微机原理及接口技术实验讲义

微机原理及接口技术

实验讲义

内蒙古大学电子信息工程学院自动化系

微机接口实验室 2008年5月

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目 录

第一部分 实验台结构及相关电路 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 第二部分 验证性实验部分

实验一 LCD128×64液晶显示接口实验。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 实验二 可编程定时器／计数器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 实验三 8259中断控制器实验 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。16 实验四 8255A并行口实验PA输入、PB输出。。。。。。。。。。。。。。。。20 第三部分 综合性实验部分 实验五 开关量接口实验。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 实验六 模拟量接口实验。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 26

实验报告要求

1、 实验一、二、三不写实验报告。

2、 实验报告第一页要求使用学校统一的封面，后续页自便，要求整齐。 3、 实验报告由实验题目、实验目的、电路框图、编程思想或流程图、程

序组成。

4、 实验报告要在课前预习完成，程序部分靠左写，以便课上右面写修改

内容。

5、实验课结束时交实验报告。

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第一部分 实验台结构及相关电路

⒈逻辑电平开关电路

实验系统上有8+1位逻辑电平开关，与之相对应的K1~K9引线孔为逻辑电平输出端。开关向上拨输出逻辑“0”，向下拨输出逻辑“1”。 ⒉发光二极管显示电路

实验系统上装有12位发光二极管及相应驱动电路。L1~L12为相应发光二极管驱动信号输入端，该输入端为低电平“0”时点亮发光二极管。 ⒊脉冲发生器电路

实验台上提供一4.9152MHz的脉冲源，见下图：

⒋计数器电路

该电路由1片74LS393组成。实验系统上为Tx：T0~T7为分频输出插孔，T为脉冲输入端（已连脉冲源4.9152MHz）。该计数器在上电时由RESET信号清零。

当脉冲输入为4.9152MHz时，T0~T7输出脉冲频率依次为2.4576MHz、1.2288MHz、614.4KHz、307.2KHz、153.6KHz、76.8KHz、38.4Hz、19.2Hz。

⒌单脉冲电路

采用RS触发器产生±单脉冲。实验者每按一次AN按钮，即可以从两个插座上分别输出一个正脉冲SP及负脉冲/SP，供“中断”、“CLR”、定时器/计数器等实验使用。

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⒍ 继电器及驱动电路

⒎直流电机及驱动电路及电子音响及驱动电路

如图所示，系统中设计有一个+5V直流及相应的驱动电路。小直流电机的转速是由加到其输入端“DJ”的脉冲电平及占空比来决定的，正向占空比越大转速越快，反之越慢。驱动电路输出接直流电机。

⒏步进电机及驱动电路

微电脑控制步进电机最适宜系统中设计使用20BY-0型号步进电机，它使用+5V直流电源，步距角为18度，电机线圈由四相组成。如下图所示，即A、B、C、D四相。驱动电路由脉冲信号控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。图中BA、BB、BC、BD即为脉冲信号输入插孔，驱动器输出A、B、C、D接步进电机。

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9．系统资源分配

实验系统寻址范围定义如下： 系统数据区 系统堆栈区 系统程序区 用户程序区 用户数据区 用户堆栈区 中断向量区 系统已定义的I/O地址如下：

接口芯片 74LS273 74LS273 74LS245 8255A口 8255B口 8255C口 8255控制口

10．8259中断向量表 中断序号 0 1 2 3 4 5 6 7 口地址 FFDDH FFDCH FFDEH FFD8H FFD9H FFDAH FFDBH 用途 字位口 字形口 键入口 EP总线 EP地址 EP控制 控制字 F000：0000~00FFH F000：0100~01FFH F000：0200~07FFH 0000：1000~0FFFFH 0000：0600~0400H 0000：0000~03FFH 变量地址 20~23h 24~27h 28~2Bh 2C~2Fh 30~33h 34~37h 38~3Bh 3C~3Fh

