微型计算机控制技术实验主要涉及了两个关键知识点:一是利用微处理器进行程序的编辑、编译、链接、加载和调试,二是通过硬件接口和中断技术控制微型计算机系统。
掌握TD-ACC+实验教学系统的基本操作是实验的核心部分。这个系统提供了一个平台,让学生能够学习和实践微计算机控制技术。实验中,学生需要熟悉联机软件的各个菜单功能,包括程序编辑、编译、链接、加载和调试等基本步骤。这些步骤是软件开发过程的关键环节,其中编辑是编写源代码,编译是将高级语言转换为机器语言,链接是将多个编译后的模块组合成一个可执行文件,加载是将程序放入内存,而调试则用于查找和修复程序中的错误。
实验内容包括理解和执行特定的程序,例如显示26个英文字母并实现换行。有两种实现方法:软件延时和定时器中断。在软件延时方法中,程序通过循环计数来实现延迟,这种方法简单但效率较低,因为CPU会一直忙于计数。实验程序1通过CX寄存器设置计数次数,使用INT 10H中断服务程序进行字符显示和换行,并调用一个名为DELAY的子程序实现延时。
而在第二种实现方法中,使用了8254定时器进行硬件控制。8254是一种可编程定时/计数器,可以设置不同的工作模式,通过计数器的溢出中断向CPU发送信号。在实验程序2中,定时器设置为10ms的定时周期,每完成一次计数周期,就会触发中断,CPU响应中断并在中断处理程序中显示一行字母。这种方式提高了效率,因为CPU可以在等待定时器中断时执行其他任务。
8254的控制字决定了其工作方式和计数格式。控制字的各个位分别控制选定的计数器、读写方式、工作模式以及计数格式。实验中,定时器被配置为方式2,计数10ms后触发中断,并连接到8259中断控制器的IRQ7引脚。
实验还包括了中断处理程序的编写。当定时器中断发生时,CPU会跳转到中断向量表中的指定地址执行中断服务程序。在实验程序2中,中断处理程序会更新计数器,显示字符并检查是否需要结束显示循环。
微型计算机控制技术实验旨在让学生深入理解微处理器的控制机制,掌握软件开发流程,以及学会如何利用硬件中断进行实时控制。实验中涉及的编程、中断处理和硬件接口知识是计算机科学和电子工程领域的基础,对于理解计算机系统的运作至关重要。