微机原理与接口技术实验指导书(3)

实验二 LED控制实验 一、实验学时：3 二、实验类型：设计性 三、开出要求：选修 四、实验目的 （一） 学习单板方式下扩展简单I/O接口的方法以及双色灯的使用。 （二） 进一步学习微处理器的编程技术、延时子程序的应用。 （三） 3、理解交通灯工作原理 五、实验内容、实验原理、方法和手段及实验组织运行要求： （一）实验内容： 采用方式0，编写程序，以8255的某个数据口作为输出口，控制8个LED灯(可发红,绿,黄光)，模拟十字路口交通灯管理 （二）实验原理： 1、Intel 8255A是可编程接口芯片，可以用程序设定或改变其工作方式，CPU通过它与外设连接。 8255有三个8位的并行口，端口既可以编程为普通I/O口，也可以编程为选通I/O口和双向传输口。其中，口地址取决于片选CS和A1、A0。 选择如下 A1A0 00 端口A A1A0 01 端口B A1A0 10 端口C A1A0 11 控制寄存器 2、8255通过控制字设置可以规定各个口的工作方式以及输入输出方向，具体格式如下： 1方式控制字标志位0 0：端口A方式00 1：端口A方式11 X：端口A方式20：端口A输出1：端口A输入D6D5D4D3D2D1D 00：端口C PC3～PC0输出1：端口C PC3～PC0输入0：端口B输出1：端口B输入0：端口B方式01：端口B方式10：端口C PC7～PC4输出1：端口C PC7～PC4输入 （三）实验电路及连 VCC510U36D0D1D2D3D4D5D6D7RDWR343332313029282753698356D0D1D2D3D4D5D6D7RDWRA0A1RESETCSPA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7825543214039383718192021222324251415161713121110PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7510R111R11212345678DS35DS36DS37DS38DS39DS40DS41DS42510R113510R114510R115510R116510R117510R118A0A0A1A1CS1(0F000H)CSRST 11

（四）实验方法、手段：

教师讲解双色灯工作原理以及实验要求，学生完成程序编写及调试运行

（五）实验组织运行要求：

以学生自主训练为主的开放模式组织教学

六、实验条件：

（一） 高档PC机和星研实验机以及导线若干。 （二） 串口路径

C：〉CD 星研 C：〉CD COM C：〉U8688ET

（三） 资料：8255相关知识；地址译码。

七、实验步骤及要求

（一）实验步骤 1、按要求接好线路

2、进入汇编环境，编写、汇编、连接程序 3、运行程序，查看结果

（二）实验要求

1、编程，实现LED的静态亮灭控制（0亮，1灭）；

2、修改程序，实现灯的两种状态的闪烁控制。(可以采用延时子程序方式)； 3、运用循环移位指令，实现LED的流水灯控制

八、实验说明

(一) 连线说明： B4区：CS、A0、A1 — B4区：JP56（PA口） —G6区：JP65 — 观察实验结果，是否能看到灯控制过程。

—A3区：CS1、A0、A1 (二) 九、思考题

（一） 怎么修改灯的闪烁时间？ （二） 如果连接8255的PC口，该如何修改程序？ 十．实验报告要求：

（一） 调试说明。包括实验的情况、调试步骤、调试所遇到的问题是如何解决的，并

对调试过程中的问题进行分析，对结果进行分析。

（二） 画出硬件连线图、程序框图。 （三） 写出源程序清单和执行结果。 （四） 回答思考题。

（五） 实验过程中遇到的问题、实验心得、建议等

十一、实验成绩评定办法：

实验流程10％；操作过程20％；解决问题的能力40％、资料搜集5％；实验结果及分

析25％。

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实验三 开关状态显示实验

一、实验学时：3

二、实验类型：设计性 三、开出要求：选修 四、实验目的

8255可编程并行接口芯片有三个通道和三种工作方式。其中A、B通道和外设交换数据，C通道和外设交换状态信息。8255并行I/O接口于外设交换的方式由软件预先设置，该过程称为初始化。包括

（一） 学会正确使用8255各个口的不同工作方式。 （二） 8255与CPU及外设的接口方法。 （三） 掌握8255的编程原理。

（四） 熟悉外设的信息通过8255和CPU的交换过程。

五、实验内容、实验原理、方法和手段及实验组织运行要求：

（一）实验内容：

编写程序，设定8255的PA口为开关量输入，PC口为开关量输出，要求能随时将PA口的开关状态通过PC口的发光二极管显示出来。

（二）实验原理：

1、Intel 8255A是可编程接口芯片，可以用程序设定或改变其工作方式，CPU通过它与外设连接。

8255有三个8位的并行口，端口既可以编程为普通I/O口，也可以编程为选通I/O口和双向传输口。其中，口地址取决于片选CS和A1、A0。

选择如下

A1A0 00 端口A A1A0 01 端口B A1A0 10 端口C

A1A0 11 控制寄存器

2、8255通过控制字设置可以规定各个口的工作方式以及输入输出方向，具体格式如下：

1方式控制字标志位0 0：端口A方式00 1：端口A方式11 X：端口A方式20：端口A输出1：端口A输入D6D5D4D3D2D1D 00：端口C PC3～PC0输出1：端口C PC3～PC0输入0：端口B输出1：端口B输入0：端口B方式01：端口B方式10：端口C PC7～PC4输出1：端口C PC7～PC4输入