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第二部分 接口实验

实验一 LCD128×64液晶显示接口实验 一、实验目的

1. 掌握8088与液晶显示器之间接口设计与编程。 2. 初步了解汇编语言的格式及子程序的概念。 二、实验内容

1、编制程序，使用内部字库，在液晶显示器上显示： 内蒙古大学 电子信息工程学院 自动化系 2008.08.08

2、修改程序将自己名字、生日显示到合适的位置。 三、实验电路

四、实验连线

1. 连接译码电路，将138译码单元的A、B、C、G分别与地址总线A2、

A3、A4、A15相连；

2. LCD实验板的E信号与02门电路的第1脚相连； 3. 将138译码单元的Y0与02门电路的第2脚相连； 4. 将08门电路的第3脚与02门电路的第3脚相连；

5. 将08门电路的第2脚、第1脚分别与系统控制信号IOR、IOW相连； 五、程序清单

;**************硬件地址定义************************ LCD EQU 7FE0H

WRICODE EQU LCD+0 ;写命令

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WRDATA EQU LCD+1 ;写数据 RDSTAT EQU LCD+2 ;读状态 RDDATA EQU LCD+3 ;读数据

;*************代码区****************************** code segment

assume cs:code

;------------定义内存变量-------------------------- lin db 0 col db 0 num db 0 dis_num db 0 temp0 db 0 temp1 db 0 count db 0 org 1000h start: call init_lcd mov al,3 call delay2 mov count,0

;---------------------------

mov bx,offset tab1 ; mov lin,0 mov col,1 mov num,5 call dis_china

mov bx,offset tab2 ; mov lin,1 mov col,0 mov num,8 call dis_china

mov bx,offset tab3 ; mov lin,2 mov col,1 mov num,4 call dis_china

显示\内蒙古大学 \显示\电子信息工程学院\显示\自动化系\7

mov bx,offset tab4 ;显示\ mov lin,3 mov col,1 mov num,4 call dis_china mov al,10 call delay2

mov al,10 call delay2

call close_lcd

mov bx,offset tab5 ;显示\温度\ mov lin,0 mov col,0 mov num,3 call dis_china

lgs1: mov lin,0 ;显示数字 mov col,4 mov al,count mov dis_num,al call dis_number mov al,count add al,1 mov count,al mov al,10 call delay2 jmp lgs1

;--------------------------

;在指定的行、列显示一个字节数字(0~255)

;参数：行lin(0~3)；列col(0~7) dis_num中放要显示的数字 ; col 0 1 2 3 4 5 6 7 ;lin0：80h,81h,82h,83h,84h,85h,86h,87h ;lin1：90h,91h,92h,93h,94h,95h,96h,97h

8

;lin2：88h,89h,8ah,8bh,8ch,8dh,8eh,8fh ;lin3：98h,99h,9ah,9bh,9ch,9dh,9eh,9fh ;-------------------------- dis_number proc push ax

mov al,lin;以下18条为根据行、列值定位显示数字起始坐标 cmp al,0 jnz nu0 mov al,80h jmp nu3 nu0: cmp al,1 jnz nu1 mov al,90h jmp nu3 nu1: cmp al,2 jnz nu2 mov al,88h jmp nu3 nu2: cmp al,3 jnz nuret mov al,98h nu3: add al,col

call send_com ;nu4: mov ah,0; mov al,dis_num mov bl,10 div bl

mov temp0,ah mov ah,0 mov bl,10 div bl

mov temp1,ah

add al,30h ; call send_data ; mov al,temp1

add al,30h ; call send_data ;

