K328(88)微机接口实验指导

微机接口实验指导书 启东计算机厂有限公司

目 录

第一章 8088实验系统性能特点 ....................... 2

§1.1 8088技术指标......................................................... 2 §1.2 8088系统资源分配 ..................................................... 2 §1.3 8088系统输入/输出接口地址的分配 ...................................... 3

第二章 8088实验系统组成结构 ....................... 4

§2.1 总体框图 ............................................................. 4 §2.2 通用外围电路 ......................................................... 4 §2.4 8088系统插头座定义 ................................................... 5

第三章 8088CPU实验系统安装 ........................ 5

§3.1 8088CPU实验系统安装 .................................................. 7 §3.2 8088系统启动运行 ..................................................... 7

第四章 实验指导 .................................. 8

§4.1 概述 ................................................................ 8 实验一 使用ADC0809的A/D转换实验 ......................................... 9 实验二 使用DAC0832的D/A转换实验(一) .................................... 12 实验三 使用DAC0832的D/A转换实验(二) .................................... 16 实验四 8255A可编程并行口实验(一) ........................................ 17 实验五 8253A定时/计数器实验 ............................................. 22 实验六 使用8259A的单级中断控制实验 ...................................... 26 实验七 使用8251A的串行接口应用实验(一) .................................. 33 实验八 8279A可编程键盘显示接口实验 ..................................... 37 实验九 小直流电机调速实验 .............................................. 44 实验十 步进电机控制 .................................................... 45 实验十一 继电器控制 ...................................................... 46 实验十二 存贮器读写实验 .................................................. 47 实验十三 使用8237A可编程DMA控制器实验 ................................... 48 实验十四 8259A串级中断控制实验 .......................................... 57

实验十五 USB接口CH375应用实验 ...........................................57 实验十六 用 8253和8259设计一电子表 ......................................60 实验十七 用 A/D和D/A实验闭环控制.........................................61

实验十八 用 8255和8253实现对直流电机的调速控制.............................63 实验十九 用 8259设计计数器..................................................64 实验二十 16C550 串口控制器实验..............................................65 实验二十一 自带控制器的 128×64图形液晶显示控制器实验.......................67 实验二十二 16 ×16LED点阵显示控制实验........................................70

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第一章 8088实验系统性能特点

§1.1 8088技术指标

1、用主频为 4.77MHZ 的 8088CPU 为主 CPU，并以最小工作方式构成系统 。 2、提供标准USB即插即用通信接口，以联接电脑 。

3、系统以一片 62256 静态 RAM 构成系统的32K 基本内存， 地址范围为 00000H～07FFFH。其中 00000H～004FFH 为系统数据区，00500H～00FFFH 为用户数据区，01000H～07FFFH 为用户程序区。

4、备有通用外围电路，包括逻辑电平开关电路、发光二极管显示电路、 时钟电路、单脉冲发生电路、继电器及驱动电路、直流电机转速测量及控制驱动电路、步进电机及驱动电路、电子音响及驱动电路、模拟电压产生电路。 5、配置4×4矩阵键盘，8个动态数码管显示器。

6、提供各种微机常用 I/O 接口芯片：包括定时/计数器接口芯片 (8253A)， 并行接口芯片(8255A)，A/D转换芯片(0809)，D/A转换芯片( 0832) ， 2片中断控制器接口芯片(8259A)，经典键盘显示接口芯片(8279A)，DMA 控制器8237A，串行通信接口芯片(8251A)等。 7、配备主从方式USB接口电路,方便学生进行USB接口应用软硬件实验。

9、扩展有新型串行通信接口电路16C550、16×16点阵LED显示电路、自带T6963C控制器的128×64图形液晶显示器、串行时钟电路PCF8563、串行存储器93C46、串行A/D TLC549和串行D/A TLC5615转换电路、一总线温度传感器18B20、看门狗电路等。

10、电路设计中增加保护措施，有效避免学生因错接而损坏器件 。 11、实验电路连接采用自锁紧插座及导线，消除接触不良现象 。

12、工作电源电压5V±5％，±12V±5％，工作电流不大于1A，开关机瞬间及工作正常时电源毛刺必须小于0.5V 。

13、配备中文WINDOWS9X/2000/XP界面调试软件及实验演示软件 。 14、系统可以单步、断点、连续等方式调试运行各实验程序 。

15、使用环境： 环境温度0℃~+40℃，无明显潮湿、无明显振动碰撞 。

§1.2 8088系统资源分配

8088有一兆存储空间，系统提供给用户使用的空间为00000H～07FFFH， 用于存放调试实验程序，具体分配如下表：

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中断矢量区 00000H～000FFH 系统数据区 系统栈区 00100H～004FFH 用户数据区 00500H～00FFFH 用户程序区 用户栈区 01000H～07FFFH

中断矢量区 00000H～00013H 作为单步 (T)、断点 INT3、无条件暂停 (NMI) 中断矢量区，用户也可以更改这些矢量，指向用户的处理，但失去了相应的单步、断点、暂停等系统功能。

§1.3 8088系统输入/输出接口地址的分配

电路名称 提供给用户的扩展口 口地址 Y0:000H～00FH Y6:060H～06FH Y7:070H～07FH 通道0计数器048H 通道1计数器049H 通道2计数器04AH 通道3计数器04BH 命令寄存器 020H 状态寄存器 021H 8253A定时/计数器接口 单级8259A中断控制器接口或译码输出CS6 8279A键盘显示口 或译码输出 CS5 8251A串行接口

数据口 0DEH 命令状态口 0DFH 数据口 050H 命令口 051H -3-

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第二章 8088实验系统组成结构

§2.1 总体框图

实验系统总体原理框图如下：

8088CPU

CLK A8-A19 RST /RD / WR IO/M / ALE DO-D7

总线插座

DB 74LS245 晶振 复位 A0-A15 8284 74LS273 D0-D7 CS1 EPROM MEMR A8-A19 A0-A7 FPGA BD0-BD7 BA0-BA15 MEMR MEMW IOW IOR CS7 CS6 CS5 CS4 CS3 CS2 70-7FH 60-6FH 00-0FH RST CLR

图2－1

§2.2 通用外围电路

8088实验系统中设计了一系列实验所必需的通用外围电路： 包括逻辑电平开关电路、发光二极管显示电路、时钟电路、单脉冲发生电路、继电器及驱动电路、直流电机 及驱动电路、 步进电机及驱动电路、 电子音响及驱动电路、 模拟电压产生电路 ；另外，系统中设计了系统总线扩展插座 。 1、 逻辑电平开关电路

该系统提供8个逻辑电平开关，每一个输出端有一插孔，分别标有 K1～K8 。开关向上打时，输出高电平“1”，向下时输出低电平“0”。另外 配置了JK插座，K1～K8也可以通过JK输出。

