计算机接口技术实验指导模板.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。计算机接口技术实验指导实验一: 软件实验: 汇编语言程序设计( 一) 实验目的要求学生掌握汇编语言编程技巧和上机调试技术。经过具有代表性的例题, 深入地引导学生进行汇编语言程序设计。熟悉PC机上建立、 汇编、 链接、 调试和运行汇编语言程序的过程。( 二) 实验( 上机) 主要内容 1、 试编程将任意两个带符号数相加, 若溢出, 则显示” Overflow!”,否则显示”OK! ”2、 在屏幕上显示字符, 并以一定速度8次改变前景和背景颜色。3、 编写程序, 将一串凌乱的字母按从小到大的顺序排列, 并将排好的字串显示在屏幕上。( 三) 实验要求1、 画出实验程序流程图。2、 编写完整的程序。3、 写出实验运行步骤和运行结果。4、 测试数据、 分析程序并小结、 体会。实验二 LED实验( 一) 实验目1学习PC机系统中扩展简单I/O接口的方法。2学习编制数据输出程序的设计方法。( 二) 实验( 上机) 主要内容编写程序, 以8255A工作方式0, 此时PA、 PB、 PC均为可独立输入/输出的并行口, 由于各PC机速度不同, 为达到较好的实验效果, 应适应调节LED亮灭的延时时间。 设置8255A的工作方式、 若读入数字1, 则使LED发光管向左循环显示发光; 若读入数字2, 则使LED发光管向右循环显示发光; 若读入数字3, 则使LED发光管间隔闪显示发光; 若读入数字4, 则返回DOS。( 三) 实验电路连线 8255A的CS片选接至适配板上138译码处的200H207H插孔。8255A的各寄存器对应口地址为: PA口: 200H 、 PB口: 201HPC口: 202H、 8255A控制寄存器: 203H。PA或PB或PC端口接LED发光管。( 四) 实验要求1、 画出实验程序流程图2、 编写完整的程序。3、 写出实验运行步骤和运行结果。4、 调试分析过程描述: 包括测试数据、 测试输出结果, 以及对程序调试过程中存在问题思考( 列出主要问题的出错现象、 出错原因、 解决方法及效果等) ; 5、 总结: 包括实验过程中的学习体会与收获、 对汇编语言程序设计和本次8255A接口芯片应用实验的认识以及自己的建议等内容。实验三 双色灯实验( 一) 实验目1学习PC机系统中扩展简单I/O接口的方法。2进一步学习编制数据输出程序的设计方法。3、 学习模拟交通灯控制的方法。4、 学习双色灯的使用。( 二) 实验( 上机) 主要内容编写程序, 以8255为输出口, 控制四个双色灯( 可发红、 绿、 黄光) , 模拟十字路交通灯管理。( 三) 实验电路连线 8255的CS片选接至适配板上138译码处的200H207H插孔。8255A的各寄存器对应口地址为: PA口: H 、 PB口: HPC口: H、 8255A控制寄存器: H。( 四) 实验说明1、 因为本实验是模拟交通灯控制实验, 因此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, 东西依然红灯。再转状态, 东西绿灯通车, 南北灯灯。过一段时间转状态4, 东西绿灯闪几次转亮黄灯, 延时几秒, 南北依然红灯。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) 实验要求1、 画出实验程序流程图。2、 编写完整的程序。3、 写出实验运行步骤和运行结果。4、 调试分析过程描述: 包括测试数据、 测试输出结果, 以及对程序调试过程中存在问题思考( 列出主要问题的出错现象、 出错原因、 解决方法及效果等) ; 5、 总结: 包括实验过程中的学习体会与收获、 对汇编语言程序设计和本次8255A接口芯片应用实验的认识以及自己的建议等内容。实验四 开关量输入并显示实验( 一) 实验目进一步掌握8255A并口芯片的编程以及经过8255A读取开关量的方法, 掌握8255A各个口的不同工作方式。( 二) 实验( 上机) 主要内容1、 编写程序, 设定8255的PA口为开关量输入, PB口为开关量输出, 要求能随时将PA口的开关状态经过PB口的发光二极管显示出来。2、 编写程序, 设定8255的PC口为开关量输入, 在PC机上显示输出。3、 用8255A的A端口接8只理想开关输入二进制数, B端口和C端口各接8只发光二极管显示二进制数。写出读入开关设置的原码数据后送B端口( 补码) 和C端口( 绝对值) 的发光二极管显示的完整程序。