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微机实验指导书

77
2020年4月19日
文档仅供参考

微机原理及应用
实验指导书

主编：微机原理课程组

中原工学院信息商务学院

11月11日

前 言
随着技术的发展和进步，微型计算机的应用在各行各业中迅猛发展。它已成为每个专业技术人员必备的基础。“微机原理与应用”已成为高等院校电类专业的一门专业基础主干课程。学好这门课对后续课程的学习有很大的帮助。该课程是实践性很强的课程，只有书本上的理论知识远远不够的，只有经过上机实验才能掌握程序设计方法；经过实验才能巩固所学的知识和验证其原理。因此我们编写了这本实验指导书，一方面使学生经过实际动手操作，更深刻的掌握基础理论实践知识；另一方面是为了便于组织教学。
全书由两个部分组成。第一部分为软件设计部分，介绍上机的基本过程及汇编软件的使用，包括EDIT, DEBUG, MASM等。介绍了软件编程实验的目的、要求及程序流程图。实验内容包括基本的上机练习和顺序、循环、分支和子程序4种基本结构的程序设计练习和经过设计一个比较实用的学生成绩报表系统软件，使学生能够综合运用汇编语言知识掌握程序设计方法。
第二部分为接口部分。包括6个实验，有8255简单接口及交通灯实验，定时、A/D转换、串行通信实验及电子钟设计制作实验。这部分综合了程序设计及硬件接口电路方面的知识，对学生全面掌握微机原理与应用这门课程有很大的帮助，对后续课程的学习奠定坚实的基础。
本次修订，增加了2个设计性实验。
附录中，介绍了汇编语言上机的一般步骤及各种Debug命令的使用方法。

编 者
．11

目录
第一章 概述 1
第二章 实验要求及注意事项 2
一、实验的基本要求 2
二、实验报告写作要求 2
三、实验报告文字要求 2
四、实验室管理制度 3
第三章 实验项目 4
实验一 汇编语言上机实验 4
实验二 分支、循环程序设计实验 6
实验三 DOS功能调用实验 7
实验四 子程序结构设计实验 8
实验五 学生成绩统计报表 9
实验六 8255接口简单I/O实验 10
实验七 8255接口模拟交通灯实验 12
实验八 8253接口分频器实验 14
实验九 电子钟设计与实现 15
实验十 8251可编程串行口通讯实验 16
实验十一 多路A/D转换实验 17
第四章 附录 19
附录A HKZK8688TE实验机在串行监控配置方式下安装和启动 19
附录B 运行汇编语言源程序的过程 20
附录C 调试程序DEBUG的使用说明 24
附录D 常见可编程接口芯片控制字格式 34
第五章 参考文献 36

第一章 概述
《微机原理与应用》是一门实践性很强的专业基础课，仅仅学习书本上的理论知识是远远不够的，只有理论与实践结合起来，才能全面掌握微型计算机的原理、程序设计及接口电路。为学习后续课程奠定坚实的基础。因此，实验教学在本门课程中充当着重要角色。
本课程实验主要包含三部分的内容：汇编语言上机过程、程序设计、接口技术及相关的准备知识。学生在使用本指导书前，应对附录上的基础知识有一定的了解。经过理论教学后，掌握汇编语言的上机过程，利用顺序、分支、循环、子程序等结构设计一些基本汇编语言源程序。从而对8086/8088的指令系统、程序结构有一个深入的了解。在学习了常见接口电路的基础上，经过微机原理与接口综合实验箱平台，使学生选做一些常见接口芯片电路的实验，掌握接口电路原理及其编程技术。
本指导书包含11个实验，其中验证性实验7个，综合性实验2个，设计性实验2个，覆盖了整个教学大纲的内容。
验证性实验主要要求学生对书本知识的掌握和理解，经过实验达到掌握本课程基础知识的目的。
综合性实验包含在接口技术部分。要求学生在掌握汇编语言程序设计及接口电路原理的基础上，综合硬件和软件知识，设计相应的硬件电路，并编写相应程序，从而使学生全面掌握微机原理及接口技术。
设计性实验包括软件设计和接口设计的内容，学生能够利用业余时间，在参阅一些相关文献的基础上，开拓学生思路，充分调动学生的能动性，让学有余力的学生设计开发具有一定实用功能的软件或制作，学生能够利用业余时间，在开放实验室内完成。