2、 发光二极管显示电路

实验系统提供有8个发光二极管。 其输入端有8个插孔，分别标有L0～L7，它对应1～7个发光二极管。 输入端为高电平“1”时，发光二极管亮；输入端为低电平“0”时，发光二极管灭。另外 配置了JL插座，L0～L7也可以通过JL输入。 3、 时钟电路

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1MHZ—1HZ 时钟信号分多档输出，T1-1MHZ、T2-500KHZ、T3-100KHZ、T4-10KHZ、T5-1KHZ、T6-100HZ、T7-1HZ,供 0809A/D 转换器、8253A定时器/计数器、8250A串行接口实验使用 。 4、单脉冲发生电路

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”、“DMA”、定时器/计数器等实验使用 。 5、 模拟信号电平产生电路

系统中提供1路0～5V模拟电压信号Vout，供A/D转换实验时用。 6、一组典型门电路和复位电路（对模块化机型）

包含一个与门、一个或门、二个非门、一个触发器、一个复位电路，输出一高电平复位信号RST和一个低电平复位信号/RST。供部分接口器件用。

§2.3 8088 CPU系统板插头座和按键定义

1、J_USB：为88部分USB通信接口，用于和电脑的联机通信调试用户实训程序。 2、小复位按钮RESET：88系统复位按钮。每次要重新联机时，需要按一次。

3、模块接口插座JKZ0

JKZ0采用20芯双排座，引出数据总线D0～D7、地址总线A0～A2、I/O读写信号IOW、

IOR、复位RST、时钟CLK、中断应答信号INTA和INTR、电源Vcc、地GND等，供模块电路用。

4、引出插孔说明

VCC:8088CPU系统+5V电源输入。在CPU系统独立使用时作+5V电源输入。 GND: 8088CPU系统电源地。在CPU系统独立使用时作电源地输入。

CLOK:时钟输出，用做外部接口器件的时钟信号，这里是做8279键盘显示控制器的时钟。 CS5: CPU系统I/O译码输出，其地址是0DEH-0DFH。 CS6: CPU系统I/O译码输出，其地址是20H-21H。 CS7: CPU系统存储器译码输出，其地址是8000H-0FFFFH。 Y0: CPU系统I/O译码输出，其地址是00H-0FH。 Y6: CPU系统I/O译码输出，其地址是60H-6FH。 Y7: CPU系统I/O译码输出，其地址是70H-7FH。 MEMW:外部存储器扩展写信号。 MEMR:外部存储器扩展读信号。

8TXD:CPU系统板上串行接口8251的串行输出脚。

CLK0: CPU系统板上定时计数器接口8253的通道0的时钟输入脚。 OUT0: CPU系统板上定时计数器接口8253的通道0的输出脚。

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CLK2: CPU系统板上定时计数器接口8253的通道2的时钟输入脚。 OUT2: CPU系统板上定时计数器接口8253的通道2的输出脚。

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第三章 8088CPU实验系统安装

§3.1 8088CPU实验系统安装

§3.1.1 系统软件件安装

自己建一相应目录，将随机携带的光盘里的内容全部拷贝到你的电脑里。 §3.1.2 系统硬件安装

本系统为板式结构，安装前先对照装箱单仔细检查实验板硬件配置是否齐全，运输过程中有无损坏。如一切完好，即可着手安装。

实验系统所需5V、±12V电源系统自带，实验系统所需各路电源的电流如下： +5V不小于1A，+12V不超过0.5A，－12V不超过0.5A。 安装步骤：

（1）将出厂时提供的交流电源线一头插到实验箱后面的插座内，另一头接入 220V交流电。

（2）将8088 CPU板插入扩展模块区的任意一20芯的插孔中。

（3）安装USB驱动程序，驱动程序是USB_DRV；然后将出厂时提供的USB通信电缆一头接入电脑的任一USB插座上，另一头接入实验系统J_USB座上；打开实验箱电源，电脑显示找到新设备，让系统自己找驱动并安装。安装完后，到电脑的控制面板→系统→硬件→设备管理器→端口里边确认一下USB转串口的COM端口号，建议你设在COM2上。

（3）打开实验箱上的电源开关，系统加电，电源指示灯亮，指示实验系统进入工作状态。

上述步骤完成后，实验箱软硬件正确安装完毕。如发现错误，应按上述步骤找出原因加以解决或与厂方联系。

注意：在使用8088CPU系统时，通用信号板上插座JKZ0和扩展模块间的一20芯电缆线必须取下。这是在PCI系统下面通用信号板和扩展模块间的连接线。

§3.2 8088系统启动运行

完成上一节所述的安装工作之后，在确认通信电缆已连好后，按照光盘里软件使用说明进入通信状态。通信软件的使用另行介绍。

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第四章 实验指导

§4.1 概述

本章是为8088微机原理及接口实验系统编写的详细实验指导，系统上提供的全套实验是为微机原理、微机接口应用、计算机控制技术等课程配置的，书中详细叙述了各实验的实验目的、实验原理、实验内容、实验原理图和软件框图、软件清单以及实验步。减轻和免除了主讲教师和实验指导老师为设计、准备、调试实验线路和实验程序所需的工作量，节约了宝贵的时间，提高了教学效率。

本指导书上所有软硬件都已经过调试运行，需特别说明的五点是：

1、 实验用源程序（. ASM)在8HASM子目录中，可执行文件 ( . EXE) 在 8HEXE子目录中。

2 、实验原理图上的粗实线，表示用户在实验时要用导线连接起来的。

4 、所有实验都是相互独立的，次序上也没有固定的先后关系， 在使用本系统进行教学时，教师可以根据本校(院)的教学要求，选择相应的实验。

5、 第一个实验中联机状态下的实验步骤有祥细的说明，以后实验的实验步骤比较简单，参照第一个实验即可。

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实验一 使用ADC0809的A/D转换实验

一、实验目的

加深理解逐次逼近法模数转换器的特征和工作原理，掌握ADC0809的接口方法以及A/D输入程序的设计和调试方法。

二、预备知识

逐次逼近法A/D也称逐次比较法A/D。它由结果寄存器、D/A、比较器和置位控制逻辑等部件组成，如图1－1所示。

模拟量输入 N位 N位 D/A A B

置位 启动 控制逻辑 DONE 图1－1

三、实验内容

1 、实验原理

本实验采用 ADC0809 做 A/D 转换实验。ADC0809 是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件，转换时间约100us，转换精度为±1/512，适用于多路数据采集系统。ADC0809片内有三态输出的数据锁存器，故可以与8088微机总线直接接口。 U3VoutIN026272812345IN-0IN-1IN-2IN-3IN-4EOCIN-5IN-6IN-7ALEGNDVCC1612ref(-)ref(+)ENABLESTARTCLOCKADD-AADD-BADD-CADC0809msb2-12-22-32-42-52-62-7lsb2-8212019188151417725242322696104U4B74LS025/RDT1CLK1MHZ31U4A74LS022CS_0809Y6/WRD7D6D5D4D3D2D1D0