( 三) 实验电路连线将K1K8用连接至8255的PB0PB7, 将DL1DL8用连线连至8255的PA0PA7, 8255ACS连至译码处的200207插孔。8255A的各寄存器对应口地址为: PA口: H 、 PB口: HPC口: H、 8255A控制寄存器: H。( 四) 实验说明本实验要求8255工作方式0, PB口设置为输入, PA口设置为输出, 输入量为开关量, 经过8255可实时显示在LED灯上。按下HALT或RST键则返回监控。( 五) 实验要求1、 画出实验程序流程图。2、 编写完整的程序。3、 写出实验运行步骤和运行结果。4、 调试分析过程描述: 包括测试数据、 测试输出结果, 以及对程序调试过程中存在问题思考( 列出主要问题的出错现象、 出错原因、 解决方法及效果等) ; 5、 总结: 包括实验过程中的学习体会与收获、 对汇编语言程序设计和本次8255A接口芯片应用实验的认识以及自己的建议等内容。实验五 8279键盘显示实验( 一) 实验目1熟悉并掌握PC系统中扩展键盘显示接口的方法。2掌握8279接口芯片工作原理和编程的方法。( 二) 实验( 上机) 主要内容1、 利用8279键盘显示接口及板上提供的键盘和8位LED数码管, 编写程序, 在数码管上显示”GOODHELM”字样, 按下实验机上任意键后, 将键值显示在数码管上。2、 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”F”键, RST键或HALT键结束。( 三) 实验电路连线将8279的片选CS79连至译码处的210217即可。( 四) 实验说明编程使8279工作方式为: 左边输入, 八位显示, 外部译码, 双键互锁。8279操作命令字较多, 需要灵活应用。 ( 五) 实验要求1、 分析程序并写出实验运行步骤和运行结果。2、 调试分析过程描述: 包括测试数据、 测试输出结果, 以及对程序调试过程中存在问题思考( 列出主要问题的出错现象、 出错原因、 解决方法及效果等) ; 3、 总结: 包括实验过程中的学习体会与收获、 对汇编语言程序设计和本次8279接口芯片应用实验的认识以及自己的建议等内容。实验六 定时器/计数器实验( 一) 实验目1掌握8253定时器的硬件连接方法及时序关系。2、 掌握8253的各种模式编程及原理。( 二) 实验( 上机) 主要内容 1、 编程将8253定时器0设定为方式3, 时间常数分别设置为最大和任意值时, 定时器0的输出接在一个LED上, 运行后可观察到该LED在不停闪烁。2、 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。时间常数N0=100H, N1=0018H, N2=000AH3、 将8253的三个计数器级联, 假设时钟输入为2MHZ, 画出几级联框图, 并作: ( 1) 各计数器均取最大的计数初值, 计算各计数器输出的定时脉宽。 ( 2) 若要求得到毫秒、 秒、 时3种定标脉冲, 计数初值各为多少? 4、 用定时器/计数器Intel 8253设计一测量频率的接口电路, 其中2个计数器级联形成1秒闸门测量时间, 余下的一个计数器用作被测量频率计数。若设计数器0和计数器1都工作于方式3, 并将它们级联起来, N0=N1= ; 则计数器1的输出方波频率为多少? 这一方波连接到通道2的GATE2恰好获得1S的门控时间。计数器2工作方式2, N2=9999。CLK0=2MHZ。请同学画出接口原理图。( 三) 实验电路连线GATE0GATE1连至电源+5V, CLK0接OUT1, OUT1用线连至一个发光管( L0) , CLK1接1MHZ, CS53片选孔用线连至译码处20820F这个孔。( 四) 实验说明8253的工作频率为02MHZ, 因此输入的CLK频率必须在2MHZ以下。实验板上从波特率开关边上F插孔引至计数器0输入。( 五) 实验要求1、 画出接口原理图。2、 编写完整的程序。3、 写出实验运行步骤和运行结果。4、 调试分析过程描述: 包括测试数据、 测试输出结果, 以及对程序调试过程中存在问题思考( 列出主要问题的出错现象、 出错原因、 解决方法及效果等) ; 5 总结: 包括实验过程中的学习体会与收获、 对汇编语言程序设计和本次8253接口芯片应用实验的认识以及自己的建议等内容。实验七 A/D转换实验( 一) 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芯片与其它芯片( 如8279) 接口的方法, 初步建立系统的概念。