实验五 地址译码电路与IO接口
接口实验整理
一、I/O译码端口实验一、实验目的掌握I/O地址译码电路的工作原理。
二、实验原理和内容实验电路如图1-1所示，其中74LS74为D触发器，可直接使用实验台上数字电路实验区的D触发器,74LS138为地址译码器。
译码输出端Y0～Y7在实验台上“I/O地址“输出端引出，每个输出端包含8个地址，Y0：280H～287H，Y1：288H～28FH，……当CPU执行I/O 指令且地址在280H～2BFH范围内，译码器选中，必有一根译码线输出负脉冲。
例如：执行下面两条指令MOV DX，2A0HOUT DX，AL（或IN AL，DX）Y4输出一个负脉冲，执行下面两条指令MOV DX，2A8HOUT DX，AL（或IN AL，DX）Y5输出一个负脉冲。
图1-1利用这个负脉冲控制L7闪烁发光（亮、灭、亮、灭、……），时间间隔通过软件延时实现。
三、编程提示1、实验电路中D触发器CLK端输入脉冲时，上升沿使Q端输出高电平L7发光，CD端加低电平L7灭。
;*******************************;;* I/O地址译码*;;*******************************;outport1 equ 2a0houtport2 equ 2a8hcode segmentassume cs:codestart:mov dx,outport1out dx,alcall delay ;调延时子程序mov dx,outport2out dx,alcall delay ;调延时子程序mov ah,1int 16hje startmov ah,4chint 21hdelay proc near ;延时子程序mov bx,200lll: mov cx,0ll: loop lldec bxjne lllretdelay endpcode endsend start二、中断一、实验目的1、掌握PC机中断处理系统的基本原理。
接口实验报告
接口实验报告一、实验目的掌握I/O地址译码电路的工作原理。
二、实验内容将接口实验包中所带的EX-138.DSN文件用ISIS 7打开。
如图2-1-1所示。
图2-1-1 138实验图其中74LS273是一种带清除功能的8D触发器，D0～D7为数据输入端，Q0～Q7为数据输出端，在本8086的实验中用作地址锁存器。
第一脚MR：主清除端，低电平触发，即当为低电平时，芯片被清除，输出全为0；第11脚CLK：触发端，上升沿触发，即当CLK 从低到高电平时，D0~D7的数据通过芯片，为0时将数据锁存，D0~D7的数据不变。
1.连接AD4~AD9等几根线，使得138译码器Y0#~Y7#译码出的地址依次分别是Y0#：200H~20FH; Y1#：210H~21FH；……；Y7#：270h~27FH2.利用Source->Add/Remove Source files中添加源程序EX-138.ASM（在实验包中已提供），该程序向240H端口写任意数据。
如果是第一次运行，Source Code Filename这一项选New来调入源程序。
如图2-1-2所示图2-1-2 添加源程序3.在Source菜单下点击“Build All”，汇编源代码（全部编译）；执行程序，查看Y0~Y7中是否Y4#脚输出为有效（管脚出的有颜色的小方块为红色是高电平，蓝色为低电平），如图2-1-3所示。
图2-1-3 输出结果4.改变程序中的输出地址，使得Y0#, Y1#,Y6#,Y7#分别有效。
.8086.MODEL SMALL.stack.dataaddress word 260h //使Y6#有效，Y1#有效为210h，Y7#有效为270h，Y0#有效为200h.codestart:mov ax,@datamov ds,axmov dx,addressmov al,0out dx,aljmp $END start5.改变A9~A3的接线方法，从而得到Y0；388H~38FH；Y1：398H～39FH; ……；Y7：3F8H~3FFH。
IO接口数据传送及地址译码技术
Image 的数据 (输出寄存器)
状态寄存器——保存状态信息，CPU可从状态 口读取当前状态；
控制寄存器——用来保存CPU写入的控制字。
任何接口电路均包括如下基本功能：
No 1. 作为微型机与外设间传递数据的中间缓冲站； Image 2.正确寻址与微机交换数据的外设 ；
No (2) 模拟量
Image 非电量信息
传感器
电量
信号 处理
A/D CPU
No (3) 开关量 两个状态的量 (可以用0、1表示) Image 例如电机的启与停，开关的合与开等。
2. 状态信息 (STATUS)
No 反映当前外设工作状态的信息，例如：
输入时，输入设备是否准备好？ (READY)
（256个） FFH
... ...
