实验一 DEBUG调试工具熟悉、使用
一、 实验题目 熟悉、使用DEBUG 调试工具
二、 实验日期：2013/12/16
三、 实验目的
1. 了解并逐步熟悉汇编语言的编辑方法及特点.
2. 复习8088汇编语言的段结构、常用的指令与伪指令、存储空间的分配等。
3. 掌握汇编语言的编辑、汇编及连接的过程。
4. 了解并逐步掌握运用DEBUG 进行调试汇编语言程序。
5. 借助DEBUG 调试工具来发现汇编语言程序的错误所在并加以改正。
四、 实验内容：
1、 进入DEBUG
方法1：在Windows 开始菜单中单击运行命令，直接在运行对话框中输入"DEBUG"
方法2：在运行对话框中输入"CMD" 启动DOS 命令窗口后输入"DEBUG"
方法3：在程序、附件、命令提示符，启动DOS 命令窗口后输入"DEBUG"
2、DEBUG 命令格式
DEBUG 的每个命令都是一个字母，后跟一个或多个参数。下面对DEBUG 命令作几点说明。
·字母不分大小写。
·只使用16进制数，且不能带后缀H 。
·以空格或逗号作为命令各项之间的分隔符。分隔符只在两个数值之间是必须的。
·可以用Ctrl-C 或Ctrl-Break 终止命令的执行。
·若输入的命令有语法错误，则提示“Error ”, 并用“^”指出错误位置。
3、 常用的Debug 功能
用Debug 的R 命令查看、改变CPU 寄存器的内容；
用Debug 的D 命令查看内存中的内容；
用Debug 的E 命令改写内存中的内容；
用Debug 的U 命令将内存中的机器指令翻译成汇编指令； 用Debug 的T 命令执行一条机器指令
用Debug 的A 命令以汇编指令的格式在内存中写了一条机器指令
4、 用Debug 的R 命令查看、改变CPU 寄存器的内容；
R命令用来显示和修改寄存器的值，包括以下两种格式。
（1） R
显示所有寄存器和8个标志位的值，并反汇编CS:IP所指的指令。
（2） R
显示指定寄存器的值，并等待用户键入新的值，按回车键结束R 命令。
5、 用Debug 的D 命令查看内存中的内容；
D命令可以查看内存中的内容，D 命令的格式较多，只介绍本次实验中用到的格式，8086/8088CPU能够访问1M 内容，D 命令可以显示0000:0000H-FFFF:FFFFH中的任何一个单元的内存 如果想知道内存10000H 处的内容，可以用"d 段地址：偏移地址" 的格式来查看，如输入
-d 1000:0
使用 d 1000:9查看1000:9处的内容。
使用 d 1000:0 9查看1000:0-1000:9的内容
一进入Debug ，可直接使用D 命令直接查看，将列出Debug 预设的地址处的内容
6、 用Debug 的E 命令改写内存中的内容；
使用"e 起始地址 数据 数据 数据..." 的格式来进行 如将内存1000:0-1000:9单元中的内容分别写为0、1、2、
3、4、5、6、7、8、9
-e 1000:0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
也可以采用提问方式一个一个修改内存中的内容，如 输入e 1000:0，按Enter 键 输入修改的数据，再按空格键输入下一个要修改的数据，最后Enter 键结束操作。
输入字符串的格式：如-e 1000:10 1 'a' 2 "c++" 3 "IBM" 将输入1 a 2 c++ 3 IBM到相应单元
向内容中写入机器码，如 b80100 (代表 mov ax, 0001), b90200(代表 mov cx, 002), 01c8(代表 add ax, cx)，那么输入
-e 1000:0 b8 01 00 b9 02 00 01 c8就将该程序输入内容1000:0处，然后使用u 命令-u 1000:0可以将内存单元中的内容翻译成汇编指令。如果要执行该程序，首先用r 命令将cs 修改成1000，ip 修改成0，再执行t 命令，单步执行程序。执行T 命令时，CPU 执行CS:IP执行的指令并将IP 加1.
7、 用Debug 的A 命令以汇编指令的形式在内存中写了机器指令 示例：用A 命令，输入下列程序并运行
-a 1000:0
mov ax, 1
mov bx, 2
mov cx, 3
add ax, bx
add ax, cx
add ax, ax
直接按Enter 键结果输入。用r 命令将cs 修改成1000，ip 修改成0，再执行t 命令，单步执行程序。执行T 命令时，CPU 执行CS:IP执行的指令并将IP 加1.
