【汇编与接口技术】Proteus仿真实验

2023-06-06 14:31| 来源: 网络整理| 查看: 265

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1实验目的学习使用Proteus仿真接口实验；掌握CPU、接口芯片和外设的连接；掌握汇编语言的编写和调试方法。 2实验内容 PA口接8个拨动开关K1-K8，PB口接8个LED。初始由开关K1-K8设定8位不同的值，当执行程序后LED按K1-K8初始设定的值点亮，并向右流动。8255工作在0方式。手动产生单脉冲作为中断请求信号连接到MIRQ3上和SIRT10上。每按一次开关产生一次中断，使LED交替点亮和熄灭。8255的PC6作为中断源连接到MIRQ3上，每向8259A发出中断请求，使LED指示等交替点亮和熄灭。中断5次后程序退出。 3实验过程及结果 3.1 8255实验选择元器件 CPU：8086 接口芯片：8255A 译码电路：74LS138 用于选择接口芯片端口由于proteus中有AD0–AD15部分总线是地址/数据分时复用的，因此需要使用74LS373地址锁存，74LS138作数据驱动，进行地址/数据线的分割。另外还需要LED灯（LED-YELLOW）、开关（SWITCH）、电阻（RES）连线 a) 8086相关连线 8086总线标号；将两片74LS373和两片74LS245连接到总线；转换为16位地址线和16位数据线；使能端连线.

图 1 8086连线图 2 8086连线 b）连接片选线和8255面向8086的连线

片选连线

c) 连接开关 8个开关连接到A口，同时连接电阻和电源。注意接线美观。

在这里插入图片描述 d) 连接LED灯注意接线美观；注意电阻值不宜太大。 e) 完成接线；电路图见附录。 3. 写源程序右击 8086 芯片，点击EDIT SOURSE CODE,粘贴常规实验中完成的实验源代码。流水灯连线运行信息 4. 运行程序，发现达到预期效果。

3.2 8259 主片/从片控制中断

由于Proteus不具备dos中断功能，因此无法完成“在屏幕上显示字符”的任务。因此我将实验内容改为：由单脉冲控制中断，每中断一次，LED灯改变状态。

连线 a) 连接CPU。连线方式与8255相同。 b) 连接片选线，需要连接三片芯片。不能漏接。在这里插入图片描述

端口地址分别为：PORTA -0F0H ；PORTB EQU 0F2H；PORTC EQU 0F4H；CTRL EQU 0F6H ；主片0E0H、0E2H；从片： 0E8H、0EAH c) 连接8255，用于LED灯的显示。其中PA0,PA1由主片IRQ3控制，PB0,PB1由从片IRQ3控制在这里插入图片描述 d）连接8259，分为主片和从片，主片IRQ3控制中断，IRQ2连接从片，从片的IRQ3也连接到一个脉冲信号产生装置button。

在这里插入图片描述 2. 编写源程序最关键的地方在于，Proteus仿真需要编写中断初始化程序：

; 8259 初始化 CLI ; icw1 边缘,多片使用 MOV AL, 00010001B MOV DX,ICW1 OUT DX,AL MOV AL, 00010001B ;从片要定义多片？ MOV DX,ICWF1 OUT DX,AL ; ICW2 中断号 MOV AL, 50H MOV DX,ICW2 OUT DX,AL MOV AL, 40H MOV DX,ICWF2 OUT DX,AL ;ICW3 MOV AL,00000100B MOV DX,ICW3 OUT DX,AL MOV AL,00000010B MOV DX,ICWF3 OUT DX,AL ; ICW4 MOV AL, 00000001B MOV DX,ICW4 OUT DX,AL MOV AL, 00000101B MOV DX,ICWF4 OUT DX,AL ; OCW1 MOV AL,11110011B MOV DX,OCW1 OUT DX,AL MOV AL,11110111B MOV DX,OCWF1 OUT DX,AL 这其实是实验中最关键的部分，特别注意从片的定义方法。在定义中断向量表时，需要注意到第三位为IRQi。在书写中断服务程序时，需要注意关闭中断的方式。调试修改代码通常需要经过很多次调试才能不出错。实验结果观察输出信息和LED状态，发现达到了预期效果。在这里插入图片描述

3.3 8255控制8259

这个实验应当在上个实验的基础上进行。通过8255的PC6输出高低电平控制中断，每中断一次LED灯变换一次。

连线 8086、片选、LED接法不再赘述，只要将8259的IR3接到PC6即可。在这里插入图片描述

编码编码关键仍是初始化和一些细节。详细代码和注释见附录运行结果可以观察到小灯闪烁5次。在这里插入图片描述

实验中碰到的问题如何装载程序？一开始采用的是先用dosbox编译生成.exe文件再装载到8086中，这种方法比较繁琐，我不知道编译了多少exe…；也可以直接载Proteus中编写程序，但是要安装编译器（系统-编译设置-安装）如何连接CPU和8255完成片选？应用74LS138完成片选。经过多次实验发现，如果选择0FFH以上的端口，即便采用与非门也始终无法成功片选，不知何故。同时如果采用连续端口，流水灯不会流动，不知何故。为什么“流水灯”胡乱点亮，一点都不流水？因为延时时间设置得比较短（200），所以视觉上流水灯没有按顺序点亮。一开始还以为程序写错了。为什么会出现如下报错？在这里插入图片描述

