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微机原理与接口技术实验报告 姓名： 学号： 班级： 专业： 电气工程及其自动化 学院： 电气与信息工程学院 目录实验一 数据传送3实验二 算术运算5实验三 代码转换7实验四 程序的基本结构101、分支程序102、循环程序143、子程序17实验五 中断实验（8259）20实验六 并行接口实验（8255）26实验七 定时器/计数器实验（8235）31实验八 D/A接口实验36实验九 A/D接口实验40实验十 串行通信实验43实验一 数据传送一、实验目的1. 掌握与数据有关的不同寻址方式。2. 继续熟悉实验操作软件的环境及使用方法。二、实验设备PC微机一台、TD-PIT + 或TD-PIT + 实验系统一套。三、实验内容本实验要求将数据段中的一个字符串传送到附加段中，并输出附加段中的目标字符串到屏幕上。四、实验步骤(1) 运行 Tdpit 集成操作软件，编写实验程序。(2) 编译连接无误后，进入调试环境，进行程序的调试。按 F8 键单步运行程序，执行完 MOV DS,AX 语句后，观察 DS 寄存器中出现的段地址。如图1-1所示可以看出DS数据段中MSR源数据串HELLO,WORLD!$。图1-1 进入调试环境（3）继续单步运行程序，执行 MOV ES,AX 语句后，可以看数据段出现的段地址，用同样的方法可以查看 ES:0000 的数据。数据传输还没开始进行，此时 ES 段的数据为空，如图1-1所示。继续单步运行程序如图1-2可以看出数据正在逐渐的进入ES段中。图1-2 DS源数据段数据(4) 直到数据传输完毕，可以看到 ES 数据段中目的数据串 MSD 已经被写入了数据串HELLO,WORLD!$。如图 1-3所示。图1-3 根据ES值查看附加段的数据实验二 算术运算一、实验目的1. 掌握运算类指令编程及调试方法。2. 掌握运算类指令对各状态标志位的影响及测试方法。二、实验设备PC微机一台、TD-PIT + 或TD-PIT + 实验系统一套。三、实验内容及说明80x86 指令系统提供了实现加、减、乘、除运算的基本指令，可对表 2-4-1 所示的数据类型进行算术运算。表2-1数据类型算术运算表 二进制双精度加法运算本实验要求计算 X+Y=Z， 将结果 Z 输出到屏幕， 其中 X=001565A0H， Y=0021B79EH。实验利用累加器 AX，先求低十六位和，并存入低址存储单元，后求高 16 位和，再存入高址存储单元。由于低位和可能向高位有进位，因而高位字相加语句需用 ADC 指令，则低位相加有进位时，CF=1，高位字相加时，同时加上 CF 中的 1。在 8086 以上微机中可以直接使用 32 位寄存器和 32 位加法指令完成本实验的功能。四、实验步骤(1) 运行 Tdpit 集成操作软件，按各实验要求编写实验程序。(2) 分别对实验程序进行编译、链接。(3) 使用运行功能运行程序，观察运行结果。(4) 使用调试功能调试程序，观察在调试过程中，各运算指令执行后，各寄存器、标志位及数据区内容的变化。如图2-1所示图2-1 运行后的结果图实验三 代码转换1、 实验目的掌握不同的进制数及编码相互转换的程序设计方法2、 实验设备PC微机一台，TD-PIT+或TD-PIT+实验系统一套3、 实验内容及说明计算机输入设备输入的信息一般是由 ASCII 码或 BCD 码表示的数据或字符， CPU 一般均用二进制数进行计算或其他信息处理，处理结果的输出又必须依照外设的要求变为 ASCII 码、BCD 码或七段显示码等。因此，在应用软件中各类数制的转换和代码的转换是必不可少的。计算机与外设间的数码对应关系如图3-1 所示。数码转换关系如图 3-2所示。图3-1计算机与外设间的数码对应关系图3-2数码转换关系ASCII 码表示的十进制数转换为二进制数十进制数可以表示为：D n 10 n +D n -110 n -1+D 0 10 0 =D i 10 i 其中D i 代表十进制数 1、2、39、0。