微机原理实验指导书(注释版修正版)-3.pdf

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1、微机原理实验指导书（版本0.1）余有灵副教授控制科学与工程系2007年11月13日说明本实验指导书是依据西安唐都科教仪器公司的产品手册编制，在实验中心相关领导和实验工作人员的帮助下完成的，在此表示感谢。本次实验包括四个实验系统。任意完成其中两个即可。实验3-1基本I/O接口电路设计实验1．实验目的(1)掌握基本I/O接口电路的设计方法。(2)熟练汇编语言I/O端口操作指令的使用。2．实验设备PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。3．实验内容利用三态缓冲器74LS245、锁存器74LS374设计微机总线和外部设备的数据通道，实现微机对外部输入数据的读取和对输出数

2、据的输出。用开关及LED显示单元的开关和数据灯作为输入和输出显示设备，将读到开关的数据显示在数据灯上。4．实验原理(1)输入接口设计输入接口一般用三态缓冲器实现，外部设备输入数据通过三态缓冲器，通过数据总线传送给微机系统。74LS245是一种8通道双向的三态缓冲器，其管脚结构如图1所示。DIR引脚控制缓冲器数据方向，DIR为1表示数据由A[7:0]至B[7:0]，DIR为0表示数据由B[7:0]至A[7:0]。G引脚为缓冲器的片选信号，低电平有效。图174LS245双向三态缓冲器管脚图(2)输出接口设计输出接口一般用锁存器实现，从总线送出的数据可以暂存在锁存器中。

3、74LS374是一种8通道上沿触发锁存器。其管脚结构如图2所示。D[7:0]为输入数据线，Q[7:0]为输出数据线。CLK引脚为锁存控制信号，上升沿有效。当上升沿到时，输出数据线锁存输入数据线上的数据。OE引脚为锁存器的片选信号，低电平有效。图274LS374上沿触发锁存器管脚图(3)输入输出接口设计用74LS245和74LS374可以组成一个输入输出接口电路，既实现数据的输入又实现数据的输出，输入输出可以占用同一个端口。是输入还是输出用总线读写信号来区分。总线读信号IOR和片选信号CS相“或”来控制输入接口74LS245的使能信号G。总线写信号IOW和片选信号C

4、S相“或”来控制输出接口74LS374的锁存信号CLK。实验系统中基本输入输出单元就实现了两组这种的电路，任意A组的电路连接如图3所示。图3用74LS245和74LS374组成的输入输出接口电路5．实验说明及步骤本实验实现的是将开关K[7:0]的数据通过输入数据通道读入CPU的寄存器，然后再通过输出数据通道将该数据输出到数据灯显示，该程序循环运行，直到按动键盘上任意按键再退出程序。实验程序流程如图4所示。参考实验接线如图5所示。实验步骤如下。(1)确认从PC机引出的两根扁平电缆已经连接在实验平台上。(2)参考图5所示连接实验线路。(3)首先运行CHECK程序，查看

5、并记录与片选信号对应的I/O端口始地址。(4)参考实验流程图编写程序，注意使用正确的端口地址，然后编译链接。(5)运行程序，拨动开关，观看数据灯显示是否正确。图4基本I/O接口设计实验参考程序流程图图5基本I/O接口设计实验参考接线图6．实验程序：;8位I/O接口电路设计实验;***********根据查看端口资源修改下列符号值***************IOY0EQU9C00H;片选IOY0对应的端口始地址;*********************************************************STACK1SEGMENTSTACKDW

6、256DUP(?)STACK1ENDSDATA1SEGMENTMESDB'Pressanykeytoexit!',0AH,0DH,0AH,0DH,'$'DATA1ENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA1START:MOVAX,DATA1MOVDS,AXMOVDX,OFFSETMES;显示退出提示MOVAH,09HINT21HA1:MOVDX,IOY0;读写基本I/O单元低8位的端口INAL,DXOUTDX,ALMOVAH,1;判断是否有按键按下INT16HJZA1;无按键则跳回继续循环，有则退出QUIT:MOVAX,4C00H;结

7、束程序退出INT21HCODEENDSENDSTART实验3-2地址译码电路设计实验1．实验目的(1)学习3-8译码器在接口电路中的应用。(2)掌握地址译码电路的一般设计方法。2．实验设备PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。3．实验内容用74LS138译码器设计地址译码电路，并用其输出作为基本输入输出单元的片选信号，使用设计的端口地址编写程序，实现数据的输入输出。4．实验原理微机接口电路中，常采用74LS138译码器来实现I/O端口或存储器的地址译码。74LS138有3个输入引脚、3个控制引脚及8个输出引脚，其管脚信号如图6所示。当3个控制信号有效时，相应于

8、输入信号A