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1、微机原理及接口技术实验指导书（一） 串行通信模式下实验微机原理及接口技术实验指导书（一）（串行通讯模式） 电工与电子技术实验中心目 录目 录1概 述2实验一 双色灯实验3实验二 8255输出实验5实验三 开关状态显示实验7实验四 8279键盘显示实验9实验五 8255扫描法键盘实验11实验六 定时器/计数器实验15实验七 A/D转换实验17实验八 D/A转换实验19实验九 8259A硬件中断实验21实验十 8251可编程串行口与PC机通讯实验23实验十一 直流电机驱动实验26实验十二 步进电机驱动实验28概 述一、实验机工作方式AEDK8688ET微机教学实验系统自带键盘、八位七段数码管、微处
2、理器8088和RS-232通讯接口，可以接PC机做实验，也可以无须任何辅助设备而独立做实验。它有三种配置工作方式：l 独立运行的单板机配置方式在AEDK8688ET教学实验机上，提供8088微处理器和键盘监控程序，可以在脱离PC机的情况下，利用实验板上的键盘和七段数码管，独立运行8088微处理器接口实验。l ISA总线配置方式为了能够让学生们更深入地学习PC/80286及以上的微机外围接口技术实验，我们设计了一块缓冲驱动卡。将这块卡插进PC机ISA总线槽中，将总线槽中的信号引至实验机，利用DOS中的DEBUG或其他调试软件（例如：Borland公司的TURBO DEBUG）动态调试微机外围接口
3、硬件实验程序。l 串行监控配置方式利用计算机的串行通讯口，通过RS-232通讯电缆，与实验机连接。此时不用在总线槽中插入缓冲驱动卡，而是利用实验机上的微处理器8088进行微处理器原理实验和微处理器接口技术实验。提供菜单式窗口化源语句调试软件和类似DEBUG的串行监控命令。二、串行监控配置方式的安装与运行1开关和连线设置l 用40芯电缆将实验机上的J2和J3插座连接起来，用RS-232通讯电缆将实验机上的9芯插座J4与微机的串口1或串口2连接起来，J1插座为空；l 短路套JP0JP4插入RAM侧，JP5插入AEDK侧；l K10接上短路套，K11、K12拨至RAM侧；l 在J5上插上外接电源电缆
4、插头，电源开关K13拨至左端，用外接电源供电。2系统运行操作步骤1) 按上述方式安装并接好相应配置；2) 执行LCA88ET.EXE，启动串行监控源语句调试软件；3) 编辑、汇编、链接硬件接口实验程序，生成EXE文件；4) 连机。连机成功，数码管出现“8688 2.1”字样。然后加载EXE文件；5) 在RUN选项下，选择单步调试、设置断点、全速运行等方法动态调试实验程序。6) 如实验结果不符合设置要求，重新操作35步骤。注 串行监控源语句调试软件的详细操作说明请参见指导书（二）。实验一 双色灯实验一.实验要求 编写程序，以8255作为输出口，控制4个双色LED灯(可发红,绿,黄光)，模拟十字路
5、口交通灯管理。二.实验目的1.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。2.进一步学习微处理器的编程技术。三.实验电路及连线将DG1DG4，DR1DR4用导线连至8255的PC0PC7，8255的CS片选接至138译码处的200H207H插孔。 四.实验说明1. 因为本实验是模拟交通灯控制实验，所以要先了解实际交通灯的变化规律。假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态0为东西红灯，南北红灯。然后转状态1南北绿灯通车,东西红灯。过一段时间转状态2，南北绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒,东西仍然红灯。再转状态3，东西绿灯通车,南北红灯。过一段时间转状态4，东西绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒
6、,南北仍然红灯。最后循环至状态1。2双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，公用负端。当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。 五.实验程序框图 实验二 8255输出实验一.实验要求编写程序，以8255作为输出口,控制8个单色LED灯。二.实验目的1.学习在单板方式下扩展简单I/O接口的方法。2.学习编制数据输出程序的设计方法。三.实验电路及连线 将DL1DL8用连线连至8255的PC0PC7，8255CS用连线连至译码处的连218H。四.实验说明 8255工作于方式0，此时PA、PB、PC