实验二 设计汇编语言程序
一． 实验题目 设计汇编语言程序
二． 实验日期：2013/12/17
三． 实验目的
字符串统计程序设计
双字乘法程序设计
四． 实验内容
1． 字符串统计。
在数据段中建立一个缓冲区BUFFER ，变量VER ，编程使得程序
具有如下功能：从键盘输入一个子字符串存入VER ，从键盘输入包含一个或几个子字符串的字符串存入BUFFER 。统计BUFFER 中的字符串含有多少个子字符串以及每个子字符串的位置。
2． 双字乘法程序。
设计一个程序实现32位带符号双精度数乘法运算。由于只有8位和16位的乘法指令。因此32位乘法运算是不能直接用指令实现的。但可以用16位乘法指令，通过 4次想乘然后把部分积想加。对于带符号数，可以先根据绝对值求得积。然后判断积的符号，若积为负数，应将其用补码表示。
五、 程序设计
1、字符串统计程序设计
#include
using namespace std;
int main()
{
char a;int b=0,c=0,d=0,e=0,f=0;
cout
a=cin.get();
while(a!='\n')
{
if(a=128)
b++;
else if(a>='a'&&a='A'&&a
c++;
else if(a==' ')
d++;
else if(a>='0'&&a
e++;
else f++;
a=cin.get();
}
cout
cout
cout
}
分别统计出英文字母，空格，数字和其他字符的个数。
2、双字乘法程序设计
data segment
x dw 1,2;被乘数
y dw 3,4;乘数
z dw 4 dup (?);积
data ends
code segment
assume ds:data,cs:code
start:
mov ax,data
mov ds,ax
mov ax,x
mul y
mov z,ax
mov z+2,dx
mov ax,x+2
mul y
mov z+4,ax
mov z+6,dx
mov ax,x
mul y+2
add z+4,ax
adc z+6,dx
mov ax,x+2
mul y+2
adc z+8,ax
adc z+10,dx
adc z+12,0
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
实验三 8253定时器/计数器接口与数字电子琴
一、 实验题目 8253定时器/计数器接口与数字电子琴
二、 实验日期：2013/12/18
三、 实验目的
改变定时器2的计数值来改变声音频率，通过编程来获得声调（频率）和节奏（延时长短），使计算机演奏出乐曲来。
四、 实验内容
设计程序让微机演奏一段简单乐曲
利用DOS 的键盘管理功能。将微机变为一个具有简单功能的电子琴（选作）。
五、 程序设计
硬件设计
利用实验板上的8253计数/定时器和8255并行接口，定时器8253利用工作方式3产生一定频率信号，通过可编程的并行外围接口芯片8255控制频率信号的通断。
8255的A 口设置为输出，8255的A 口的低两位用来控制扬声器驱动，当输出端口的PA0位为“1”或为“0”时，将使控制驱动器的与门电路接通或关闭，使8253所发出的音频信号能到达驱动器或被阻断。这样通过控制PA0的变化，可使扬声器接通和断开，控制扬声器是否能发出声音。此外，通过控制PA0的通断时间，就能发出不同的音长。8255的PA1位为“1”时，控制8253定时器产生驱动扬声器发声的音频信号，该位为“0”则不发信号。8253有三个定时器，分为0号、1号和2号定时器，驱动扬声器的是0号定时器，该定时器
工作在方式3，是一个频率发生器，它负责向扬声器发送指定频率的脉冲信号。当8255的PA0和PA1都为1时，8253发出指定频率的声音信号的前提下，声音信号通过与门到达驱动器驱动扬声器发声。
硬件原理图如图1所示：
图2 扬声器驱动电路
软件设计
系统要求实现2个功能，电子琴和音乐盒的功能。两者发声的方法一样，只是一个数据是从键盘读取的，另一个是已经保存好的数据。首先我们可以用一个子程序实现单个音调的产生，对8253输入不同的计数初值生成不同频率的波形，然后延时一段时间。电子琴程序主要是读取键盘按键，根据键值产生不同的音调即可。而乐曲的播放先将乐曲的音符编码表和节拍编码表建立好的，然后在播放时读取数据。
1. 单音调子程序SOUND
单音调子程序的调用前需要进行以下几个方面工作：
1）确定相应的音调所对应的频率，查表可以得到，再由频率得到对应的8253计数初值。
2）确定音长，即一个音符所持续的时间。
在单音调子程序中实现发出一个音符的声音，持续所需的时间，流程图如图3所示：
图3 单音调子程序流程图
2．音乐盒程序
音乐盒的乐曲播放程序中需要有两组数据支持：一组是频率数据，一组是节拍时间数据。音符的频率可以通过简谱从频率表中查得。节拍时间就是音符的持续时间，取决于乐曲的速度和每个音符的节拍数据。如4/4（四四拍）中，每小节包括4拍，全音符持续4拍，二分音符持续2拍，四分音符持续一拍，八分音符持续半拍等。
有了音调与频率和时间的关系后，就可以按照乐曲的曲谱将每个音符的频率和持续的时间定义成两组数据表，然后编程依次取出表中的频率值和节拍值，调用单音调子程序就可依次产生各个音调，播放出乐曲。
在程序中存储几个乐曲数据，根据音乐盒子菜单选择相应的乐曲
演奏，读取对应的数据输出。
乐曲《两只老虎》的简谱如下：
两只老虎
1=C 4/4
1 2 3 1 | 1 2 3 1 | 3 4 5 - | 3 4 5 - |56 54 3 1 |56 54 3 1 |