第二章 实验要求及注意事项
一、实验的基本要求
微机原理课程是一门实践性较强的课程。上机实验的目的是在理论学习的基础上，经过上机实际操作和应用，使学生进一步了解和掌握微型计算机的工作原理，对计算机有一个感性的认识。经过综合实验课的练习，使学生能经过实际操作，实现小型系统的一些简单功能。达到理论联系实际的目的。为了能顺利完成实验课的学习，做以下要求：
学生在实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书，了解实验目的、原理与步骤，明确实验过程中应注意的问题。实验前应按具体要求写出预习报告，由指导教师进行抽查，认为确实做好了实验前的准备，方可开始实验。实验过程中，首先完成实验指导书要求的实验内容，记录实验结果，达到实验指导书中要求。然后才能够进行自己设计的与本课程有关的实验项目。实验完成后，应根据实验过程，按实验指导书要求写出实验报告。实验报告要简明扼要、字迹清楚、代码及图表整洁，结论明确。预习报告附在实验报告后面，作为实验报告的一部分。
预习报告应包括以下内容：
（1）实验名称、姓名、学号。
（2）按实验指导书预习实验内容、要求。
（3）列出实验项目并简述原理和操作步骤。
（4）预习报告应使用专用的实验报告纸。
二、实验报告写作要求
实验报告是在某项科研活动或专业学习中，实验者把实验的目的、方法、步骤、结果等，用简洁的语言写成书面报告。实验报告一般根据实验的先后顺序来写，应有以下主要内容：
1、姓名及日期：学生资料及写作日期。
2、实验名称：用最简练的语言反映了实验的内容。
3、实验用的仪器和设备：应列出实验用的各类仪器、设备。
4、实验的步骤和方法：这是实验报告极其重要的内容。记录本实验的主要过程和步骤，设计相应的程序流程图或硬件电路，编写源程序；列出实验环境参数及注意事项。
5、实验结果：应完整地记录实验的结果或数据及观察到的图形。
6、分析及计算：应对实验中测到的数据进行了分析，并计算结果。
7、实验讨论：利用实验的结果对实验现象及假设进行讨论；比较相似及不同的实验结果；说明实验结果能否解释本实验的问题。
8、备注或说明：是否清楚实验成功或失败的原因、实验后的心得体会、建议等。
9、实验结论：根据本实验的结果，对本实验做出结论，结论应与本实验的目的对应。
三、实验报告文字要求
1、写实验报告是一件非常严肃、认真的工作，要讲究科学性、准确性、求实性。
2、实验报告描述要清楚、肯定，语言通顺，用语专业、准确，结构严谨、层次清晰。
3、实验报告中要避免以下错误情况的发生：观察不细致，没有及时、准确、如实记录，假造实验现象等做法，外文、符号、公式不准确，没有使用统一规定的名词和符号。
四、实验室管理制度
上机实验是学生学习期间的重要教学环节，学生进入实验室，必须严格执行实验室的管理制度，工作人员和任课教师也必须按照实验室管理制度进行管理。
1、学生进入实验室，应按要求集中就坐，服从指导教师的安排。
2、学生必须填写实验登记表，如果发现设备故障，马上向指导教师报告，申请调换机位，并在实验登记表上标记故障机（在表中设备状态栏填写故障现象），同时，在实验登记表上填写机器号并签名。登记表的填写由指导教师负责组织。
3、学生实验期间，不得随意离开实验室，需要离开实验室的学生必须经由指导教师的批准。
4、学生不得携带食品、饮料等进入实验室，发现后，指导教师与值班人员应进行批评教育。对于不接受批评教育的学生，值班人员和教师有权利请该学生离开实验室。对于态度恶劣的学生，交由学生管理部门依据学校有关管理规定进行处理。
5、学生应爱护实验设备，不得私自移动、拆卸机箱，并积极配合值班人员保证设备完好和安全。
6、学生实验结束，经指导教师检查认可并在实验登记表签字后，按程序关闭计算机、关闭显示器电源和实验箱电源后，带好自己的物品离开实验室。

