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计算机系统结构(第一讲).ppt

上传人:天天快乐 文档编号:1141002 上传时间:2018-06-14 格式:PPT 页数:114 大小:8.08MB
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资源描述

1、硬件综合实验(第一讲),厦门大学软件学院 曾文华2006年6月12日,第一部分 TDN86/88十六位微机教学实验系统介绍,TDN86/88系统概述,西安唐都科教仪器公司制造TDN86/88十六位微机教学实验系统+PC微机(图1-1)实验系统=8088系统单元+接口实验单元实验系统硬件构成(表1-1、图1-2)集成操作软件PC示波器功能,TDN86/88系统概述(续),两种实验方式:单元电路跨接方式、实验元件零连线方式系统扩展功能:表1-2系统实验项目(1)、8259A中断控制器实验(2)、8255并行接口实验(3)、8253定时/计数器实验(4)、8237DMA传送实验(5)、8251串行通

2、讯接口实验(6)、串行通讯应用实验(7)、A/D转换实验(8)、D/A转换实验(9)、存储器扩展实验(10)、键盘与显示器实验(11)、步进电机控制实验(12)、计算机控制综合应用实验,27512,62256,TDN86/88系统的主要配置,表2-1,系统扩展选件,表2-2,扩展实验系统的安装,图2-3,系统总线,表3-1XD0-XD7:数据总线XA0-XA19:地址总线OPCLK:时钟信号线(1.193MHz)PCLK:时钟信号线(2.386MHz)ALE:地址锁存信号线IOY7:I/O接口待扩展信号线(片选信号)IOY0:I/O接口待扩展信号线(片选信号)XIOW:I/O写信号线XIOR:

3、I/O读信号线XMER:存储器读信号线XMEW:存储器写信号线HOLD:总线请求信号线(DMA用)HLDA:总线请求应答信号线(DMA用)RESET:复位信号线MY4-MY7:存储器待扩展信号线(片选信号),集成操作软件,运行/计算机硬件基础实验/目录下的MD86.EXE文件图4-1:集成操作软件引导界面图4-2:集成软件操作界面,MD86.EXE的常用命令,F5(Load):从PC机(当前目录)中装入可执行文件,如A9-1.EXECS:IP=0000H:2000HU2000UG=2000,DEBUG调试命令,A:进入小汇编 从CS:IP=0000H:2000H开始(表4-4) B:断点设置

4、可以设置10个断点(表4-5)D:显示一段地址单元中的数据E:编辑指定地址单元中的数据G:运行程序M:数据块搬移R:寄存器或片内RAM区显示与修改T:单步运行指定的程序U:反汇编,第二部分 TDN86/88十六位微机实验内容,实验一 系统认识实验,实验目的,掌握TDN86/88教学实验系统的基本操作,实验设备,TDN86/88十六位微机教学实验系统PC微机,实验内容,1、系统认识实验从3500H内存单元开始建立015共16个数据程序:A1-1.ASM编辑、汇编、连接 - A1-1.EXE将A1-1.EXE装入TDN86/88实验系统的内存 F5命令(CS:IP=0000H:2000H)运行程序

5、:(1)、单步:T=0000:2000(2)、连续:G=0000:2000(3)、断点:设置断点(B命令)、断点方式的连续运行(GB)检查结果:D=0000:3500,STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV DI,3500H ; 从3500H开始 MOV CX,0010H ; 16个数据 MOV AX,0000H SAHF ; 00H - AH A1: MOV DI,AL INC DI INC AX DAA LOOP A1 A2: JMP A2CODE ENDS END ST

6、ART,实验内容(续),2、系统操作练习将内存3500H单元开始的015共16个数据传递到3600H单元开始的数据区中程序:A1-2.ASM编辑、汇编、连接 - A1-2.EXE将A1-2.EXE装入TDN86/88实验系统的内存 F5(CS:IP=0000H:2000H)送数据( 015 )到3500H开始的单元(E命令)运行程序:单步:T=0000:2000连续:G=0000:2000断点:设置断点(B命令)、断点方式的连续运行(GB)检查结果:D=0000:3600,STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME

7、 CS:CODESTART: MOV SI,3500H MOV DI,3600H MOV CX,0008H ;每次传送2个字节数据 A1: MOV AX,SI MOV DI,AX INC SI INC SI INC DI INC DI DEC CX JNZ A1 A2: JMP A2CODE ENDS END START,实验二实验八(略),实验九 中断特性及8259应用编程实验,实验目的,掌握TDN86/88教学实验系统的中断特性掌握8259中断控制器的工作原理掌握8259中断控制器的应用编程掌握8259级联方式的使用方法学习在接口实验单元上构造连接实验电路的方法,实验设备,TDN86/88

