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文本内容:
微机原理与汇编语言实验教学大纲()71022407
一、说明(-)课程性质本课程属于计算机科学与技术专业本科阶段的核心课程,是为培养满足计算机应用领域对人才的需求而设置的学习本课程需要具备电子技术和计算机组成原理方面的知识,即应先修《电子技术》和《计算机组成原理》课程
(二)教学目的熟悉微型计算机的基本原理和体系结构,熟悉汇编语言程序设计的基本方法,熟悉常用可编程接口芯片的设计方法,掌握以微处理器芯片为核心构成系统的能力,掌握对计算机系统进行应用开发的能力
(三)教学内容本课程以IBM PC计算机系统为背景,结合DVCC-8086JH十六位微机实验系统的使用,主要介绍微型计算机的基本原理和体系结构、汇编语言程序设计以及接口技术相关内容互相结合,形成整体主要内容包括8086\8088十六位微处理器,指令系统和寻址方式,汇编语言程序设计,存储器技术,输入输出处理,可编程接口芯片的硬/软件设计等
(四)教学时数每周2学时,共36学时,计算机师范专业
(五)教学方式本课程具有实用性强、理论实践相结合、软件硬件相结合的特性,在学生学习过程中,要特别重视综合应用能力和实际操作能力的提高,注重原理和应用相结合,硬件和软件相结合,讲授与练习相结合实验教学需要结合专用的实验设备,配合授课内容进行在教学方式上除了课堂讲授外,还应注重课堂演示、作业练习和课程设计等环节
二、本文
(一)基本要求学习8086微处理器的指令系统,以及汇编语言程序设计的基本方法,掌握用汇编语言设计、编写、调试和运行程序的技能,学习常用可编程接口芯片及其应用的硬/软件设计方法,为后续课程打下坚实的基础
(二)实验项目总表序号实验项目名称学时数项目类别项目类型8086汇编程序的一般结构和上机过程2基础性必作12调试程序DEBUG2基础性必作3顺序结构(立方表)2设计性必作4分支结构(符号函数)2设计性必作5循环结构(BCD码码转换为ASCII码)2设计性必作6子程序(大数相乘及累加)2设计性必作7系统调用一(随机数产生器)3设计性必/选作8系统调用二(彩色点阵绘图)3设计性选作9系统调用三(彩色字符阵列)3设计性选作10机内
8253、8255芯片编程实验(数码音乐)4综合性必作11机内
8259、8253及8086中断编程实验(时钟中断)6综合性选作12•EXE文件和COM文件2设计性选作13COPY程序2综合性选作148253定时/计数器实验(波形输出)2设计性选作158255并行口实验(读取、显示开关组状态)2设计性选作168255并行口实验二(交通信号灯)2设计性必作178255并行口实验三(位控波形)2设计性选作188259单极中断控制实验2设计性选作198259级联方式中断控制实验2设计性选作
208253、8259联用实验(统计、显示随机事件)4综合性选作218279键盘/显示器接口实验2设计性选作228251串行口实验一(双机通讯)2综合性必作238251串行口实验二(串行发送数据波形显示)2设计性选作24ADC0809模/数转换实验2设计性必作25DAC0832数/模转换实验一2设计性选作26DAC0832数/模转换实验二2设计性必作27存储器读写实验2设计性选作28DMA实验(存储器到存储器成组传送数据)3设计性选作29小直流电机调速试验2综合性选作30步进电机控制试验2综合性选作31继电器控制实验2综合性选作32电传式水表计量、显示、报警系统8综合性选作33压力测量实验8综合性选作34温度测量实验10综合性选作
(三)实验项目内容及要求实验一8086汇编程序的一般结构和上机过程实验目的熟悉8086汇编程序的一般结构,掌握汇编程序的上机过程实验内容
1.通过程序设计的实例,熟悉8086汇编程序的一般结构
2.通过实际操作,掌握8086汇编程序的上机过程使用设备286以上微机实验二调试程序debug实验目的掌握调试程序debug的使用方法实验内容通过对两个汇编程序进行各种调试和检测,掌握调试程序debug的使用方法实验三顺序结构程序设计实验目的掌握顺序结构的程序设计方法实验内容内存中自table开始的七个单元连续存放着自然数0至6的立方值(称立方表)任给一数x(0WxW6)在xx单元,查表求x立方值,把结果存入yy单元使用设备286以上微机实验四分支结构程序设计实验目的掌握分支结构的程序设计方法和有关指令的使用方法实验内容:符号函数编写一个分支结构的程序,将任意给定的x值存放在xx