2 5 1 - | 2 5 1 - |
对应的频率数据表Freq 、节拍数据表Time 如下：
TWOTIGERS_FRE DW 2 DUP(524,588,660,524,0) ；乐曲的频率表
DW 2 DUP(660,698,784,0)
DW 2 DUP(784,880,784,698,660,524,0) DW 2 DUP(588,392,524,0),1
TWOTIGERS_TIME DW 10 DUP(100),200,100,100,200 ；乐曲的时间表
DW 2 DUP(50,50,50,50,100,100) DW 2 DUP(100,100,200)
outb_p(0x34,0x43);
outb_p(LATCH&0xff,0x40);
outb_p(LATCH>>8,0x40);
outb(inb_p (0x21) & ~0x01, 0x21); //允许接收定时器中断
}
void do_timer(void)
{
这是定时器主程序，用于每隔一段时间后进行某些操作
}
[8253.asm]:
//以下是nasm 格式的汇编代码，这个中断处理函数必须用汇编 timer_interrupt:
push gs
push fs
push es
push ds
push ebp
push edi
push esi
push edx
push ecx
push ebx
push eax
; 如果你不在操作系统下使用，以下三行必须删除, 否则必须把0x10更改为内核段选择符
mov eax,0x10
mov ds,ax
mov es,ax
mov al,0x20
out 0xa0,al ;发送EOI
out 0x20,al
call do_timer
pop ebx
pop ecx
pop edx
pop esi
pop edi
pop ebp
pop ds
pop es
pop fs
pop gs
xor eax,eax
iretd
实验四 实时时钟实验
一、实验目的：
掌握ARM7嵌入式系统实验箱的使用方法；掌握LPC2148的内部定时器模块的使用方法；掌握LPC2148的RTC 模块的使用方法。
二、实验内容：
学习使用LPC2148的内部定时器以及RTC 模块；自行编程实现利用RTC 模块在串口调试助手上显示当前时间，自行编程实现利用定时器模块在串口调试助手上显示9-0的倒计时，间隔1S
三、实验原理：
1、定时器模块：对TOTC 设置，即设置定时器的值，TOPR ，设置预分频值，TOMCR 设置匹配模式，复位并中断，TOMR ，设置匹配值，TOTCR ，启动寄存器。
2、RTC 模块。设置RTC 基准时钟分频器。初始化RTC 时钟值，如year ，month 。报警中断设置，如CIIR ，AMR 等。启动RTC ，即CCR 的CLKKEN 位置位。读取完整时间寄存器值或等待中断。
四、实验步骤：
1. 在D:\ARM7_Tool\Debug_Tool\R340安装RTC 驱动；
2. 打开对应的IAR 工作空间RS232_SMG；
3. 修改主程序使其达到实验内容的要求并仿真直至程序无误；
4. 将程序烧入试验箱中，运行；
5. 打开D:\ARM7_Tool\Debug_Tool\串口调试助手V2.2
6. 我的电脑-管理-设备管理器-端口（com 和lpt ）-观测串口号com4，修改串口调试助手对应的串口号，选择十六进制发送，手动发送。
五、实验程序：
RTC 实时时钟：
#include"includes.h"
#include
#include
#define UART_BPS 9600
uint8 strymd[16]=" ";
uint8 strhms[16]=" : : ";
void DelayNS(uint32 dly){
uint32 i;
for(;dly>0;dly--);
for(i=0;i
}
void UART0_Ini(void){
U0LCR = 0x83;
U0DLM = 0x00;
U0DLL = 0x14;
U0LCR = 0x03;
}
void UART0_SendByte(uint8 data)
{
U0THR = data;
while((U0LSR & 0x40) == 0);
}
uint8 UART0_RcvByte(viod){
uint8 rcv_data;
while((U0LSR&0x01)==0);
rcv_data = U0RBR;
return rcv_data;
}
void UART0_SendStr(uint8 const *str){
while(1){
if(*str == '\0')break;
UART0_SendByte(*str++); }
}
void RTCIni(void){
PREINT = 95;
PREFRAC = 0;
YEAR = 2005;
MONTH = 6;
DOM = 10;
HOUR = 8;
MIN = 30;
SEC = 0;
CIIR = 0x01;
CCR = 0x01;
}
struct DATE{
uint16 year;
uint8 mon;
uint8 day; // uint8 dow;
};
struct TIME{
uint8 hour;
uint8 min;
uint8 sec;
} ;
void GetTime(struct DATE *d,struct TIME *t){ d->year = YEAR;
d->mon = MONTH;
d->day = DOM;
t->hour = HOUR;