8、十六位微机教学实验系统PC微机,实验内容,1、实验系统中的8259A芯片图9-4实验系统初始化后,0号(IR0)、4号(IR4)中断源分别提供给实时时钟、与PC联机的串口通讯(中断矢量见下表),主片,在实验箱左边,实时时钟,实验内容(续),2、接口实验单元中的级联实验用8259A芯片图9-53、接口实验单元中的R-S触发器图9-6,从片,在实验箱中间,微动开关,正脉冲输出,负脉冲输出,实验内容(续),4、8259A实验之一:单片方式、单个中断源图9-7程序:A9-1.ASM(功能:每次响应外部中断-按下单脉冲按钮-,显示“7”,10次后程序停止)编辑、汇编、连接 - A9-1.EXE将A9-1

9、.EXE装入TDN86/88实验系统的内存 F5(CS:IP=0000H:2000H)INT10H中断调用(1)、AH=00、AL=01:清屏(2)、AH=01、AL=数据的ASCII:写一个数据到显示器上 相当于2号功能(3)、AH=06、DS:BX=字符串首地址(字符串尾用00H填充):显示一字符串 相当于9号功能,微动开关2的正脉冲输出,STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: PUSH DS MOV AX,0000H MOV DS,AX MOV AX,OFFSET IRQ7 A

10、DD AX,2000H MOV SI,003CH MOV SI,AX MOV AX,0000H MOV SI,003EH MOV SI,AX CLI POP DS,送中断向量(0000H:IRQ7+2000H)到中断向量表中,IN AL,21H AND AL,7FH ; 01111111=7FH ,IR7 OUT 21H,AL ; 中断允许 MOV CX,000AH;10次结束 A1: CMP CX,0000H JNZ A2 IN AL,21H OR AL,80H ; 10000000=80H ,IR7 OUT 21H,AL ; 中断屏蔽 STI HLT A2: STI JMP A1,IRQ7

11、: MOV AX,0137H ;中断服务子程序 INT 10H ;显示7 MOV AX,0120H INT 10H;显示空格 DEC CX MOV AL,20H OUT 20H,AL CLI IRET CODE ENDS END START,实验内容(续),5、8259A实验之二:单片方式、两个中断源图9-8程序:A9-2.ASM(功能:主程序显示“MAIN”,按下单脉冲按钮KK1+和KK2+分别显示“6”和“7”,并且KK1+(IR6)可以终止KK2+(IR7),即高级别的中断请求可以终止低级别的中断请求)13H=00010011 - ICW1(书上P214)08H - ICW2 (IR0的

12、中断号为8号)09H - ICW4 (书上P217)3DH=00111101 - OCW1 (奇地址21H) 3FH编辑、汇编、连接 - A9-1.EXE将A9-1.EXE装入TDN86/88实验系统的内存 F5(CS:IP=0000H:2000H),STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENTTABLE DB 4DH,41H,49H,4EH,20H,00H ;MAIN DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATA MOV DS,AX PUSH DS

13、MOV AX,0000H MOV DS,AX MOV AX,OFFSET IRQ6 ADD AX,2000H MOV SI,0038H MOV SI,AX MOV AX,0000H MOV SI,003AH MOV SI,AX,送中断向量(0000H:IRQ6+2000H)到中断向量表中,MOV AX,OFFSET IRQ7 ADD AX,2000H MOV SI,003CH MOV SI,AX MOV AX,0000H MOV SI,003EH MOV SI,AX POP DS,送中断向量(0000H:IRQ7+2000H)到中断向量表中,MOV AL,13H ; 13H=00010011

14、- ICW1(书上P214)OUT 20H,ALMOV AL,08H ; ICW2 (IR0的中断号为8号)OUT 21H,ALMOV AL,09H ;ICW4 (书上P217)OUT 21H,ALMOV AL,3DH ;3DH=00111101 OCW1 (奇地址21H)OUT 21H,ALSTIA1: MOV CX,0007H ;7次结束 MOV AX,010DH INT 10HA2: MOV AH,06H MOV BX,OFFSET TABLE INT 10H CALL DALLY LOOP A2 JMP A1,显示换行,显示MAIN ,IRQ6: STI ;中断服务子程序 CALL D