中,相应的y值存放在yy中程序汇编、连接通过后,用debug进行调试,改变xx单元的值,运行程序,看yy单元的值是否正确使用设备286以上微机实验五循环结构程序设计实验目的掌握循环结构的程序设计方法和有关指令的使用方法实验内容内存某一缓冲区中存放10个单元的用BCD码表示的十进制数编写一个循环结构的程序,将每个单元存放的两个十进制数分别转换为两个对应的ASCII码高位的BCD码转换完后存放在地址较高的单元程序汇编、连接通过后,在debug下进行调试运行,看结果是否正确使用设备286以上微机实验六子程序设计实验目的掌握子程序的设计及其调用实验内容编写一个含有子程序调用的程序,求函数y=a2+b2+aba、b是两个单字节无符号数,并在数据段中定义,结果存在y(占用三个字节)子程序的任务是求两数乘积及累加和程序汇编、连接通过后,用debug进行调试,改变a、b的值,将y开始的三单元置0,运行程序,看y的值是否正确使用设备286以上微机实验七DOS、ROM BIOS系统调用一(随机数产生器)实验目的掌握基本I/O、格式化输出、键盘检测、时间计数等方面的系统调用方法实验内容计算机系统的时间计数器每55ms加一人手匀速击键时,实际击键瞬间的时间间隔不会精确相等,而具有随机性编程,利用系统提供的时间计数的功能和人手击键时间间隔的随机性,使得每按一次键,就产生一个50以内的随机整数,并以二位十进制数的形式显示,后随一个空格若按ESC键,则结束程序,返回DOS使用设备286以上微机实验八DOS、ROM BIOS系统调用二实验目的掌握图形功能的系统调用和图形程序的编程方法实验内容显示彩色等腰三角形,定时改变三角形内的颜色,改变16次(颜色016)结束显示〜模式取320X200彩色图形模式,背景色黄色(颜色号Oeh),彩色组取绿红黄组(0号调色板)三角形中心设在屏幕中心程序结束时,恢复80X25文本显示模式使用设备286以上微机实验九DOS、ROM BIOS系统调用三实验目的掌握彩色文本功能的系统调用和彩色文本程序的编程方法实验内容在彩色文本40X25显示模式下,显示127个带有属性的彩色字符属性从0开始,逐字加lo每行显示11个字符,字符之间用空格隔开,每个字符的显示适当延时屏幕边缘设黄色(Oeh)使用设备286以上微机实验十机内
8253、8255芯片编程实验(音乐程序)实验目的了解IBM PC/XT机内发音电路原理及发音电路中各接口芯片的作用掌握8253定时/记数器芯片和8255并行接口芯片的编程方法掌握音乐程序的设计、编程方法实验内容编程,使计算机扬声器演奏乐曲《两只老虎》使用设备286以上微机实验H^一机内
8259、8253芯片及8086中断控制系统编程实验(时钟中断)实验目的了解IBM PC/XT机内中断控制逻辑电路及中断控制原理,以及电路中各接口芯片的作用掌握8259中断控制器芯片和8253定时/计数器芯片的接线方法和编程技术实验内容对机内8253定时/记数器芯片、8259中断控制器芯片联用编程,使8253每隔10MS经8259向CPU发一次8号中断中断一次,屏幕上显示一个数字使用设备286以上微机实验十二.EXE文件和.COM文件实验目的了解.EXE文件和.COM文件的不同组成结构,掌握.COM文件结构的编程方法,掌握将.EXE文件转换为.COM文件的方法实验内容了解.EXE文件和.COM文件的结构原理,按照.COM文件的结构改写实验十的源程序,最终生成能演奏《两只老虎》乐曲的.COM文件使用设备286以上微机实验十三COPY程序实验目的了解磁盘文件管理的一般原理,了解并掌握利用文件标记存取文件的编程方法实验内容对COPY程序进行验证和分析使用设备286以上微机实验十四8253定时/计数器实验实验目的掌握8253芯片的工作原理和编程方法实验内容设计、连接电路,编程使8253的计数器0置于方式3,产生方波用示波器观察波形,波形幅值为05Vo〜使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、示波器、导线、286以上微机实验十五8255A并行口实验一(读取、显示八位开关状态)实验目的L掌握8255A和微机接口的方法