M空间
原则：M与I/O分开编址、互不干扰——M 与I/O地址不重叠
优点：M空间不受I/O空间影响；有专用 I/O指令（程序清晰）；I/O指令短， 执行速度快
缺点：I/O指令种类有限，I/O空间不易 扩展
（64KB） FFFFH
Image 输出时，输出设备是否空闲？(BUSY)
3. 控制信息 (CONTROL)
CPU通过接口输出用以控制外设工。
AB
1 DATA
CPU
DB
I/O 接口
2
STATUS
I/O 设备
CB
CONTROL
3
CPU 与外设之间的接口信息
6.2 I/O 端口及其寻址方式
可寻址256个端口。
No 采用间接寻址，则其指令格式为： 输入指令：IN AL，DX 输出指令：OUT DX，AL
Image 这种间接寻址方式的端口地址为两个字节长，
I-O译码实验
I/O译码实验
实验目的： 掌握I/O端口的译码方法
实验设备： 数字逻辑实验箱
2
实验内容
已知并行接口芯片8255A有4个端口，片选信号 CS 为低电平有效。 试用组合逻辑电路实现一个译码电路，使该芯片的4个端口地址为 218H～21BH。
已知数/模转换芯片0832的端口地址为228H～22FH，片选信号CS为 低电平有效。试用集成器件74LS138实现。
3
实验步骤及说明
根据实验要求设计电路 根据设计电路进行连线，可利用实验箱上的开关控
制输入地址，并用发光二极管观测实验结果
4
微型计算机
微机原理与接口技术实验指导书(2 译码电路、简单并口、8253实验)
实验一 I/O地址译码一、实验目的掌握I/O地址译码电路的工作原理。
二、实验原理和内容实验电路如图11所示，其中74LS74为D触发器，可直接使用实验台上数字电路实验区的D触发器,74LS138为地址译码器。
译码输出端Y0～Y7在实验台上“I/O地址“输出端引出，每个输出端包含8个地址，Y0：280H～287H，Y1：288H～28FH，……当CPU执行I/ O指令且地址在280H～2BFH范围内，译码器选中，必有一根译码线输出负脉冲。
例如：执行下面两条指令MOV DX，2A0HOUT DX，AL（或IN AL，DX）Y4输出一个负脉冲，执行下面两条指令MOV DX，2A8HOUT DX，AL（或IN AL，DX）Y5输出一个负脉冲。
注意：由于使用PCI卡，命令中的实际端口地址应通过计算来重新确定。
是根据PCI 卡的基址再加上偏移量计算出来的，不同的微机器PCI卡的基址可能不同，需要事先查找出来，查找方法1：使用WINDOWS的设备管理器，查看此PCI卡的属性来获得。
方法2：利用实验台配套的集成开发软件检测出来。
例如：PCI卡的基址为：0D400H.计算公式如下：计算出的地址= 查找出的PCI卡的基址+ 偏移量；（其中：偏移量= 2A0H - 280H 或2A8H –280H）利用这个负脉冲控制L7闪烁发光（亮、灭、亮、灭、……），时间间隔通过软件延时实现。
三、编程提示1、实验电路中D触发器CLK端输入脉冲时，上升沿使Q端输出高电平L7发光，CD端加低电平L7灭。
2、由于TPC卡使用PCI总线，所以分配的IO地址每台微机可能都不同，编程时需要了解当前的微机使用那段IO地址并进行设置，获取方法前面已经介绍。
3、参考程序：ioport equ 0d400h-0280houtport1 equ ioport+2a0houtport2 equ ioport+2a8hstart:mov dx,outport1out dx,alcall delay ;调延时子程序mov dx,outport2out dx,alcall delay ;调延时子程序mov ah,1int 16hje startmov ah,4chint 21hdelay proc near ;延时子程序mov bx,2000lll: mov cx,0ll: loop lldec bxjne lllretdelay endp实验程序应有信息提示，按什么键开始，按什么键退出程序等控制功能。
微机原理-地址译码实验-实验报告
地址译码实验实验目的：理解并掌握MCS-51的数据总线和地址总线原理，外部数据空间及外部地址空间的访问，并对指令时序进行观测和计算。
实验内容：1.利用A0-A15，/WR 、/RD和74LS138设计译码电路。
并用MOVX指令，产生地址为2005H的外部数据空间地址选通信号（需要读、写信号参与译码电路控制端）。
2.用示波器分别观测选通脉冲ALE、读写信号/WR 、/RD、译码电路输出并测量宽度，画出MOVX指令周期时序图。
3.实验原理：1.MCS-51地址总线特点：1)地址线A0～A15 （16位）2)P2口提供高8位地址A8～A153)P0口经地址锁存器提供低8位地址A0～A7 。