15、ALLY MOV AX,0136H INT 10H ;显示6 MOV AL,20H OUT 20H,AL IRETIRQ7: STI ;中断服务子程序 CALL DALLY MOV AX,0137H INT 10H ;显示7 MOV AL,20H OUT 20H,AL IRET,DALLY: PUSH CX ;延时程序 PUSH AX MOV CX,0040H A3: MOV AX,056CH A4: DEC AX JNE A4 LOOP A3 POP AX POP CX RET CODE ENDS END START,改进的程序A9-2M.ASM,STACK SEGMENT STACKDW

16、64 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENTTABLE DB 4DH,41H,49H,4EH,20H,00HDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATAMOV DS,AXPUSH DSMOV AX,0000HMOV DS,AXMOV AX,OFFSET IRQ6ADD AX,2000HMOV SI,0038HMOV SI,AXMOV AX,0000HMOV SI,003AHMOV SI,AXMOV AX,OFFSET IRQ7ADD AX,2000HMOV SI,003CHMOV SI,AXMOV

17、AX,0000HMOV SI,003EHMOV SI,AXPOP DS,MOV AL,13HOUT 20H,ALMOV AL,08HOUT 21H,ALMOV AL,09HOUT 21H,ALMOV AL,3DHOUT 21H,ALSTIA1:MOV CX,0007HMOV AX,010DHINT 10HA2:MOV AH,06HMOV BX,OFFSET TABLEINT 10HCALL DALLYCALL DALLYCALL DALLYCALL DALLYCALL DALLYLOOP A2JMP A1,IRQ6:STIMOV AX,0136HINT 10HMOV AX,0142HINT 1

18、0HMOV AX,0120HINT 10HCALL DALLYCALL DALLYCALL DALLYCALL DALLYCALL DALLYMOV AX,0136HINT 10HMOV AX,0145HINT 10HMOV AX,0120HINT 10HMOV AL,20HOUT 20H,ALIRET,显示6B ,显示6E ,IRQ7: STIMOV AX,0137HINT 10HMOV AX,0142HINT 10HMOV AX,0120HINT 10HCALL DALLYCALL DALLYCALL DALLYCALL DALLYCALL DALLYMOV AX,0137HINT 10H

19、MOV AX,0145HINT 10HMOV AX,0120HINT 10HMOV AL,20HOUT 20H,ALIRET,显示7B ,显示7E ,DALLY:PUSH CXPUSH AXMOV CX,0040HA3:MOV AX,056CHA4:DEC AXJNE A4LOOP A3POP AXPOP CX RETCODEENDSEND START,实验内容(续),6、8259A实验之三:级联方式图9-9程序:A9-3.ASM(功能:每次响应外部中断-按下单脉冲按钮-,显示“7”,10次后程序停止)11H=00010001 - ICW1(主片级联方式)08H - ICW2 (主片IR0的中

20、断号为8号)80H=10000000 - ICW3 (主片)1DH=00011101 - ICW4 (主片)7DH=01111101 - OCW1(奇地址21H) 7FH11H=00010001 - ICW1(从片级联方式)30H - ICW2 (从片IR0的中断号为30H号)07H=00000111 - ICW3 (从片的INT接到主片的IR7)09H=00001001 - ICW4 (从片)7FH=01111111 - OCW1 (奇地址01H)00DCH、 00DDH、 00DEH、 00DFH:从片IR7的中断向量指针(中断矢量地址) 00DCH=37H*4编辑、汇编、连接 - A9-

21、1.EXE将A9-1.EXE装入TDN86/88实验系统的内存 F5(CS:IP=0000H:2000H),主片,从片,STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: CLI MOV AL,11H ;主片ICW1 OUT 20H,AL MOV AL,08H ;主片ICW2 OUT 21H,AL MOV AL,80H ;主片ICW3=80H=10000000 OUT 21H,AL MOV AL,1DH ;主片ICW4 OUT 21H,AL MOV AL,7DH ;主片OCW1=7DH=0111

22、1101 OUT 21H,AL,MOV AL,11H ;从片ICW1 OUT 00H,AL MOV AL,30H ;从片ICW2 OUT 01H,AL MOV AL,07H ;从片ICW3=07H=00000111 OUT 01H,AL MOV AL,09H ;从片ICW4 OUT 01H,AL MOV AL,7FH ;从片OCW1=7FH=01111111 OUT 01H,AL PUSH DS,MOV AX,0000H MOV DS,AX MOV AX,OFFSET IRQ7 ADD AX,2000H MOV SI,00DCH MOV SI,AX MOV AX,0000H MOV SI,00