( 二) 实验( 上机) 主要内容1、 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经过8279显示在数码管上。( 只须显示一位即可。用0F表示0+5V电压) 。2、 写出模拟量和数字量对应关系的典型值: 0V +2.5V +5V3、 设计一个数据采集接口, 启动转换后延迟100us读入数据, 试编写一个通道循环采样的程序, 转换结果存入数据区BUF中。( 延迟程序用循环程序实现) ( 三) 实验电路连线CS79接译码处210217这个插孔。A/D的CS插译码处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微钞, 因此程序若为查询式, 则在启动后要加适应延时。另外, 0809芯片提供转换完成信号( EOC) .( 五) 实验要求1、 画出接口原理图。2、 画出实验程序框图并编写完整的程序。3、 写出实验运行步骤和运行结果。4、 调试分析过程描述: 包括测试数据、 测试输出结果, 以及对程序调试过程中存在问题思考( 列出主要问题的出错现象、 出错原因、 解决方法及效果等) ; 5 总结: 包括实验过程中的学习体会与收获、 对汇编语言程序设计和本次ADC0809接口芯片应用实验的认识以及自己的建议等内容。实验八 D/A转换实验( 一) 实验目的1掌握DAC0832芯片的性能、 使用方法及对应硬件电路。2了解D/A转换的基本原理。 ( 二) 实验( 上机) 主要内容1、 编写程序, 使D/A转换模块循环输出周期性的三角波、 锯齿波、 方波、 正弦波。2、 编写程序, 使D/A转换模块输出15个台阶的正向阶梯波的控制程序( 数字0255分别为15个台阶, 每个台阶为16) 。 ( 三) 实验电路连线 DAC0832的片选CS孔接译码处208-20F插孔( 注: 0832旁的短路帽应下插, 做51实验时应上插) 。 ( 四) 实验说明 D/A转换是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, 经过键盘输入各种参数, 如频率, 振幅( 小于+5V) , 方波的占空比等。 ( 五) 实验要求1、 画出接口原理图。2、 画出实验程序框图并编写完整的程序。3、 写出实验运行步骤和运行结果。4、 调试分析过程描述: 包括测试数据、 测试输出结果, 以及对程序调试过程中存在问题思考( 列出主要问题的出错现象、 出错原因、 解决方法及效果等) ; 5 总结: 包括实验过程中的学习体会与收获、 对汇编语言程序设计和本次DAC0832接口芯片应用实验的认识以及自己的建议等内容。实验九 直流电机驱动实验( 一) 实验目的1、 进一步掌握输/模转换原理2、 了解直流电机控制的基本方法。( 二) 实验( 上机) 主要内容1、 利用0832D/A转换输出直流量, 控制直流电机的转速。2、 经过0832D/A转换输出一个从0V开始逐渐升至5V, 再从5V降至0V的可变电压输出, 要求系统显示0832XX, ”XX”从00FF, FF00不断加大或减小的数字量循环显示。( 三) 实验电路连线用硬导线将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,将DAC0832的AOUT端接至直流电机的MOT端。在运行过程中, 可按动小键盘的”0?”数码键, 控制电机转速, 按”REG”键退出程序。( 四) 实验说明能够利用实验机上的J8插入座的37芯与机电实验平台连接, 实现温度、 压力、 步进电机、 直流电机等实验。( 五) 实验要求1、 画出接口原理图。2、 画出实验程序框图并编写完整的程序。4、 写出实验运行步骤和运行结果。5、 调试分析过程描述: 包括测试数据、 测试输出结果, 以及对程序调试过程中存在问题思考( 列出主要问题的出错现象、 出错原因、 解决方法及效果等) ; 5, 总结: 包括实验过程中的学习体会与收获、 对汇编语言程序设计和本次DAC0832接口芯片应用实验的认识以及自己的建议等内容。实验十 步进电机驱动实验( 一) 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的方法。 ( 二) 实验( 上机) 主要内容 利用8255A的PC口PC-PC3轮流输出脉冲序列, 小键盘控制步进电机的转速和转动方向。 ( 三) 实验电路连线用硬导线将8255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。