微机原理第三次、四次实验报告 徐丽娜 08011308

东南大学

《微机实验及课程设计》

实验报告

姓 名： 徐丽娜 学 号： 08011308 专 业： 自动化 实 验 室：

实验时间： 2013.4.16 报告时间： 2013.4.20 评定成绩： 审阅教师：

实验三

TPC 装置系统，I/O 与存储器

一. 实验目的与内容（概述）

实验目的：

1）了解掌握TPC 实验系统的基本原理和组成结构，学会测试检查TPC-PCI 总线转接卡地址；

2）正确掌握I/O 地址译码电路的工作原理，学会动态调试程序DEBUG/TD 的直接I/O 操作方法；

3）学会利用I/O 指令单步调试检查硬件接口功能，学会利用示波器检测I/O 指令执行时总线情况；

4）进一步熟悉8086/8088 及PC 机的分段存储特性，了解存储器扩展原理，完成编程及测试。

实验内容：

(1) 观察了解TPC-2003A 实验系统的基本原理和组成结构，测试基本单元电路功能，熟悉各部分辅助 电路的使用；

(2) 通过Win/XP 控制台硬件信息或测试程序检查TPC-PCI 总线转接卡地址，并记录； (3) 按图3.3-5 的I/O 地址译码测试参考电路连线，分析电路原理，分别利用动态调试程序直接I/O

操作功能和单步功能测试；

(4) 编程利用片选负脉冲控制指示灯（如L7）闪烁发光（亮、灭、亮、灭、……），时间间隔通过软

件延时实现；

(5) 修改延时参数，使亮(约1秒)与灭的时间间隔分别为1 秒、5 秒和8 秒，记录延时程序对应参数 BX,CX。

二. 基本实验原理（或基本原理） (1) TPC扩展卡I/O和存储基地址

PCI总线扩展卡将PCI总线转换为伪ISA总线信号，由于PCI总线结构支持即插即用（p&p）功能，每台微机分配给PCI扩展板的资源是动态浮动的，因此分配给设备的I／O基地址、存储器基地址空间及INT中断号会因不同的微机而有所变化，所以实验前需要确定当前微机中PCI卡的资源，并用其替换程序中的相应值，重新编译链接后才能实现实验效果。

需要替换的基地址值为每个汇编程序头中的定义行。查看资源有两种办法：① 直接在windows 下利用控制面板查看；② 在开机启动时进入纯DOS 运行，运行读PCI 硬件资源的程序来获得。 (2) I/O 译码测试实验电路

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，用A9～A3 进行译码。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等。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。 电路原理图如下：

（3）动态调试程序DEBUG/TD的直接I/O操作方法（Output）

① 命令行方式比较简单，启动http://doc.guandang.net，在命令符 – 后键入O C820 20 回车。其中20H 为输出

量，C820H 为端口地址。

② 在TD模式下，选择Out byte，在编辑菜单中输入要输出的地址及输出内容，格式为：输出地址，内容。

三. 方案实现与测试（或调试）

实验步骤：

1、 查看并替换TPC 扩展卡 I/O 和存储基地址

步骤 1：参照实验指导书安装接口卡及其驱动程序；

步骤 2：启动微机并打开“控制面板”-〉 “系统”-〉 “设备管理器”，找到“微机原理教学实验系统” ，打开“TPC” ，点击“资源”看到占用的存储和中断资源，找到两个输入/输出范围，其中一个范围大小是 0ffH 的是 PCI 接口芯片上的设置寄存器组占用的 I/O 地址空间，另一个范围大小是 07fH 的是 TPC 设备的 I/O 地址空间；两个内存范围，一个范围大小是 0ffH 的是PCI 接口芯片占用的 mem地址空间，另一个范围大小是 0fffffH 的是 TPC 设备的 mem 地址空间。

由截图可知，实验中TPC 设备的 I/O 地址空间起始地址为0B800H。

步骤 3：用记录下的实际基址值替换每个汇编程序头中的定义行中的值，并重新编译链

接

代码为：

ioport equ 0ec00h-0280h outport1 equ ioport+2a0h outport2 equ ioport+2a8h

2、将试验箱安装好，并按原理图搭接译码电路。

在实验之前必须检验自己的实验箱是否完好，最简单快速的方法是观察年字程序是否可以运行，一般情况下可以运行认为该实验箱可以正常工作；其次可以检验蜂鸣器是否响，响说明实验箱一定有问题。

3、先用调试工具软件直接 I/O，观察输出结果，再编写相应程序。 源程序：

ioport equ 0C800h-0280h ;tpc卡中设备的io地址· outport1 equ ioport+2a0h ;译码输出端地址·Y4 outport2 equ ioport+2a8h ;译码输出端地址·Y5 stacks segment stack db 100 dup (?) stacks ends code segment

assume cs:code,ss:stacks main proc far start: mov ax,stacks

mov ss,ax

mov dx,outport1 out dx,al

call delay ;调獭延时程序 mov dx,outport2

call delay ;调獭延ó时子程序 mov ah,1 int 16h je start mov ah,4ch int 21h main endp

delay proc near ;延时子程序 mov bx,20000 ZZZ: mov cx,0 ZZ: loop ZZ dec bx jne ZZZ ret delay endp code ends end start

程序主要算法：

利用delay子程序进行延时操作，控制LED的亮灭。 delay proc near ;延时子程序 mov bx,2000 ZZZ: mov cx,0 ZZ: loop ZZ dec bx

ret delay endp

将程序编号保存为.asm格式，使用tasm进行汇编，再使用tlink进行链接，得到.exe可执行文件，使用TD进行调试，全屏下F9运行，观察实验箱。实验箱的LED灯进行周期性的亮灭。

修改延时长度，即bx中保存的数值，再进行汇编调试，观察LED的亮灭周期，随数值的增大而延长或数值的减小而缩短。

四、分析与总结

这次实验只要是TPC系统地址和I/O端口地址确定来实现系统的输入输出，把书本上学到的IN和OUT指令在使用中加深理解和巩固。

通过本实验，我们进一步掌握掌握了I/O地址译码电路的工作原理，学会动态调试程序DEBUG/TD 的直接I/O 操作方法；以及学会利用I/O指令单步调试检查硬件接口功能。 程序实现I/O输出的方法如下： mov dx,outport1 out dx,al

即可实现在地址为outport1的端口的输出。

利用DEBUG的I/O指令单步调试检查硬件接口的方法也比较简单：例如利用指令O C820 20（其中20H为输出量，C820H 为端口地址）即可。

实验四（1） 简单输入输出

一. 实验目的与内容（概述）

实验目的：

1）进一步掌握TPC实验装置的基本原理和组成结构；

2）掌握利用I/O指令单步调试检查硬件接口功能，学会利用示波器检测I/O指令执行时总线情况；

3）掌握简单并行输入输出接口的工作原理及使用方法，进一步熟悉掌握输入输出单元的功能和使用。 实验内容：

(1) 按图3.4-1 简单并行输出接口参考电路图连接线路（74LS273 插通用插座，74LS32 用实验台上的“或门”）。74LS273 为八D 触发器，8 个D 输入端分别接数据总线D0～D7，8 个Q 输出端接LED 显示电路L0～L7；

(2) 编程从键盘输入一个字符或数字，将其ASCⅡ码通过这个输出接口输出，根据8 个发光二极管发光情况验证正确性；

( …… 此处隐藏：3309字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……