23、DEH MOV SI,AX POP DSA1: STI HLT JMP A1,送中断向量(0000H:IRQ7+2000H)到中断向量表中,IRQ7: MOV AX,0137H ;中断服务子程序 INT 10H ;显示7 MOV AX,0120H INT 10H ;显示空格 MOV AL,20H OUT 00H,AL ;从片的偶地址 OUT 00H,AL IRETCODE ENDS END START,将主片OCW1改为7FH=01111111A9-3M.ASM,MOV AL,11HOUT 20H,ALMOV AL,08HOUT 21H,ALMOV AL,80HOUT 21H,ALMOV AL

24、,1DHOUT 21H,ALMOV AL,7FHOUT 21H,AL,主片初始化,主片OCW1=7FH=01111111,实验十 8255并行接口应用实验,实验目的,掌握8255的各种工作方式及其应用学习在TDN86/88系统接口实验单元上构造实验电路,实验设备,TDN86/88十六位微机教学实验系统PC微机,实验内容,1、实验系统中的8255芯片图10-3A口:60HB口:61HC口:62H控制口:63H,实验内容(续),2、接口实验单元中的开关和发光二极管电路图10-4,实验内容(续),3、8255实验之一:A口方式0输出(发光二极管);B口方式0输入(开关)图10-5程序:A10-1.A

25、SM82H=10000010 - 控制口从B口读开关状态 IN AL,61H向A口送读入的开关状态 OUT 60H,AL,STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV AL,82H OUT 63H,AL A1: IN AL,61H OUT 60H,AL JMP A1 CODE ENDS END START,实验内容(续),4、8255实验之二:A口方式0输出(发光二极管);B口方式1输入(开关),PC2=STBB,PC0=IRQ7,PC2=INTEB图10-6程序:A10-2.AS

26、M86H=10000110 - 控制口05H=00000101 - 控制口 PC2=1中断服务程序:1、从B口读开关状态 IN AL,61H2、向A口送读入的开关状态 OUT 60H,AL,STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: CLI MOV AL,86H OUT 63H,AL MOV AL,05H PC2=1 OUT 63H,AL PUSH DS MOV AX,0000H MOV DS,AX MOV AX,OFFSET IRQ7 ADD AX,2000H MOV SI,003CH

27、 MOV SI,AX MOV AX,0000H MOV SI,003EH MOV SI,AX POP DS,送中断向量(0000H:IRQ7+2000H)到中断向量表中,IN AL,21H AND AL,7FH ;7FH=01111111,IRQ7 OUT 21H,AL A1: STI HLT JMP A1 IRQ7: IN AL,61H ;中断服务子程序 OUT 60H,AL ;从PB输入,然后送到PA MOV AL,20H OUT 20H,AL IRET CODE ENDS END START,实验十一 8253定时/计数器应用实验,实验目的,熟悉8253在TDN86/88系统中的典型接法

28、掌握8253的工作方式及应用编程,实验设备,TDN86/88十六位微机教学实验系统PC微机,实验内容,1、实验系统中的8253芯片图11-3T0( 40H ):到8259A的IRQ0,实时时钟中断T1 ( 41H ) :到8251的收发时钟端T2 ( 42H ) :供用户使用控制口:43H,实验内容(续),2、8253实验之一:T2方式0,用于事件计数,计数值=5,发出中断请求,显示“M”图11-4程序:A11-1.ASM,STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: IN AL,21H

29、AND AL,7FH ;OCW1=01111111 OUT 21H,AL MOV AL,90H 10 01 000 0 OUT 43H,AL A1: MOV AL,05H OUT 42H,AL HLT STI JMP A1,MOV AX,014DH ;中断服务子程序 INT 10H ;显示M MOV AX,0120H INT 10H ;显示空格 MOV AL,20H OUT 20H,AL IRET CODE ENDS END START,上面的程序没有送中断向量这段程序,因此需要:在0000:003CH单元填入IR7中断向量,即0000:003CH=12 20 00 00(即0000:2012

30、,中断服务子程序的第1条指令位置为0000:2012),增加送中断向量的程序A11-1M.ASM,STACK SEGMENT STACKDW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:PUSH DSMOV AX,0000HMOV DS,AXMOV AX,OFFSET IRQ7ADD AX,2000HMOV SI,003CHMOV SI,AXMOV AX,0000HMOV SI,003EHMOV SI,AXPOP DS,送中断向量(0000H:IRQ7+2000H)到中断向量表中,实验内容(续),3、8253实验之二:T0方式2,产生IRQ0中断,显示“0”-“9”图11-5程序:A11-2.ASM,已经接好,不需要另外接线,STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: PUSH DS MOV AX,0000H MOV DS,AX MOV AX,OFFSET IRQ0 ADD AX,2000H MOV SI,0020H MOV SI,AX MOV AX,0000H MOV SI,0022H MOV SI,AX POP DS,

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