图1－2 -9-

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图中ADC0809的CLK信号CL接T1(1MHZ)，基准电压Vref(+)接Vcc（已连好）。一般在实际

应用系统中应该接精确+5V，以提高转换精度，ADC0809片选信号CS＿0809和WR、RD经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。ADC0809的转换结束信号EOC未接， 如果以中断方式实现数据采集，需将EOC信号线接至中断控制器8259Ａ的中断源输入通道。本实验以延时方式等待A/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADD－A、ADD－B、ADD－C 接系统数据线的低3位，因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H 、 06H、07H。

启动本A/D转换只需如下三条命令：

MOV DX，ADPORT ；ADPORT为ADC0809端口地址。 MOV AL，DATA ；DATA为通道值。 OUT DX， AL ； 通道值送端口。 读取A/D转换结果用下面二条指令： MOV DX，ADPORT IN AL，DX

2 、 实验线路的连接

在上面原理图中，粗黑线是学生需要连接的线， 粗黑线两端是需连接的信号名称。 1) IN0插孔连模拟量输出 Vout插孔。 2) CS＿0809连译码输出 Y6 插孔。

3) CLK连上面主板的脉冲输出T1(1MHZ)。

4) 将8279接口模块上的插座DU(a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU (a-h)，8279接口模块上插座BIT连接至数码管模块插座BIT。

5) 8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOK。 6）8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5。 3 、 实验软件编程提示

本实验软件要求：初始显示“0809－00”，然后根据A/D采样值，不断更新显示。

四、实验软件框图

在下页

五、实验软件参考程序

见随机光盘，文件名为H0809.ASM

六、实验步骤

1、正确连接好实验线路 2、理解实验原理

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3、仔细阅读，弄懂实验程序 4、安装软件

■ 将随机携带的光盘中DVCC86整个目录全部拷贝到你的电脑里。

■ 启动DVCC86调试软件：在WINDOWS平台下，启动DVCC86调试软件，屏幕显示联机界面。

■ 联机：单击界面上的“联机”按钮，此时，应有反汇编窗口、寄存器等窗口出现，表示联机正常。

■ 打开实验源文件：在文件（FILE）栏目下选择打开（OPEN），在本软件所在的安装

目录中8HASM子目录下选择源程序，如选H0809.ASM，屏幕上出现源文件窗口）。

■ 编译、连接并装载目标文件：点击调试图标，对当前源文件窗口内的源文件进行编

译、连接并装载到实验板的RAM中。目标文件装载起始地址默认为源文件中ORG定义的程序段起始地址。在反汇编窗口内显示刚才装入的程序，并有一红色小箭头指示在起始程序行上。

■ 运行程序：点击运行图标，在数码管上应显示“0809－XX”。

■ 调节电位器WD1，以改变模拟电压值，显示器上会不断显示新的A/D转换结果。用

ADC0809做A/D转换，其模拟量与数字量对应关系的典型值为+5V－FFH，2.5V－80H，0V－00H。

开始

启动0809进行本次A/D转换

延时等待A/D转换结果

读取A/D转换结果

将结果转换成显示代码

调用显示转换结果子程序

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实验二 使用DAC0832的D/A转换实验(一)

一、实验目的

熟悉DAC0832数模转换器的特性和接口方法，掌握D/A 输出程序的设计和调试方法。

二、预备知识

1、 DAC0832结构

DAC0832是用先进的CMOS/Si－Cr工艺制成的双列直插式单片8位D/A转换器。它可以直接和8088CPU相接口。它采用二次缓冲方式(有两个写信号/WR1、/WR2)，这样可以在输出的同时，采集下一个数字量，以提高转换速度。 而更重要的是能够在多个转换器同时工作时，有可能同时输出模拟量。它的主要技术参数如下：分辨率为8 位，电流建立时间1us， 单一电源5V－15V直流供电，可双缓冲、单缓冲或直接数据输入。DAC0832 内部结构见图2－1 。

(MSB)

D I 7 1 3 14 15 16 4 5 6

D7 Q7 8 bit input reqister D0 Q0 D7 Q7 8 bit DAC reqister D0 Q0 8 bit D/A converter 8 VERF 12

I out2 11 9 I out1 Rfb

7 D I 0 (LSB) 19 ILE 1 CS 2 WR1 18 WR2 17 LE * LE * 3 20 10 AGND Vcc

DGND

图2－1 DAC0832内部功能

* /LE=“1”，Q输出跟随D输入，/LE=“0”，D端输入数据被锁存

2、DAC0832引脚功能

*DI0~DI7： 数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存的数据会出错)； *ILE： 数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效； */CS： 选片信号输入线，低电平有效；

*/WR1： 输入锁存器写选通输入线，负脉冲有效(脉宽应大于500ns)。当/CS为“0”、

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ILE为“1”、/WR1为“0”时，DI0~DI7状态被锁存到输入锁存器。 */XFER： 数据传输控制信号输入线，低电平有效；

*/WR2： DAC寄存器写选通输入线，负脉冲(宽于500ns)有效.当/XFER为“0”且/WR2有效时，输入锁存器的状态被传送到DAC寄存器中； *Iout1：电流输出线，当输入为全1时Iout1最大； *Iout2：电流输出线，其值和Iout1值之和为一常数；

*Rfb： 反馈信号输入线，改变Rfb端外接电容器值可调整转换满量程精度； *Vcc： 电源电压线，Vcc范围为+5V~+15V；

*VREF： 基准电压输入线，VREF范围为－10V~+10V； *AGND： 模拟地； *DGND： 数字地。

3、DAC0832工作方式

根据对DAC0832的输入锁存器和DAC寄存器的不同的控制方法，DAC0832 有如下三种工作方式：

(1) 单缓冲方式

此方式适用于只有一路模拟量输出或几路模拟量非同步输出的情形。

方法是控制输入锁存器和DAC寄存器同时接数，或者只用输入锁存器而把DAC寄存器接成直通方式。 (2) 双缓冲方式

此方式适用于多个DAC0832同时输出的情形

方法是先分别使这些DAC0832的输入锁存器接数，再控制这些DAC0832同时传递数据到DAC寄存器以实现多个D/A转换同步输出。 (3) 直通方式

此方式宜于连续反馈控制线路中。

方法是使所有控制信号(/CS、/WR1、/WR2、ILE、XFER)均有效。

4、电流输出转换成电压输出

DAC0832的输出是电流，有两个电流输出端(Iout1和Iout2)，它们的和为一常数。 使用运算放大器，可以将DAC0832的电流输出线性地转换成电压输出。根据运放和DAC0832的连接方法，运放的电压输出可以分为单极型和双极型两种。图2－2是一种单极型电压输出电路。

图2－3中，DAC0832的Iout2被接地，Iout1接运放LM324的反相输入端，LM324的正相输入端接地。运放的输出电压Vout之值等于Iout1与Rfb之积，Vout 的极性与DAC0832的基准电压VREF极性相反。Vout =－〔VREF×（输入数字量的十进制数）〕/256， 如果在