在运行过程中, 可按动小键盘的”0-9”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) 实验要求1、 画出接口原理图。2、 画出实验程序框图并编写完整的程序。3、 写出实验运行步骤和运行结果。4、 调试分析过程描述: 包括测试数据、 测试输出结果, 以及对程序调试过程中存在问题思考( 列出主要问题的出错现象、 出错原因、 解决方法及效果等) ; 5, 总结: 包括实验过程中的学习体会与收获、 对汇编语言程序设计和本次8255A接口芯片应用实验的认识以及自己的建议等内容。实验十一 8259A硬件中断与8255A综合实验( 一) 实验目的1掌握89259A中断控制器的工作原理。2掌握PC机中断的原理和过程。3学会中断处理程序的编写。( 二) 实验( 上机) 主要内容编写中断服务子程序, 设8255A工作在方式0输出, 依次使LED轮流发光。利用8259实现对外部中断的响应和处理, 本实验中使用3号中断源IR3, INT3接至+PLUSE, 中断方式为边沿触发方式, 每波拨动开关产生一次中断, 转去执行中断服务子程序 要求编写主程序对8259A和8255A进行初始化。( 三) 实验电路连线INT3接至+PLUSE, 8259片选CS59接至210H211H, 8255H片选CS55接至200H207H( 四) 实验说明1本实验只在串行监控方式和单板机方式下进行, 在ISA总线方式下无法实现。就其原因是, 在PC机总线槽中没有直接引出中断的控制器8259的请求与应答信号, 以及级连信号。2本实验指导书只提供硬件中断8开始。使用者能够根据自己的需要设定为其它中断方式, 且中断号能够从任一中断号开始。( 五) 实验要求1、 画出接口原理图。2、 画出实验程序框图并编写完整的程序。3、 写出实验运行步骤和运行结果。4、 调试分析过程描述: 包括测试数据、 测试输出结果, 以及对程序调试过程中存在问题思考( 列出主要问题的出错现象、 出错原因、 解决方法及效果等) ; 5, 总结: 包括实验过程中的学习体会与收获、 对汇编语言程序设计和本次8259接口芯片应用实验的认识以及自己的建议等内容。6、 思考题1） 若8259A的中断类型码为88H, 试问这个中断源的中断请求信号应连向8259A的哪个中断输入端? 中断服务程序的段地址和偏移地址应分别填入哪两个字单元? 2） 试对一个主从式8259A进行初始化命令字的设置, 从片的INT与主片的IR2相连, 从片的中断类型码为70H77H, 端口地址为A0H和A1H; 主片的中断类型码为08H0FH, 端口地址为20H和21H。中断请求信号采用边沿触发, 采用全嵌套、 缓冲、 非自动结束中断方式。3） 自定义一个中断类型码为79H的软中断完成ASCII码到BCD数的转换, 编写程序将键入的有串十进制数存放到以BCDMM为首地址的存储区中。4） TF=0时, 将禁止什么中断? 编写程序段将TF置0。实验十二 8259A硬件中断与8253及8255A综合实验( 一) 实验目的1掌握89259A中断控制器与8255A、 8253综合应用的工作原理。2掌握PC机中断的原理和过程。3学会综合应用中断处理程序的编写。( 二) 实验( 上机) 主要内容编写中断服务子程序, 设8255A工作在方式0输出, 依次使LED轮流发光。设8253计数器0工作在方式0, 时间常数N=5, CLK0接至+PLUSE, GATE0接5V, 利用8259实现对外部中断的响应和处理, 本实验中使用5号中断源IR5, INT5接至OUT0, 中断方式为边沿触发方式, 每波拨动开关产生一次中断, 转去执行中断服务子程序要求编写主程序对8259A和8255A以及8253进行初始化。( 三) 实验电路连线INT3接至+PLUSE, 8259片选CS59接至210H211H, 8255AH片选CS55接至200H207H8253H片选CS53接至208H20BH( 四) 实验要求1、 画出接口原理图。2、 画出实验程序框图并编写完整的程序。3、 写出实验运行步骤和运行结果。4、 调试分析过程描述: 包括测试数据、 测试输出结果, 以及对程序调试过程中存在问题思考( 列出主要问题的出错现象、 出错原因、 解决方法及效果等) ; 5, 总结: 包括实验过程中的学习体会与收获、 对汇编语言程序设计和本次8259A、 8255A、 8253接口芯片综合应用实验的认识以及自己的建议等内容。