延时时间设置得太大。为什么出现了这种报错？在这里插入图片描述

可能是堆栈段定义错误，也可能是没能编译执行程序。在8259第一个实验中，碰到的主要问题有：从片的ICW1如何设置? 应设置为00010001B。表示边沿出发，多片使用，要写ICW4。结束中断顺序对运行结果有影响吗？有影响。应该先结束主片再结束从片。为什么8259的A0要连接A1地址线？否则就是无法片选成功。似乎和奇偶有关。报错后如何排查错误？首先检查电路图，确保没有问题之后，大多数报错都是由于代码有问题。比如：[GENERAL] CAS[0…2] disabled [U11] 这个报错，看似是CAS没有连接正确，实则为从片初始化有问题。其次可以通过运行程序，观察运行信息的办法排错。Proteus运行信息界面忠实记录操作的内容和时间，可以排查程序错误出现在哪个部分。最后需要注意一些细节错误。比如，子程序要push 和pop用到的寄存器，屏蔽字的定义，数据段定义类型，函数结尾应当RET，正确定义延时函数等等。在8259-8255实验中，碰到的主要问题有：中断正常，但是灯泡不亮。原因是没有进行第二次初始化！注意8255控制端口既要负责给出PC6信号，也要对PB控制，因此点亮灯泡前必须再次初始化。被这个问题困扰了几个小时。由此总结另一种排错技巧：可以将点亮LED的代码插入代码段的不同位置，如果运行程序成功点亮，那么点亮之前的代码基本正确。为什么主程序最后必须写上一个无穷循环？无解，否则程序会出错 5 主要参考资料《微型计算机接口技术及应用》刘乐善课程ppthttps://www.bilibili.com/video/BV1fu411r7x1/?spm_id_from=333.788&vd_source=8f5b28d9992a394432507eea910b9456 6 源码和电路图

8255实验在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

ICW1 EQU 0E0H ICW2 EQU 0E2H ICW3 EQU 0E2H ICW4 EQU 0E2H OCW1 EQU 0E2H OCW2 EQU 0E0H OCW3 EQU 0E0H LED DB 01011010B T DW 0AH DATAS ENDS EXTRA SEGMENT ; ;附加段 EXTRA ENDS STACK SEGMENT PARA STACK 'STACK' ;堆栈段 STAPN DB 800H DUP (00H) ;定义100字节空间 TOP EQU LENGTH STAPN STACK ENDS CODE SEGMENT MAIN PROC FAR ;过程定义语句 ;说明4个段寄存器分别与哪些段有关 ASSUME CS:CODE, DS:DATAS,ES:EXTRA,SS:STACK START:MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV AX, EXTRA MOV ES,AX MOV AX,STACK MOV SS,AX ; 8255 初始化=========================================== MOV DX,CTRL MOV AL,90H OUT DX,AL ; 8259 初始化=========================================== CLI ; icw1 MOV AL, 00010011B MOV DX,ICW1 OUT DX,AL ; ICW2 中断号 MOV AL, 40H MOV DX,ICW2 OUT DX,AL ; ICW4 MOV AL, 00000001B MOV DX,ICW4 OUT DX,AL ; OCW1 MOV AL,11110111B MOV DX,OCW1 OUT DX,AL ; 设置中断向量表======================================== ; IR0 MOV AX,0000H MOV ES,AX MOV BX,43H*4 MOV AX,OFFSET IR0 MOV ES:[BX],AX MOV AX,CS MOV ES:[BX+2],AX ; 置PC6低位=============================================== MOV DX,CTRL MOV AL,00001100B OUT DX,AL CALL DELAY MOV CX,T ;中断次数 LLL: STI MOV DX,CTRL MOV AL,00001101B ;高电平，触发中断 OUT DX,AL CALL DELAY ;此处应有中断 MOV DX,CTRL MOV AL,00001100B OUT DX,AL CALL DELAY DEC CX CMP CX,0 JNZ LLL L1: JMP L1 ;咱也不知道为啥，反正不加就报错 RET MAIN ENDP ;MAIN过程结束 ;延时子程序=================================== DELAY PROC PUSH CX MOV CX,5555H LP: DEC CX CMP CX,0 JNZ LP POP CX RET DELAY ENDP ;中断服务程序================================================= IR0 PROC CLI PUSH DX PUSH AX ;重要，，重新给命令字点亮灯泡 MOV DX,CTRL MOV AL,90H OUT DX,AL MOV AL,LED NOT AL MOV LED,AL MOV DX,PORTB OUT DX,AL CALL DELAY ; 写OCW2 结束中断 MOV DX,OCW2 MOV AL, 00100000B OUT DX,AL POP AX POP DX STI IRET IR0 ENDP CODE ENDS ;代码段结束 END MAIN ;整个源代码结束

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