4)片外存储器可寻址范围达64KB（即=65536个字节）5)传送地址6)单向2.数据总线和地址总线通过锁存器分离开来，经过锁存器的为地址总线。
3.多片外部数据存储器的扩展方法：1)线选法：单根高位地址线直接接在存储器的/CE端。
连接简单，不必附加电路，但不能提供全部64K地址空间且扩展地址不连续，且有地址重叠区。
2)译码法：附加译码电路，能提供全部64K地址空间且扩展地址连续。
4.访问片外扩展RAM指令所需时钟计算公式：MOV @DPTRwrite（写操作）：5*N+2read（读操作）：5*N+1实验流程图：实验代码：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100H MAIN: MOV DPTR,#2005HMOVX A,@DPTRMOVX @DPTR,ASJMP MAINEND示波器波形WR使能时：ALE和WRALE和Y1RD使能时：ALE和RDALE和Y1WR使能时的ALE、Y1、WR、RD波形汇总（RD使能时Y1和RD几乎相同）：有写操作，导致ALE触发了2次。
io地址译码实验
接口技术课程教案课程编号：182182YB总学时：51 周学时：3适用年级专业（学科类）：07电信职本开课时间：2009-2010 学年第二学期使用教材：微型计算机接口技术授课教师姓名：孔世明实验1IO地址译码教具、教学素材准备：实验箱，多媒体教学方法：网络讲授与实作教学时数：2一、实验目的掌握I/O地址译码电路的工作原理。
二、实验原理和内容实验电路如图(1)所示，其中74LS74为D触发器，可直接使用实验台上数字电路实验区的D触发器,74LS138为地址译码器。
译码输出端Y0～Y7在实验台上“I/O地址“输出端引出，每个输出端包含8个地址，Y0：280H～287H，Y1：288H～28FH，……当CPU执行I/O 指令且地址在280H～2BFH范围内，译码器选中，必有一根译码线输出负脉冲。
例如：执行下面两条指令MOV DX，2A0HOUT DX，AL（或IN AL，DX）Y4输出一个负脉冲，执行下面两条指令MOV DX，2A8HOUT DX，AL（或IN AL，DX）Y5输出一个负脉冲。
MOV DX,2A0HOUT DX，AL（或IN AL，DX）Y4输出一个负脉冲，执行下面两条指令MOV DX，2A8HOUT DX，AL（或IN AL，DX）Y5输出一个负脉冲。
利用这个负脉冲控制L7闪烁发光（亮、灭、亮、灭、……），时间间隔通过软件延时实现D触发器特征函数三、编程提示实验电路中D触发器CLK端输入脉冲时，上升沿使Q端输出高电平L7发光，CD端加低电平L7灭。
;*******************************;;* I/O地址译码*;;*******************************;ioport equ 0cc00h-0280houtport1 equ ioport+2a0houtport2 equ ioport+2a8hcode segmentassume cs:codestart:mov dx,outport1out dx,alcall delay ;调延时子程序mov dx,outport2out dx,alcall delay ;调延时子程序mov ah,1int 16hje startmov ah,4chint 21hdelay proc near ;延时子程序mov bx,2000lll: mov cx,0ll: loop lldec bxjne lllretdelay endpcode endsend start几点约定：1、实验电路介绍中凡不加“利用通用插座”说明的均为实验台上已固定电路。
IO端口地址译码PPT课件
同步通信卡1
3A0H～3AFH
同步通信卡2
380H～38FH
单显MDA
3B0H～3BFH
彩显CGA
3D0H～3DFH
彩显EGA/VGA
3C0H～3CFH
硬驱控制卡
1F0H～1FFH
软驱控制卡
3F0H～3F7H
PC网卡
360H～36FH
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本章7首页
5.2.3 I/O端口地址译码
1. I/O地址译码电路工作原理及作用
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本章12首页
本章要点
端口的概念 端口的地址编址方式及其特点 I/O端口地址选用的原则 掌握I/O端口地址译码电路的工作原理 I/O端口地址译码电路的设计与分析
.
本章13首页
片间选择：高位地址＋控制信号
译码电路
片选信号
高位地址、 低位地址的划分
片内端口选择：低位地址直接与接口芯片地址线相连
.