上式可以转换为：D i 10 i =(D n 10+D n-1 )10)+D n-2 )10+D 1 )10+D0由上式可归纳十进制数转换为二进制的方法：从十进制数的最高位D n 开始作乘 10 加次位的操作，依次类推，则可求出二进制数结果。本实验要求将缓冲区中的一个五位十进制数 00012 的 ASCII 码转换成二进制数，并将转换结果按位显示在屏幕上。转换过程的参考流程如图3-3所示。 图3-3十进制ASCII 转换为二进制数参考流程四、实验步骤(1) 运行 Tdpit 集成操作软件，按照各实验要求分别编写实验程序。(2) 对实验程序进行编译、链接。(3) 使用运行功能执行程序，观察运行结果。如下图3-4所示图3-4 ASCII 码表示的十进制数转换为二进制数运行结果(4) 使用调试功能调试程序，观察在调试过程中，程序指令执行之后各寄存器及数据区的内容。如图3-5所示可以看出AX，BX，CX，DX，SI，DI在执行程序以后的它们中所存的内容。数据区的内容如图3-4所示图3-5 寄存器的内容实验四 程序的基本结构1、分支程序一、实验目的 掌握分支程序的设计方法。 2、 实验仪器 PC微机一台、实验器材一台三、实验内容及说明 程序有顺序、循环、分支和子程序四种结构形式分支结构的示意图如图4-1-1所示。本实验要求通过求无符号字节序列中的最大值和最小值来反映分支程序的结构形式。 图4-1-1 分支结构示意图 实验可以使用BH，BL作为暂存现行的最大值和最小值，且在程序的初始， 将BH和BL初始化为首字节的内容，然后进入循环操作。在循环操作中，依次从字节序列中逐个取出一个字节的内容与BH，BL进行比较，若取出的字节内容比BH的内容大或比BL中的内容小，则修改之。当循环结束操作时，将BH，BL分别送屏幕显示。参考实验流程如图4-1-2所示。图4-1-2 分支程序试验流程图四、实验步骤 (1) 运行Tdpit软件，选择文件菜单编写实验程序；提供8字节的数据：0D9H，07H，8BH，0C5H，0EBH，04H，9DH，0F9H。 (2) 使用编译菜单中的编译和连接对实验程序进行汇编、连接。 (3) 使用编译菜单中的运行，运行程序，运行结果如图4-1-3所示图4-1-3 运行分支程序结果由图可知，该程序运行结果为：在给出的8个字节中，最大的为F9，最小的为04，该程序为找最大最小值。(4) 调试并观察寄存器中的数据，结果如下图4-1-4： 图4-1-4 调试结果如上图中圈出部分所示，寄存器中的内容为前两个字符0D9和07。2、循环程序一、实验目的 掌握循环程序的设计方法。 3、 实验仪器 PC微机一台、实验器材一台三、实验内容及说明 本实验要求通过求某数据区内负数的个数来表现循环程序的结构形式。要求实验程序在数据区中存放一组数据，为统计负数的个数，逐个判断区内的数据，然后将所有数据中凡是符号位为1的数据的个数累加起来，即得到区内所包含负数的个数。循环程序的结构示意如图1所示。 图4-2-1 循环结构示意图四、实验步骤 (1) 运行Tdpit软件，选择文件菜单编写实验程序。提供10字节的数据：12H，88H，82H，89H，33H，90H，01H，10H，0BDH，01H。 (2) 使用编译菜单中的编译和连接对实验程序进行汇编、连接。 (3) 使用编译菜单中的运行，运行程序，观察运行结果如下图4-2-2所示：图4-2-2 循环程序运行结果由图4-2-2，运行得出的结果为：负数的个数为5。(4) 调试并观察寄存器中的数据，结果如下图4-2-3和图4-2-4。图4-2-3 循环程序调试结果图1由图4-2-3所示，寄存器DS中所存内容为程序中给出的十个字节的数据： 12H，88H，82H，89H，33H，90H，01H，10H，0BDH，01H，而上面的圈中EBX中为目前为止找到的负数的个数为1个。图4-2-4 循环程序调试结果图2由图4-2-4所示，为程序运行结束后的结果，EBS中结果为5，说明总的负数个数为5个。