微机接口实验

北京科技大学计算机与通信工程学院实验报告实验名称：实验一8259 中断控制器应用实验实验二8254 定时/计数器应用实验实验三8255 并口控制器应用实验学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：实验成绩：实验地点：机电楼320实验时间：2015 年12 月 4 日一、实验目的与实验要求1、实验目的实验一1.掌握PC 机中断处理系统的基本原理。

2.掌握可编程中断控制器8259 的应用编程方法。

实验二1.掌握8254 的工作方式及应用编程。

2.掌握8254 典型应用电路的接法。

实验三1.掌握8255 的工作方式及应用编程。

2.掌握8255 典型应用电路的接法。

2、实验要求实验一（1）实验1-1：PC 机内中断应用实验①按接线图连好接线，调用程序源代码8259-1.asm，观察实验现象，将屏幕显示结果以截图方式写在实验报告中。

②自设计实验。

改变接线方式，将单次脉冲连到USB 核心板上的IRQ10 插孔上，参考本实验代码，编程实现IRQ10 中断。

（注意：考虑PC 机内中断级联的方式，参看前面的原理说明），将代码写在报告中。

（2）实验1-2：PC 机内中断嵌套实验①按接线图连好接线，调用程序源代码8259-2.asm，做如下操作，并将屏幕显示结果以截图的方式写在实验报告中，并分析产生该现象的原因：A．按下连接IRQ 的单次脉冲按键，屏幕上会显示10个3，在屏幕上10 次显示未结束之前，按下连接IRQ10 的单次脉冲按键，观察现象；B．按下连接IRQ10 的单次脉冲按键，屏幕上会显示10个10，在屏幕上10次显示未结束之前，按下连接IRQ3 的单次脉冲按键，观察现象。

②程序中所有代码均没有注释，请在报告中补全注释，尽量详细。

（3）实验1-3：扩展多中断应用实验说明：本实验采用查询方式，应用实验箱提供的8259 中断源，向PC 机提交中断请求。

拨动开关发起请求一次中断，屏幕上显示相应的中断请求号。

调用程序源码文件8259-3.asm，在程序源代码中划横线的位置，请按照所学8259 工作原理填写并验证，然后将所填内容写在实验报告中，并分析所填数据的形成原理。

实验二（1）实验2-1：计数器应用实验①将计数器0 设置为方式3，计数器初值为4，用手动逐个输入单脉冲，用LED 灯观察OUT0 电平变化。

将代码中划横线的部分填上相应的代码，并在实验报告中对所填代码做原理分析。

②如果令计数器0 工作在方式0，其实验现象有什么不同，在报告中进行分析说明。

（2）实验2-2：自设计实验参考实验一的程序和接线，自行设计接线图以及程序代码，实现，以1MHz为时钟源，应用8254 的定时功能，将其分频为1Hz。

以LED灯作为输出显示。

经过实际验证后，在报告中画出接线图，并给出源代码。

实验三（1）实验3-1：可编程并行接口8255 方式0 应用实验编写程序，自行设定A、B、C 三个口中某一个口为输入，某一个为输出，完成拨动开关到数据灯的数据传输。