本章8首页
5.2.3 I/O端口地址译码（续）
3. I/O端口地址译码电路设计
A9
地址范围：n根地址线未参与译码，译出地址含2n个 1）固定式端口地址译码 门电路译码法——单个地址或地址范围
微机原理与接口
(第5章）
信息工程学院 电子信息工程教研室
.
1
5.2 I/O端口地址译码技术
主要内容
5.2.1 I/O端口及其编址方式 5.2.2 I/O端口地址分配 5.2.3 I/O端口地址译码
.
2
5.2.1 I/O端口及其编址方式
1. I/O端口和I/O操作
1）I/O端口
端口（port）：是接口电路中能被CPU直接访问的寄存器。
C
Y0
实验一 IO地址译码报告
实验一I/O地址译码一、实验目的掌握I/O地址译码电路的工作原理。
二、实验原理和内容实验电路如图1-1所示，图中线路两端有节点的信号线需要用户用实验导线连接起来，其中74LS74为D触发器，可直接使用实验台上部系统板上的D触发器。
74LS138为地址译码器。
译码输出端Y0-Y7在实验台中间系统板上引出，每个输出端包含8个地址，即：Y0:280H～287H；Y4:2A0H～2A7H;Y1:288H～28FH; Y5:2A8H～2AFH;Y2:290H～297H; Y6:2B0H～2B7H;Y3:298H～29FH; Y7:2B8H～2BFH;图1-1 I/O地址译码电路图当CPU执行I/O指令且地址在280H～2BFH范围内，译码器选中，必有一根译码线输出负脉冲。
例如：执行下面两条指令，对应的译码输出脚输出一个负脉冲。
MOV DX, PORT1OUT DX, AL(或IN AL, DX)执行下面两条指令，对应的译码输出脚输出一个负脉冲。
MOV DX, PORT2OUT DX, AL(或IN AL, DX)利用这个负脉冲控制发光二极管L0闪烁发光（灭亮循环），时间间隔通过软件延时实现。
注意：命令中的端口地址PORT1、PORT2是根据DVCC卡的I/O基址再加上偏移量计算出来的，不同的微机DVCC卡的I/O 基址可能不同，需要事先查找出来。
计算公式如下：PORT1=查找出的DVCC卡的I/O基址+偏移量其中：偏移量=Y0～Y7中所选定的任意一个译码地址值-280H。
下面的程序用到L4，即2A0H。
假设DVCC卡的I/O基地址=0C400H，经计算PORT1=0C420H。
三、编程提示1.实验电路中D触发器的CLK端输入脉冲时，上升沿使Q端输出高电平，L0发光，CLK端加低电平L0灭。
2.由于DVCC卡使用PCI总线，所以分配的IO地址每台微机可能都不用，编程时需要了解当前的微机使用那段IO地址并进行处理。
实验五 编码译码器
实验五译码器（编码译码显示电路）一、实验目的1、掌握中规模集成译码器的逻辑功能和使用方法。
2、掌握数码管的原理和使用。
二、实验原理译码器是一个多输入、多输出的组合逻辑电路。
它的作用是把给定的代码进行“翻译”，变成相应的状态，使输出通道中相应的一路有信号输出。
译码器在数字系统中有广泛的用途，不仅用于代码的转换、终端的数字显示，还用于数据分配，存贮器寻址和组合控制信号等。
不同的功能可选用不同的译码器。
译码器可分为通用译码器和显示译码器两大类。
前者又分为变量译码器和代码变换译码器。
1、变量译码器（又称2进制译码器），用以表示输入变量的状态，如2线一4线、3线一8线和4线一16线译码器。
若有n个输入变量，则有2n个不同的组合状态，就有2n个输出端供其使用。
而每一个输出所代表的函数对应于n个输入变量的最小项。
以3线一8线译码器74LS138为例进行分析，图1中的（a）、（b）分别为其逻辑图及引脚排列,其中A0、A1、A2为地址输入端，Y0～Y7为译码输出端，S1、S2、S3为使能端。
表1为74LS138功能表：123信号（全为1）输出。
当S1＝0，S2+S3＝X时(X为任意，0、1均可)，或S1=X，S2+S3＝l时，译码器被禁止，所有输出同时为1。
二进制译码器实际上也是负脉冲输出的脉冲分配器。
若利用使能端中的一个输入端输入数据信息，器件就成为一个数据分配器（又称多路分配器），如图2所示。
若在S1输入端输入数据信息，S2＝S3＝0，地址码所对应的输出是S1数据信息的反码；若从S2端输入数据信息，令S1＝1、S3＝0，地址码所对应的输出就是S2端数据信息的原码。
若数据信息是时钟脉冲，则数据分配器便成为时钟脉冲分配器。