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单极型输出的线路中再加一个放大器，便构成双极型输出线路。

Rfb 9 +12V 7 6 5 4 1 10K -12V

I out1 11 I out2 0832 12 2 3 Vout

图2－2 0832单极型电压输出电路

三、实验内容

1、实验原理

实验原理如图 2－3所示，由于DAC0832有数据锁存器、选片、读、写控制信号线，故可与 8088CPU 总线直接接口。图中是只有一路模拟量输出， 且为单极型电压输出。DAC0832工作于单缓冲方式，它的ILE接+5V，CS＿0832作为0832芯片的片选CS。这样， 对DAC0832执行一次写操作就把一个数据直接写入DAC寄存器、模拟量输出随之而变化。 VCCRB1310K-12VCB12+12VRB1210KDAOUT7LM3246UB12B5LM324GND98RB145.1KC410411104GNDUB12A2312Iout1Iout2RfbVref1120GND765416151413117Vcc1lsbDI0DI1DI2DI3DI4DI5DI6msbDI7RB11+12V10KGNDVCCD0D1D2D3D4D5D6D7CS_0832Y74VCCWR19182ILEWR2WR1CSXferUB110832VCC4.7KR6 图2－3 2 、 实验线路的连接

1）将0832片选信号CS＿0832插孔和译码输出Y7插孔相连。

2）对模块化机型，该模块中的 +12V连到上面信号源板的电源部分的+12V上，-12V连到上面信号源板的电源部分的-12V上。对一体化机型，这两根线内部已连好。 3 、 实验软件编程提示

实验要求在DOUT端输出方波信号，方波信号的周期由延时时间常数确定。 根据Vout =－〔VREF×（输入数字量的十进制数）〕/256，当数字量的十进制数为256（FFH）时，由于VREF =－5V，Vout = +5V。当数字量的十进制数为0(00H) 时， 由于VREF = － 5V，Vout = 0V。因此，只要你将上述数字量写入DAC0832端口地址时，模拟电压就从DOUT 端输出 。

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四、实验软件框图

五、实验软件参考程序

11=特数据00送AL寄存器 AL中的数据输送到0832 延 时 取反AL中的数据 见随机光盘，文件名为H0832－1.ASM

六、实验步骤

1 、 根据原理图正确连接好实验线路 2 、 正确理解实验原理 3 、 运行实验程序

用示波器测量DOUT插孔，应有方波输出，方波的周期约为1ms。

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实验三 使用DAC0832的D/A转换实验(二)

一、实验目的

进一步掌握数/模转换的基本原理。

二、实验内容

1、 实验原理基本同实验二 2、 实验线路的连接

1）将DAC0832片选信号CS＿0832CS插孔和译码输出Y7插孔相连。

2）对模块化机型，该模块中的 +12V连到上面信号源板的电源部分的+12V上，-12V连到上面信号源板的电源部分的-12V上。对一体化机型，这两根线内部已连好。 3 、实验软件编程提示

本实验在DAOUT端输出锯齿波。根据Vou t = －〔VRFE×（输入数字量的十进制数）〕/256即可知道，只要将数字量0～256(00H~FFH)从0开始逐渐加1递增直至256为止， 不断循环，在DOUT端就会输出连续不断的锯齿波。

三、 实验软件框图

开始

四、实验软件参考程序

数据00送AL寄存器 AL中的数据输送到0832 延 时 AL中的数据增量 见随机光盘，文件名为H0832－2.ASM

五、实验步骤

1、 根据原理图正确连接好实验线路。 2、 运行实验程序

用示波器测量DOUT插孔，应有锯齿波输出。

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实验四 8255A可编程并行口实验(一)

一、实验目的

1、掌握并行接口芯片8255A和微机接口的连接方法。 2、掌握并行接口芯片8255A的工作方式及其编程方法。

二、预备知识

1、 8255A结构

8255A是可编程并行接口芯片，双列直插式封装，用+5V单电源供电，如图4－1是8255A的逻辑框图，内部有3个8位I/O端口：A口、B口、C口；也可以分为各有12 位的两组：A和B组，A组包含A口8位和C口的高四位，B组包含B口8位和C口的低4位；A 组控制和B组控制用于实现方式选择操作；读写控制逻辑用于控制芯片内寄存器的数据和控制字经数据总线缓冲器送入各组接口寄存器中。由于8255A 数据总线缓冲器是双向三态8位驱动器，因此可以直接和8088系统数据总线相连。 2、 8255A端口地址见 表4－1

表3-1 A1 0 0 1 0 0 1 1 × 1

× A0 0 1 0 0 1 0 1 × 1 × / RD /WR 0 0 0 1 1 1 1 × 0 1 1 1 1 0 0 0 0 × 1 1 /CS 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 操作类型 PA→数据总线 PB→数据总线 PC→数据总线 数据总线→PA 数据总线→PB 输出(写) 数据总线→PC 数据总线→控制字 数据总线三态 非法状态 数据总线三态 断开

操作方向 输入(读) -17-

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CPU接口 内部逻辑 A 组 控制 双向 数据总线数据 总线 缓冲器

D7~D0

-RD 读、写 -WR 控制 A0 A1

逻辑 RESET

-CS

外设接口 A组端口 A（8） A组端口 C 高4位（4） B组端口 C 低4位（4） B组端口 B（8）

I/O

PA7~PA0

8位内部数据总线 B组 控制 I/O

PC7~PC0 I/O

PC0~PC2 I/O

PB7~PB0

图4－1 3、 8255Ａ工作方式

8255A芯片有三种工作方式： 方式0、方式1、方式2。 它通过对控制寄存器写入不同的控制字来决定其三种不同的工作方式。 方式0 ： 基本输入/输出

PA7~0 PC7~4 PC3~0 PB7~0 8 4 4 8

I /O I /O I /O I /O

图4－2(a) 方式0引脚功能

如图4－2（a）所示。 该方式下的A口8位和B口8位可以由输入的控制字决定为输入或输出， C 口分成高4 位(PC7~PC4)和低4位(PC3~PC0)两组，也有控制字决定其输入或输出。 需注意的是：该方式下，只能将C口其中一组的四位全部置为输入或输出。

方式1 ： 选通输入/输出

-18-

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8255

PC4 PC5 PC3 PC7~6 PB7~0 PC2 PC1 PC0 DAT A STBA IBFA INTRA I/O DATA STBB INTRB IBFB

8255

DATA OBFA ACKA INTRA I/O DAT A OBFB ACKB INTRB

WR PA7~0 PC7 PC6 PC3 PC5~4 PB7~0 PC2 PC1 PC0 RD 图4－2(b)方式1输入 图4－2(c)方式1输出

如图4－2（b）、(c)所示。该方式又叫单向输入输出方式，它分为A、B两组，A组由数据口A和控制口C 的高4位组成，B组由数据口B和控制口C的低4位组成。数据口的输入/输出都是锁存的，与方式0不同，由控制字来决定它作输入还是输出。C口的相应位用于寄存数据传送中所需的状态信号和控制信息。

