浅谈如何完善i-o接口实验

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1、浅谈如何完善I/O接口实验摘要微机原理与接口技术的实验教学是该课程教学中的重点环节。I/O接口实验承前启后，要获得良好的教学效果有一定难度。本文在实际教学的基础上，总结了好的教学经验，对如何完善实验内容及方法进行了一定探索。　　关键词I/O接口实验教学霓虹灯　　：G642：A　　　　　　0前言　　在微机原理与接口技术这门课的教学中，I/O接口一章起到了承前启后的作用。在前面的章节中介绍了Intel微处理器的结构、汇编语言程序设计，在后续章节中将介绍中断系统、定时器/计数器芯片、并行I/O接口、数模转换接口等。①学生在学习汇编语言的过程中，经常会把汇编语言同其他高级语言（例如C

2、语言）加以比较，觉得汇编语言在解决同类问题上繁琐复杂、难以学习，无法直观地理解汇编语言的优点。而后续学习8259、8237、8253、8255等芯片时，都要用到汇编语言。I/O接口实验内容简单，程序很简短，远比利用汇编语言解决纯软件的问题容易得多，学生可以更好地理解汇编语言的优势。②从实验教学的角度说，之前完成的汇编语言编程，侧重于对语言本身规则的熟悉与使用，并不涉及对硬件的编程，在任何一台计算机上都可以完成实验。而I/O接口实验是学生第一个涉及硬件芯片的编程，要使用到开关，LED灯等简单外设，实验还可以体现出存储器地址译码等知识点的应用。可以说实验本身很简单，但涉及的知识的

3、应用却很丰富，要求学生真正理解软硬件之间的关系。因此做好这项实验很重要。如果只是单纯完成验证性实验，往往达不到实验的预期目的，也很难引起学生的学习兴趣，所以应该对这项实验进行进一步完善。　　1基本实验　　笔者所在学校采用DJ系列8086/8088微机实验开发系统。验证性实验内容为利用74LS244作为输入口，读取开关状态，并将此状态通过74LS273再驱动发光二极管显示出来。③实验接线图如图1所示：　　开关作为输入设备接缓冲器74LS244，LED灯作为输出设备连接锁存器74LS273。缓冲器、锁存器作为接口，其地址由74LS138译码器产生，分别是FF80H、FF90H。实

4、验程序如下：　　　　实验中，AL某位为0，对应LED灯亮；AL某位为1，对应LED灯不亮。该实验可要求学生思考以下几个问题：能否用74LS244连接LED灯，用74LS273连接开关？接口地址在编程中如何体现的？程序最后为什么要有一条无条件转移语句？　　通过基本实验，学生对接口编程有了一个直观的了解，也认识到汇编语言在解决硬件类问题的方便。由于实验本身内容简单，学生的学习兴趣难以持续较长时间。　　　　图1简单I/O口扩展实验接线图　　2拓展实验　　城市里每到夜晚，五光十色的霓虹灯构成了一种亮丽的风景。利用现有设备，可以将I/O接口实验与霓虹灯效果制作结合起来。教师可以介绍几种

5、基本的霓虹效果制作，然后由学生自由发挥，制作自己喜欢的霓虹效果。　　2.1利用一个开关控制8个LED灯亮灭　　在制作霓虹灯效果之前，可做此准备实验，加强学生对软硬件结合的理解，熟悉查询式传送的使用。硬件连线可以同基本实验。首先，需要学生加强理解的是LED灯的状态直接取决于从输出接口写出的AL值。一个开关控制8个灯意味着输出AL的值只有两个选择：00H（全0）、FFH（全1）。其次，基本实验中一个开关对应一个LED灯，采用的是无条件传送方式。本实验只用一个开关，应采用软件查询式传送。实验程序修改如下：　　　　具体采用哪一个开关控制，是可以调整的，可要求学生加以变化。　　2.2单

6、灯闪烁效果制作　　一种最基本的霓虹效果即单灯闪烁效果。硬件连线类似于基本实验，可以不采用输入接口，即霓虹效果完全由程序控制。本实验涉及到一个新的知识点——软件延时。所谓灯的闪烁，即灯亮一段时间，灭一段时间，循环往复。其中的一段时间如何控制？由于在学习I/O接口一章时，尚未介绍到硬件定时芯片8253，因此本实验只适用软件来控制延时。其原理也很简单，利用循环执行一些不影响程序最终结果的指令来消耗时间，从而达到延时目的。灯的闪烁也就是AL对应位在0和1之间跳变。实验程序修改如下：　　　　软件延时的长短可在实验过程逐步调整。如果闪烁时间间隔过长，可减小CX的值；如果闪烁时间间隔过段，

7、可在LOOP循环体中增加语句，如INCBX，DECBX等。建议时间间隔不要过短，容易影响灯丝使用寿命。　　2.3单灯循环移动闪烁效果制作　　单灯循环移动闪烁也是一种简单霓虹效果。硬件连线同上。与上述实验的区别在于具体实现这种变化的指令是移位指令，类似于接力赛跑，在8个LED灯之间传递0状态（灯亮）。实验程序修改如下：　　　　可让学生思考尝试，采用普通移位指令会是什么结果；如果要实现多灯移动闪烁，程序又该如何修改。　　通过介绍以上几个例子，学生将对如何实现霓虹效果有了一个直观认识。总结一句话就是改变AL值