3、子程序一、实验目的 掌握循环程序的设计方法。 二、实验仪器 PC微机一台、实验器材一台三、实验内容及说明 在汇编程序设计中，用户通常会将常用的具有特定功能的程序段编制成子程序使用。一般过程定义伪操作的格式如下： procedure name PROC Attribute procedure name ENDP 其中Attribute 是指类型属性，可以是NEAR或FAR，调用程序和过程在同一个代码段中使用NEAR属性，不在同一个代码段中，使用FAR。（1）数据移动实验本实验要求将指定数据区的数据搬移到另一个数据区，并通过子程序调用的方法将搬移的数据显示在屏幕上。 图4-3-1 源数据块和目标数据块在存储器中的位置示意 和目标数据块在存储中的位置可能有三种情况，如图1所示。对于两个数据块分离的情况，数据的传送从数据块的首地址开始，或者从数据块的末地址开始均可。但对于有部分重叠的情况，则要加以分析，否则重叠部分会因搬移而遭到破坏。所以搬移过程可以通过以下两个方式完成：当源数据块首地址目标块 首址时，从数据块的首地址开始传送数据；当源数据块首地址目标块首址时， 从数据块的末地址开始传送数据。四、实验步骤 (1) 运行Tddebug软件，选择Edit菜单编写实验程序。提供16字节的数据：11H，22H，33H，44H，55H，66H，77H，88H，99H，0AAH，0BBH，0CCH，0DDH，0EEH，0FFH，00H； (2) 使用Compile菜单中的Compile和Link对实验程序进行汇编、连接； (3) 使用Rmrun菜单中的Run，运行程序，查询数据传输的正确性，Run后的结果如下图4-3-2所示：图4-3-2 子程序运行结果 由图4-3-2所示，运行子程序后输出结果为“HELLO,WORLD”,完成了数据的传送。(4) 调试并观察寄存器中的数据，结果如下：图4-3-3(1) 寄存器DS中的值图4-3-3（2） 寄存器ES中的值由上图4-3-3（1）和图4-3-3（2）可知，原来存在DS中的数据经过数据传送传送到了ES中，完成了数据传送。 图4-3-4 子程序调试结果由图4-3-3所示，程序中的数据存在DS中，分别观察DS、ES中的内容，结果如下图4-3-4所示实验五 中断实验（8259）一、实验目的1. 掌握 8259 中断控制器的工作原理。2. 掌握系统总线上 PCI_INTR 中断请求的应用编程方法。二、实验设备PC机一台，TD-PIT + 或TD-PIT + 实验装置一套。三、实验内容(1) 利用实验平台上的 8259 控制器，通过查询中断源方法，设计一个查询中断应用实验，处理 IR0 和 IR1 发出的中断请求。(2) 利用系统总线上中断请求信号 INTR，设计一个单中断应用。使用单次脉冲模拟中断产生。编写中断处理程序，在显示器屏幕上显示一个字符。(3) 利用实验平台上 8259 控制器对系统总线上的中断线 INTR 进行扩展。编写程序对8259 控制器的 IR0 和 IR1 中断请求进行处理。四、实验原理1. 中断控制器 8259 简介中断控制器 8259 是 Intel 公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中，因此无需附加任何电路，只需对8259 进行编程，就可以管理 8 级中断，并选择优先模式和中断请求方式，即中断结构可以由用户编程来设定。同时，在不需增加其他电路的情况下，通过多片 8259 的级连，能构成多达64 级的矢量中断系统。它的管理功能包括：1）记录各级中断源请求，2）判别优先级，确定是否响应和响应哪一级中断，3）响应中断时，向 CPU 传送中断类型号。8259 的内部结构和引脚如图5-1所示。8259 的命令共有 7 个，一类是初始化命令字，另一类是操作命令。8259 的编程就是根据应用需要将初始化命令字 ICW1-ICW4 和操作命令字 OCW1- OCW3 分别写入初始化命令寄存器组和操作命令寄存器组。