t->min = MIN;
t->sec = SEC;
}
void timefuz(struct DATE *d,struct TIME *t){ strymd[0]=d->year/1000+'0';
strymd[1]=d->year/100%10+'0';
strymd[2]=d->year/10%10+'0';
strymd[3]=d->year%10+'0';
strymd[5]=d->mon/10+'0';
strymd[6]=d->mon%10+'0';
strymd[8]=d->day/10+'0';
strymd[9]=d->day%10+'0';
strhms[0]=t->hour/10+'0';
strhms[1]=t->hour%10+'0';
strhms[3]=t->min/10+'0';
strhms[4]=t->min%10+'0';
strhms[6]=t->sec/10+'0';
strhms[7]=t->sec%10+'0';}
int main(void){
RTCIni();
struct DATE *d;
struct TIME *t ;
d = (struct DATE*)malloc(sizeof(struct DATE)); t = (struct TIME*)malloc(sizeof(struct TIME)); while(1){
while((T0IR & 0x01) == 0);
T0IR = 0x01;
GetTime(d,t);
timefuz(d,t);
UART0_SendStr(strymd);
UART0_SendStr(strhms); }
free(d);
free(t);
return 0;}
TIMR 显示0-10秒
void Time0Init(void){
T0PR = 99;
T0MCR = 0x03;
T0MR0 = 110592;
T0TCR = 0x03;
T0TCR = 0x01;}
int main(void){
Time0Init();
uint8 Char = '9';
while(1){
while((T0IR & 0x01) == 0);
T0IR = 0x01;
UART0_SendByte(Char);
Char--;
if(Char =='/')
Char = '9'; }
return 0;}
实验五 8255并行接口键盘实验
一、 实验目的和要求
1. 学习利用并行接口芯片8255构成并行接口电路的基本方法。
2. 熟悉掌握并行接口芯片8255的基本性能及在实际应用中硬件连
接、初始化编程方法。
二、 实验内容
编写程序，使8255的219口为输出口，218为输入口，从218口将K0~K7作为一个字读入，再从219口输出这一反码字节。
三、 实验算法
先初始化8255，将219口设置为输出口，218为输入口；再通过输入指令从8255的218口读入数据；最后通过输出指令将数据从8255的219口输出，在灯上显示出来。
四、实验电路图
电路图如下所示：
五、程序清单
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
START:
MOV DX,21BH ； 初始化8255
MOV AL,90H
OUT DX,AL
BG: MOV DX,218H ；从8255的218口（即A 口）读入数据
IN AL,DX ；数据存放到AL 里
MOV DX,219H ；从8255的219口（即B 口）输
出数据
OUT DX,AL
JMP BG ；无限循环输入输出
CODE ENDS
END START
六、实验现象、结果与分析
随意扳动K0～Ｋ７，218口接收输入的数据，219口输出相应的数据到L0～L7，使对应指示灯亮。
七、实验体会
通过本实验了解8255的工作特性，初步知道了怎么用8255进行编程控制。
八、主要仪器设备
计算机、接口实验箱平台
实践体会
本次计算机综合实践，使我对微机原理及接口技术有了进一步的了解。原来并不太清楚是什么意思，一直都很模糊，听课本也是很迷茫；而之前的那些单元实验，也没有都做好。之前做的实验，由于大部分是验证性的，所以就很被动地去做，甚至并没有想为什么要那样
连电路，内部的代码更没有认真看。这次课程设计，因为要自己去设计整个过程，所以就不得不去了解学习自己原来并没有真正弄懂的东西。比如一些程序的代码的意思，汇编语言的逻辑，比如一些芯片的用途。使我对前面所做的实验有了原理性的了解，回头看一些实验，也知其然其所以然了。同时对课本上讲的一些内容，不再像以前那样觉得抽象，通过这次设实践，有了具体的理解。
同时，我也知道了设计一个项目，应该如何下手。应该先对项目要求有个全面的了解，知道要做什么，然后根据要求所要涉及到的知识我们要主动去摄取，结合自己已学过的，再对整体框架有个感知，心里有数后，进行设计。设计时用流程图，这很重要，这样整个思路就很清晰，而且是按照软硬件语言的逻辑顺序进行，就很方便。设计过程可以分模块，不要一开始就想把所有的功能都实现了，应该一个模块一个模块地实现，再总的连起来，实现最后的总模块。在每个模块设计时，尽量想到比较简单的设计，简化编程和电路，也可少出错。对微机是这样，对其他的像数字系统设计，也是一样的。
因此，我也觉得微机实验的这种形式的课程设计是很好也很有必要的。对我们对微机实验的理解有很大帮助。
实验一 DEBUG调试工具熟悉、使用
一、 实验题目 熟悉、使用DEBUG 调试工具
二、 实验日期：2013/12/16
三、 实验目的
1. 了解并逐步熟悉汇编语言的编辑方法及特点.