7、均为可独立输入/输出的并行口。8255的各寄存器对应的口地址为： PA口: 218H PB口: 219H PC口: 21AH 8255控制寄存器：21BH由于各PC机速度不同,为达到较好的实验效果，可适当调节LED亮灭的延时时间。五.实验程序框图实验三 开关状态显示实验一.实验要求编写程序，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.实验目的学习使用8255各个口的不同工作方式。三.实验电路及连线 将K1K8用连线连至8255的PA0PA7，将DL1DL8用连线连至8255的PC0PC7，8255CS用连线连至译码处的2
8、00207这个插孔。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。按下HALT或RST键则返回监控。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 实验四 8279键盘显示实验一.实验要求 编写程序，以8279为键盘显示核心，按下小键盘0F，可在实验机的LED数码管上对应显示0F，按实验机上暂停键结束。二.实验目的1.学习在88系统中扩展键盘显示接口的方法。2.学习8279接口芯片的编程。三.实验电路连线将8279的片选CS79用连线连至译码处的210217这个插孔即可四
9、.实验说明8279工作方式为：左边输入，八位显示，外部译码，双键互锁。五.实验程序框图 实验五 8255扫描法键盘实验一.实验要求编写程序，用扫描法读入实验机上按键，并在实验机的LED数码管上显示读到的键值。二.实验目的1. 学习在单板系统中扩展简单I/O接口的方法。2. 学习扫描读取键盘的编程方法及硬件结构。三.实验电路及连线8279CS连210217。8255CS连21821F。用导线将8255A的PA0PA7，PB0、PB1脚短接到插孔RL0RL7、Y0Y1。拔掉K10上的所有短路套。四.实验说明 键盘值的读取一般有两种方法。一种是扫描法，另一种是反转法。 扫描法是对键盘上的某一行送低电
10、平，其他为高电平，然后读取列值，若列值中有一位是低，表明该行与低电平对应列的键被按下。否则扫描下一行。五.实验程序框图扫描法程序框图反转法程序框图实验六 定时器/计数器实验一.实验要求 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.实验目的了解8253定时器的硬件连接方法及时序关系。掌握8253的各种模式编程及原理。三.实验电路及连线GATE0GATE2连至电源+5V，从波特率开关边的f插孔用线连至CLK0，OUT0用线连至C
11、LK1，OUT1用线连至CLK2，OUT2用线连至一个发光管（DL1），8253片选孔CS用线连至译码处22822F这个孔。四.实验说明8253的工作频率为02M HZ，所以输入的CLK频率必须在2MHZ以下。实验板上从波特率开关边上f插孔引至定时器0输入。五.实验程序框图 实验七 A/D转换实验一.实验要求 编程用查询方式采样电位器输入电压，并将采样到的结果实时地通过8279显示在数码管上。（只须显示一位即可。用0F表示0+5V电压）。二.实验目的1.掌握A/D芯片AD0809的转换性能及编程方法。2.学习A/D芯片与其他芯片（如8279）接口的方法，初步建立系统的概念。三.实验电路及连线
12、CS79接译码处210217这个插孔，ADC0809的CS插孔接译码处20820F这个插孔， 0809的IN0接至电位器W1的中心抽头插孔。注意：电位器W1两边的两个插孔已经分别接好电源+5V和地，请不要再接，以防接错，出现短路。四.实验说明本实验中所用A/D转换芯片为逐次逼近型，精度为8位，每转换一次约100微秒，所以程序若为查询式,则在启动后要加适当延时。另外，0809芯片提供转换完成信号（EOC），利用此信号可实现中断采集。有兴趣者可自行编制程序。五.实验程序框图 实验八 D/A转换实验一.实验要求 编写程序，使D/A转换模块循环输出三角波和锯齿波。二.实验目的1.掌握DAC0832芯片
13、的性能、使用方法及对应硬件电路。2.了解D/A转换的基本原理。三.实验电路及连线 DAC0832的片选CS孔接译码处22822F插孔。 四.实验说明1、 D/A转换是把数字量转化成模拟量的过程，本实验输出为模拟电压信号，本次实验生成的波形较为简单，有兴趣者可试编程序生成各种波形，如方波，正弦波等，也可与键盘显示模块结合起来，构成一个简单的波形发生器，通过键盘输入各种参数，如频率，振（小于+5V），方波的占空比等。2、 波形输出可以通过DAC0832的AOUT测孔用示波器进行观察。五.实验程序框图 实验九 8259A硬件中断实验一.实验要求 编写中断程序，在请求8259A中断1时，能够响应825