2.掌握8255A的工作方式和编程原理实验内容将8255的A口置于方式0,作为输入口,读取K1K8八个开关量,送C□显示C□置〜于方式0,作为输出口,将其PCO PC7通过74LS244驱动,按K1K8分别对应a h段的〜〜〜关系,在单个数码管上按段显示开关状态(高电平对应段亮,反之灭)PBO置方式0,作为输出口通过75451驱动,作为单个数码管的位控端使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、导线、286以上微机实验十六8255A并行□实验二(交通信号灯)实验目的掌握通过8255A并行传输数据的方法,按交通信号灯的亮灭规律,控制12个发光二极管的亮灭实验内容
1.将8255的三个口置于方式0,作为输出口B□高四位接4个黄灯,C□低四位接4个绿灯,C□高四位接4个红灯
2.了解交通信号灯的亮灭规律,程控各灯按规律亮灭
3.各发光二极管共阳极,8255相应端低电平时,对应灯亮,反之灭使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、导线、286以上微机实验十七8255A并行口实验三(位控波形)实验目的利用8255A通道C对数据总线的DO、DK D2三位进行定时锁存,使PCO、PCI、PC2三管脚输出规定的波形实验内容
1.将8255的三个口置于方式0,作为输出口C口低三位对数据总线的DO、DK1)2三位.行定时锁存,.其输出如下的波形:D0D1D
22.程序实现方法为把波形的变化数值化,得数据1,2,6,3,2,4,4,0将些数据反复依次写入8255的C口,写一次延时一次
3.在示波器上显示这一组波形使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、示波器、导线、286以上微机实验十八8259单极中断控制实验实验目的L掌握8259A中断控制器的接口方法;
2.掌握8259A中断控制器的应用编程实验内容本系统中有两片8259A芯片U30和U31,U30工作在主片方式,U31工作在从片方式当U31不工作时,U30即工作于主片方式主片和从片的IRO IR7全部供用户使用〜本次实验使用3号中断源IR3,IR3和高脉冲插孔相连,中断方式为边沿触发方式,每按两次AN按钮产生一次中断满5次中断,数码管组显示“8259G00D”若中断源电平信号不符合规定要求,则自动转到7号中断,数码管组显示“ERR”使用设备DVCC-8086川十六位微机实验系统、示波器、导线、286以上微机实验十九8259极联中断控制实验实验目的掌握8259A中断控制级联方式的硬件设计和软件编程实验内容本系统中有两片8259A芯片U30和U31,U30工作在主片方式,U31工作在从片方式,当U31不工作时,U30即工作于主片方式主片和从片的IR0IR7全部供用户使用〜
1.从片的IR0孔(0号中断申请端)和单脉冲电路的」-L孔相连
2.主片的IR3孔(3号中断申请端)和从片的INT2孔相连本实验要求先在数码管组显示“8259—-2,按一次AN按钮后产生中断,数码管组显示“8359G00D”使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、导线、286以上微机实验二十8279键盘接口应用实验实验目的L掌握8279键盘接口的编程和应用
3.了解本系统上8279的应用和键盘编码实验内容
1.本实验不需增加硬件线路,只需阅读、分析本系统中与8279有关的硬件线路原理图从图中可见,本系统通过8279接口芯片及相关电路完成键盘显示2,编程,用查询方式获取键盘状态,读取键值若按数字键,显示相应数字;若按MON键,则显示“8279G00D”(均在数码管组上显示);按其它键不予理睬使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、导线、286以上微机实验什一8251串行口实验一(串行发送数据波形显示)实验目的
1.了解串行发送的一般原理和8251的工作原理
4.掌握8251A的编程方法实验内容本实验采用8251A异步方式发送,波特率为9600,故8251发送时钟输入端TXC输入
153.6KHz的时钟(9600X16),该时钟由8253的0UT2产生8253的CLK1接
1.8432MHz,其12分频恰为
153.6KHz故设8253计数器1为工作方式3(输出方波),其计数初值为OOOCHo本实验发送字符总长为11位(1个起始位
(0),8个数据位(D0在前),1个奇偶校验位,1个停止位
(1),采用奇偶校验,反复发送数据为55H,在示波器上观察发送数据的确波形编程采用查询方式使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、示波器、导线、286以上微机实验什二8251串行口实验二(双机通信)实验目的L了解串行通讯的一般原理和8251的工作原理