2. 复习8088汇编语言的段结构、常用的指令与伪指令、存储空间的分配等。
3. 掌握汇编语言的编辑、汇编及连接的过程。
4. 了解并逐步掌握运用DEBUG 进行调试汇编语言程序。
5. 借助DEBUG 调试工具来发现汇编语言程序的错误所在并加以改正。
四、 实验内容：
1、 进入DEBUG
方法1：在Windows 开始菜单中单击运行命令，直接在运行对话框中输入"DEBUG"
方法2：在运行对话框中输入"CMD" 启动DOS 命令窗口后输入"DEBUG"
方法3：在程序、附件、命令提示符，启动DOS 命令窗口后输入"DEBUG"
2、DEBUG 命令格式
DEBUG 的每个命令都是一个字母，后跟一个或多个参数。下面对DEBUG 命令作几点说明。
·字母不分大小写。
·只使用16进制数，且不能带后缀H 。
·以空格或逗号作为命令各项之间的分隔符。分隔符只在两个数值之间是必须的。
·可以用Ctrl-C 或Ctrl-Break 终止命令的执行。
·若输入的命令有语法错误，则提示“Error ”, 并用“^”指出错误位置。
3、 常用的Debug 功能
用Debug 的R 命令查看、改变CPU 寄存器的内容；
用Debug 的D 命令查看内存中的内容；
用Debug 的E 命令改写内存中的内容；
用Debug 的U 命令将内存中的机器指令翻译成汇编指令； 用Debug 的T 命令执行一条机器指令
用Debug 的A 命令以汇编指令的格式在内存中写了一条机器指令
4、 用Debug 的R 命令查看、改变CPU 寄存器的内容；
R命令用来显示和修改寄存器的值，包括以下两种格式。
（1） R
显示所有寄存器和8个标志位的值，并反汇编CS:IP所指的指令。
（2） R
显示指定寄存器的值，并等待用户键入新的值，按回车键结束R 命令。
5、 用Debug 的D 命令查看内存中的内容；
D命令可以查看内存中的内容，D 命令的格式较多，只介绍本次实验中用到的格式，8086/8088CPU能够访问1M 内容，D 命令可以显示0000:0000H-FFFF:FFFFH中的任何一个单元的内存 如果想知道内存10000H 处的内容，可以用"d 段地址：偏移地址" 的格式来查看，如输入
-d 1000:0
使用 d 1000:9查看1000:9处的内容。
使用 d 1000:0 9查看1000:0-1000:9的内容
一进入Debug ，可直接使用D 命令直接查看，将列出Debug 预设的地址处的内容
6、 用Debug 的E 命令改写内存中的内容；
使用"e 起始地址 数据 数据 数据..." 的格式来进行 如将内存1000:0-1000:9单元中的内容分别写为0、1、2、
3、4、5、6、7、8、9
-e 1000:0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
也可以采用提问方式一个一个修改内存中的内容，如 输入e 1000:0，按Enter 键 输入修改的数据，再按空格键输入下一个要修改的数据，最后Enter 键结束操作。
输入字符串的格式：如-e 1000:10 1 'a' 2 "c++" 3 "IBM" 将输入1 a 2 c++ 3 IBM到相应单元
向内容中写入机器码，如 b80100 (代表 mov ax, 0001), b90200(代表 mov cx, 002), 01c8(代表 add ax, cx)，那么输入
-e 1000:0 b8 01 00 b9 02 00 01 c8就将该程序输入内容1000:0处，然后使用u 命令-u 1000:0可以将内存单元中的内容翻译成汇编指令。如果要执行该程序，首先用r 命令将cs 修改成1000，ip 修改成0，再执行t 命令，单步执行程序。执行T 命令时，CPU 执行CS:IP执行的指令并将IP 加1.
7、 用Debug 的A 命令以汇编指令的形式在内存中写了机器指令 示例：用A 命令，输入下列程序并运行
-a 1000:0
mov ax, 1
mov bx, 2
mov cx, 3
add ax, bx
add ax, cx
add ax, ax
直接按Enter 键结果输入。用r 命令将cs 修改成1000，ip 修改成0，再执行t 命令，单步执行程序。执行T 命令时，CPU 执行CS:IP执行的指令并将IP 加1.