ICW1-ICW4 各命令字格式如图5-2（a）（b）（c）（d）所示，OCW1-OCW3各命令字格式如图 5-3所示，其中 OCW1 用于设置中断屏蔽操作字，OCW2 用于设置优先级循环方式和中断结束方式的操作命令字，OCW3 用于设置和撤销特殊屏蔽方式、设置中断查询方式以及设置对 8259 内部寄存器的读出命令。图5-1 8259 的内部结构和引脚图5-2（a）ICW1格式图5-2（b）ICW2格式图5-2（c）ICW3格式图5-2（d）ICW4格式图5-3 OCW命令字格式28259 寄存器及命令的控制访问在硬件系统中，8259 仅占用两个外设接口地址，在片选有效的情况下，利用 A0 来寻址不同的寄存器和命令字。对寄存器和命令的访问控制如表5-1所示。表5-1寄存器和命令的访问控制3PC 微机系统中的 8259在 80x86 系列 PC 微机系统中，系统中包含了两片 8259 中断控制器，经级连可以管理15 级硬件中断，但其中部分中断号已经被系统硬件占用，具体使用情况如表5-2示。两片8259 的端口地址为： 主片 8259 使用 020H 和 021H 两个端口； 从片使用 0A0H 和 0A1H 两个端口。系统初始化两片 8259 的中断请求信号均采用上升沿触发，采用全嵌套方式，优先级的排列次序为 0 级最高，依次为 1 级、8 级15 级，然后是 3 级7 级。在实验平台上系统总线单元的 PCI_INTR 信号对应的中断线就是 PC 机保留中断其中的一个。对 PCI_INTR 中断的初始化 PC 机已经完成，在使用时主要是将其中断屏蔽打开，修改中断向量。表5-2 PC微机系统中的硬件中断5、 实验说明及步骤INTR 扩充多中断源实验利用实验单元中的 8259 控制器， 可以对总线上的 INTR 进行中断源的扩充。 将 8259 的 INT连接到 INTR，8259 的 8 路中断请求线 IR0IR7 就成了单一 INTR 中断请求线的扩充。这 8 路中断源共用 INTR 的中断矢量， 共用 INTR 的中断服务程序。 在 INTR 的中断服务程序中通过对8259 OCW3 的查询，以确定是 IR0IR7 中哪个产生中断，然后转到相应的服务线程进行处理。本实验要求实现 8259 控制器 IR0、IR1 两路中断都可以通过 INTR 向 PC 发起中断请求。用 KK1+和 KK2+模拟两个中断源，在 IR0 对应的服务程序中显示字符“0” ，在 IR1 对应的服务程序中显示字符“1” 。实验步骤如下：(1) 实验接线图如图5-4所示，按图接线。图5-4 8259 扩充中断源实验参考接线图(2) 运行 Tdpit 集成操作软件，参考流程图5-6编写程序，编译、链接。图5-6 8259 扩充中断源实验参考程序流程图(3) 使用运行命令运行程序，按动 KK1+、KK2+按键，观察中断是否产生 实验结果是按动KK1+，屏幕上会出现“1”，按动KK2+，屏幕上会出现“0”。这就表示在按动KK1+时IR0是开中断的，当按动KK2+时IR1时开中断的。实验六 并行接口实验（8255）一、实验目的1. 学习并掌握 8255 的工作方式及其应用。2. 掌握 8255 典型应用电路的接法。二、实验设备PC机一台，TD-PIT + 或TD-PIT + 实验装置一套。三、实验内容1. 基本输入输出实验。编写程序，使 8255 的 A 口为输出，B 口为输入，完成拨动开关到数据灯的数据传输。要求只要开关拨动，数据灯的显示就发生相应改变。2. 流水灯显示实验。编写程序，使 8255 的 A 口和 B 口均为输出，数据灯 D7D0 由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示，D15D8 与 D7D0 正相反，由右向左，每次仅点亮一个灯，循环显示。四、实验原理图 6-1 8255 内部结构及外部引脚图并行接口是以数据的字节为单位与 I/O 设备或被控制对象之间传递信息。