方式2 ： 双向输入输出

WR RD PA7~0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC3 PC2~0 DAT A OBF ACK IBF STB INTR I/O

图4－2(d)方式2双向输入输出

如图4－2（d）所示。 本方式只有A组可以使用，此时A口为输入输出双向口，C口中的5位(PC3~PC7)作为A口的控制位。

4、 8255A控制字

(1) PC口按位置/复位控制字

主片 7

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6 5 4 3 2 1 0 × × × 1=置位,0=复位 无关 位选择000～111 置位/复位标志:0=有效 微机接口实验指导书 启东计算机厂有限公司

(2) 方式选择控制字

7 6 5 4 3 2 1 0

PC3～0:1=输入, 0=输出 PB口: 1=输入,0=输出 B组 方式选择:0=方式0,1=方式1 PC7～4:1=输入, 0=输出 PA口:1=输入,0=输出

方式选择:00=方式0 A组 01=方式1 01×=方式2 方式标志:1=有效 三、实验内容 1、实验原理 如实验原理图4－3所示，PC口8位接8个开关K1～K8，PB口8位接8个发光二极管，从PC口读入8位开关量送PB口显示。拨动K1～ K8，PB口上接的8个发光二极管L0～ L7对应显示K1～ K8的状态。 2、实验线路连接

（1） 8255A芯片PC0～ PC7插孔依次接K1～ K8。 （2） 8255A芯片PB0～PB7插孔依次接L0～ L7。 （3） 8255A的片选插孔8255CS接译码输出Y7插孔。

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D0D1D2D3D4D5D6D7IORIOWADD0ADD1RSTY78255CSR14.7K343332313029282753698356 U1D0D1D2D3D4D5D6D7RDWRA0A1RESETCS8255PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3VCCPC4PC5PC6PC743214039383718192021222324251415161713121110PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7L0L1L2L3L4L5L6L7K1K2K3K4K5K6K7K8 图4－3

四、实验软件框图

开始 初始化8255 设置8255控制字 置8255PB0为低电平 读取PC口值 将PC口值送PB口显示

五、实验软件清单

见随机光盘，文件名为H8255－1.ASM 六、实验步骤

1、按图4－3连好线路。

2、运行实验程序,拨动K1～8，L10～L8会跟着亮灭。

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实验五 8253A定时/计数器实验

一、实验目的

学习8253A可编程定时/计数器与8088CPU的接口方法；了解8253A的工作方式； 掌握8253A在各种方式下的编程方法。

二、预备知识

1、 8253A内部结构

8253A定时/计数器具有定时、计数双功能。它具有三个相同且相互独立的16 位减法计数器，分别称为计数器0、计数器1、计数器2。每个计数器计数频率为0~2MHZ， 其内部结构如图5－1所示。由于其内部数据总线缓冲器为双向三态，故可直接接在系统数据总线上，通过CPU写入计数初值，也可由CPU读出计数当前值；其工作方式通过控制字确定；图中的读写控制逻辑，当选中该芯片时， 根据读写命令及送来的地址信息控制整个芯片工作；图中的控制字寄存器用于接收数据总线缓冲器的信息：当写入控制字时，控制计数器的工作方式，当写入数据时则装入计数初值，控制寄存器为8位， 只写不能读。

D0~D7 0

15 MSB 0 LSB 15 MSB OUT0 OUT1 OUT2 0 LSB 0 LSB 计数器 锁存器

数据 总线 缓冲器 计数器0 CLK0 E0 GATOUT0

15 MSB 15 LSB 0 15 MSB LSB

-RD 读/写 CLK1 MSB LSB -WR GAT E1 计数器1 A0 逻辑 OUT1 A1 -CS CLK0 CLK2 控制字 GATE0 E2 GAT计数器2 寄存器 OUT2 CLK1 GATE1 CLK2 GATE2 0 15 MSB

图5－1 8253A 内部结构图 图5－2 计数器 内部结构图 2、 计数器内部结构

如图5－2所示，每个计数器由一个16位可预置的减1计数器组成，计数初值可保存在16位的锁存器中，该锁存器只写不能读。在计数器工作时，初值不受影响，以便进行重复计数。图中每个计数器有一个时钟输入端CLK作为计数脉冲源， 计数方式可以是二进制，计数范围1~10000H，也可以是十进制，计数范围1~65536。门控端GATE用于控制计数开始和停止。输出OUT端当计数器计数值减到零时，该端输出标志信号 。 3 、 8253A端口地址选择见 表5-1

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表5-1 /CS 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 4 、 8253A功能

8253 A既可作定时器又可作计数器：

(1) 计数： 计数器装入初值后，当GATE为高电平时，可用外部事件作为CLK 脉冲对计数值进行减1 计数，每来一个脉冲减1，当计数值减至0时，由OUT 端输出一个标志信号。 (2) 定时： 计数器装入初值后，当GATE为高电平时，由CLK 脉冲触发开始自动计数，当计数到零时，发计数结束定时信号。

除上述典型应用外，8253A还可作频率发生器、分频器、实时钟、单脉冲发生器等。 5、 8253A控制字

7 6 5 4 3 2 1 0 /RD /WR 1 1 1 1 0 0 0 0 × 1 0 0 0 0 1 1 1 1 × 1 A1 0 0 1 1 0 0 1 1 × × A2 0 1 0 1 0 1 0 1 × × 寄存器选择与操作 写入计数器#0 写入计数器#1 写入计数器#2 写入控制寄存器 读计数器#0 读计数器#1 读计数器#2 无操作(三态) 禁止(三态) 无操作(三态) 00 选计数器0 数制控制:0 = 二进制,1= BCD 01 选计数器1 10 选计数器2 工作方式选择:000 方式0 11 非法 001 方式1 ×10 方式2 00 计数器锁存命令 ×11 方式3 01 只读/写低8位,高8位自动置0 100 方式4 10 只读/写高8位,低8位自动置0 101 方式5 11 先写低8位,后写高8位 -23-

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说明 ：

(1) 8253 A每个通道对输入CLK按二进制或十进制从预置值开始减1计数，减到0时从OUT输出一个信号。

(2) 8253 A编程时先写控制字，再写时间常数。 6、 8253A工作方式

(1) 方式0：计数结束产生中断方式

当写入控制字后，OUT变为低电平，当写入初值后立即开始计数，当计数结束时，变成高电平。

(2) 方式1：可编程单次脉冲方式

当初值装入后且GATE由低变高时，OUT变为低电平，计数结束变为高电平。 (3) 方式2：频率发生器方式

当初值装入时，OUT变为高；计数结束，OUT变为低。该方式下如果计数未结束，但GATE为低时，立即停止计数，强逼OUT变高，当GATE再变高时，便启动一次新的计数周期。 (4) 方式3：方波发生器