实验二 设计汇编语言程序
一． 实验题目 设计汇编语言程序
二． 实验日期：2013/12/17
三． 实验目的
字符串统计程序设计
双字乘法程序设计
四． 实验内容
1． 字符串统计。
在数据段中建立一个缓冲区BUFFER ，变量VER ，编程使得程序
具有如下功能：从键盘输入一个子字符串存入VER ，从键盘输入包含一个或几个子字符串的字符串存入BUFFER 。统计BUFFER 中的字符串含有多少个子字符串以及每个子字符串的位置。
2． 双字乘法程序。
设计一个程序实现32位带符号双精度数乘法运算。由于只有8位和16位的乘法指令。因此32位乘法运算是不能直接用指令实现的。但可以用16位乘法指令，通过 4次想乘然后把部分积想加。对于带符号数，可以先根据绝对值求得积。然后判断积的符号，若积为负数，应将其用补码表示。
五、 程序设计
1、字符串统计程序设计
#include
using namespace std;
int main()
{
char a;int b=0,c=0,d=0,e=0,f=0;
cout
a=cin.get();
while(a!='\n')
{
if(a=128)
b++;
else if(a>='a'&&a='A'&&a
c++;
else if(a==' ')
d++;
else if(a>='0'&&a
e++;
else f++;
a=cin.get();
}
cout
cout
cout
}
分别统计出英文字母，空格，数字和其他字符的个数。
2、双字乘法程序设计
data segment
x dw 1,2;被乘数
y dw 3,4;乘数
z dw 4 dup (?);积
data ends
code segment
assume ds:data,cs:code
start:
mov ax,data
mov ds,ax
mov ax,x
mul y
mov z,ax
mov z+2,dx
mov ax,x+2
mul y
mov z+4,ax
mov z+6,dx
mov ax,x
mul y+2
add z+4,ax
adc z+6,dx
mov ax,x+2
mul y+2
adc z+8,ax
adc z+10,dx
adc z+12,0
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
实验三 8253定时器/计数器接口与数字电子琴
一、 实验题目 8253定时器/计数器接口与数字电子琴
二、 实验日期：2013/12/18
三、 实验目的
改变定时器2的计数值来改变声音频率，通过编程来获得声调（频率）和节奏（延时长短），使计算机演奏出乐曲来。
四、 实验内容
设计程序让微机演奏一段简单乐曲
利用DOS 的键盘管理功能。将微机变为一个具有简单功能的电子琴（选作）。
五、 程序设计
硬件设计
利用实验板上的8253计数/定时器和8255并行接口，定时器8253利用工作方式3产生一定频率信号，通过可编程的并行外围接口芯片8255控制频率信号的通断。
8255的A 口设置为输出，8255的A 口的低两位用来控制扬声器驱动，当输出端口的PA0位为“1”或为“0”时，将使控制驱动器的与门电路接通或关闭，使8253所发出的音频信号能到达驱动器或被阻断。这样通过控制PA0的变化，可使扬声器接通和断开，控制扬声器是否能发出声音。此外，通过控制PA0的通断时间，就能发出不同的音长。8255的PA1位为“1”时，控制8253定时器产生驱动扬声器发声的音频信号，该位为“0”则不发信号。8253有三个定时器，分为0号、1号和2号定时器，驱动扬声器的是0号定时器，该定时器
工作在方式3，是一个频率发生器，它负责向扬声器发送指定频率的脉冲信号。当8255的PA0和PA1都为1时，8253发出指定频率的声音信号的前提下，声音信号通过与门到达驱动器驱动扬声器发声。
硬件原理图如图1所示：
图2 扬声器驱动电路
软件设计
系统要求实现2个功能，电子琴和音乐盒的功能。两者发声的方法一样，只是一个数据是从键盘读取的，另一个是已经保存好的数据。首先我们可以用一个子程序实现单个音调的产生，对8253输入不同的计数初值生成不同频率的波形，然后延时一段时间。电子琴程序主要是读取键盘按键，根据键值产生不同的音调即可。而乐曲的播放先将乐曲的音符编码表和节拍编码表建立好的，然后在播放时读取数据。
1. 单音调子程序SOUND
单音调子程序的调用前需要进行以下几个方面工作：
1）确定相应的音调所对应的频率，查表可以得到，再由频率得到对应的8253计数初值。
2）确定音长，即一个音符所持续的时间。
在单音调子程序中实现发出一个音符的声音，持续所需的时间，流程图如图3所示：
图3 单音调子程序流程图
2．音乐盒程序
音乐盒的乐曲播放程序中需要有两组数据支持：一组是频率数据，一组是节拍时间数据。音符的频率可以通过简谱从频率表中查得。节拍时间就是音符的持续时间，取决于乐曲的速度和每个音符的节拍数据。如4/4（四四拍）中，每小节包括4拍，全音符持续4拍，二分音符持续2拍，四分音符持续一拍，八分音符持续半拍等。
有了音调与频率和时间的关系后，就可以按照乐曲的曲谱将每个音符的频率和持续的时间定义成两组数据表，然后编程依次取出表中的频率值和节拍值，调用单音调子程序就可依次产生各个音调，播放出乐曲。
在程序中存储几个乐曲数据，根据音乐盒子菜单选择相应的乐曲
演奏，读取对应的数据输出。
乐曲《两只老虎》的简谱如下：