CPU 和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递 8 位、16位或 32 位等。8255 可编程外围接口芯片是 Intel 公司生产的通用并行 I/O 接口芯片，它具有 A、B、C 三个并行接口，用+5V 单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式 0-基本输入/输出方式、方式 1-选通输入/输出方式、方式 2-双向选通工作方式。8255 的内部结构及引脚如图6-1所示，8255 工作方式控制字和 C 口按位置位/复位控制字格式如图6-2所示。图6-2 8255 工作方式控制字和 C 口按位置位/复位控制字格式8255 实验单元电路图如图6-3所示：图6-3 8255 实验单元电路图五、实验步骤1. 基本输入输出实验本实验使 8255 端口 A 工作在方式 0 并作为输出口，端口 B 工作在方式 0 并作为输入口。用一组开关信号接入端口 B，端口 A 输出线接至一组数据灯上，然后通过对 8255 芯片编程来实现输入输出功能。具体实验步骤如下述：（1） 实验接线图如图6-4所示，按图连接实验线路图。图6-4 8255基本输入输出实验接线图（2）运行 Tdpit 集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。（3）运行程序，改变拨动开关，同时观察 LED 显示，验证程序功能。 实验的最终结果是：K7K6K5K4K3K2K1K0这八个开关相当于是一个八位的二进制数，哪个开关为高电平就为1，哪个开关为低电平就为0，将这八个开关的状态通过外设传到8255单元的B端口，再通过8255单元将B端口的状态传到A端口，在通过A端口传到外设，此时这八位数哪一个为高电平，对应D7D6D5D4D3D2D1D0中的那个灯就亮，如K7K6K5K4K3K2K1K0=01101001则结果就是第1,4,6,7个灯亮。2. 流水灯显示实验使 8255 的 A 口和 B 口均为输出，数据灯 D7D0 由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示，D15D8 与 D7D0 正相反，由右向左，每次仅点亮一个灯，循环显示。实验步骤如下所述：（1） 实验接线图如图6-5所示，按图连接实验线路图。图6-5 8255 流水灯实验接线图（2）运行 Tdpit 集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。（3）运行程序，观察 LED 灯的显示，验证程序功能。实验结果是：通过连接接口电路可以看到的现象是左右各有八个LED灯，在上电以后右边的灯从最右边开始亮，依次往左一个接一个的亮；左边的灯从最左边开始亮，依次往右一个接一个的亮。（4） 自己改变流水灯的方式，编写程序。将程序中的一段程序按照下面的程序段进行变化以后流水灯的方式就会发生变化（其中改变的部分用字体倾斜一下划线标出）MOV AL,LA ;将A口起始数据右移再写入A口 ROR AL,2 MOV LA,AL MOV DX,MY8255_A OUT DX,AL MOV AL,LB ;将B口起始数据左移再写入B口 ROL AL,2 MOV LB,AL MOV DX,MY8255_B OUT DX,AL实验结果是：通过连接接口电路可以看到的现象是左右各有八个LED灯，在上电以后右边的灯从最右边开始亮，每次都隔两个灯往左亮；左边的灯从最左边开始亮，每次都隔两个灯往右亮。实验七 定时器/计数器实验（8235）一、实验目的1. 掌握 8254 的工作方式及应用编程。2. 掌握 8254 典型应用电路的接法。二、实验设备PC机一台，TD-PIT + 或TD-PIT + 实验装置一套，示波器一台。三、实验内容1. 计数应用实验。编写程序，应用 8254 的计数功能，使用单次脉冲模拟计数，使每当按动KK15 次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符1 。