14、9A的硬件中断，并在数码管上显示“Irq”字样，中断结束时，显示“EIRQ0”。二.实验目的1. 了解8259A中断控制器的工作原理。2. 了解PC机中断的原理和过程。3. 学会中断处理程序的编写。三.实验电路及连线 INT0接至+PLUSE，8259片选CS接至200H-207H，8279片选CS接至210H-217H。四.实验说明1、运行该实验程序的方法是：先通过加载选项将8259A的初始化程序与中断处理程序送到RAM中 。2、本实验指导书只提供硬件中断0实验，中断方式为边沿触发、单片、全嵌套中断方式，且中断号从中断8开始。使用者可以根据自己的需要设定为其他中断方式，且中断号可以设定从任一
15、中断号开始。3、实验方法：以硬中断0为例，先加载8259A主中断程序（注意加载地址为8100：0），然后再加载中断程序IRQ0程序（加载地址为8200：0，修改段地址方法：“设置”菜单下的“实验机”菜单界面上的“程序加载的段地址”改为8200）。然后进入对话窗口选项下，键入SW0：00200000，8200，再执行G8100：0Y即可。这样设计的目的是为了让学生们更能理解中断的执行原理与过程。按下+PLUSE旁边的K9按键触发中断。五.实验程序框图实验十 8251可编程串行口与PC机通讯实验一.实验要求 利用实验机内的8251芯片，实现与PC机通讯。本实验实现以下功能，将从实验机键盘上键入的数
16、字、字母显示到PC机显示器上，将PC机键盘输入的大写字符（0-F）显示到实验机的数码管上。二.实验目的1掌握8251芯片结构和编程，掌握单片机通讯的编制。2了解实现串行通讯的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议。3了解PC机通讯的基本要求。三.实验电路及连线CS8251接228H；CS8279接至238H。K10全套上短路套。四.实验说明加载程序后，应先进入调试菜单下的对话窗口中，然后执行G8100：0Y（当然程序必须加载在8100:0000），就可实现实验要求：从实验机键盘上键入的数字、字母显示到PC机显示器上，PC机键盘输入的大写字符（0-F）显示到实验机的数码管上。五.实验程序及框图
17、实验十一 直流电机驱动实验一.实验要求利用0832D/A转换输出直流量，控制直流电机的转速。二.实验目的了解直流电机控制的基本方法。三.实验电路及连线用硬导线将0832片选信号CS接至138译码200-207，将8279的片选信号CS接至208-20F。用25芯并口连接线连接实验机和电机实验平台。在运行过程中，可按动小键盘的“09”数码键，控制电机转速，按“REG”键退出程序。四.实验说明1.直流电机转速调节某些场合往往要求直流电机的转速在一定范围内可调节，例如，电车、机床等，调节范围根据负载的要求而定。调速可以有三种方法：（1）改变电机两端电压；（2）改变磁通；（3）在电枢回路中，串联调节电
18、阻。本实验采用第一种方法：通过改变施加于电机两端的电压大小达到调节直流电机转速的目的。本实验用DAC0832D/A转换输出控制直流电机两端电压。2.直流电机运转方向控制 要改变直流电动机的转向，必须改变电磁转矩的方向。根据左手定则，改变电磁转矩的方法有两种方法：（1）改变电枢电流的方向；（2）改变磁通的方向。本实验采用第一种方法。本实验用实验机键盘输入来控制直流电机的速度。在运行过程中，可按动小键盘的“09”数码键，控制电机转速，按“REG”键退出程序。五.实验程序框图 实验十二 步进电机驱动实验一.实验要求 利用8255的PC口PC0-PC3轮流输出脉冲序列，实验机上键盘控制步进电机的转速和
19、转动方向。二.实验目的1.了解控制步进电机的基本原理。2.掌握控制步进电机转动的编程方法。三.实验电路及连线用硬导线将8255片选信号CS接至200-207，PC0-PC3接至SMA-SMD。将8279的片选信号CS接至208-20F。用25芯并口连接线连接实验机和电机实验平台。在运行过程中，可按动小键盘的“09”数码键，控制步进电机的转速，按“+或-”键控制步进电机的方向，按“REG”键退出。四.实验说明1. 本实验提供的程序是供四相步进电机使用。本实验使用的步进电机用直流+12V电压，电机线圈由A、B、C、D四相组成。 2. 驱动方式为四相单四拍方式,各线圈通电顺序如下表。表中首先向A相线圈输入驱动电流，接着向B，C，D线圈通电，最后又返回到A相线圈驱动，按这种顺序轮流切换，电机轴按顺时针方向旋转。若通电顺序相反，则电机轴按逆时针方向旋转。顺序/相ABCD001111101121101311103. 在运行过程中，可按动小键盘的“09”数码键，控制步进电机的转速，按“+或-”键控制步进电机的方向，按“REG”键退出。五.实验程序框图 30