定位显示数字坐标

以下10条为把3位十进制数个位、十位、百位分离 转为ASC码 百位送LCD显示 转为ASC码 十位送LCD显示

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mov al,temp0

add al,30h ;转为ASC码 call send_data ;个位送LCD显示 pop ax nuret: ret dis_number endp

;--------------------------

;在指定的行、列显示汉字。每行可显示8个汉字或16个字符，共4行 ;参数：行lin(0~3)；列col(0~7) 汉字个数num(0~7); 表地址bx ;-------------------------- dis_china proc push ax

mov al,lin;以下18条为根据行、列值定位显示汉字起始坐标 cmp al,0 jnz ch0 mov al,80h jmp ch3 ch0: cmp al,1 jnz ch1 mov al,90h jmp ch3 ch1: cmp al,2 jnz ch2 mov al,88h jmp ch3 ch2: cmp al,3 jnz chret mov al,98h ch3: add al,col call send_com mov ah,num

add ah,num ;汉字个数乘2，1个汉字占2位 ch4: mov al, 00h ;以下循环2*汉字个数，将汉字显示 xlat

call send_data inc bx dec ah

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jnz ch4 pop ax chret: ret dis_china endp

;-------------------------- ;清LCD屏

;-------------------------- close_lcd proc push ax

mov al, 01h ;清除命令 call send_com call delay1 pop ax ret close_lcd endp

;-------------------------- ;初始化LCD

;-------------------------- init_lcd proc push ax

mov al, 30h ;30H--基本指令操作 call send_com

mov al, 01h ;清除显示 call send_com call delay1 mov al, 06h ;指定在资料写入或读取时，光标的移动方向 call send_com

mov al, 0ch ;开显示,关光标,不闪烁 call send_com pop ax ret init_lcd endp

;-------------------------- ;向LCD发送数据

;-------------------------- send_data proc

call delay1

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push dx

mov dx, WRDATA out dx, al pop dx ret send_data endp

;-------------------------------- ; 向LCD发送命令

;-------------------------------- send_com proc

call delay1 push dx

mov dx,WRICODE out dx,al pop dx ret send_com endp

;-------------------------- ;延时子程序

;-------------------------- delay1 proc push cx

mov cx, 0080h loop $ pop cx ret delay1 endp

;-------------------------- ;延时子程序 ;AL是延时参数

;-------------------------- delay2 proc push ax push cx mov ah, 0 mov cx, ax dloop: push cx

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mov cx, 65535 loop $ pop cx loop dloop pop cx pop ax ret delay2 endp

;-------------------------------------------- TAB1 DB \内蒙古大学\

TAB2 DB \电子信息工程学院\ TAB3 DB \自动化系\ TAB4 DB \ TAB5 DB \温度：\code ends

end start

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实验二 可编程定时器／计数器 一、实验目的

掌握8253的基本工作原理和编程方法，用示波器观察不同模式下的波形。

二、实验内容 1、完成编程，将定时器0设为模式3(方波)，定时器l设为模式2(分频)。，在示波器中观察定时器0和l的输出波形及其关系，并在纸上画出(CLK、GATE、OUT)波形。

2、分别修改程序中将定时器0的计数初值为4和5，与主时钟同步观察奇数、偶数波形的变化。

3、 修改程序在液晶屏显示“定时器零为模式三”，“定时器一为模式二”。 三、实验电路

四、实验连线

1. 译码电路，与实验一相同。

2. 将138译码单元的Y1与8253CS相连；

3. 将数据D0~D7用10芯排线与8253上方的IDC10座相连； 4. 将实验一电路连好； 五、程序清单

TIM_CTL EQU 7FE7H TIMER0 EQU 7FE4H TIMER1 EQU 7FE5H MODE03 EQU 36H MODE12 EQU 74H

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:CODE,ES:CODE

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ORG 3490H main: call D8253 JMP $ D8253 PROC

MOV DX,TIM_CTL MOV AL,MODE03 OUT DX,AL MOV DX,TIMER0 MOV AL,0F4h OUT DX,AL MOV AL,01H OUT DX,AL

MOV DX,TIM_CTL MOV AL,MODE12 OUT DX,AL MOV DX,TIMER1 MOV AL,0aH OUT DX,AL MOV AL,00 OUT DX,AL RET CODE ENDS END main

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实验三 8259中断控制器实验 一、实验目的

1、掌握8259中断控制器的接口方法。 2、掌握8259中断控制器的应用编程。 二、实验内容 1、编制程序，利用8259芯片的IR7作为中断源，产生单一中断，LCD显示中断号“7”，中断次数。