当装入初值后，在GATE上升沿启动计数，OUT 输出高电平； 当计数完成一半时，OUT输出低电平。

(5) 方式4：软件触发选通

当写入控制字后，OUT输出为高；装入初值且GATE为高时开始计数，当计数结束，OUT端输出一个宽度等于一个时钟周期的负脉冲。 (6) 方式5：硬件触发选通

在GATE上升沿启动计数器，OUT一直保持高电平；计数结束，OUT端输出一个宽度等于一个时钟周期的负脉冲。

三、 实验内容

本实验原理图如图5－3所示，8253A的A0、A1接系统地址总线A0、A1，故8253A 有四个端口地址，如端口地址表5－1所示。8253A的片选地址为48H~ 4FH。 因此， 本实验板中的8253A四个端口地址为48H、49H、4AH、4BH，分别对应通道0、通道1、通道2和控制字。采用8253A通道2，工作在方式3(方波发生器方式)，输入时钟CLK2 为1MHZ， 输出OUT2 要求为1KHZ的方波，并要求用接在GATE2引脚上的导线是接地(“0”电平)或甩空(“1”电平)来观察GATE对计数器的控制作用，用示波器观察输出波形。

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D0D1D2D3D4D5D6D787654321U13D0D1D2D3D4D5D6D7 8253OUT0GATE0CLK0GATE2OUT2CLK210119161718VCCOUT2CLK21MHZOUT1CSRDWRA0GATE1CLK1A11321222319201415CS3RDWRA0A1 图 5-3 四、 实验线路连接

1、 8253A芯片（就在主板上）的CLK2引出插孔连主板上的分频输出插孔T1(1MHZ)。

五、 实验软件框图

六、 实验软件参考程序

开始 置8253工作方式控制字 启动8253 结束 见随机光盘，文件名为H8253.ASM

七、 实验步骤

1、按图5－3连好实验线路 2、 运行实验程序

用示波器测量8253A的OUT2输出插孔，应有频率为1KHZ的方波输出，幅值0～4V。

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实验六 使用8259A的单级中断控制实验

一、实验目的

1、掌握中断控制器8259A与微机接口的原理和方法。 2、掌握中断控制器8259A的应用编程。

二、预备知识

1、 8259A的内部结构

8259A是专为控制优先级中断而设计的芯片。它将中断源按优先级排队、辨认中断源、提供中断向量的电路集成于一体，只要用软件对它进行编程，就可以管理8 级中断。如图6-1所示，它由中断请求寄存器(IRR)、优先级分析器、 中断服务寄存器(ISR)、中断屏蔽存器(IMR)、数据总线缓冲器、读写控制电路和级联缓冲器、比较器组成。

图6-1

中断请求寄存器：寄存所有要求服务的请求IR0～IR7。 中断服务寄存器：寄存正在被服务的中断请求。

中断屏蔽寄存器：存放被屏蔽的中断请求，该寄存器的每一位表示一个中断号， 该位为1，屏蔽该号中断，否则开放该号中断。

数据总线缓冲器：是双向三态的，用以连接系统总线和8259A内部总线， 通过它可以由CPU对8259A写入状态字和控制字。

读写控制电路：用来接受I/O命令，对初始化命令和操作命令字寄存器进行写入，以确定8259A的工作方式和控制方式。

级联缓冲器/比较器：用于多片8259A的连接，能构成多达64级的矢量中断系统。 2、 8259A编程及初始化 (1) 写初始化命令字

1）写初始化命令字ICW1(A0=0)，以确定中断请求信号类型，清除中断屏蔽寄存器，中断优先级排队和确定系统用单片还是多片。 中断优先级排队和确定系统用单片还是多片。 7 6 5 4 3 2 1 0 A7 A6 A5 1 0=不需写ICW4;1=需要写ICW4 0= -26- 多片 8259级连;1=只一片8259 0=中断向量地址间距8;1=地址间距4(8088模式下为0) 0=上升沿触发;1=高电平触发

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2）写初始化命令字ICW2，以定义中断向量的高五位类型码。

7 6 5 4 3 2 1 0

A15/T7 A14/T6 A13/T5 A12/T4 A11/T3 A10 A9 A8 A15-A8:8088/8085方式下的中断向量高8位,8088方式下A8－A0不用,设为000

3）写初始化命令字ICW3，以定义主片8259A中断请求线上IR0~IR7有无级联的8259A

片。 7 6 5 4 3 2 1 0 主片

··· IR7 IR0

第i位=0，表明IRi引脚上无从片 第i位=1，表明IRi引脚上有从片

从片

7 6 5 4 3 2 1 0 000：从片连在主片的IR0上 001：从片连在主片的IR1上

111：：从片连在主片的IR7上

4）写初始化命令ICW4，用来定义8259A工作时用8085模式，还是8088模式，以及中断服务寄存器复位方式等。

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7 6 5 4 3 2 1 0 0=工作于8086/8088方式 1=工作于8080/8085方式 0=中断服务寄存器不自动复位,用EOI 命令复位 1=中断服务寄存器自动复位 0=从片 1=主片 0=8259与数据总线无缓冲器连接 1=8259与数据总线有缓冲器连接 0=单片8259,一般嵌套方式 1=多片8259,特殊嵌套方式 (2) 写控制命令字 1）写操作命令字0CW1，用来设置或清除对中断源的屏蔽。

7 6 5 4 3 2 1 0 ? IR0 IR7 第i位=0，对应的中断请求IRi开放 第i位=1，对应的中断请求IRi屏蔽

注： OCW1如不写，则在初始化命令写入后，OCW1为全开放状态。

2） 操作命令字OCW2，设置优先级是否进行循环、循环方式及中断结束方式。

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7 6 5 4 3 2 1 0 识别码 000~111, 用户规定IR0-IR7的最低优先级编码 1=中断服务结束命令(EOI命令) 0=L2 L1 L0 编码无效 1=L2 L1 L0 编码有效 0=固定优先权 1=循环优先权 注： 8259A复位时自动设置IR0优先权最高，IR7优先权最低。

3） 操作命令字OCW3，设置查询方式、特殊屏蔽方式以及读取8259中断寄存器的当前状态。

00,01=无用 00,01=无用 10=下一个/RD读中断请求寄存器IRR 11=下一个/RD读中断服务寄存器ISR 1=查询命令；0=不是查询命 001 R SL EOI 0 0 L2 L1 L0

10=特殊屏蔽方式清除 10=特殊屏蔽方式清除 -29-

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(3) 8259A查询字

通过OCW3命令字的设置，可使CPU处于查询方式，随时查询8259A有否中断请求， 有则转入相应的中断服务程序。

7 6 5 4 3 2 1 0 I W2 W1 W0 1=有中断发生 000=IR0有中断请求 0=无中断发生 001=IR1有中断请求 111=IR7有中断请求 三、实验内容