第三章 实验项目
实验一 汇编语言上机实验
一、实验目的
1、熟悉掌握汇编程序的编辑、编译、连接、运行，要求在Debug状态下查看结果。
2、熟悉Debug对程序进行调试的方法及步骤。
3、熟悉掌握8086常见的汇编语言指令。
4、掌握简单的程序设计方法。
二、实验属性 验证性实验。
三、实验仪器设备及器材
计算机（含有汇编软件）。
四、实验要求
1、 实验前：在熟练掌握指令系统的基础上，要求学生对上机基础知识（见附录A、B、
和C）有一定的了解，能掌握汇编语言的上机过程及常见的DEBUG调试命令，按要求写出预习报告；
2、实验时：认真理解实验内容，掌握汇编程序的编辑、编译、连接、运行及Debug程序的使用；
3、实验后：写出实验报告（包括程序流程图、源程序、实验结果）。
五、实验内容及原理
1、内存中存放有两个双字的数据，用加法指令和带进位加法指令完成两数相加。用Debug观察相加结果。相加时应注意，低位字在前、高位字在后，高位字与高字位、低位字与低位字对应相加，高位字相加时，应采用带进位的加法指令。
实验参考程序如下：
DATA SEGMENT
BUFFER1 DW 20H，5040H
BUFFER2 DW 2434H，2034H
DATA ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS：CODE，DS：DATA
START：MOV AX，DATA ；取数据段段基址
MOV DS，AX
LEA SI，BUFFER1 ；取BUFFER1的有效地址送指针SI
MOV AX，[SI]
MOV DI，OFFSET BUFFER2 ；取BUFFER2的有效地址送指针DI
ADD AX，[DI] ；低位字相加
MOV [SI]，AX ；相加和送变量BUFFER1保存
ADD SI，2 ；修改指针，指向高位字
ADD DI，2
MOV AX，[SI]
ADC AX，[DI]
MOV [SI]，AX
MOV AH，4CＨ ；返回DOS，但如在DEBUG下调试，
INT　21H ；可不用此软中断
HLT ；暂停
CODE ENDS
END START

2、 码制转换：把寄存器中（或存储器中）一个字的组合BCD码，转换为4位ASCII码，存入相应的内存单元中，并在DEBUG状态下查看运行结果。（一个字的组合BCD码包含4位BCD码，将其依次分解为4个非组合BCD码，分别加上30H，即成为ASCII码，并存入内存单元）
程序参考流程图见图3－1。
开始
从内存中取一个字到AX
把低八位由AL送入BL
把高八位由AH送入BH
AL与0F相与，结果加30H，
送相应内存单元

BL逻辑右移四位与0F相与，
结果加30H，送相应内存单元
，
AH与0F相与，结果加30H，
送相应内存单元

BH逻辑右移四位与0F相与，
结果加30H，送相应内存单元
，
结束
六、实验步骤
1、打开PC机，进入MS-DOS环境。
2、运行编辑程序，进入编辑状态，输入源程序。
3、保存源程序到MASM目录下，文件名保存为
×××.asm。
4、经汇编程序MASM汇编后，产生目标文件。
如果有错误，返回编辑状态。
5、连接目标文件，生成可执行文件×××.EXE
6、在DEBUG状态下进行调试，经过单步、连续、
跟踪、断点等调试方法，在内存中观察程序运行情况。
7、如果运行结果不正确，返回编辑状态修改源程序。
七、思考题
1、 经过何种指令使标志寄存器每位置1，清0；
2、 在Debug状态下，标志寄存器每位的状态（1，0）
是如何表示的？
3、 Debug状态下，G命令与T命令有何区别；
4、 查阅BCD码到ASCII码及十六进制数之间的转换
关系。
图3－1两个双字数相加的流程图

实验二 分支、循环程序设计实验
一、实验目的
1、进一步掌握汇编程序的编辑、编译、连接、运行，并在Debug状态下查看结果。
2、进一步掌握利用Debug对程序进行调试的方法。
3、进一步熟悉掌握8086常见的汇编语言指令。
4、掌握分支程序、循环程序设计及调试方法。
二、实验属性 验证性实验。
三、实验仪器设备及器材
计算机（含有汇编软件）。
四、实验要求
1、实验前：对实验内容进行预习，完成实验程序的编写。按要求完成预习报告。
2、实验时：深刻理解分支、循环程序设计思想，熟练掌握上机调试及Debug使用。
3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、结果）。
五、实验内容及原理
开始
初始化：SIß存放数据首地址
DIß存放结果首地址
CXß字符串长度
ALß取一个字符
是大写字母吗？
ALßAL-20H