2、修改一些必要的参数，改变中断源。 三、实验电路

四、实验连线

1、 译码电路，与实验一相同。

2、 将138译码单元的Y2与8259CS相连；

3、 将数据D0~D7用10芯排线与8259右方的IDC10座相连； 4、 将实验一电路连好； 五、程序清单

1、在实验一的程序中添加如下定义 硬件地址定义： Port0 EQU 7FE8H Port1 EQU 7FE9H 变量定义

IRQ_num db 0 IRQ_count db 0

2、在实验一的程序中添加如下子程序及中断服务程序； ;------------------------------------ ;中断7的服务程序

;------------------------------------

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INT8259:cli push ax

MOV AL,20H ;写OCW2命令，使ISR相应位复位即发EOI命令 MOV DX,Port0 OUT DX,AL mov IRQ_num,7 mov al,IRQ_count add al,1

mov IRQ_count,al pop ax STI IRET

;------------------------------- ;初始化8259

;------------------------------- init_8259 proc CLI

MOV AX,OFFSET INT8259

MOV BX,003CH ; 中断入口地址（8+7）*4=60（3cH），7中断号 MOV [BX],AX

MOV BX,003EH ;3ch,3dh放指令指针IP。3eH，3fH放指令段码 MOV AX,0000H MOV [BX],AX

MOV AL,13H ;设置ICW1,1级8259，需设置ICW4，边沿触发 MOV DX,Port0 OUT DX,AL

MOV AL,08H ;写ICW2，中断类型号从8开始 MOV DX,Port1 OUT DX,AL

MOV AL,09H ;写ICW4，缓冲工作方式，8088配置 OUT DX,AL

MOV AL,7FH ;IRQ7 写OCW1 1屏蔽，0允许中断 OUT DX,AL mov si,0000h STI RET

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init_8259 endp

3、在实验一的程序中修改汉字表； TAB3 DB \中断号：\ TAB4 DB \中断数：\

4、在实验一的程序中修改主程序； start: call init_lcd mov al,3 call delay2

mov IRQ_count,0 mov IRQ_num,0

;---------------------------

mov bx,offset tab1 ; mov lin,0 mov col,1 mov num,5 call dis_china

mov bx,offset tab2 ; mov lin,1 mov col,0 mov num,8 call dis_china

mov bx,offset tab3 ; mov lin,2 mov col,1 mov num,4 call dis_china

mov bx,offset tab4 ; mov lin,3 mov col,1 mov num,4 call dis_china mov al,10 call delay2

显示\内蒙古大学 \显示\电子信息工程学院\显示\中断号：\显示\中断数\18

call init_8259

lgs1: mov lin,2 ;显示中断号 mov col,4

mov al,IRQ_num mov dis_num,al call dis_number

mov lin,3 ;显示中断数 mov col,4

mov al,IRQ_num mov dis_num,al call dis_number call delay2 jmp lgs1

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实验四 8255A并行口实验PA输入、PB输出 一、实验目的

1、掌握8255A和微机接口方法。

2、掌握8255A的工作方式和编程原理。 二、实验内容

使8255A端口A工作在方式0并作为输入口，读取K1—K8八个开关量。PB口工作在方式0作为输出口，驱动L1-L8共8个发光二极管。编程实现拨动K1~K8、L1~L8会跟着亮灭。 三、实验电路

四、编程提示

在本实验箱8255的地址是固定的，不能自己定义。其地址如下： PA EQU 0FFD8H PB EQU 0FFD9H PC EQU 0FFDAH PCTL EQU 0FFDBH 五、选作实验内容：

在液晶屏显示开关状态。

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开关量接口实验

题目1：交通灯

一、实验目的

通过并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制，LCD显示秒计时，掌握对并行口的使用． 二、实验要求

