《微机原理及应用》实验指导书

1 课程编号: 02300220 课程名称: 微机原理及应用 英文名称：Microcomputer Principle and Application ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅

《微机原理及应用》 实 验 指 导 书

杨鼎来

合肥工业大学机械与汽车工程学院 计 算 机 控 制 基 础 实 验 室 言 本实验室的DICE－598K十六位微机教学实验系统主要用于我学院各专业《微机原理及应用》﹑《微机接口技术》﹑《微机控制技术》以及《MCS-51系列单片机原理及应用》、《MCS-96系列单片机原理及应用》等课程的本科实验教学。也可供研究生或从事微机﹑单片机应用的教职工进行相关的软﹑硬件设计实验。该系统可与一般终端以及PC机连接使用，是一种比较实用的实验开发工具。 本教学实验系统组成独立的实验系统，也可利用系统自身的功能和硬件资源。具有易编程﹑易调试﹑内存容量大﹑功能强﹑容易扩展等特点。学生在实验时，可以通过键盘直接输入8086/8088﹑MCS-51系列、MCS-96系列汇编语言源程序，并可根据需要选择程序的运行方式（单步跟踪﹑断点﹑连续等），简化了操作过程，提高了实验效率，使实验者在有限的实验教学课时内能学到更多﹑更实用的计算机软﹑硬件知识。 本指导手册的内容是根据学校设备实验室处《实验教学大纲汇编》为指导（2002年9月出版，实验教学大纲编号：020302）， 以本实验室的DICE —598K十六位微机教学实验机的系统用户手册为基础，以教学中选用的教材《微型计算机原理与接口技术》、《MCS-51系列单片机原理及应用》等书的相关内容为参考，根据本实验室多年来微机原理的实验教学经验而重新编写的，以更加适应实验教学的要求。 本指导手册中共设有9个实验，由授课教师和实验指导教师根据实际需要选择。 本实验指导手册在编写及试用过程中，得到了机械电子工程教研室的领导和全体授课教师的大力支持和帮助，并特别是宋守许和陈甦欣两位老师对本实验指导手册中的内容取舍提出了许多宝贵的指导性意见，在此表示衷心的感谢。 根据本指导手册第一版在实验教学过程中的实际情况，在本次修订中对部分内容作了相应的修改，以便更加符合实验教学的需求。

因编者水平及时间所限，错误和不当之处在所难免，敬请批评指正。

计算机控制基础实验室 杨鼎来 二O O六年十二月

总页数：68 总字符数：26,536 2

实验教学大纲 课程编号: 02300220 课程名称: 微机原理及应用 英文名称：Microcomputer Principle and Application 实验指导书名称：《DICE-8086K微机原理及应用实验指导书》

一、学时学分 总学时：48 学分：3 实验学时：16

二、实验目的 本课程实验目的是让学生在深入掌握该课程教学内容，具备利用8086CPU的指令系统，伪指令系统进行宏汇编语言程序设计和调试的能力，培养学生软件综合调试的基本实验技能。

三、实验基本原理 运用8086汇编语言实现算术运算、数据转换、分支程序设计、子程序设计，用调试工具DEBUG进行反汇编、单步、断点、跟踪等方法调试和查看内存单元。

四、实验基本要求 1.掌握微型计算机实验系统操作使用的基本技能，能正确制定各种实验方案，设计实验程序； 2. 学会解决实验过程中产生的软件故障的基本技能； 3. 学会分析与总结，写出符合要求的实验报告。

五、考核与报告 实验完成情况及动手能力60%，实验报告20%，实验态度及实验结果20%。上述分数以20%计入该门课总成绩。

六、主要仪器设备 “DICE-598K微机教学实验系统”一套；PC机一台等。 3

七、实验项目与内容提要 八、适用专业 机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、交通工程、车辆工程、热能与动力工程、工业工程

