实验一 系统认识实验
1 实验目的
掌握TD系列微机原理及接口技术教学实验系统的操作，熟悉Wmd86联机集成开发调试软件的操作环境。 2 实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装臵一套。 3 实验内容
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。 4 实验步骤
1）. 运行Wmd86软件，进入Wmd86集成开发环境。
2）. 根据程序设计使用语言的不同，通过在?设臵?下拉列表来选择需要使用的语言和寄存器类型，这里我们设臵成?汇编语言?和?16位寄存器?，如图1、图2所示。设臵选择后，下次再启动软件，语言环境保持这次的修改不变。本课程选择16位寄存器。
图1 语言环境设置界面
图2寄存器设置界面
3）. 语言和寄存器选择后，点击新建或按Ctrl+N组合键来新建一个文档，如图3所示。默认文件名为Wmd861。
图3 新建文件界面
4）. 编写实验程序，如图4所示，并保存，此时系统会提示输入新的文件名，输完后点击保存。
图4 程序编辑界面
5）. 点击，编译文件，若程序编译无误，则可以继续点击进行链接，链接无误后方可以加载程序。编译、链接后输出如图5所示的输出信息。
图5 编译输出信息界面
6）. 连接PC与实验系统的通讯电缆，打开实验系统电源。
7）. 编译、链接都正确并且上下位机通讯成功后，就可以下载程序，联机调试了。可以通过端口列表中的?端口测试来检查通讯是否正常。点击下载程序。为编译、链接、下载组合按钮，通过该按钮可以将编译、链接、下载一次完成。下载成功后，在输出区的结果窗中会显示“加载成功！”，表示程序已正确下载。起始运行语句下会有一条绿色的背景。如图6所示。
图6 加载成功显示界面
8）. 将输出区切换到调试窗口，使用D0000:3000命令查看内存3000H起始地址的数据，如图7所示。存储器在初始状态时，默认数据为CC。
图7 内存地址单元数据显示
9）. 点击按钮运行程序，待程序运行停止后，通过D0000:3000命令来观察程序运行结果。如图8所示。
图8 运行程序后数据变化显示
10）. 也可以通过设臵断点，断点显示如图9所示，然后运行程序，当遇到断点时程序会停下来，然后观察数据。可以使用E0000:3000来改变该地址单元的数据，如图10所示，输入11后，按空格键，可以接着输入第二个数，如22，结束输入按，回车键。
图9 断点设臵显示
图10 修改内存单元数据显示界面
5 操作练习
编写程序，将内存3500H单元开始的8个数据复制到3600H单元开始的数据区中。通过调试验证程序功能，使用E命令修改3500H单元开始的数据，运行程序后使用D命令查看3600H单元开始的数据。
实验二 分支程序设计实验
1 实验目的
1）. 掌握分支程序的结构。
2）. 掌握分支程序的设计、调试方法。 2 实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装臵一套。 3 实验内容
设计一数据块间的搬移程序。
设计思想：程序要求把内存中一数据区（称为源数据块）传送到另一存储区（成为目的数据块）。 4 实验步骤
1）. 编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。 2）. 用E命令在以SI为起始地址的单元中填入16个数。 3）. 运行程序，待程序运行停止。
4）. 通过D命令查看DI为起始地址的单元中的数据是否与SI单元中数据相同。
5）. 通过改变SI、DI的值，观察在三种不同的数据块情况下程序的运行情况，并验证程序的功能。
实验三 循环程序设计实验
1 实验目的
1）. 加深对循环结构的理解。
2）. 掌握循环结构程序设计的方法以及调试方法。 2 实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装臵一套。 3 实验内容
1）计算S＝1＋2×3＋3×4＋4×5＋…＋N（N＋1），直到N（N＋1）项大于200为止。
2）求某数据区内负数的个数 设数据区的第一单元存放区内单元数据的个数，从第二单元开始存放数据，在区内最后一个单元存放结果。为统计数据区内负数的个数，需要逐个判断区内的每一个数据，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。 4 实验步骤
（1）编写实验程序，编译、链接无误后装入系统。 （2）运行程序，待程序运行停止。
（3）运算结果存储在寄存器中，查看结果是否正确。 （4）可以改变条件来验证程序功能是否正确。
实验四
实验五 8259中断控制实验
1 实验目的
1）. 掌握8259中断控制器的工作原理。 2）. 学习8259的应用编程方法。 3）. 掌握8259级联方式的使用方法。 2 实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装臵一套。 3 实验内容及步骤
1）. 中断控制器8259简介
在Intel 386EX芯片中集成有中断控制单元（ICU），该单元包含有两个级联中断控制器，一个为主控制器，一个为从控制器。该中断控制单元就功能而言与工业上标准的82C59A是一致的，操作方法也相同。从片的INT连接到主片的IR2信号上构成两片8259的级联。 在TD-PITE实验系统中，将主控制器的IR6、IR7以及从控制器的IR1开放出来供实验使用，主片8259的IR4供系统串口使用。