1、通过8255A控制发光二极管PB3、PB0、PA5、PA2对应黄灯，PB1、PA6、PA3、PA0对应红灯，PB2、PA7、PA4、PA1对应绿灯，以模拟交通路灯的管理。

2、要完成本实验，必须先了解交通路灯的亮灭规律，没有一个十字路口1、3为南北方向，2、4为东西方向，初始状态为四个路口的红灯全亮。之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车。延时一段时间后，1、3路口的绿灯熄灭，而1、3路口的黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车，延时一段时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，再切换到1、3路口方向，之后，重复上述过程，同时在LCD显示秒倒计时。

3、定时要用硬件定时，可用8253分频得到单位时间，out经74LS02反向给8259中断或由8255的输入判断。

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题目2：竞赛枪答器

一、实验目的

l、了解微机化竞赛抢答器的基本原理。 2、学习使用并行接口。 二、实验要求

1、设置8255为C口输入连接八个开关作为抢答开关，A口输出选一个口驱动喇叭，读取C口数据，若为0表示无人抢答，若不为0则有人抢答．根据读取数据可判断其组号。在LCD屏显示组号，喇叭响一声。

2、用单脉冲电路的正脉冲SP，给8259中断或由8255的输入判断，用来开始下一轮抢答。 法。

三、选作实验内容：

根据个人理解，完善抢答器功能。如，完善开始抢答控制、增加错误抢答处理功能。

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题目3：彩灯控制器

一、实验目的

l、了解微机化彩灯控制器的基本原理。 2、学习使用并行接口。 二、实验要求：

通过8个开关选择彩灯的8种闪烁方式。例如：开关1的方式为全亮后全灭循环。开关2的方式为流水灯。灯闪烁方式由自己定义。

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模拟量接口实验

题目1：数字化仪表

一、实验目的

了解数模转换器、模数转换的基本原理，掌握DAC0832、ADC0809芯片的使用方法及多芯片接口技术． 二、实验要求：

1、以温度为例对应输入0~5V的电压，量化为0~100度，LCD屏显示“温度： XXX”

2、上、下限报警，上限值为80，下限为20，当温度值小于下限或大于上限，声、光报警，采用8255输出口驱动喇叭和发光二极管。 3、变送输出，温度值通过DAC0832转换为模拟量。 三、单元电路

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题目2：受控波形发生器

一、实验目的

了解数模转换器、模数转换的基本原理，掌握DAC0832、ADC0809芯片的使用方法及多芯片接口技术． 二、实验要求

通过实验电位器RW输出0-5V直流电压送入ADC0809通道0(IN0)，随着输入电压的变化，DAC0832输出波形的频率或幅度也变化，具体变化量不做要求。

1、 改变正弦波的频率。 2、 改变正弦波的幅度。 3、 改变三角波的频率。 4、 改变三角波的幅度。 5、 改变锯齿波的频率。 6、 改变锯齿波的幅度。 以上任选一种波形。 正弦波表

sin db 80h,96h,0aeh,0c5h,0d8h,0e9h,0f5h,0fdh

db 0ffh,0fdh,0f5h,0e9h,0d8h,0c5h,0aeh,96h db 80h,66h,4eh,38h,25h,15h,09h,04h db 00h,04h,09h,15h,25h,38h,4eh,66h

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题目3：直流电机控制

一、实验目的

了解数模转换器、模数转换的基本原理，掌握DAC0832、ADC0809芯片的使用方法及多芯片接口技术． 二、实验要求

通过实验电位器RW输出0-5V直流电压送入ADC0809通道0(IN0)，随着输入电压的变化，DAC0832输出变化，控制电机的转速和方向，具体控制方法自己定义。

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题目3：直流电机控制

一、实验目的

了解数模转换器、模数转换的基本原理，掌握DAC0832、ADC0809芯片的使用方法及多芯片接口技术． 二、实验要求

通过实验电位器RW输出0-5V直流电压送入ADC0809通道0(IN0)，随着输入电压的变化，DAC0832输出变化，控制电机的转速和方向，具体控制方法自己定义。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/2t0.html