（三）.实验电路及连线

1、将K0~K7用连线连至8255的PB0~PB7，将L0~L7用连线连至8255的PA0~PA7，8255CS用连线连至译码处的200H-207H孔。

2、根据自己的具体连线画出实验原理接线图。

（四）.实验说明

本实验要求8255工作于方式0，PA口设置为输入，PC口设置为输出，输入量为开关量，通过8255可实时显示在LED灯上。

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（五）实验程序框图

开始 设置8255工作状态 PA口读入八位开关 PC口输出至八位二极管 六、实验器材：

硬件条件：高档PC机和星研实验箱以及导线若干。 软件条件：

（一）DOS 操作系统。

（二）任意一种编辑程序，如EDIT。 （三）宏汇编程序MASM。 （四）连接程序LINK。 （五）调试程序DEBUG。

七、实验步骤：

（一） 按要求接好线路

（二） 进入汇编环境，编写、汇编、连接程序 （三） 运行程序，查看结果 八、思考题

（一） 8088CPU内哪些寄存器可以和I/O端口打交道，它们各有什么作用?

（二） 如果对8位开关状态的采集受总开关Kc的控制，Kc闭合时才允许采样，否则不

显示，该如何实现？（提示：选择 C口某一位接一开关，查询其状态做条件判断，决定显示与否）

九．实验报告要求：

（一） 调试说明。包括实验的情况、调试步骤、调试所遇到的问题是如何解决的，并

对调试过程中的问题进行分析，对结果进行分析。

（二） 画出硬件连线图、程序框图。 （三） 写出源程序清单和执行结果。 （四） 回答思考题。

（五） 实验过程中遇到的问题、实验心得、建议等

十、实验成绩评定办法：

实验流程10％；操作过程20％；解决问题的能力40％、资料搜集5％；实验结果及分析25％

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实验四 定时器/计数器实验

一、实验学时：3

二、实验类型：设计性 三、开出要求：必修 四、实验目的

（一） 了解8253定时器的硬件连接方法及时序关系。 （二） 掌握8253各种工作方式的特点、编程及原理。 （三） 掌握8253控制字及计数初值的设置方法

（四） 学习8253多级串联实现大时间常数的定时方法。 五、实验内容、实验原理、方法

（一）实验内容：

编程将8253定时器0设定为方式3，定时器1设定在方式2，定时器2设定在方式2，定时器0输出作为定时器1的输入，定时器1的输出作为定时器2的输入，定时器2的输出接在一个LED上，运行后可观察到该LED在不停闪烁。

（二）实验原理：

1、8253是可编程定时计数器，是16位二进制/10进制减计数器，有3个通道6种工作方式，输出波形不一样。可以用程序设定或改变其工作方式，CPU通过它与外设连接。

8253具有3个独立的16位计数器,6种不同的工作方式，可以二进制计数也可以十六进制计数。地址取决于片选CS和A1、A0。选择如下

A1A0 00 计数器0 A1A0 01 计数器1 A1A0 10 计数器2 A1A0 11 控制寄存器

2、8255通过控制字设置可以规定各个口的工作方式以及输入输出方向，具体格式如下：

0 0 ：选计数器00 1 ：选计数器11 0 ：选计数器21 ×：无效SC1计数器选择SC0RL1RL0M2M1M0BCD数制选择0：二进制计数1：BCD计数0 0：计数器锁存0 1：只读/写计数器低字节1 0：只读/写计数器高字节1 1：先读/写计数器低字节， 后读/写计数器高字节读/写格式工作方式 0 0 0：方式0 0 0 1：方式1?á 1 0：方式2?á 1 1：方式3 1 0 0：方式4 1 0 1：方式5（四）实验电路及连线

GATE0~GATE2连至电源+5V，将25模块中的频率插孔（153.6K HZ）用线连至CLK0，OUT0用线连至CLK1，OUT1用线连至CLK2，OUT2用线连至一个发光管（L1），CS8253片选孔用线连至译码处228H-22FH孔。

（五）实验说明

1、编写程序：使用8253的计数器0和计数器1实现对输入时钟频率的两级分频，得到一个周期为1秒的方波，用此方波控制蜂鸣器，发出报警信号，也可以将输入脚接到逻辑笔上来检验程序是否正确。

2、连接线路，验证8253的功能，熟悉它的使用方法。

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