本系统中已设计有一片8259A中断控制芯片，工作于主片方式，8个中断请求输入端IR0～IR7对应的中断型号为8～F，其和中断矢量关于如下表6－1所示。

根据实验原理图6－1，8259A和8088系统总线直接相连，8259A 上连有一系统地址线A0，故8259A 有2 个端口地址， 本系统中为20H、21H。 20H 用来写ICW1， 21H 用来写ICW2、ICW3、ICW4，初始化命令字写好后， 再写操作命令字。OCW2、OCW3 用口地址20H，OCW1用口地址21H。图6－1中，使用了3号中断源，IRQ3插孔和SP插孔相连，中断方式为边沿触发方式，每按一次AN按钮产生一次中断信号，向8259A发出中断请求信号。如果中断源电平信号不符规定要求则自动转到7号中断，显示“Err”。CPU响应中断后，在中断服务中， 对中断次数进行计数并显示，计满5次结束，显示器显示“8259Good”。

表6－1 8259中断源 IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 中断类型号 8 9 A B C D E 中断矢量表地址 20H～23H 24H～27H 28H～2BH 2CH～2FH 30H～33H 34H～37H 38H～3BH

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IR7 F 3CH～3FH 四、实验线路连接

1）将单级中断模块中8259A的IRQ3插孔和脉冲发生器单元SP1插孔相连。SP1插孔初始电平置为低电平。

2）将单级中断模块中8259A的片选插孔CS0_8259连主板的Y6（对58B机型该线不连）。 4) 将8279接口模块上的插座DU(a-h)用8芯线连接至数码管模块插座DU (a-h)，8279接口模块上插座BIT连接至数码管模块插座BIT。

3) 8279接口模块上的插孔8279ClK连至上面主板的CLOCK（对58B机型该线不连）。 4）8279接口模块上的插孔8279CS连至上面主板的CS5（对58B机型该线不连）。

PR14.7K12345678U1D0D1D2D3D4D5VCCD6D7CS6R24.7KINTRINTA1110987654172618259CSC5300PGNDIORIOWADD03227D0D1D2D3D4D5D6D7INTINTACSRDWRA08259CAS0CAS1CAS2SP/ENIR0IR1IR2IR3IR4IR5IR6IR7GND1819202122232425R14.7KVCCIR4IR5IR6IR7IR0IR1IR2IR3SP116121315CS0CS1CS29 图6－2 五、实验软件框图

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主程序：

开始 调用显示“8259——1”子程序

中断服务程序：

关中断 显示中断次数 N 判中断次数满5次否？ 调用显示“8259goog” 结束 次数加1 填8259中断向量表 8259初始化 开中断 等待中断 中断返回

六、实验软件参考程序

见随机光盘，文件名为H8259－1.ASM

七、 实验步骤

1、按图6－2连好实验线路 2、 运行实验程序

在数码管上显示“8259－1”。

3、 按AN按键，每按一次产生一次中断，在显示器左边一位显示中断次数， 满5次中断，显示器显示“8259 good”。

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实验七 使用8251A的串行接口应用实验(一)

一、实验目的

掌握用8251A接口芯片实现微机间的同步和异步通信。 掌握8251A芯片与微机的接口技术和编程方法。

二、预备知识

8251A是一种可编程的同步/异步串行通信接口芯片， 具有独立的接收器和发送器，能实现单工、 半双工、双工通信。 1、8251A内部结构

8251A内部结构框图如图7－1所示。

图7－1

图中I/O缓冲器是双向三态，通过引脚D0～D7和系统数据总线直接接口， 用于和CPU传递命令、数据、状态信息。读写控制逻辑用来接收CPU的控制信号、 控制数据传送方向。CPU对8251A的读写操作控制表如表7－1所示。

图中收发器功能是从引脚RXD(收)和TXD(发)收发串行数据。接收时按指定的方式装配

-33-

RESET CLK C/D RD WR CS DTR DSR RTS CST DB7~0 状态 缓冲器 接受数据 缓冲器 发送数据 命令缓冲器 内部总线 I/O 缓冲 器 TxD TxRDY TxE TxC RxRDY

SYNDET/BD RxC RxD 读/写 控制 逻辑 调制 解调器控制 发送器 发送 控制 接受 控制 接受器 微机接口实验指导书 启东计算机厂有限公司

成并行数据，发送时从CPU接收的并行数据，自动地加上适当的成帧信号转换成串行数据。

8251A内部的调制解调器控制器，提供和外接的调制解调器的握手信号。

表7-1

CS C/D RD 任意 任意 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 WR 操作 任意 无操作, D0-D7呈高阻 0 0 1 1 写控制字 写数据 读状态 读数据

2、 8251A的方式控制字和命令控制字

方式控制字确定8251A的通信方式(同步/异步)、校验方式(奇校/偶校/不校)、字符长度及波特率等，格式如下图7-2所示。命令控制字使8251A处于规定的状态以准备收发数据，格式如下图7－3。方式控制字和命令控制字无独立的端口地址，8251A 根据写入的次序来区分。CPU对8251A初始化时先写方式控制字，后写命令控制字。

7 6

异步方式:00=不确定;01=1个停止位 10=3/2个停止位;11=2个停止位 同步方式:X0=内同步;X1=外同步 0X=2个同步字符;1X=单个同步字符 奇偶校验:X0=无校验;01=奇校验;10=偶校验 字符长度:00=5位;01=6位;10=7位;11=8位 波特率系数:00=同步方式;01=异步×1;10=异步×16 11= 异 步×64

5 4

3 2

1

0

图7-2

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EH IR RST ER SBRK RXE DTR TXE 7

外部搜索方式,1=启动搜索同步字符 内部复位,1=使8251返回方式指令格式 请求发送,1=迫使RST输出到0 错误标志复位,1=使全部错误标志复位 送中止字符,1=迫使TXD为低;0=正常工作 接收允许,1=允许;0=屏蔽

数据终端准备好,1=迫使DRT为0

发送允许,1=允许;0=屏蔽

图7－3

6

5 4 3 2

1

0

帧错误：*** 除TXRDY外同管脚定义

1=帧错误，由 奇偶错误：1=出错，由命令中ER复位 命令中 ER复位 溢出错误：1=溢出错，由命令中ER复位

TXRDY位：当数据缓冲器空时置位，而TXRDY引脚只有当条件( 数据缓冲器空·

/CTS·TXE )成立时才置位。

溢出错误：CPU没读走前一个字符，下一个字符又接收到，称为溢出错误。 帧错误：在字符结尾没检测到停止位，称为帧错误。

TXRDY位：当数据缓冲器空时置位，而TXRDY引脚只有当条件( 数据缓冲器空· /CTS·TXE)成立时才置位。

溢出错误：CPU没读走前一个字符，下一个字符又接收到，称为溢出错误。 帧错误：在字符结尾没检测到停止位，称为帧错误。

DSR SYNDET FE OE PE TXE RXRDY TXRDY

三、实验内容

实验原理图如图7－4所示，8251A的片选地址为050~05F，8251A的C/D接A0， 因此，8251A的数据口地址为050H，命令/状态口地址是051H，8251A的CLK 接系统时钟的2分频输出PCLK（2.385MHZ），图中接收时钟RXC和发送时钟TXC连在一 起接到8253A的OUT1，8253A的OUT1输出频率不小于79.5KHZ。