2. 定时应用实验。编写程序，应用 8254 的定时功能，产生一个 1Hz 的方波。四、实验原理8254 是 Intel 公司生产的可编程间隔定时器。是 8253 的改进型，比 8253 具有更优良的性能。8254 具有以下基本功能：（1）有 3 个独立的 16 位计数器。（2）每个计数器可按二进制或十进制（BCD）计数。（3）每个计数器可编程工作于 6 种不同工作方式。（4）8254 每个计数器允许的最高计数频率为 10MHz（8253 为 2MHz） 。（5）8254 有读回命令（8253 没有） ，除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。（6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为：n=f CLKi f OUTi、 其中f CLKi 是输入时钟脉冲的频率，f OUTi 是输出波形的频率。图7-1是 8254 的内部结构框图和引脚图，它是由与 CPU 的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254 的工作方式如下述：（1）方式 0：计数到 0 结束输出正跃变信号方式。（2）方式 1：硬件可重触发单稳方式。（3）方式 2：频率发生器方式。（4）方式 3：方波发生器。（5）方式 4：软件触发选通方式。（6）方式 5：硬件触发选通方式。图7-1 8254 的内部结构框图和引脚图8254 的控制字有两个：一个用来设置计数器的工作方式，称为方式控制字；另一个用来设置读回命令，称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址，由标识位来区分。控制字格式如表7-17-3所示。表7-1 8254方式控制字格式表7-2 8254读出控制字格式表7-3 8254状态字格式8254 实验单元电路图如下图所示：图7-2 8254实验电路原理图五、实验步骤1. 计数应用实验编写程序，将 8254 的计数器 0 设置为方式 3，计数值为十进制数 4，用单次脉冲 KK1作为 CLK0 时钟，OUT0 连接 INTR，每当 KK1按动 5 次后产生中断请求，在屏幕上显示字符“5” 。实验步骤：（1） 实验接线如图7-3所示。图7-3 8254计数应用实验接线图（2）运行 Tdpit 集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。（3）运行程序，按动 KK1产生单次脉冲，观察实验现象。实验结果是：每按五次KK1+，就会在屏幕上面显示一个“5”。2. 定时应用实验编写程序，将 8254 的计数器 2 设置为方式 3，用信号源 1.8432MHz 作为 CLK2 时钟，计数初值为 100，相当对 CLK2 进行 100 分频。在 OUT2 输出频率为 18.432KHz 的时钟。将 OUT2 连接到计数器 0 的 CLK0，设置计数器 0 也工作在方式 3，计数初值为 18432，相当是进行 18432 分频。则在 OUT0 得到 1Hz 的输出。实验步骤：（1） 接线图如图7-4所示，按图接线。图7-4 8254定时应用实验接线图（2）运行 Tdpit 集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。（3）单元中 GATE0 已经连接了一个上拉电阻，所以 GATE0 不用连接。（4）运行实验程序，用示波器观察输出 1HZ 是否正确。示波器产生的图如下图7-5所示：图7-5 产生的1HZ的方波实验八 D/A接口实验一、实验目的 (1) 学习掌握D/A转换原理及接口设计方法。 (2) 掌握DAC0832芯片的使用方法。 二、实验仪器 PC微机两台、实验器材两套，示波器一台三、实验内容 设计实验线路并编写程序，实现数字信号到模拟信号的转换，输入数字量由程序给出。