两只老虎
1=C 4/4
1 2 3 1 | 1 2 3 1 | 3 4 5 - | 3 4 5 - |56 54 3 1 |56 54 3 1 |
2 5 1 - | 2 5 1 - |
对应的频率数据表Freq 、节拍数据表Time 如下：
TWOTIGERS_FRE DW 2 DUP(524,588,660,524,0) ；乐曲的频率表
DW 2 DUP(660,698,784,0)
DW 2 DUP(784,880,784,698,660,524,0) DW 2 DUP(588,392,524,0),1
TWOTIGERS_TIME DW 10 DUP(100),200,100,100,200 ；乐曲的时间表
DW 2 DUP(50,50,50,50,100,100) DW 2 DUP(100,100,200)
outb_p(0x34,0x43);
outb_p(LATCH&0xff,0x40);
outb_p(LATCH>>8,0x40);
outb(inb_p (0x21) & ~0x01, 0x21); //允许接收定时器中断
}
void do_timer(void)
{
这是定时器主程序，用于每隔一段时间后进行某些操作
}
[8253.asm]:
//以下是nasm 格式的汇编代码，这个中断处理函数必须用汇编 timer_interrupt:
push gs
push fs
push es
push ds
push ebp
push edi
push esi
push edx
push ecx
push ebx
push eax
; 如果你不在操作系统下使用，以下三行必须删除, 否则必须把0x10更改为内核段选择符
mov eax,0x10
mov ds,ax
mov es,ax
mov al,0x20
out 0xa0,al ;发送EOI
out 0x20,al
call do_timer
pop ebx
pop ecx
pop edx
pop esi
pop edi
pop ebp
pop ds
pop es
pop fs
pop gs
xor eax,eax
iretd
实验四 实时时钟实验
一、实验目的：
掌握ARM7嵌入式系统实验箱的使用方法；掌握LPC2148的内部定时器模块的使用方法；掌握LPC2148的RTC 模块的使用方法。
二、实验内容：
学习使用LPC2148的内部定时器以及RTC 模块；自行编程实现利用RTC 模块在串口调试助手上显示当前时间，自行编程实现利用定时器模块在串口调试助手上显示9-0的倒计时，间隔1S
三、实验原理：
1、定时器模块：对TOTC 设置，即设置定时器的值，TOPR ，设置预分频值，TOMCR 设置匹配模式，复位并中断，TOMR ，设置匹配值，TOTCR ，启动寄存器。
2、RTC 模块。设置RTC 基准时钟分频器。初始化RTC 时钟值，如year ，month 。报警中断设置，如CIIR ，AMR 等。启动RTC ，即CCR 的CLKKEN 位置位。读取完整时间寄存器值或等待中断。
四、实验步骤：
1. 在D:\ARM7_Tool\Debug_Tool\R340安装RTC 驱动；
2. 打开对应的IAR 工作空间RS232_SMG；
3. 修改主程序使其达到实验内容的要求并仿真直至程序无误；
4. 将程序烧入试验箱中，运行；
5. 打开D:\ARM7_Tool\Debug_Tool\串口调试助手V2.2
6. 我的电脑-管理-设备管理器-端口（com 和lpt ）-观测串口号com4，修改串口调试助手对应的串口号，选择十六进制发送，手动发送。
五、实验程序：
RTC 实时时钟：
#include"includes.h"
#include
#include
#define UART_BPS 9600
uint8 strymd[16]=" ";
uint8 strhms[16]=" : : ";
void DelayNS(uint32 dly){
uint32 i;
for(;dly>0;dly--);
for(i=0;i
}
void UART0_Ini(void){
U0LCR = 0x83;
U0DLM = 0x00;
U0DLL = 0x14;
U0LCR = 0x03;
}
void UART0_SendByte(uint8 data)
{
U0THR = data;
while((U0LSR & 0x40) == 0);
}
uint8 UART0_RcvByte(viod){
uint8 rcv_data;
while((U0LSR&0x01)==0);
rcv_data = U0RBR;
return rcv_data;
}
void UART0_SendStr(uint8 const *str){
while(1){
if(*str == '\0')break;
UART0_SendByte(*str++); }
}
void RTCIni(void){
PREINT = 95;
PREFRAC = 0;
YEAR = 2005;
MONTH = 6;
DOM = 10;
HOUR = 8;
MIN = 30;
SEC = 0;
CIIR = 0x01;
CCR = 0x01;
}
struct DATE{
uint16 year;
uint8 mon;
uint8 day; // uint8 dow;
};
struct TIME{
uint8 hour;