表4 ICU寄存器列表 寄存器 口地址 ICW1（主） ICW10020H （从） （只写） 00A0H ICW2（主） ICW20021H （从） （只写） 00A1H ICW3（主） （只0021H 写） ICW3（从） （只00A1H 写） ICW4（主） ICW40021H （从） （只写） 00A1H OCW1（主） OCW10021H （从） （读/写） 00A1H OCW2（主） OCW20020H （从） （只写） 00A0H 功能描述 初始化命令字1： 决定中断请求信号为电平触发还是边沿触发。 初始化命令字2： 包含了8259的基址中断向量号，基址中断向量是IR0的向量号，基址加1就是IR1的向量号，依此类推。 初始化命令字3： 用于识别从8259设备连接到主控制器的IR信号，内部的从8259连接到主8259的IR2信号上。 初始化命令字3： 表明内部从控制器级联到主片的IR2信号上。 初始化命令字4： 选择特殊全嵌套或全嵌套模式，使能中断自动结束方式。 操作命令字1： 中断屏蔽操作寄存器，可屏蔽相应的中断信号。 操作命令字2： 改变中断优先级和发送中断结束命令。 OCW3（主） OCW30020H （从） （只写） 00A0H IRR（主） IRR0020H （从） （只读） 00A0H ISR（主） ISR0020H （从） （只读） 00A0H POLL（主） POLL0020H （从） （只读） 0021H 00A0H 00A1H 操作命令字3： 使能特殊屏蔽方式，设臵中断查询方式，允许读出中断请求寄存器和当前中断服务寄存器。 中断请求： 指出挂起的中断请求。 当前中断服务： 指出当前正在被服务的中断请求。 查询状态字： 表明连接到8259上的设备是否需要服务，如果有中断请求，该字表明当前优先级最高的中断请求。 在对8259进行编程时，首先必须进行初始化。一般先使用CLI指令将所有的可屏蔽中断禁止，然后写入初始化命令字。8259有一个状态机控制对寄存器的访问，不正确的初始化顺序会造成异常初始化。
在初始化主片8259时，写入初始化命令字的顺序是：ICW1、ICW2、ICW3、然后是ICW4，初始化从片8259的顺序与初始化主片8259的顺序是相同的。 系统启动时，主片8259已被初始化，且4号中断源（IR4）提供给与PC联机的串口通信使用，其它中断源被屏蔽。中断矢量地址与中断号之间的关系如下表所示： 主片中0 1 2 3 4 5 6 7 断序号 功能调08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 用 矢量地20H～24H～28H～2CH～30H～34H～38H～3CH～址 23H 27H 2BH 2FH 33H 37H 3BH 3FH 说明 未开放 未开放 未开放 未开放 串口 未开放 可用 可用 从片中0 1 2 3 4 5 6 7 断序号 功能调30H 31H 32H 33H 34H 35H 36H 37H 用 矢量地C0H～C4H～C8H～CCH～D0H～D4H～D8H～DCH～址 C3H C7H CBH CFH D3H D7H DBH DFH 说明 未开放 可用 未开放 未开放 未开放 未开放 未开放 未开放 2）. 8259单中断实验
系统总线单次脉冲单元MIR7KK1+主8259实验接线图如下图所示，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’。
图8259单中断实验接线图
3）参考程序： CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: PUSH DS
MOV AX, 0000H MOV DS, AX
MOV AX, OFFSET MIR7 ;取中断入口地址 MOV SI, 003CH ;中断矢量地址 MOV [SI], AX ;填IRQ7的偏移矢量 MOV AX, CS ;段地址 MOV SI, 003EH
MOV [SI], AX ;填IRQ7的段地址矢量 CLI POP DS
;初始化主片8259 MOV AL, 11H
OUT 20H, AL ;ICW1 MOV AL, 08H
OUT 21H, AL ;ICW2 MOV AL, 04H
OUT 21H, AL ;ICW3 MOV AL, 01H
OUT 21H, AL ;ICW4 MOV AL, 6FH ;OCW1 OUT 21H, AL STI
AA1: NOP
JMP AA1 MIR7: STI
CALL DELAY MOV AX, 0137H
INT 10H ;显示字符7 MOV AX, 0120H INT 10H MOV AL, 20H
OUT 20H, AL ;中断结束命令 IRET
DELAY: PUSH CX
MOV CX, 0F00H AA0: PUSH AX
POP AX LOOP AA0 POP CX RET CODE ENDS END START 4实验步骤
（1）按图连接实验线路。
（2）编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。
（3）运行程序，重复按单次脉冲开关KK1＋，显示屏会显示字符说明响应了中断。
7’，‘实验六 8255 并行接口实验
1 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。
3）. 掌握程序固化及脱机运行程序的方法。 2 实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装置一套。 3 实验内容
1）. 基本输入输出实验。编写程序，使8255的A口为输入，B口为输出，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D7～D0由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示，D15～D8与D7～D0正相反，由右向左，每次仅点亮一个灯，循环显示。 4 实验原理
8255内部结构及外部引脚
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4.31所示，8255工作方式控制字和C口按位臵位/复位控制字格式如