要求产生方波和三角波，并用示波器观察输出模拟信号的波形。四、实验原理 D/A转换器是一种将数字量转换成模拟量的器件，其特点是：接收、保持和转换的数字信息，不存在随温度、时间漂移的问题，其电路抗干扰性较好。大多数的D/A转换器接口设计主要围绕D/A集成芯片的使用及配置响应的外围电路。DAC0832是8位芯片，采用CMOS工艺和R-2RT形电阻解码网络，转换结果为一对差动电流Iout1和Iout2输出。DAC0832引脚如图8-1所示。主要性能参数如表8-1示。 图8-1 DAC0832引脚图 表8-1 DAC0832性能参数 D/A转换单元实验电路图如图8-2所示图8-2 D/A转换单元实验电路图五、实验步骤 （1）实验接线图如图8-3所示，按图连接实验线路图。图8-3 D/A实验接线图（2）运行Tdpit集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。（3）自行编写实验程序，产生方波、三角波形，使用示波器观察输出。 D/A转换实验，产生方波 运行程序，用示波器测量DA的输出，观察示波器显示图形如下图8-4所示：图8-4 方波由示波器所显示的图8-4可知，该程序为产生方波。 D/A转换实验，产生三角波 运行程序，用示波器测量DA的输出，观察示波器显示图形如下图8-5所示：图8-5 三角波由示波器所显示的图8-5可知，该程序为产生三角波。实验九 A/D接口实验 一、实验目的(1) 学习掌握模/数信号转换基本原理。 (2) 掌握ADC0809芯片的使用方法。 二、实验仪器 PC微机两台、实验器材两套，示波器一台三、实验内容 编写实验程序，用ADC0809完成模拟信号到数字信号的转换。输入模拟信号由A/D转换单元可调电位器提供的05V，输出数字量显示在显示器屏幕上。显示形式为：AD0809：IN0 XX。四、实验原理 ADC0809包括一个8位的逐次逼近型的ADC部分，并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑。用它可直接输入8个单端的模拟信号，分时进行A/D转换，在多点巡回检测、过程控制等应用领域中使用非常广泛。ADC0809的主要技术指标为： 分辨率：8位单电源：5V 总的不可调误差：1LSB转换时间：取决于时钟频率 模拟输入范围：单极性 05V时钟频率范围：10KHz1280KHz ADC0809的外部管脚如图9-1所示，地址信号与选中通道的关系如表9-1所示。 图9-1 ADC0809外部管脚图表9-1 地址信号与选中通的关系 五、实验步骤及说明 （1）实验接线图如图9-2所示，按图连接实验线路图。 图9-2 A/D转换实验接线图（2）运行Tdpit集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。（3）运行程序，调节电位器，观察屏幕上显示的数字量输出。运行显示的结果如下图9-3图9-4所示：图9-3 输入模拟信号0V 图9-4 输入模拟信号5V如上图9-3、图9-4所示，图9-3为输入模拟信号0V和输入模拟信号5V时对应的输出数字量在显示器屏幕上的显示结果，分别为00和FF。实验十 串行通信实验一、实验目的(1) 掌握16550的工作方式及应用。(2) 学习PC机串口的操作方法。(3) 掌握使用16550实现双机通讯的软件编制和硬件连接技术。二、实验仪器 PC微机两台、实验器材两套，示波器一台三、实验内容(1) 串行通讯基础实验。编写程序，向串口连续发送一个数据（55H）。将串口输出连接到示波器上，用示波器观察数据输出产生的波形，分析串行数据格式。四、实验原理16550是一种连接任何类型虚拟串行接口的可编程通信接口，与Intel微处理器完全兼容的使用非常广泛的异步接收器/发送器（UART）。它内置了16字节的FIFO缓冲，最大通讯速率可达115Kb/s，是现代基于微处理器设备包括PC机和许多调制解调器的最普遍的通信接口。