CX-1=0?
结束
N
Y
N
Y
存放转换结果
1、设内存数据区有若干个大小写混合英文ASCII码字母。将其转换为全部大写。并存入原字符串后的连续的存储单元中。
参考流程图见图3－2。
2、从内存中存放的一组无符号数中，找出最大的一个，存入相应的内存单元。
六、实验步骤 同实验一。
七、思考题
1、 如何经过伪指令计算内存中字节
的个数。
2、 在实验内容2中，如果寻找的数
为有符号数，如何修改程序。

图3－2 大小写字母转换的流程图

实验三 DOS功能调用实验
一、实验目的
1、熟练掌握汇编程序的编辑、编译、连接、运行。
2、初步掌握DOS功能调用的基本方法。
3、使用DOS功能调用显示程序结果。
二、实验属性 验证性实验。
三、实验仪器设备及器材
计算机（含有汇编软件）。
四、实验要求
1、实验前：熟悉实验内容，并按要求将程序编好并写出预习报告。
2、实验中：要求学生熟悉掌握DOS功能调用的步骤，将程序录入计算机，经汇编、
连接、Debug调试后，运行程序，在DOS环境下观察实验结果。
3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、结果）。
大于80分人数
S4+1
开始
初始化：BXß地址初值
CXß循环值
ALß[BX]
AL≥80?
AL≥70?
AL≥60?
大于60分人数
S2+1
小于60分的人数S1+1
地址加1
循环值－1
CX=0?
结束
大于60分人数
S2+1
显示结果
Y
N
Y
N
Y
N
N
五、实验内容及原理
1、使用DOS功能调用，将
实验二中大小写字母转换的结果在屏幕上显示。用键盘输入
的方式输入一串大小写字母，将其分别转换为大写、小写字母并显示。
2、设有30个学生的成绩
分别为90，75，55，60，63……。试编写程序分别统计低于60、60~69、70~79及80~100分学生人数，并存入到S1、S2、S3、S4，将统计个数分别在CRT上显示（按十进制数形式进行显示）。
参考流程图见图3－3。
六、实验步骤 参见实验一。
七、思考题
1、 分行显示时，为何要
先执行回车换行代码。
2、 在实验内容2中，如
图3－3 成绩统计程序流程图
果按十六进制显示，程序如何编写。

实验四 子程序结构设计实验
一、实验目的
1、熟练掌握汇编程序的编辑、编译、连接、运行。
2、进一步掌握DOS功能调用的基本方法。
3、掌握子程序结构设计思想。
二、实验属性 验证性实验。
三、实验仪器设备及器材
计算机（含有汇编软件）。
四、实验要求
1、实验前：熟悉实验内容，并按要求将程序编好并写出预习报告。
2、实验中：学生熟悉掌握子程序结构设计思想，利用所学指令实现实验内容要求的
程序编写。并应要求在屏幕上显示。如有错误，在Debug状态下进行调试。
3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、结果）。
五、实验内容及原理
开始
设置数据及结果单元
设置参数传递单元
传递参数a
调用子程序求a平方
传递参数b
调用子程序
求b平方及累加和
传递参数c
调用子程序
求c平方及累加和
调用子程序显示结果
结束
1、把实验三中显示部分，使用子程序结构设计思想来实现。
2、求，显示运算结果（十进制形式）。a，b，
c是定义在数据段中的三个单字节的无符号数，结果存放在这三个数之后，约定占2个字节。
参考流程图见图3－4。
六、实验步骤 参见实验一。
七、思考题
1、子程序设计时，应注意哪些问题。
2、在实验内容2中，假如运算结果大于字，如何判断。