九、实验地点 机械与汽车工程学院实验中心。

十、开课学期 第5学期。

序 号 实 验 名 称 内 容 提 要 每组 人数 实验 时数 实验 要求 实验 类别 备注

01 8086系统配置 最小模式系统结构与配置，主要管脚硬件连接方法。 2 2 必开 验证 实 验 一

02 实验系统操作 系统操作方法、显示和修改寄存器、存储器内容。 2 2 必开 验证 实 验 一

03 算术运算实验 编程求出加、减、乘、除等运算结果。 2 4 必开 设计 实 验 二

04 数据排序实验 采用冒泡排序算法进行数据排序。 2 2 必开 设计 实 验 三

05 分支程序设计 用多个条件转移指令实现分支结构程序。 2 2 必开 设计 实 验 三

06 步进电机控制实验 结合接口技术和电机控制技术实现步进电机控制。 2 4 选开 综合

07 子程序设计 通过堆栈传递参数，实现十进制数组求和。 2 4 选开 设计 08 递归调用 求N!的程序设计与验证。 2 4 选开 设计

09 循环程序设计 利用串操作指令对带符号的16进制的字节数进行比较，把最大值在屏幕上显示出来 2 2 选开 设计 4

实验守则 1． 学生应按照课程教学计划，准时上实验课，不得迟到早退。 2． 实验前认真阅读实验指导书，明确实验目的、步骤、原理，预习有关的理论知识，并接受实验教师的提问和检查。 3．进入实验室必须遵守实验室的规章制度。不得高声喧哗和打闹，不准抽烟、随地吐痰和乱丢杂物。有净化要求的实验室，进入必须换拖鞋。 4．做实验时必须严格遵守仪器设备的操作规程，爱护仪器设备，节约使用材料，服从实验教师和技术人员指导。未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品。 5．实验中要细心观察，认真记录各种实验数据。不准敷衍，不准抄袭别组数据，不得擅自离开操作岗位。 6．实验时必须注意安全，防止人身和设备事故的发生。若出现事故，应立即切断电源，及时向指导教师报告，并保护现场，不得自行处理。 7．实验完毕，应主动清理实验现场。经指导教师检查仪器设备、工具、材料和实验记录后方可离开。 8．实验后要认真完成实验报告，包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表。在规定时间内交指导教师批改。 9．在实验过程中，由于不慎造成仪器设备、器皿、工具损坏者，应写出损坏情况报告，并接受检查，由领导根据情况进行处理。 10．凡违反操作规程，擅自动用与本实验无关的仪器设备、私自拆卸而事故和损失的，肇事者必须写出书面检查，视情节轻重和认识程度，按章程予以赔偿。 11．学生进入开放实验室做实验时，应遵守学校开放实验室的相关规定和程序。

二O O六年五月 5

实验一 DICE-8086K系统配置 一 实验目的 1. 熟悉和了解DICE-8086K实验系统的最小模式结构与配置，主要IC管脚连接方法。

2. 熟悉和了解DICE-8086K 实验系统硬件的性能。 二 实验内容 1.实验系统的硬件结构及主要性能特点。 2. 实验学时数：2H 三 实验设备与工具 DICE-598K 实验系统 四 实验方法和步骤 （一）系统硬件结构 DICE-598K 实验系统由8088控制单元、实验单元、电子实验演示装置、开关电源等部分组成。8088控制单元由8088CPU、复杂可编程逻辑器件CPLD（iSPL1032及iSPL 1016）、监控EP1（27512）、内存RAM1，2和键盘显示电路组成。实验单元采用一体化、分模块设计，结构合理清晰。电子实验演示装置由单片机、USB接口和16个I/O扩展接口（IN0~15，OUT0~15）组成。

1. 采用主频为14.77MHZ的8088CPU为主CPU，并以最小工作方式构成系统。 2. 配有二片61C256静态RAM构成系统的64K基本内存，地址范围为00000H～0FFFFH，其中00000H～00FFFH监控占用。另配一片W27C512（64K）EP1存放监控程序， 地址范围F0000H～FFFFFH。

还配有一片W27C512 EP2存放实验程序，为实验系统独立运行时下载实验程序提供方便。

3. 自带键盘、显示器，能独立运行，为实验程序调试带来方便。 4. 配备Windows仿真调试软件，支持机器码、汇编、C等三种语言的开发和调试。 5. 提供标准RS232异步通讯口， 以连接IBM-PC机。 6

6. 配有各种微机常用I/O接口芯片，定时/计数接口芯片8253、A/D转换接口芯片0809、D/A转换接口芯片0832、中断控制器8259、键盘显示接口8279、并行I/O接口芯片8255、通讯接口芯片8250、8251、485和DMA控制器8237等。

7. 配备键盘、数码显示、发光二极管显示、开关量、LED16×16、LCD128×64、温度压力、步进电机、直流电机、扬声器等输入输出设备。

8. 带有脉冲发生器、计数器电路、单脉冲发生器等常用电路。 9. 可以单步、断点、全速调试各实验程序。 10. 内置开关电源，为实验提供+5V/3A、±l2V/0.5A直流稳压电源。 11. 使用环境：环境温度0～+40℃，无明显潮湿，无明显振动碰撞。 12. 配备USB接口的电子实验演示装置，通过编制程序，对模拟控制对象进行实时控制，整机图片如下。