要求只要开关拨动，数据灯的显示就改变。

根据原理补全代码中缺失的部分，根据自己的设计，补全接线图，并将代码和对应的接线图写在实验报告中。

（2）实验3-2：自设计试验自行设计完成本实验，要求，8255A 口工作在方式一输入，B 口工作在方式一输出，利用方式一的控制信号，使数据从输入到输出人为可控。

在实验报告中画出接线图，并说明设计的原理，给出对应的程序代码。

二、实验设备（环境）及要求Windows 7系统下的HQFC集成开发环境，CZ-CIUS微机接口实验系统。

三、实验内容与步骤实验一实验1-1（1）实验内容PC 机内中断实验。

使用单次脉冲模拟中断产生。

验证中断处理程序，在显示器屏幕上显示一行预设定的字符串。

（2）主要步骤①按接线图连好接线，调用程序源代码8259-1.asm，观察实验现象。

②自设计实验。

改变接线方式，将单次脉冲连到USB 核心板上的IRQ10 插孔上，参考本实验代码，编程实现IRQ10 中断。

（注意：考虑PC 机内中断级联的方式，参看前面的原理说明）。

接线图：说明：本实验只需要一根连线，一端接系统总线区的IRQ 引脚，一端接到单脉冲单元的引脚上，接线如图1-1 所示。

参考流程图：程序源代码：(1);数据段DA TA SEGMENTMESS DB 'TPCA interrupt! ',0DH,0AH, '$';需要显示的数据，以'$'结束，方便系统调用。

0DH,0AH为换行DA TA ENDS;代码段CODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DA TASTART: MOV AX, CS ;系统调用25是设置中断MOV DS, AXMOV DX, OFFSET INT3 ;采用间接修改法，设置中断向量MOV AX, 250BH ;设置IRQ3 对应的中断向量，25是系统调用功能;号，在AL里放中断向量号，0B*4=2C，是中断程序的地址所在位置，DS放中断程序的段;基址，DX放偏移地址INT 21H;中断设置完成IN AL, 21H ;读中断屏蔽寄存器，21H 是该寄存器的端口号AND AL, 0F7H ;开放IRQ3 中断，允许IRQ3 的中断申请OUT 21H, AL ;写OCW1MOV CX, 10 ;记中断循环次数为10 次STI ;允许中断发生WAIT:JMP WAITINT3: MOV AX, DATA ;中断服务程序MOV DS, AXMOV DX, OFFSET MESSMOV AH, 09;在屏幕上显示每次中断的提示信息，DS：DX中存放显示的字符串的地址INT 21HMOV AL, 20H; 发出EOI 结束中断到PC 内主片的地址20HOUT 20H, ALLOOP NEXT ;LOOP每次跳转CX自动减1IN AL, 21H ;读中断屏蔽寄存器，获取中断屏蔽字OR AL, 08H ;关闭IRQ3 中断OUT 21H, AL ;将中断屏蔽字送到中断屏蔽寄存器STI ;置中断标志位MOV AH, 4CH ;返回DOSINT 21HNEXT: IRET ;中断返回CODE ENDSEND START(2)DATA SEGMENTMESS DB 'TPCA interrupt! ',0DH,0AH, '$'DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE, DS:DATASTART: MOV AX, CSMOV DS, AXMOV DX, OFFSET INT3 ;采用间接修改法，设置中断向量MOV AX, 2572HINT 21HIN AL, 21H ;主片AND AL, 0FBH ;1111 1011OUT 21H, ALIN AL, 0A1H ;从片AND AL, 0FBH ;1111 1011OUT 0A1H, ALMOV CX, 10 ;记中断循环次数为10次STI ;允许中断发生W AIT: JMP WAITINT3: MOV AX, DATA ;中断服务程序MOV DS, AXMOV DX, OFFSET MESSMOV AH, 09 ;在屏幕上显示每次中断的提示信息INT 21HMOV AL, 20H ; 发出EOI结束中断到PC内主片的地址20HOUT 20H, AL ;关闭主片OUT 0A0H,AL ;关闭从片LOOP NEXTIN AL, 21H ;读中断屏蔽寄存器，获取中断屏蔽字OR AL, 04H ;关闭IRQ3中断OUT 21H, AL ;将中断屏蔽字送到中断屏蔽寄存器IN AL, 0A1H ;读中断屏蔽寄存器，获取中断屏蔽字OR AL, 04H ;关闭IRQ10中断OUT 0A1H, AL ;将中断屏蔽字送到中断屏蔽寄存器STI ;置中断标志位MOV AH, 4CH ;返回DOSINT 21HNEXT: IRET ;中断返回CODE ENDSEND START实验1-2（1）实验内容PC 机内中断嵌套实验。

使用单次脉冲模拟两个中断源的中断产生，填写中断处理程序，体会中断嵌套的过程。

（2）主要步骤接线图：说明：本实验接线图如图1-3 所示，从单脉冲单元引出两根导线，一根接到系统总线单元区的IRQ 引脚，一根接到USB 核心卡的IRQ10 端。