图3－4 计算平方和的程序流程图

实验五 学生成绩统计报表
一、实验目的
1、熟练掌握汇编程序设计方法和各种程序结构的应用。
2、熟练掌握DOS功能调用的基本方法及输入输出命令。
3、熟练掌握、运用汇编指令。
二、实验属性 设计性实验。
三、实验仪器设备及器材
计算机（含有汇编软件）。
四、实验要求
1、实验前：熟悉实验内容，并按设计内容要求将程序编好并写出预习报告。
2、实验中：利用所学知识实现实验内容要求的程序编写，在Debug状态下进行调试。
3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、结果）。
4、如时间不够用，能够利用业余时间，在开放实验室内进行。
五、实验设计内容：
1、设计任务：统计某班学生某课程成绩（成绩：0~100分；人数：0~200）
2、具体设计要求：
（1）经过键盘输入班级、课程、学生人数及该班学生的成绩，并能在CRT上显示
每个学生的成绩；
（2）求出最高分、最低分、平均分，均方差及分数分布情况，并在CRT上显示统计结果。提示：D＝，。
式中，D：方差；：平均值；：期望值；：均方差值；Xi：单个成绩。
统计结果显示格式建议如下（仅供参考）：

Input the merit of this class：（Xi）
XX ，XX，XX ，XX，XX ，XX，XX ，XX，XX ，XX，XX ，XX
XX ，XX，XX ，XX，XX …
Result of statistics：
Class ，Major ，Course ，Total number（n）
High score ，Low score ，Average score （ ）
Expect value (Eξ)＝ ，D＝ ，δ＝
Merit arrangement：
＜60 60－70 70－80 80－90 ＞90
X X X X X X X X X X

六、实验步骤 自定。
七、思考题
1、如果学生人数大于256和某课程成绩满分大于100分时，程序应如何处理。
2、如何打印输出统计的结果。
实验六 8255接口简单I/O实验
一、实验目的
1、掌握经过8255驱动LED的接口电路设计方法。
2、掌握8086CPU与接口电路之间信息传递方式。
3、学习编制输入输出接口程序的方法。
二、实验属性 验证性实验。
三、实验仪器设备及器材
计算机、微机原理综合实验箱。
四、实验要求
1、实验前：熟悉实验内容，并按要求将程序编好并写出预习报告。预习8255结构及命令字格式。
2、实验中：正确连线，掌握接口电路程序设计调试的方法。
3、实验后：写出实验报告（含程序流程图、源程序、电路连接图，实验结果分析）。
五、实验内容及原理
经过8255的PC口经74LS245驱动8个LED发光二极管：L1～L8，8255的PB口连接按键K1～K5。
当K1键按下时，8个LED同时发光；
当K2键按下时，8个LED同时熄灭；
当K3键按下时，8个LED按七暗一亮的状态左移循环发光；
当K4键按下时，8个LED按七暗一亮的状态右移循环发光；
当K5键按下时，返回DOS状态。
8086CPU根据按键状态，经过软件延时的方法，向外部设备传输信息，使LED左移或右移循环发光。电路图见图3－5。

图3－5 经过8255驱动LED的接口电路原理图

六、实验步骤
1、打开实验箱，连结PC机、微机综合实验箱的通讯线；
2、根据自己设计的电路连接8255与LED发光二极管（74LS245的输入端）及按键的连线；
3、打开PC机电源，经过编辑软件输入源程序；
4、软件汇编调试无误后，将程序加载到实验箱中；
5、在微机原理综合实验箱上调试程序；
6、根据按键，观察LED发光二极管的发光状态；
7、实验结束后，关闭实验箱电源，拆除并整理好连线。
七、思考题
1、8255有几个端口，怎样进行端口访问。
2、各端口的工作模式有哪几种。