16550的引脚如图10-1所示，16550的内部结构图如图10-2所示： 图10-1 16550的引脚如图图10-2 16500的内部结构图（1）端口地址的使用16550内部有11个寄存器，在芯片选择有效的前提下，由芯片的寄存器选择输入线A2，A1和A0来确定访问的寄存器，芯片中采用两条措施来解决端口地址少的问题（只有8个地址）。 保持寄存器和接收数据寄存器共用一个地址，以“写入”访问前者、“读出”访问后者加以区分。 除数寄存器的高字节与中断允许寄存器使用相同地址，高字节和接收数据寄存器、发送保持寄存器使用相同的地址，为了区分，借用线路控制寄存器的最高位DLAB位来区分。访问除数寄存器时，令DLAB位为“1”；访问接收数据寄存器、发送保持寄存器和中断允许寄存器时，则将DLAB位置“0”。具体说明如表10-1所示。 表10-1 16550内部寄存器地址及其选择方法（2）寄存器控制字说明 线路控制寄存器（LCR），主要用于指定异步串行通信的数据格式见表10-2。 表10-2 LCR格式 线路状态寄存器（LSR），主要是向处理器提供有关数据传输的状态。见表10-3表10-3 LSR格式 波特率除数寄存器，用该寄存器设置串行数据的传送波特率。除数寄存器值基准时钟频率（16波特率）16550芯片输入的基准时钟频率为1.8432MHz，若波特率为9600b/s，则除数寄存器值为000CH，DLH中应填00H，DLL中应填0CH。16550常用波特率参数见表10-4表10-4 常用波特率参数 中断允许寄存器（IER），16550共有4级中断，按优先级从高到低依次为：接收出错中断、接收缓冲器满中断、发送保持寄存器空中断和MODEM输入状态改变中断。这些中断的允许或屏蔽由IER来控制。见表10-5。表10-5 IER格式中断标识寄存器（IIR），当16550处于中断处理方式，IIR指出有无待处理的中断发生及其类型，并且封锁比此类优先级低的所有类型中断。见表10-6。表10-6 IIR格式 MODEM控制寄存器（MCR），MCR控制芯片的4个引脚的输出和芯片的环路检测。见表10-7。表10-7 MCR格式 MODEM状态寄存器（MSR），MSR反映UART与通信设备（如MODEM）之间联络信号的当前状态以及这些信号的变化情况。见表10-8。表10-8 MSR格式说明：D71表示输入引脚RLSD0，MODEM收到来自电话线的载波信号。D61表示输入引脚RI0，MODEM收到振铃信号。D51表示输入引脚DSR0，MODEM做好了发送准备，请16550准备接收。D41表示输入引脚CTS0，MODEM做好了接收准备，16550可以发送数据。D3,D1,D0位为“1”是说明在上次读取MSR之后，MSR的D7,D5,D4中相应位发生了变化。D2位为“1”是说明输入到芯片的RI已由逻辑“1”状态变成逻辑“0”状态。 FIFO控制寄存器（FCR），16550增加了一个FIFO缓冲器，用于缓冲正在发出或接收的数据，这是早期的UART器件所没有的。FCR各位意义见表10-9。表10-9 FCR格式五、实验说明及步骤串行通讯基础实验 对16550进行编程，不断向发送寄存器写数，用示波器观察TXD信号脉冲变化，仔细分析波形，理解波形原理。串行传输的数据格式可设定如下：传输波特率为9600baut，每个字节有一个逻辑“0”的起始位，8位数据位，1位逻辑“1”的停止位，如图10-3所示。 图10-3 串行传输的数据格式图10-4 串行通讯基础实验程序流程图5.实验步骤如下。（1） 实验接线图如图10-5所示，按图连接实验线路图（注意：对于TD-PIT+，16550的时钟输入CLK_IN连接系统总线单元的PCLK）。图10-5 串行通讯基础实验连线图（2）运行Tdpit集成操作软件，参考图10-4所示流程图，编写实验程序，编译、链接。（3）运行程序，在示波器上观察波形。（4）、运行程序，用示波器测量DA的输出，观察实验现象示波器显示图形如下图10-6所示：图 10-6 16650实验示波器结果图