微機(jī)原理實(shí)驗指導(dǎo)書(注釋版修正版)-3.pdf

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1、微機(jī)原理實(shí)驗指導(dǎo)書（版本0.1）余有靈副教授控制科學(xué)與工程系2007年11月13日說明本實(shí)驗指導(dǎo)書是依據(jù)西安唐都科教儀器公司的產(chǎn)品手冊編制，在實(shí)驗中心相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和實(shí)驗工作人員的幫助下完成的，在此表示感謝。本次實(shí)驗包括四個實(shí)驗系統(tǒng)。任意完成其中兩個即可。實(shí)驗3-1基本I/O接口電路設(shè)計實(shí)驗1．實(shí)驗?zāi)康?1)掌握基本I/O接口電路的設(shè)計方法。(2)熟練匯編語言I/O端口操作指令的使用。2．實(shí)驗設(shè)備PC微機(jī)一臺、TD-PIT+實(shí)驗系統(tǒng)一套。3．實(shí)驗內(nèi)容利用三態(tài)緩沖器74LS245、鎖存器74LS374設(shè)計微機(jī)總線和外部設(shè)備的數(shù)據(jù)通道，實(shí)現(xiàn)微機(jī)對外部輸入數(shù)據(jù)的讀取和對輸出數(shù)

2、據(jù)的輸出。用開關(guān)及LED顯示單元的開關(guān)和數(shù)據(jù)燈作為輸入和輸出顯示設(shè)備，將讀到開關(guān)的數(shù)據(jù)顯示在數(shù)據(jù)燈上。4．實(shí)驗原理(1)輸入接口設(shè)計輸入接口一般用三態(tài)緩沖器實(shí)現(xiàn)，外部設(shè)備輸入數(shù)據(jù)通過三態(tài)緩沖器，通過數(shù)據(jù)總線傳送給微機(jī)系統(tǒng)。74LS245是一種8通道雙向的三態(tài)緩沖器，其管腳結(jié)構(gòu)如圖1所示。DIR引腳控制緩沖器數(shù)據(jù)方向，DIR為1表示數(shù)據(jù)由A[7:0]至B[7:0]，DIR為0表示數(shù)據(jù)由B[7:0]至A[7:0]。G引腳為緩沖器的片選信號，低電平有效。圖174LS245雙向三態(tài)緩沖器管腳圖(2)輸出接口設(shè)計輸出接口一般用鎖存器實(shí)現(xiàn)，從總線送出的數(shù)據(jù)可以暫存在鎖存器中。

3、74LS374是一種8通道上沿觸發(fā)鎖存器。其管腳結(jié)構(gòu)如圖2所示。D[7:0]為輸入數(shù)據(jù)線，Q[7:0]為輸出數(shù)據(jù)線。CLK引腳為鎖存控制信號，上升沿有效。當(dāng)上升沿到時，輸出數(shù)據(jù)線鎖存輸入數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)。OE引腳為鎖存器的片選信號，低電平有效。圖274LS374上沿觸發(fā)鎖存器管腳圖(3)輸入輸出接口設(shè)計用74LS245和74LS374可以組成一個輸入輸出接口電路，既實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入又實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出，輸入輸出可以占用同一個端口。是輸入還是輸出用總線讀寫信號來區(qū)分?？偩€讀信號IOR和片選信號CS相“或”來控制輸入接口74LS245的使能信號G?？偩€寫信號IOW和片選信號C

4、S相“或”來控制輸出接口74LS374的鎖存信號CLK。實(shí)驗系統(tǒng)中基本輸入輸出單元就實(shí)現(xiàn)了兩組這種的電路，任意A組的電路連接如圖3所示。圖3用74LS245和74LS374組成的輸入輸出接口電路5．實(shí)驗說明及步驟本實(shí)驗實(shí)現(xiàn)的是將開關(guān)K[7:0]的數(shù)據(jù)通過輸入數(shù)據(jù)通道讀入CPU的寄存器，然后再通過輸出數(shù)據(jù)通道將該數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)燈顯示，該程序循環(huán)運(yùn)行，直到按動鍵盤上任意按鍵再退出程序。實(shí)驗程序流程如圖4所示。參考實(shí)驗接線如圖5所示。實(shí)驗步驟如下。(1)確認(rèn)從PC機(jī)引出的兩根扁平電纜已經(jīng)連接在實(shí)驗平臺上。(2)參考圖5所示連接實(shí)驗線路。(3)首先運(yùn)行CHECK程序，查看

5、并記錄與片選信號對應(yīng)的I/O端口始地址。(4)參考實(shí)驗流程圖編寫程序，注意使用正確的端口地址，然后編譯鏈接。(5)運(yùn)行程序，撥動開關(guān)，觀看數(shù)據(jù)燈顯示是否正確。圖4基本I/O接口設(shè)計實(shí)驗參考程序流程圖圖5基本I/O接口設(shè)計實(shí)驗參考接線圖6．實(shí)驗程序：;8位I/O接口電路設(shè)計實(shí)驗;***********根據(jù)查看端口資源修改下列符號值***************IOY0EQU9C00H;片選IOY0對應(yīng)的端口始地址;*********************************************************STACK1SEGMENTSTACKDW

6、256DUP(?)STACK1ENDSDATA1SEGMENTMESDB'Pressanykeytoexit!',0AH,0DH,0AH,0DH,'$'DATA1ENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA1START:MOVAX,DATA1MOVDS,AXMOVDX,OFFSETMES;顯示退出提示MOVAH,09HINT21HA1:MOVDX,IOY0;讀寫基本I/O單元低8位的端口INAL,DXOUTDX,ALMOVAH,1;判斷是否有按鍵按下INT16HJZA1;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出QUIT:MOVAX,4C00H;結(jié)

7、束程序退出INT21HCODEENDSENDSTART實(shí)驗3-2地址譯碼電路設(shè)計實(shí)驗1．實(shí)驗?zāi)康?1)學(xué)習(xí)3-8譯碼器在接口電路中的應(yīng)用。(2)掌握地址譯碼電路的一般設(shè)計方法。2．實(shí)驗設(shè)備PC微機(jī)一臺、TD-PIT+實(shí)驗系統(tǒng)一套。3．實(shí)驗內(nèi)容用74LS138譯碼器設(shè)計地址譯碼電路，并用其輸出作為基本輸入輸出單元的片選信號，使用設(shè)計的端口地址編寫程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。4．實(shí)驗原理微機(jī)接口電路中，常采用74LS138譯碼器來實(shí)現(xiàn)I/O端口或存儲器的地址譯碼。74LS138有3個輸入引腳、3個控制引腳及8個輸出引腳，其管腳信號如圖6所示。當(dāng)3個控制信號有效時，相應(yīng)于

8、輸入信號A