实验七 8255接口模拟交通灯实验
一、实验目的
1、掌握输入输出控制电路的设计方法。
2、深入理解8086CPU与接口电路之间信息传递方式。
3、进一步学习编制数据输入输出的方法。
4、学习双色灯的使用。
二、实验属性 综合性实验。
本实验综合了程序设计（判断转移、输入输出控制、延时子程序等）、可编程输入输
出接口与输入输出外部设备的电路设计。
三、实验仪器设备及器材
计算机、微机原理综合实验箱。
四、实验要求
1、实验前：熟悉实验内容，并按要求将程序编好并写出预习报告。预习8255结构及命令字格式。
2、实验中：正确连线，掌握接口电路程序设计调试的方法。
3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、电路连接图，实验结果分析）。
五、实验内容及原理：
（一）以8255作为输出/输入口，经过驱动电路控制4个双色LED（红、绿、）,模拟十字路口交通信号灯的控制。经过开关改变南北方向或东西方向的通行时间，并具有四方向黄灯同时闪烁的功能。
（二）本实验是模拟交通灯控制，要了解实际交通灯的变化规律。
1、十字路口为东西、南北走向。初始状态0：为东西红灯，南北红灯，全部禁行。然后转运行状态。运行状态分为状态1～状态4，循环执行。
状态1：南北通行绿灯亮，东西禁行红灯亮；调用延时软件一，延时后转入状态2；
状态2：南北通行状态结束，绿灯闪烁几次转亮黄灯；调用延时软件二，延时后转入
状态3，此时东西向仍为红灯禁行；
状态3：东西通行绿灯亮，南北禁行红灯亮；调用延时软件一，延时后转入状态4；
状态4：东西通行状态结束，绿灯闪烁几次转亮黄灯；调用延时软件二，延时后转入
状态1，此时南北向仍为红灯禁行。
注：双色LED由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，阴极为共用端：
（1）红色阳极加高电平，绿色阳极加低电平时，红灯亮。
绿色阳极加高电平，红色阳极加低电平时，绿灯亮。
（2）红色、绿色阳极同时加高电平，显示黄灯。
（3）双色LED电路原理图见图3－6。
2、选作部分：可根据设置的开关状态改变延时软件一的延时常数，使南北或东西方向具有不同的通行时间；也可根据设置的开关状态进入四方向黄灯同时闪烁的缓行状态。

六、实验步骤：
1、打开实验箱，连结PC机微机原理综合实验箱的通讯线；
2、根据自己设计的电路连接8255与双色灯驱动电路及开关的连线；
3、打开PC机电源，经过编辑软件输入源程序；
4、软件汇编调试无误后，将程序加载到实验箱中；
5、在微机原理综合实验箱上经过调试程序；
6、观察各方向信号灯的变化情况，改变延时程序的延时时间常数，使其符合交通信号灯的变化规律。
7、改变不同开关的状态，观察是否符合设计要求。
8、实验结束后，关闭实验箱电源，拆除并整理好连线。
七、思考题：
1、把双色的LED变成单色的LED（红、黄、绿），电路如何连接，控制程序如何改变。
2、是否能够经过键盘输入参数控制交通灯的闪烁时间。

红
共阴端
绿

图3－6 双色LED电路原理图

实验八 8253接口分频器实验
一、实验目的
1、熟练掌握8253接口电路的应用。
2、了解8253的工作模式，掌握其编程方法。
3、了解8253定时器的硬件连接及时序关系。
二、实验属性 验证性实验。
三、实验仪器设备及器材
计算机、微机原理综合实验箱。
四、实验要求
1、实验前：预习8253工作模式命令字格式，熟悉实验内容，按要求编写好实验程序，写出预习报告。
2、实验中：正确连线，掌握接口电路程序设计调试的方法，注意观察实验现象。
3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、电路连接图，实验结果分析，画出时序关系图）。
五、实验内容及原理
编程初始化8253，其设置为：定时器0工作在方式3（方波）的状态，定时器1工作在方式2（分频）的状态。
1、定时器0输出的脉冲作为定时器1的时钟输入；定时器1输出的脉冲作为定时器2的时钟输入。
2、用示波器观察（可用LED指示灯代替）定时器0和定时器1的输出引脚之间的波形关系。
3、8253的工作频率不超过2MHz，输入的CLK频率须在2MHz以下。
开始
关中断
置定时器0为方式3
送初值为200H
置定时器1为方式2
送初值为0AH
置定时器2为方式2
送初值为0AH
返回DOS
实验箱上的晶振是14.7459MHz，因此须经过8284和393分频
后再作为8253的CLK输入。将波特率开关拨至9600，然后从
开关边上的f插孔引出接到8253的CLK0输入端。
六、实验步骤 参见实验六。
七、思考题
1、8253定时计数器有哪几种方式，各有什么特点。
2、8253工作于计数状态时，输入的脉冲频率有什么要求。
注：8253中GATE0、GATE1、GATE2接＋5V，CLK0接波特率开
关旁的f插孔，见实验箱中的标注，OUT0接CLK1，OUT1接CLK2,
CS接200－207孔。