5.初步了解RS-232串行接口标准及TTL电路的连接方法
6.进一步掌握8251A的编程方法实验内容
1.本系统中装有一片8251芯片并和标准RS-232接口连好,对8251芯片的初始化程序在监控软件中已作好,我们可以直接对8251进行串口状态查询
2.准备二台DVCC-8086系统,确定1号机为发送,2号机为接收1号机的RXD与2号机的TXD相连,2号机的RXD与1号机的TXD相连,两机共地线
3.两机间用查询方法进行发送/接收,1号机运行发送程序,2号机运行接收程序1号机上键盘敲入的字符在2号机的数码管组上显示使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、导线、286以上微机实验什三8253定时/计数器、8359中断控制器联用实验一一统计随机事件实验目的
1.学会8253芯片和微机接口的原理和方法
2.掌握8253定时/计数器的工作方式和编程原理实验内容
1.设置8253的计数器2为方式0,用于事件计数(由按钮单脉冲产生事件)当计数结束时,向8259发出中断请求信号,CPU响应中断后,在数码管上显示中断次数满5次中断,数码管组显示“8253GOOD”
2.如8253OUT2产生的中断信号不符合8259IR3信号电平要求,产生7号中断,数码管组显示“ERR”使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、示波器、导线、286以上微机实验什四A/D转换实验实验目的了解模/数转换的基本原理,掌握ADC0809模/数转换芯片的使用方法实验内容
1.0809的CLK孔接500KHZ的方波信号(分频电路Q4输出孔),通道0的模拟量输入孔IN0接电位器的中心抽头(系统箱上的W1中心抽头孔)
2.为同时锁存通道地址并开始A/D采样转换,将0809的START管脚与ALE管脚相连,其输入控制信号为CS和IOWo
3.用延时方式等待A/D转换的结果循环不断采样,边采样边显示A/D转换后的数字量,并在数码管组上显示模拟量和数字量间的对应关系的典型值为0V00H、+
2.5V80H、+5V——FFH使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、示波器、导线、286以上微机实验什五D/A转换实验一实验目的了解数/模转换的基本原理,掌握DAC0832芯片的使用方法实验内容
1.由CS片选信号确定DAC寄存器的端口地址,然后锁存一个数据通过0832输出
2.产生方波的周期由延时常数确定在示波器上观察波形使用设备DVCC-8086川十六位微机实验系统、示波器、导线、286以上微机实验什六D/A转换实验二实验目的进一步掌握数/模转换的基本原理实验内容
1.硬件原理和电路连接同实验十
2.使AL中的数据从00H逐渐增加到FFH,产生溢出后再循环,从而使08320UT产生连续不断的锯齿波,在示波器上观察波形使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、示波器、导线、286以上微机实验什七存储器读写实验实验目的L熟悉静态RAM的使用方法,掌握8088微机系统扩展RAM的方法
2.熟悉静态RAM读写数据的编程方法实验内容对指定地址区间的RAM(2000H-23FFH)先进行写数据55AAH,然后将其内容读出再写到3000H-33FFH中使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、导线、286以上微机实验什八DMA实验实验目的了解DMA实验的基本原理,掌握8237DMA芯片的使用方法实验内容:用RAM到RAM传送方式,将DMA板上8000-83FFI1中的内容传送到9000-93FFH中使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、DMA卡、导线、286以上微机实验什九小直流电机调速实验实验目的L掌握直流电机的驱动原理
2.了解直流电机的调速方法实验内容
1.了解直流电机驱动的有关预备知识,了解实验电路
2.用DAC0832D/A转换电路的输出,经放大后驱动直流电机3,编制程序,改变DAC0832输出经放大后方波信号的占空比,控制电机的转速使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、导线、286以上微机实验三十步进电机控制实验实验目的1,了解步进电机控制的基本原理
