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时间:2019-07-19
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1、微机原理实验报告一、设计名称数字计算器的汇编语言实现二、设计任务利用8086微处理器,可编程并行通信接口芯片8255A等相关器件在proteus中设计仿真一个简单数字计算器,利用8086汇编语言编写完成加、减、乘、除、幂运算、阶乘运算、求余运算等功能,能实现键盘十进制运算表达式的输入和显示,按“=”后输出十进制表示的运算结果。三、需求分析(一)根据数据的输入要求对键盘(本实验中用4X5按钮阵来代替键盘)的数据读取及运算符号读取进行定义,根据8255A的相关性质对其进行编程实现,使每一个按钮对应一个十
2、以内的整数或者某一个运算符号。(二)根据8255A的输出性质,选择输出端口,对其进行编程,8255A为8086微处理器与外部设备之间提供并行输入/输出的通道。不用附加外部电路,并行接口是在多根数据线上,以数据字节/字与I/O设备交换信息。(三)数据的显示有LED数码管显示,LED数码管有7个字符段和一个小数点段组成,每段对应一个二极管,当二极管点亮时,相应的的字符段点亮,可以进行数据的显示。四、总体方案首先利用程序不断扫描所设的按钮键盘是不是有输入,如果没有就一直扫描,如果有就调用子程序进行判断,是
3、数值则进行存储并同时进行显示,是运算符号等就调用相应的子程序进行操作,操作后则继续利用程序不断扫描键盘是不是有输入,从而实现部分十进制数的加、减、乘、除、幂运算、阶乘运算、求最大公约数的运算。运算完成后根据程序将运算的结果储存到锁存器中并显示到LED显示器上。五、硬件设计本次实验需要的元器件有:8086微处理器、可编程并行通信接口芯片8255A、输入输出锁存器74LS373、LED数码显示管、若干按钮组成的4X5矩阵按键、若干电阻、总线等。1、8086微处理器当引脚接高电平时,CPU工作于最小模式。
4、此时,引脚信号24~31的含义及其功能如下:(1)IO/M:存储器、I/O端口选择控制信号。信号指明当前CPU是选择访问存储器还是访问I/O端口。为高电平时访问存储器,表示当前要进行CPU与存储器之间的数据传送。为低电平时,访问I/O端口,表示当前要进行CPU与I/O端口之间的数据传送。(2)WR:写信号,输出,低电平有效。信号有效时,表明CPU正在执行写总线周期,同时由信号决定是对存储器还是对I/O端口执行写操作。(3)INTA:可屏蔽中断响应信号,输出,低电平有效。CPU通过信号对外设提出的可屏
5、蔽中断请求做出响应。为低电平时,表示CPU已经响应外设的中断请求,即将执行中断服务程序。(4)ALE:地址锁存允许信号,输出,高电平有效。CPU利用ALE信号可以把AD15~AD0地址/数据、A19/S6~A16/S3地址/状态线上的地址信息锁存在地址锁存器中。(5)DT:数据发送/接收信号,输出,三态。DT/信号用来控制数据传送的方向。DT/为高电平时,CPU发送数据到存储器或I/O端口;DT/为低电平时,CPU接收来自存储器或I/O端口的数据。(6)DEN:数据允许控制信号,输出,三态,低电平有
6、效。信号用作总线收发器的选通控制信号。当为低电平时,表明CPU进行数据的读/写操作。(7)HOLD:总线保持请求信号,输入,高电平有效。在DMA数据传送方式中,由总线控制器8237A发出一个高电平有效的总线请求信号,通过HOLD引脚输入到CPU,请求CPU让出总线控制权。(8)HLDA:总线保持响应信号,输出,高电平有效。HLDA是与HOLD配合使用的联络信号。在HLDA有效期间,HLDA引脚输出一个高电平有效的响应信号,同时总线将处于浮空状态,CPU让出对总线的控制权,将其交付给申请使用总线的82
7、37A控制器使用,总线使用完后,会使HOLD信号变为低电平,CPU又重新获得对总线的控制权。2、可编程并行通信接口芯片8255A8255A可为8086微处理器与外部设备之间提供并行输入/输出的通道。通过编程可以设置芯片的工作方式,因此,用8255A连接外部设备时,通常不用再附加外部电路。并行接口是在多根数据线上,以数据字节/字与I/O设备交换信息。在输入过程中,输入设备把数据送给接口,并且使状态线“输入准备好”有效。接口把数据存放在“输入缓冲寄存器”中,同时使“输入回答”线有效,作为对外设的响应。外
8、设在收到这个回答信号后,就撤消数据和“输入准备好”信号。数据到达接口中后,接口会在“状态寄存器”中设置输入准备好标志,或者向CPU发一个中断请求。CPU可用查询方式或中断方式从接口中读取数据。接口中的数据被读取后,接口会自动清除状态寄存器中的标志,且撤消对CPU的中断请求。在输出过程中,每当输出寄存器可以接收数据,接口就会将状态寄存器中“输出准备好”状态置1或向CPU发一个中断请求,CPU可用查询或中断方式向接口输出数据。当CPU输出的数据到达接口后,接口会清除“输出
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