图3－7 8253初始化编程流程图

实验九 电子钟设计与实现
一、实验目的
1、熟练掌握8255A、8253等接口电路设计及编程方法。
2、熟练掌握汇编语言程序设计方法。
3、学习动态显示、键盘输入等外设的实现方法。
二、实验属性 设计性实验。
三、实验仪器设备及器材
计算机、微机原理综合实验箱、万用表、自制的实验板和若干电子元件。
四、实验要求
1、实验前：熟悉实验设计内容，并按要求设计相应的硬件接口电路，将编写实验程序
并写出预习报告。预习8255A、8253的硬件结构及读写控制逻辑、动态显示、键盘输入等外设的实现方法、定时器的使用的方法。
2、实验中：正确连线，掌握接口电路及程序设计调试的方法。
3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、硬件电路图，结果分析）。
五、实验内容及原理
1、设计任务：利用8253的定时功能，设计一个电子钟，经过8255A驱动八段LED实时显示年、月、日，时、分、秒。
2、具体设计要求如下：
（1）日期/时间初值能够经过键盘设置、修改；
（2）日期/时间能够经过按键切换显示；
（3）秒时钟每秒更新一次
（4）显示格式建议如下（仅供参考）：
显示日期格式： 07-12-30
显示时间格式： 18:23:54
六、实验步骤 自定
七、实验电路结构参考图

8255A
八位LED

键盘

连接
插座

实
验
箱

图3－8 实验电路结构示意图

八、思考题
1、闰月如何判断。
2、不用接口芯片，使用纯软件如何在CRT上显示日期/时间。

实验十 8251可编程串行口通讯实验
一、实验目的
1、掌握8251芯片结构、原理及应用程序的设计方法。
2、了解实现串行通讯的硬件环境，数据格式的协议，数据交换的协议。
3、了解PC机通讯程序的设计方法。
二、实验属性 验证性实验。
三、实验仪器设备及器材
计算机、微机原理综合实验箱，串行通讯调试助手软件。
四、实验要求
1、实验前：预习8251工作方式和命令字格式，熟悉实验内容，按要求设计程序流程图，编写好实验程序，写出预习报告。
2、实验中：正确连线，掌握接口电路程序设计调试的方法，注意观察实验现象。
3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、电路连接图，结果分析，）。
五、实验内容及原理
CS连228H～22FH。用RS－232通讯电缆接至实验箱的9芯通讯插座，另一端接至另一台PC机的串行通讯接口，该PC机使用串行通讯调试助手软件，实现终端仿真。
N
初始化8251
设置通讯格式
设置为请求发送、
允许发送、允许接收
读接收缓存器数据
并显示
发送键值
返回DOS
开始
是结束标志
是结束标志
有键按下
接收串口数据
允许发送
N
Y
N
N
Y
Y
N
Y
8251在初始化时，一般采用先送3个00H，再送1个40H的方法，这也是8251的编程约定，40H能够看成是使用8251执行复位操作的实际代码。
六、实验步骤 参见实验六。
七、思考
1、8251实现串行通信时，波特率怎么设置。
2、在无MODEM下，两个8251实现串行通信时，硬件电路如何连接。

