适用专业：轨道交通信号与控制、电气工程与智能控制

实验室名称：信号控制实验室

通过实验要求学生掌握：

1．微型计算机的组成与工作原理

2．8086汇编语言程序设计与调试方法

3．常用接口芯片的功能及接口技术

4．利用TD-PITE实验装置开发与调试程序的方法

二、实验项目及学时分配

三、实验内容及教学要求

实验项目1：系统认识实验

编写实验程序，将00H～0FH共16个数写入内存3000H开始的连续16个存储单元中。

（1）了解TD系列微机原理及接口技术教学实验系统的操作，基本命令，和实验的整个过程。

（2）熟悉Wmd86联机集成开发调试软件的操作环境。

（3）掌握教学实验系统的操作过程，D命令及E命令，编写实验程序并会基本调试。

实验项目2：排序程序设计

在数据区中存放着一组数，数据的个数就是数据缓冲区的长度，编写实验程序采用气泡法对该数据区中的数据按递增关系排序。并在此基础上继续实验，将分数在1～100之间的10个成绩存入首地址为3000H的单元中，3000H＋I表示学号为I的学生成绩。编写程序，将排出的名次表放在3100H开始的数据区，3100H＋I中存放的为学号为I的学生名次。

（1）了解并学习综合程序的设计、编制及调试整个实验过程。

（2）熟悉综合程序的调试方法。进一步熟练使用E命令和D命令。

（3）掌握分支、循环、子程序调用等基本的程序结构。

实验项目3：8259中断控制

练习8259单中断实验：单次脉冲输出与主片8259的IR7相连，每按动一次单次脉冲，产生一次外部中断，在显示屏上输出一个字符“7”。编写程序并调试成功。

练习8259级联实验：KK1＋连接到主片8259的IR7上，KK2＋连接到从片8259的IR1上，当按一次KK1＋时，显示屏上显示字符“M7”，按一次KK2＋时，显示字符“S1”。编写程序并调试成功。