图所示。
8255控制字8255实验单元电路图如图所示：
5 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并作为输入口，端口B工作在方式0并作为输出口。用一组开关信号接入端口A，端口B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）实验接线图如下图所示，按图连接实验线路图。
（2）编写实验程序，经编译、连接无误后装入系统。
（3）运行程序，改变拨动开关，同时观察LED显示，验证程序功能。 （4）点击?调试?下拉菜单中的?固化程序?项，将程序固化到系统存储器中。
（5）将短路跳线JDBG的短路块短接到RUN端，然后按复位按键，观察程序是否正常运行；关闭实验箱电源，稍等后再次打开电源，看固化的程序是否运行，验证程序功能。
（6）实验完毕后，请将短路跳线JDBG的短路块短接到DBG端。 实验程序清单（A82551.ASM） SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?) SSTACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE
START: MOV DX, 0646H
MOV AL, 90H OUT DX, AL
AA1: MOV DX, 0640H
IN AL, DX CALL DELAY MOV DX, 0642H OUT DX, AL JMP AA1
DELAY: PUSH CX
MOV CX, 0F00H
AA2: PUSH AX
POP AX LOOP AA2 POP CX RET
CODE ENDS END START
2. 流水灯显示实验
使8255的A口和B口均为输出，数据灯D7～D0由左向右，每次仅亮一个灯，循环显示，D15～D8与D7～D0正相反，由右向左，每次仅点亮一个灯，循环显示。 实验接线图如图所示。
实验步骤如下所述：
（1）按图4.35连接实验线路图。
（2）编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。 （3）运行程序，观察LED灯的显示，验证程序功能。 （4）自己改变流水灯的方式，编写程序。 （5）固化程序并脱机运行。
实验七 8254定时/计数器应用实验
1 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。 2 实验设备
PC机一台，TD-PITE实验装臵一套。 3 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‘KK1＋’5次后，产生一次计数中断，并在屏幕上显示一个字符‘M’。
2）. 定时应用实验。编写程序，应用8254的定时功能，产生一个1s的方波。 4 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=fCLKi÷fOUTi
其中fCLKi是输入时钟脉冲的频率，fOUTi是输出波形的频率。
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。 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。 控制字格式如表所示。
8254实验单元电路图如下图所示：
5 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MIR7，每当KK1＋按动5次后产生中断请求，在屏幕上显示字符?M?。 实验步骤：
（1）实验接线如图所示。
（2）编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。
（3）运行程序，按动KK1＋产生单次脉冲，观察实验现象。 （4）改变计数值，验证8254的计数功能。 实验程序清单 A8254 EQU 06C0H B8254 EQU 06C2H C8254 EQU 06C4H CON8254 EQU 06C6H SSTACK SEGMENT STACK
DW 32 DUP(?) SSTACK ENDS CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE, SS:SSTACK START: PUSH DS MOV AX, 0000H MOV DS, AX
MOV AX, OFFSET IRQ7 ;取中断入口地址 MOV SI, 003CH ;中断矢量地址 MOV [SI], AX ;填IRQ7的偏移矢量 MOV AX, CS ;段地址 MOV SI, 003EH
MOV [SI], AX ;填IRQ7的段地址矢量 CLI
POP DS ;初始化主片8259 MOV AL, 11H
OUT 20H, AL ;ICW1 MOV AL, 08H
OUT 21H, AL ;ICW2 MOV AL, 04H
OUT 21H, AL ;ICW3 MOV AL, 01H
OUT 21H, AL ;ICW4 MOV AL, 6FH ;OCW1 OUT 21H, AL ;8254 MOV DX, CON8254
MOV AL, 10H ;计数器0，方式0 OUT DX, AL MOV DX, A8254 MOV AL, 04H OUT DX, AL STI
AA1: JMP AA1
IRQ7: MOV DX, A8254 MOV AL, 04H
OUT DX, AL MOV AX, 014DH
INT 10H ;显示字符M MOV AX, 0120H INT 10H
MOV AL, 20H
OUT 20H, AL ;中断结束命令 IRET CODE ENDS END START