图3－9 8251通讯程序参考流程图

实验十一 多路A/D转换实验
一、实验目的
1、掌握A／D转换与计算机的接口方法。
2、掌握A／D芯片片ADC0809转换性能及编程方法。
3、经过实验了解计算机如何进行数据采集。
4、进一步加深理解CPU与外设进行数据交换的方式。
5、进一步熟悉8086汇编语言程序设计方式。
二、实验属性 综合性实验。
本实验综合了可编程接口及AD转换电路的硬件设计和程序设计（数制转换、判断转
移、DOS系统功能调用、输入输出控制、中断服务子程序等）。
三、实验仪器设备及器材
计算机、微机原理综合实验箱、万用表
四、实验要求
1、实验前：熟悉实验内容，按要求将程序编好并写出预习报告。预习ADC0809的硬
件结构及读写控制逻辑、转换原理、读取转换结果的方法。
2、实验中：正确连线，掌握接口电路程序设计调试的方法。
3、实验后：写出实验报告（包含程序流程图、源程序、电路连接图，结果分析）。
五、实验内容及原理
内容：
1、利用CRT显示ADC0809转换的数字电压值。
（1）设计ADC0809转换器与计算机的接口电路。
（2）经过两个按键开关（K1、K2），用于选择ADC0809的通道一或通道二，当按下K1键或K2键，分别将ADC0809通道一或通道二输入的模拟电压进行转换，并将转换的结果在CRT上显示出来，显示格式为十进制数的形式。
（3）按照自己设计的硬件电路，编写程序，并经过微机原理综合实验箱进行调试。
2、用八段LED数码管显示ADC0809转换的数字电压值（选做）。
（1）设计ADC0809转换器与计算机的接口电路。
（2）经过两个按键开关（K1、K2），用于选择ADC0809的通道一或通道二，当按下K1键或K2键，分别将ADC0809通道一或通道二输入的模拟电压进行转换，并将转换的结果经过八段LED数码管显示出来，显示格式为十进制数的形式。
原理：
1、可采用中断、查询或软件延时方式，对ADC0809的转换结果进行读取。
2、将读取的转换结果先转换成BCD码，然后再将BCD码转换成ASCII码。利用DOS系统功能调用，将结果在PC机屏幕上显示出。
3、使用电位器分压的方法，得到双路ADC输入的电压值（小于5V）。
4、也可利用并行接口芯片（8279或8255）驱动八段码LED数码管，利用动态扫描显
示方式，将得到的结果进行显示。
要求按照自己设计的硬件电路，编写程序，并经过微机原理综合实验箱进行调试。
六．实验步骤 参见实验六
七．实验电路及注意要点
1、实验电路图见图3－10。
图3－10 ADC0809实验电路接线图

2、注意要点
A／D转换器大致有三类：① 双积分A／D转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；② 逐次逼近法A／D转换器，精度、速度及价格适中；③ 并行A／D转换器，速度快，但价格较高。
实验用的ADC0809属于第二类，为八位A／D转换器，转换时间为100us左右，其时钟频率小于500KHz。对0809ADC的转换结果，能够采用三种方式读取:
（1）经过中断的方式，EOC引脚连接8259的IRQ2上；
（2）经过查询方式，EOC引脚连接8255的任一个I/O端口；
（3）经过软件延时方式，延时100us，EOC引脚可悬空不用。
电位器Wl、W2中心抽头接IN0、IN1 。电位器两端已经接好，不需再接，以防止电源与地之间出现短路。
若PC机中断源全部被系统占用，经过IRQ2不会产生中断响应。此时不能经过中断方式得到ADC0809转换结束信号EOC。
八、思考题
1、 CPU与外设交换信息的方式有哪几种。
2、 如何经过程序改变某种中断号的中断向量。
3、 如果把ADC0809的A、B、C分别连接到数据线的D0、D1、D2，此时如何启动某通道
进行A/D转换。

第四章 附录
附录A HKZK8688TE实验机在串行监控配置方式下安装和启动
一、系统安装示意图

图4－1 串行监控配置方式

串行监控配置方式是利用微机向实验机发送串行监控命令，实验机上的微处理器8088根据监控命令做相应的动作。在该配置方式下，实验时用到的微处理器是实验机上的微处理器。
二、开关和连线设置
1、用40芯短电缆将实验箱上的J2和J3插座连接起来，用RS-232串行通讯电缆将微机的串行通讯口1或串行通讯口2与实验箱右边9芯插座J4连接起来，J1插座为空。
2、 短路套JP0～JP4插入RAM侧，JP5插入HKZK侧：
3、 K10接上短路套，K11,K12拨至RAM侧。
4、 在J5上插上外接电源电缆插头（注意插入方向），电源开关K13拨至左端，用外接电源供电。
每打开电源上电后，实验机数码管上将显示：HKZK8688。
三、系统运行
打开PC机，进入WINDOWS环