2.掌握步进电机转动的编程方法实验内容1,了解步进电机驱动的有关预备知识,了解实验电路
2.用8255A的PB0-PB3输出脉冲信号,驱动步进电机转动使用设备DVCC-8086川十六位微机实验系统、导线、286以上微机实验卅一继电器控制实验实验目的掌握用继电器控制的基本方法和编程实验内容
1.了解继电器的有关预备知识,了解实验电路
2.用8255A的PB0输出高低电平,控制继电器的开闭,以实现对外部装置的控制使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、导线、286以上微机实验卅二电传式水表计量、显示与报警系统实验目的设计并实现一个实用的综合实验实验要求有一电传式水表,每流过100升水其信号线上产生一个正脉冲要求设计一个系统,完成如下功能:1统计并在数码管组上显示该表的用水量和剩余水费2当只有1吨水的剩余水费时,要自动报警若水费用完,则自动停水报警期间,若用户按任意键表示交纳了水费,则按新的剩余水费计算3该系统中要使用
8253、
8259、
8255、8279芯片实验内容18253的记数器2置于方式0,用于统计水表的正脉冲次数将脉冲信号接CLK2端,CLK22端接到1次正脉冲,则计1次数,计数达到规定值时,0UT2端向8259发一次3号中断请求,并将计数值置0CPU响应中断后执行3号中断处理程序
1.将中断次数加1(即用水量加100升),若中断次数满10次(用了1吨水),则将剩余水费减2,然后通过8279芯片在数码管上显示用水量和剩余水费
2.若剩余水费为2,则通过8255驱动LED灯闪烁,发出报警
3.报警期间,若用户按了任意键,则将水费置于初值,并解除报警若剩余水费为0,则停止供水(记数器停止记数)
3.用8255的C口控制LED灯报警,C口置方式0,输出,方式控制字为90当剩余水费为2时,使其向单个数码管的a g段轮流输出0FFH和0,使单管闪烁报〜警
4.用水量和剩余水费的显示通过8279控制数码管组(8个8段数码管)来实现每次显示前,将用水量和剩余水费的数值转换为显示代码,再写入8279的数据口实现显示使用设备DVCC-8086川十六位微机实验系统、导线、奔2以上微机实验卅三压力测量实验实验目的了解力转换为电信号的工作原理,掌握ADC0809的使用方法,提高数据处理程序的设计方法和编程调试能力实验内容
1.了解力测量的原理,了解电阻应变片原理,了解应变片电桥测量电路
2.压力测量电路的输出接0809的模拟量输入端的通道0(IN0),编写调试程序,使0809IN0输入的模拟电压经ADC0809转换再通过数字滤波和量纲转换后,以克为单位实时地将测到的弹簧片上的法码重量显示在实验箱的数码管组上使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、导线、奔2以上微机、温度测量/压力测量实验卡(含压力传感器)实验卅四温度测量实验实验目的了解热电偶的工作原理和应用,熟悉小信号放大器的工作原理和零点、增益的调整方法,掌握双积分AD5Gl4433的接口技术和提高系数精度的方法,进一步提高微机应用水平实验内容
1.了解热电偶测温原理及有关电路原理
2.热电偶产生的毫伏信号经放大电路后由VT端输出它作为A/D转换接口芯片的模拟量输入因热电偶测温范围为0200C,对应放大电路的输出电压为〜02V,故A/D转换芯片宜用5Gl4433(三位半双积分A/D),其最大输入电压为
199.9mV〜和L999V两档(由输入的基准电压VR决定)选择
1.999V挡,则转换结果(BCD码码)和温度值成一一对应关系例如,读到的BCD码码为
01、
00、
01、05,则温度值为101Co所以,用5Gl4433芯片作为A/D转换,可将转换好的BCD码码结果右移一位后直接作为温度值进行显示使用设备DVCC-8086JH十六位微机实验系统、温度测量/压力测量实验卡、5Gl4433芯片、1403芯片、导线、奔2以上微机
三、参考书目电子工业出版社,2010年第二版清华大学出版社,2007年第五版
1、彭虎,周佩玲,《微机原理与接口技术》,
2、华中科技大学出版社,2009年周明德,《微型计算机系统原理及应用》,
3、谢维成,牛勇,《微机原理与接口技术》,本课程使用教具和现代教育技术的指导性意见。
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