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TPC-2003
通用32位微机接口实验系统
实验指导书
信息工程系
电子学实验实践教学中心
华北电力大学
2006年 4月
目 录
第一部分 实验的基本要求与方法 ............................................ 4
1.1 实验目的与要求 ........................................................ 4
一、实验目的 .............................................................. 4
二、实验要求 .............................................................. 4
1.2 实验方法 .............................................................. 5
一、 汇编程序功能 ......................................................... 5
二、建立汇编语言的工作环境 ................................................ 6
第二部分 实验装置的介绍 .................................................. 7
一、概述 .................................................................. 7
二、安装 .................................................................. 7
1、实验装置基本组成: ..................................................... 7
2、安装步骤: ............................................................. 8
三、实验台结构:(见上页) ............................................... 11
1、I/O地址译码电路 ....................................................... 11
2、总线插孔 .............................................................. 11
3、时钟电路 .............................................................. 11
4、逻辑电平开关电路 ...................................................... 11
5、LED显示电路 ........................................................... 12
6、七段数码管显示电路 .................................................... 12
7、单脉冲电路 ............................................................ 12
8、逻辑笔 ................................................................13
9、继电器及驱动电路 ...................................................... 13
10、复位电路 ............................................................. 13
11、接口集成电路 ......................................................... 13
12、跳线开关(JP) ....................................................... 14
13、+5V电源插针 ......................................................... 14
14、通用集成电路插座 ..................................................... 14
15、数字电路实验区 ....................................................... 14
16、接线端子 ............................................................. 14
2
17、50线总线插座信号安排 ................................................. 15
18、直流电源开关(K1)和存储器地址选择开关(K2) ......................... 15
19、使用外加直流电源注意事项: ........................................... 15
四、地址转换和PC机总线结构 ............................................... 15
1、三种地址空间的转换 .................................................... 15
2. PC机总线结构 .......................................................... 17
五、汇编程序使用方法 ..................................................... 23
第三部分 软件实验部分 ................................................... 27
实验一 DEBUG程序的使用 ................................................. 27
实验二 代码转换实验 ..................................................... 34
实验三 两个多位十进制数相加 ............................................. 39
实验四 循环程序设计 ..................................................... 40
实验五 子程序设计 ........................................................ 42
第四部分 硬件实验 ....................................................... 46
实验一 I/O地址译码 ...................................................... 47
实验二 简单并行接口 ..................................................... 49
实验三 可编程定时器/计数器(8253) ..................................... 51
实验四 可编程并行接口(一)(8255方式0) ................................ 53
实验五 中断 ............................................................. 54
实验六 可编程并行接口(二)(8255方式1) ............................... 58
实验七 七段数码管 ....................................................... 59
实验八 竞赛抢答器 ....................................................... 61
实验九 交通灯控制实验 ................................................... 63
实验十 DMA传送 ..................................................... 66
实验十一 键盘显示控制器实验 ............................................. 71
实验十二 存储器读写实验 ................................................ 75
附录一 上机基本操作 ..................................................... 77
附录二 调试程序DEBUG .................................................... 79
附录三 汇编程序出错信息 ................................................. 82
附录四 常用字符的7位ASCII码字符表 ....................................... 85
3
第一部分 实验的基本要求与方法
1.1 实验目的与要求
一、实验目的
学习用汇编语言设计、编写、调试和运行程序的程序的基本方法和技能,以便为后
续课打下坚实的基础。
二、实验要求
1.上机前要做好充分准备,包括程序框图、源程序清单、调试步骤、测试方法以及
对运行结果的分析等。
2.上机时要遵守实验室的规章制度,爱护实验设备。要熟悉与实验有关的系统软件
(如编辑程、汇编程序、连接程序和调试程序等)的使用方法。在程序的调试过程中,有
意识地学习及掌握DEBUG程序的各种操作命令,以便掌握程序的调试方法及技巧。
为了更好地进行上机管理,要求用硬盘存储程序,并建立和使用子目录,以避免文
件被别人删除。有关目录的操作命令见附录一。此外,为便于统一管理硬盘中的文件,要
求实验者按以下形式命名实验文件。
字母学号.扩充名
其中字母取a ~ z的26个英文字母,按实验顺序从a至z排列。如学号为0021023学生的第三
个实验程序所对应的文件名为c0021023.asm。
3.程序调试完后,须由指导教师检查运行结果,经教师认可后的源程序可通过打印
机输出,并由指导教师在程序清单上签字。
4.实验完成后,写出实验报告。实验报告的内容如下:
(1)设计说明:用来说明程序的功能、结构。它包括:程序名、功能、原理及算法
说明、程序及数据结构、主要符号名的说明等。
(2)调试说明:便于学生总结经验提高编程及调试能力。它包括:调试情况,如上
机时遇到的问题及解决办法,观察到的现象及其分析,对程序设计技巧的总结及分析等;
程序的输出结果及对结果的分析;实验的心得体会,以及调试日期、文件存放的软盘号等
需要记录的信息。
(3)使用说明:程序提供给用户使用时必须给出的说明。如程序的使用方法,调试
方式,操作步骤等;要求输入信息的类型及格式;出错信息的含义及程序的适用范围。
(4)程序框图。
(5)经指导教师签名后的程序清单。
4
1.2 实验方法
一、 汇编程序功能
图1.1表示了汇编语言程序的建立及处理过程。首先用编辑程序(可用任一种文本编
辑程序,如EDIT等)产生汇编语言的源程序(属性为ASM的源文件),源程序就是用汇编
语言的语句编写的程序,它是不能为机器所识别的,所以要经过汇编程序加以翻译,因此
汇编程序的作用就是把源文件转换成用二进制代码表示的目标文件(称为OBJ文件)。在
转换的过程中,汇编程序将对源程序进行扫视,如果源程序中有语法错误,则汇编结束
后,汇编程序将指出源程序中的错误,用户还可以用编辑程序来修改源程序中的错误,最
后得到无语法错误的OBJ文件。
图1.1 汇编语言程序的建立及汇编过程
OBJ文件虽然已经是二进制文件,但它还不能直接上机运行,必须经过连接程序
(LINK)把目标文件与库文件或其他目标文件连接在一起形成可执行文件(EXE文件),
这个文件可以由DOS装入存储器,并在机器上运行。
因此,在计算机上运行汇编语言程序的步骤是:
(1)使用文本编辑程序notepad等创建纯文本文件??.txt,修改扩展名为.asm,建立
ASM源程序, 或者打开已有的asm文件
(2)用汇编程序(MASM)将源程序(ASM)转换成机器代码形式的目标文件(OBJ);
5
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