微机原理及接口实验报告(华中科技大学自动化学院).docx

微机原理与接口 实验报告 院系： 班级： 姓名： 学号： 一、硬件实验环境的检测 （一）硬件实验环境简介 TD-PIT实验装置提供了多种常用接口及控制应用部件，如定时器/计数器8254、并行接口8255、键盘输入及LED显示、二进制开/关输入及发光管显示等接口单元电路。TD-PIT实验装置还向PC机申请了接口实验所需的配置资源。其中包括16M的存储地址空间、256字节的I/O地址空间和一条中断请求线。中断请求线是映射到PC机内部的15条中断线的一个。这些信号如下表1.1所示。 表1.1 TD-PIT实验装置的仿真ISA接口信号 信号名称 对应系统信号 功能 XD0—XD7 D0— 数据总线 XA0—XA15 A0— 地址总线 XMER、XMEW MEMR、MEMW 存储器读写信号 XIOR、XIOW IOR、IOW I/O读写信号 IRQ IRQ 中断信号（下降沿有效） IOY0、IO I/O设备片选信号 MY0、 存储器设备片选信号 TD-PIT实验装置提供了四个I/O设备片选信号和两个存储器设备片选信号，片选信号与偏移地址空间对应关系如下表1.2所示。 表1.2 片选地址对应偏移地址范围 I/O设备片选信号 偏移地址范围 存储器设备片选信号 偏移地址范围 IO 00H—1FH M 0000H—7FFFH IO 40H—5FH M 80000H—FFFFH IO 60H—7FH IO 80H—9FH （二）硬件实验环境的检测 检测硬件环境的好坏是每次微机原理与接口实验之前的必需工作，防止试验中出现未知的bug而无从查起。 1. 检测方法 运行检测程序，用示波器检测实验装置的所有信号是否正常。如发现故障，应检查实验装置上该信号的连线是否开路，是否短路。查出故障，予以排除。 2. 检测工具 TD-PIT实验装置、示波器、连接线若干、PC机 3. 检测程序 若要在示波器上观测到实验装置上各种信号的波形，则必须执行循环程序，如果只执行几条语句而不构成循环，则输出的信号一闪而过，在示波器上就无法观测到信号的波形。 计算机执行无循环程序后无法退出，这种循环称为“死循环”。为防止“死循环”，必须在循环语句中加入退出循环命令，一般采用11号功能调用来退出循环。 测试程序如下所示： Stck segment stack stack dw 32 dup(?) stck ends data segment data ends code segment begin proc far assume ss:stck,cs:code,ds:data push ds sub ax,ax push ax mov ax,data mov ds,ax AGN: MOV AL,0FH MOV DX,0E060H ;送端口地址 IN AL,DX ;从给出端口输入数据 MOV DX,0E067H OUT DX,AL ;从给出端口输出数据 MOV AH,0BH ;11号功能调用 INT 21H ;检测有无键盘输入 CMP AL,0 ;AL=FFH，有输入；AL=00，无输入 JZ AGN ret begin endp code ends end begin 4. 地址线、数据总线及有关信号控制的波形 （1）片选译码输出IOY0 该信号应为负脉冲选通信号，如下图1.1所示。 图1.1 片选译码输出信号波形 （2）地址线信号（XA4—XA0） 各信号输出如下图所示。 图1.2 XA0—XA2、XA4—XA7地址信号波形 图1.3 XA3地址信号波形 （3）数据线信号（XD0—XD7） 各信号波形如下图所示。 图1.4 XD0—XD3数据线信号波形 图1.4 XD4—XD7数据线信号波形 （4）I/O写信号和I/O读信号 脉冲波形如下图所示。 图1.5 IOW或IOR信号波形 二、硬件实验过程总结（以I/O实验为例） （一）设计前的准备及制定设计方案 1. 了解I/O接口实验的基本原理与实验要求。该实验要求编制一个循环程序，将从74LS244的输入的数据从74LS273的输出发光二极管上对应起来。具体实验原理图及实验内容见下文第三部分硬件大实验中I/O接口实验。 2. 准备好相关芯片和芯片的引脚图，以及芯片的输入输出关系。例如在I/O接口实验中用到了下列