微机接口实验报告

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1、微机接口实验报告院系：计算机科学与技术完成时间：2012-6-1实验一IO地址译码器编程一、实验题目使用一片74LS00(4X二输入与非门),一片74LS30(八输入与非门)和一片74LS138(3-8译码器)设计一个固定地址译码器.1)使用10位地址线(A0–A9)2)译码器对以下8个地址段产生CS信号:280H—287H,288H—28FH,290H—297H,298H—29FH2A0H—2A7H,2A8H—2AFH,2B0H—2B7H,2B8H—2BFH3)控制信号AEN,IOR,IOW(三个信号均为低电平有效)参与译码,可实现对指定单元的

2、读写.二、实验要求1)所有地址段的CS信号,都要经过仿真验证.2)验证控制信号AEN,IOR,IOW的作用.三、实验分析1、IO地址译码地址译码是指通过CPU发出的地址码来识别和确认与之交换信息的端口。译码电路的具体功能是，将CPU发出的地址码经过译码产生选择I/O接口的片选信号。只有当I/O端口所在的I/O接口与译码电路相连接的片选信号有效时，该接口电路上的I/O端口才能被CPU访问，从而实现CPU和I/O设备之间的信息交换。PC机I/O端口地址译码器的设计遵循以下两个设计原则：第一，正确识别I/O端口操作周期。由于PC机中I/O端口操作和DM

3、A操作使用相同的地址线、数据线和读/写控制信号。区别这两种操作的信号是AEN。在DMA操作周期时，AEN有效，为高电平；而在I/O端口操作时，AEN无效，为低电平。第二，减少译码电路器件的延时。在系统中，或者信号的有效仅比端口地址有效落后半个时钟周期。如果译码电路过长将导致输出无效信号等等后果，这种情况下可采用的方法是减少译码电路门级数或者高速门电路。固定式端口地址译码器可以采用集成译码器辅以门电路译码来获得多个端口地址。最常用的3-8译码器74LS138，它有A，B，C共三个输入端和共8个输出端，其输出端为低电平有效。3-8译码器的芯片引脚图和

4、真值表如图1和表1.图1中A，B和C为输入端，和、为控制端，其他的Y为输出端。真值表中，三个输入端共有8种组合，每一种情况对应于一个输出端为低电平，此外，还有三个控制端，只有G1为高电平，另两个控制信号为低电平时有效。图13-8译码器CBA输出100100100100100100100100000001010011100101110111仅为0仅为0仅为0仅为0仅为0仅为0仅为0仅为0其他状态XXX全检出1表13-8译码器真值表2、固定地址译码器由74LS00和74LS30、74LS138组成的固定地址译码器的电路如图2所示。输出信号cs(0to

5、7)由输入端信号A3-A5和控制信号控制，其他的4个输入信号A6-A9全为低时整个电路有效。当AEN为低时，整个电路可以进行片选，对应的输入信号（A3-5）与输出信号为000-11111110，001-11111101，010-11111011，011-11110111，100-11101111，101-11011111，110-10111111,111-01111111。读信号为上升脉冲时有效，可进行译码。当AEN为高时，整个电路不可以进行译码，输出信号均为111111111。图2固定地址译码器由上述逻辑电路，可以推导出以下逻辑表达式：=即=+

6、·。因此，只有当片选信号AEN为低时可以进行译码。四、实验步骤及截图1、ISE新建工程（1）启动ISE13.1软件；（2）新建工程，路径为file->newproject，在弹出的窗口中输入要新建工程的名字和地址，各个参数设置如下：family（AutomotiveSpartan3）device（XA3S200）package（PQG208）speed（-4Q）SynthesisTool（XST）Simulator（Isim）在PreferredLanguage中选择VHDL一栏，点击next可以查看工程信息，建立完毕；（3）给工程添加新的文件。

7、右键单击工程，然后添加需要添加的文件，这里应该只需添加基本的文件和测试文件即可，或者先建立文件，再将代码修改在基本文件中即可；（4）在Synthesize中选择check进行编译，出现绿色对勾即可；（5）添加测试文件。路径为project->newsource，选择VHDLTest文件，然后编写测试文件；（6）双击process窗口的SimulatorBehavior可以查看仿真图形。2、实验截图。实验代码截图：实验测试文件截图：实验结果仿真截图：五、实验源代码程序源代码：-------------------------------------

8、-----------------------------------------------Company:--Engineer:--