（1）了解8259级联方式的使用方法。

（2）熟悉8259的应用编程方法。

（3）掌握8259中断控制器的工作原理。

(1) 实验课的考核方式：平时考核

(2) 实验课考核成绩以实验完成情况确定，实验课成绩占课程总成绩的15%。

实验报告中应明确写出实验名称、实验时间、实验目的、实验要求、流程图、源程序、及实验结果。

五、主要仪器设备及现有台套数

1.教材：王富东, 陈蕾, 微机原理与接口技术，苏州大学出版社，2008年

2.参考书：80X86微机原理及接口技术实验教程，西安唐都科教仪器公司，2009年

• 第一章 微型计算机系统

  本章主要介绍了微型计算机系统的组成、硬件结构及其各组成部分的基本作用

• 简述微型计算机系统的基本组成部分

• ●1.2 运算器及控制器

  介绍微处理器内部运算器及控制器的主要功能及作用

• 介绍微处理器内部寄存器的主要功能及作用

• 介绍微机系统中存储器的基本概念及相关特点

• 介绍微机系统中接口的基本概念及作用

• 第二章 80486微处理器

  本章结合微型计算机的一般工作过程，介绍了80X86CPU的体系结构及特点

• ●2.1 微型计算机的一般工作过程

  介绍微机的基本工作过程（以串行工作方式为例）

• 结合80X86CPU内部体系结构的特点，介绍流水线技术的原理及作用

• ●2.3 存储器的分段管理

  针对80X86CPU的结构特点，介绍其存储器的分段管理方法及应用

• 介绍80X86CPU内部常用寄存器的作用

• 第三章 80486微处理器的指令系统及程序设计

  本章主要介绍指令的相关知识，并讨论用80X86的汇编语言进行程序设计的方法

• ●3.1 指令学习方法

  介绍指令该如何去学习及使用

• 讲解多字节组成的数据，如何存储在计算机中

• ●3.3 传送类指令简介

  了解16位的寻址方式，包括立即数寻址、寄存器寻址、以及存储器操作数的寻址方式（直接寻址以及16位寄存器参与的间接寻址方式）

• ●3.4 算数运算指令简介

  应用实例讲解传送类指令的用法

• ●3.5 逻辑运算及移位指令简介

  应用实例讲解算数运算类指令的用法

• 应用实例讲解逻辑运算和移位指令的用法

• ●3.7 伪指令及程序框架

  了解转移地址，包括段内、段间跳转，应用实例讲解转移类指令的用法

• ●3.8 分支程序设计

  给出汇编语言源程序框架，掌握常用伪指令，并举例讲解

• ●3.9 循环程序设计

  通过例子学会应用跳转指令实现分支程序设计，同时了解多分支时可应用地址跳转表实现

• ●3.10 子程序设计

  掌握循环指令，完成循环程序的设计

• ●3.11 子程序设计中的参数传递

  利用实例说明子程序定义相关伪指令，主程序中用CALL指令调用子程序，并掌握近过程、远过程的结构，同时学会现场保护

• 第四章 基本输入输出方式及接口技术

  本章在分析CPU对外设和存储器进行数据传送指令（IN、OUT、MOV）执行过程的基础上，讨论CPU与输入输出接口及存储器间的接口电路设计方法

• ●4.1 I/O端口编址方式分类

  根据CPU相关引脚信号的变化时序，讲解IN指令执行过程

• ●4.2 IN指令的执行过程

  应用三态门接口芯片搭建简单的开关输入接口电路，掌握无条件输入的原理

• ●4.3 OUT指令的执行过程及接口设计

  如何设定芯片的地址，将地址信号译码产生芯片的片选信号

• ●4.4 常用输入输出方法—无条件传送方式及简单输入输出接口设计

  以开关为例，完成一个简单输入接口的设计

• ●4.5 常用输入输出方法—查询传送方式

  根据CPU相关引脚信号的变化时序，讲解OUT指令执行过程

• ●4.6 常用输入输出方法—中断传送方式

  以8个小灯为例，完成一个简单输出接口的设计

• ●4.7 常用输入输出方法—DMA方式和I/O处理机方式

  根据查询方式下的典型输入输出接口示意图，掌握查询输入、查询输出的基本原理

• ●4.8 存储器接口及MOV指令执行过程

  根据中断方式下的典型输入输出接口示意图，掌握中断方式基本原理

• 介绍DMA和I/O处理机方式，与中断方式进行对比

• ●4.10 存储器设计案例

  介绍MOV指令执行过程，对比IN/OUT指令，了解二者应用对象不同

• 第五章 可编程接口芯片及其接口技术

  本章介绍了接口芯片8254、8255的内部结构、引脚功能、接口电路设计、工作方式、初始化方法以及应用实现

• ●5.1 8254基本功能及内部结构

  介绍可编程接口芯片基本概念、学习方法以及8254的功能及内部结构

• ●5.2 8254引脚功能及接口电路设计

  介绍8254引脚功能及接口电路设计

• 分析比较8254六种工作方式及工作方式的差别

• 介绍8254初始化的方法，通过实例说明编程的具体过程

• 结合实例进行8254级联接口设计与软件编写

• 介绍8255内部结构及引脚功能

• ●5.7 8255引脚功能及接口电路设计

  介绍8255三种工作方式，输入输出应答信号的含义

• 介绍8255初始化的方法，通过实例说明编程的具体过程

• 介绍8255编程方法及举例

• 综合实例说明8255应用过程

• 第六章 中断及中断控制器8259

  本章介绍了中断的基本概念和中断控制器8259的内部结构、引脚功能、接口电路设计、工作方式、初始化方法以及应用实现

• ●6.1 中断的基本概念

  介绍中断概念，中断源的分类

• ●6.2 中断向量和中断向量表

  介绍中断向量表的相关知识以及如何设置中断向量表

• ●6.3 中断优先级与中断嵌套、CPU响应中断的条件

  介绍中断优先级与中断嵌套、CPU响应中断的条件

• ●6.4 8259内部结构、引脚功能及接口技术

  介绍8259内部结构及引脚功能

• ●6.5 中断结束命令、中断优先权管理方式

  介绍8259响应中断的过程

• 介绍中断结束命令使用方法和中断优先权管理方式

• 介绍8259级联的方法，软件编程方框图与软件编写方法

• 通过实例介绍如何对8259进行初始化编程

• ●6.9 接口芯片综合举例

  应用8254、8255、8259三块接口芯片进行系统综合设计

• 本章介绍了八段LED显示器及键盘的分类、原理，结合实例分析了其接口设计方法，以及系统的软硬件实现

• ●7.1 八段LED显示器分类及工作原理

  介绍八段LED显示器的分类及工作原理

• ●7.2 八段LED动态显示管理方法

  分析八段LED显示器动态显示方法

• ●7.3 八段LED显示器接口设计及实现

  结合实例进行八段LED显示器的接口设计与软件编写

• ●7.4 键盘的分类及工作原理

  介绍键盘的种类及工作原理

• ●7.5 非编码键盘接口设计及实现

  结合实例进行非编码键盘的接口设计与软件编写

• 第八章 数/模、模/数接口技术

  本章介绍了数/模、模/数转换器的应用场合、工作原理、主要技术指标；分析和探讨了几种典型的模/数、数/模转换器的接口技术及应用实现

• ●8.1 D/A转换器的应用场合及工作原理

  介绍D/A转换器的应用场合及工作原理

• ●8.2 D/A转换器主要技术指标及常见D/A转换器

  介绍D/A转换器的主要技术指标及常见D/A转换器

• 结合实例进行DAC0832与CPU的接口设计及软件编写

• ●8.4 A/D转换器的应用场合及工作原理

  介绍A/D转换器的应用场合及工作原理

• ●8.5 A/D转换器主要技术指标及常见A/D转换器

  介绍A/D转换器的主要技术指标及常见A/D转换器

• 结合实例进行ADC0809与CPU的接口设计及软件编写