本实验采用8251A异步方式发送，波特率为9600，因此8251A发送器时钟输入端TXC输入一个153.6KHZ的时钟(9600×16)。这个时钟就有8253A的 OUT1产生。8253A的CLK1接

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1.8432MHZ，它的12分频正好是153.6KHZ。故8253A计数器1设置为工作方式3 -方波频率

发生，其计数初值为000CH。

本实验发送字符的总长度为10位(1个起始位(0)，8个数据位(D0在前)，1个停止位(1)，发送数据为55H，反复发送，以便用示波器观察发送端TXD的波形。用查询8251A状态字的第0位(TXRDY)来判断1 个数据是否发送完毕， 当TXRDY=1时，发送数据缓冲器空。 82518253VCCVCCD0D1D2D3D4D5D6D787654321D0D1D2D3D4D5D6D7OUT1CSRDWR1415GATE1CLK1A0A1OUT0GATE0CLK0GATE2OUT2CLK210119161718T0OUTT0CLKT2OUTT2CLKVCCVCCD0D1D2D3D4D5D6D727281256789252223241618D0D1D2D3D4D5D6D7TxCLKRxCLKRxDDSRRTSTxDTxRDYRxRDYCLKC/DWRRDCSRESET2012101311213191514PCLKADD0IOWIORCS4RST1104220U/10VGND132122231920TCOUT1CS3IORIOWADD0ADD1VCCTCLK1TxEMPT560.019874HC041011KY31GND1.8432M74HC041K 图7－4 四、实验程序框图

开始 写 8251方式控制字 写 8251命令控制字 读状态字 输出缓冲器空否？ N Y

发送数据

五、实验程序清单：见随机光盘，文件名为H8251－1.ASM 六、实验步骤

运行实验程序，用示波器探头测8251的发送脚8TXD(在主板上)上的波形，以判断起始

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位、数据位以及停止位的位置。

实验八 8279A可编程键盘显示接口实验

一、实验目的

学习8279A与微机8088系统的接口方法，了解8279A用在译码扫描和编码扫描方式时的编程方法，以及8088CPU用查询方式和中断方式对8279A进行控制的编程方法。

二、预备知识

8279A是一种通用的可编程键盘/显示器接口器件，可对64个开关矩阵组成的键盘进行自动扫描，接收键盘上的输入信息，存入内部的FIFO寄存器，并在有键输入时，CPU请求中断。8279A内部还有一个16×8的显示缓冲器，能对8位或16位LED自动扫描， 使显示缓冲器的内容在LED上显示出来。 1、 引脚功能

DB0～DB7： 双向数据总线，以便和CPU之间传递命令、数据和状态。 CLK ： 时钟输入线，以产生内部时钟。

RESET ： 复位线，高电平有效。复位后，8279A置为16位显示左边输入， 编码扫描键盘，时钟系数为31。

/CS ： 片选，低电平有效。

A0 ： 地址输入线，用以区分数据线传送的是数据还是命令。A0=0传送的是数据；A0=1传送的是命令。

/RD ： 读信号线，低有效，内部缓冲器信息送DB0~DB7。

/WR ： 写信号线，低有效。收数据总线上的信息写入内部缓冲区。

IRQ ：中断请求输出线，高有效。当FIFO RAM中有键输入数据时，IRQ升为高电平， 向CPU请求中断。CPU读出FIFO RAM时，IRQ变为低电平，若RAM 中数据还有 ，IRQ 又返回高电平，直至RAM中为空，IRQ才保持低电平。

SL0～SL3 ： 输出扫描线，用以对键盘/传感器矩阵和显示器进行扫描。

RL0～RL7 ： 键盘/传感器矩阵的行(列)数据输入线。其内部有拉高电阻， 使之保持高电平。

SHIFT ： 换档输入线，内部有拉高电阻，使之保持高电平。 CNTL/STB：控制/选通输入线，内部有拉高电阻，使之保持高电平。 OUTA0～OUTA3：四位输出口。 OUTB0～ OUTB3：四位输出口。

这两个口是16 ×4 显示器更新寄存器的输出端， 输出的数据和SL0~SL3上信号同步，用于多位显示器显示。

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/BD ： 显示消隐输出线，低电平有效。 Vcc ： 地。 2 、 8279A内部结构

(1) 8279A内部具有时序控制逻辑， 通过控制和时序寄存器存放键盘和显示器的工作方式和其他状态信息。内部还包含有N分频器，分频系数为N，由2～31 之间任一数可编程确定，对CLK上时钟进行N分频以产生基本的100KHZ的内部计数信号(扫描时间为5.1ms， 去抖动时间为10.3ms)。

(2) 8279A内部的扫描计数器有两种工作方式：一是编码方式，计数器以二进制方式计数，4位计数器的状态直接从SL0～SL3上输出，由外部译码对SL0～SL3 译码产生键盘和显示的扫描信号，高电平有效； 二是译码方式， 对计数器的低二位译码后从SL0～SL3上输出，作为4×8键盘和4位显示器的扫描信号，低电平有效。

(3) 8279A在键盘工作时，由输入缓冲区锁存RL0～RL7上的信息，以确定键入情况，其内部有去抖动电路(10ms)。

(4) FIFO/传感器RAM：它是一个双功能8×8RAM，在键盘和选通输入方式中，它是一个先进先出的数据缓冲器。当/CS=0，A0=1，/RD=0时，读出FIFO的内容，FIFO 中有数据时，由控制电路发IRQ信号，在传感方式中，8×8RAM用作传感器RAM， 当检测到某个传感器发生变化时，IRQ上升为高电平。

(5) 显示地址寄存器和显示RAM： 用于存放CPU当前正在读写的显示RAM 单元地址，以及正在显示的两个4位半字节地址。在选定了工作方式和地址后，CPU 可直接读出显示RAM中的内容。

3 、 8279A的控制命令

(1) 键盘显示器方式设置命令

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* RESET后，设定为该种方式。

(2) 扫描频率控制命令

* RESET后，P4～P0=31 (3) 读FIFO前设置的读地址命令

(4) 读显示RAM前设置的读地址命令

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(5)写显示RAM前设置的写地址命令

(6) 显示RAM写入禁止/消隐命令(BCD码显示用)

显示RAM的位与输出引脚的对应关系：

(7) 清除FIFO状态字、显示RAM清除命令

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