根据输入地址的不同组合译出唯一地址，故可用作地址译码器。
接成多路分配器，可将一个信号源的数据信息传输到不同的地点。
二进制译码器还能方便地实现逻辑函数，如图3所示，实现的逻辑函数是:Z＝CB＋ABCA＋A CBA＋CB利用使能端能方便地将两个3／8译码器组合成一个4／16译码器，如图4所示：2、数码显示译码器a、七段发光二极管（LED）数码管LED数码管是目前最常用的数字显示器，图5的（a）、（b）分别为共阴管和共阳数码管的电路，右侧图为共阴共阳两种不同形式的引出脚功能图。
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电工电子实验中心
实验报告
课程名称：计算机硬件技术基础
实验名称：地址译码电路与I/O接口姓名：学号:
评定成绩：审阅教师：
实验时间：2017.05.16
南京航空航天大学
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。
3) 理解输入输出接口的基本原理。
二、实验任务
用 74LS138 译码器设计地址译码电路，其 Y7 作为基本输入/输出单元的片选信号。
参考实验电路如图 3-1-1 所示，功能及流程如下：
1) 读入74LS245 输入的八位数据,在74LS574 上输出,用八位LED
显示开关状态。
2) 当有键按下,且读入的数字量为 1, 则八位 LED 从右向左依次循点
亮,否则重读数字量。
3) 再有键按下,且读入的数字量为 2, 则八位 LED 交替亮,否则重读
数字量。
4) 再有键按下返回。
图3-1-1 地址译码设计实验电原理框图
四、实验代码
IOY0 EQU 3000H ;片选IOY0对应的端口始地址Y7 EQU IOY0+0E0H ;译码电路输出Y7对应的端口地址DATA SEGMENT
NUM DB 01H
DATA ENDS
STACK1 SEGMENT STACK
DW 256 DUP(?)
STACK1 ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE,DS:DATA
START: MOV DX, Y7 ;读入开关量
IN AL, DX
OUT DX, AL
MOV AH, 1 ;判断是否有按键按下
INT 16H
JZ START ;无按键则跳回继续循环，有则退出
L1: MOV DX,Y7
IN AL,DX ;读入开关量, 判断是否为1
CMP AL,1
JNE L1
L2: MOV DX,Y7
MOV AL,NUM
OUT DX,AL ;八位LED从右向左依次循点亮
ROL AL,1
MOV NUM,AL
CALL DELAY
MOV DL,0FFH
MOV AH, 6 ;判断是否有按键按下
INT 21H
JZ L2 ;无按键则跳回继续循环，有则退出L3: MOV DX,Y7
IN AL,DX ; 读入开关量, 判断是否为2
CMP AL,2
JNE L3
MOV NUM,55H
L4: MOV DX,Y7
MOV AL,NUM
OUT DX,AL ;八位LED交替亮
NOT AL
MOV NUM,AL
CALL DELAY
MOV DL,0FFH
MOV AH, 6 ;判断是否有按键按下
INT 21H
JZ L4 ;无按键则跳回继续循环，有则退出
MOV AX, 4C00H ;结束程序退出
INT 21H
DELAY PROC
MOV BX,3FFH
DELAY1:MOV CX,0FFFFH
LOOP $ ;延时子程序
DEC BX
JNZ DELAY1
RET
DELAY ENDP
CODE ENDS
END START
五、实验的运行数据及分析
电路实现以下功能：
1) 读入 74LS245 输入的八位数据,在 74LS574 上输出,用八位 LED 显示开关状态。
2) 当有键按下,且读入的数字量为 1, 则八位 LED 从右向左依次循点亮,否则重读数字量。
3) 再有键按下,且读入的数字量为 2, 则八位 LED 交替亮,否则重读数字量。
4) 再有键按下返回。
六、实验讨论及心得体会
实验的过程中了解了试验箱的用法，也对PIT++软件的使用有所掌握。
通过对实验现象的分析，对数字电子技术中学过的74LS138的工作原理有了更深的理解。
学习了3-8 译码器在接口电路中的应用，掌握地址译码电路的一般设计方法，加深理解了输入输出接口的基本原理。