参考流程图：程序源代码：CODE SEGMENTASSUME CS:CODE ,DS: DATASTART:.386 ;告诉汇编器生成intel 80386指令集CLI ;关中断MOV AX,CS;设置中断向量表INT10MOV DS,AX ;将CS段基址给DSMOV DX,OFFSET INT10 ;int10的偏移地址给DXMOV AX,2572HINT 21H ;系统调用25号设置中断功能，中断号72H ;设置完成;设置中断向量表INT3MOV DX,OFFSET INT3MOV AX,250BHINT 21H ;系统调用25号设置中断功能，中断号0BH ;设置完成IN AL,21HAND AL,0F3H ;1111 0011OUT 21H,AL ;写OCW1，开放2，3号端口IN AL,0A1HAND AL,0FBH ; 1111 1011OUT 0A1H,AL ; 写OCW1，开放10号端口MOV CX,10 STIWAIT:JMP W AIT ;CPU等待中断;INT10代码INT10: CLI ;关中断PUSHADPUSHFD ;将各种寄存器的值入栈，保存现场MOV CX,10 ;给CX赋值，循环10次NEXT10_1:MOV DX,31HMOV AH,02HINT 21H ;系统调用02功能，DL为显示内容ASCII31H ：1MOV DX,30HMOV AH,02H ;系统调用02功能，DL为显示内容ASCII31H ：0INT 21HMOV DX,20H ;系统调用02功能，DL为显示内容ASCII20H ：<空格>MOV AH,02HINT 21HCALL DELAY1 ;调用DELAY1 子程序LOOP NEXT10_1 ;在CX>0之前跳转，并使CX=CX-1;换行操作MOV DX,0DH ;系统调用02功能，DL为显示内容ASCII0DH ：<归位键>MOV AH,02HINT 21HMOV DX,0AH ;系统调用02功能，DL为显示内容ASCII0AH ：<换行>MOV AH,02HINT 21HMOV AL,20HOUT 0A0H,ALOUT 20H,AL ;发送OCW2结束到主片（偶地址为20H）和从片（偶地址为A0H）POPFDPOPAD ;将之前入栈的恢复，恢复现场STI ;开中断IRET ;中断返回;INT3代码INT3: CLI ;关中断PUSHAD ;将各种寄存器的值入栈，保存现场PUSHFDMOV CX,10 ;给CX赋值，循环10次NEXT3_1: MOV DX,33H ;系统调用02功能，DL为显示内容ASCII33H ：3MOV AH,02HINT 21HMOV DX,20H ;系统调用02功能，DL为显示内容ASCII20H ：<空格>MOV AH,02HINT 21HCALL DELAY1 ;调用DELAY1 子程序LOOP NEXT3_1 ;在CX>0之前跳转，并使CX=CX-1;换行操作MOV DX,0DH ;系统调用02功能，DL为显示内容ASCII0DH ：<归位键>MOV AH,02HINT 21HMOV DX,0AH ;系统调用02功能，DL为显示内容ASCII0AH ：<换行>MOV AH,02HINT 21HMOV AL,20HOUT 0A0H,ALOUT 20H,AL ;发送OCW2结束到主片（偶地址为20H）和从片（偶地址为A0H）POPFDPOPAD ;将之前入栈的恢复，恢复现场STI ;开中断IRET ;中断返回DELAY1 PROCPUSHAD ;将各种寄存器的值入栈，保存现场PUSHFDMOV CX,0FH ;给CX赋值，循环15次DELAY_LOOP1:MOV BX,0FFFFH ;BX给成FFFFH，每次减一到0跳出循环以此来达到延时的效果DELAY_LOOP2:DEC BXNOPJNZ DELAY_LOOP2LOOP DELAY_LOOP1POPFDPOPAD ;恢复现场RETDELAY1 ENDPCODE ENDSEND START实验1-3（1）实验内容扩展多中断源查询方式应用实验。