uint8 min;
uint8 sec;
} ;
void GetTime(struct DATE *d,struct TIME *t){ d->year = YEAR;
d->mon = MONTH;
d->day = DOM;
t->hour = HOUR;
t->min = MIN;
t->sec = SEC;
}
void timefuz(struct DATE *d,struct TIME *t){ strymd[0]=d->year/1000+'0';
strymd[1]=d->year/100%10+'0';
strymd[2]=d->year/10%10+'0';
strymd[3]=d->year%10+'0';
strymd[5]=d->mon/10+'0';
strymd[6]=d->mon%10+'0';
strymd[8]=d->day/10+'0';
strymd[9]=d->day%10+'0';
strhms[0]=t->hour/10+'0';
strhms[1]=t->hour%10+'0';
strhms[3]=t->min/10+'0';
strhms[4]=t->min%10+'0';
strhms[6]=t->sec/10+'0';
strhms[7]=t->sec%10+'0';}
int main(void){
RTCIni();
struct DATE *d;
struct TIME *t ;
d = (struct DATE*)malloc(sizeof(struct DATE)); t = (struct TIME*)malloc(sizeof(struct TIME)); while(1){
while((T0IR & 0x01) == 0);
T0IR = 0x01;
GetTime(d,t);
timefuz(d,t);
UART0_SendStr(strymd);
UART0_SendStr(strhms); }
free(d);
free(t);
return 0;}
TIMR 显示0-10秒
void Time0Init(void){
T0PR = 99;
T0MCR = 0x03;
T0MR0 = 110592;
T0TCR = 0x03;
T0TCR = 0x01;}
int main(void){
Time0Init();
uint8 Char = '9';
while(1){
while((T0IR & 0x01) == 0);
T0IR = 0x01;
UART0_SendByte(Char);
Char--;
if(Char =='/')
Char = '9'; }
return 0;}
实验五 8255并行接口键盘实验
一、 实验目的和要求
1. 学习利用并行接口芯片8255构成并行接口电路的基本方法。
2. 熟悉掌握并行接口芯片8255的基本性能及在实际应用中硬件连
接、初始化编程方法。
二、 实验内容
编写程序，使8255的219口为输出口，218为输入口，从218口将K0~K7作为一个字读入，再从219口输出这一反码字节。
三、 实验算法
先初始化8255，将219口设置为输出口，218为输入口；再通过输入指令从8255的218口读入数据；最后通过输出指令将数据从8255的219口输出，在灯上显示出来。
四、实验电路图
电路图如下所示：
五、程序清单
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE
START:
MOV DX,21BH ； 初始化8255
MOV AL,90H
OUT DX,AL
BG: MOV DX,218H ；从8255的218口（即A 口）读入数据
IN AL,DX ；数据存放到AL 里
MOV DX,219H ；从8255的219口（即B 口）输
出数据
OUT DX,AL
JMP BG ；无限循环输入输出
CODE ENDS
END START
六、实验现象、结果与分析
随意扳动K0～Ｋ７，218口接收输入的数据，219口输出相应的数据到L0～L7，使对应指示灯亮。
七、实验体会
通过本实验了解8255的工作特性，初步知道了怎么用8255进行编程控制。
八、主要仪器设备
计算机、接口实验箱平台
实践体会
本次计算机综合实践，使我对微机原理及接口技术有了进一步的了解。原来并不太清楚是什么意思，一直都很模糊，听课本也是很迷茫；而之前的那些单元实验，也没有都做好。之前做的实验，由于大部分是验证性的，所以就很被动地去做，甚至并没有想为什么要那样
连电路，内部的代码更没有认真看。这次课程设计，因为要自己去设计整个过程，所以就不得不去了解学习自己原来并没有真正弄懂的东西。比如一些程序的代码的意思，汇编语言的逻辑，比如一些芯片的用途。使我对前面所做的实验有了原理性的了解，回头看一些实验，也知其然其所以然了。同时对课本上讲的一些内容，不再像以前那样觉得抽象，通过这次设实践，有了具体的理解。
同时，我也知道了设计一个项目，应该如何下手。应该先对项目要求有个全面的了解，知道要做什么，然后根据要求所要涉及到的知识我们要主动去摄取，结合自己已学过的，再对整体框架有个感知，心里有数后，进行设计。设计时用流程图，这很重要，这样整个思路就很清晰，而且是按照软硬件语言的逻辑顺序进行，就很方便。设计过程可以分模块，不要一开始就想把所有的功能都实现了，应该一个模块一个模块地实现，再总的连起来，实现最后的总模块。在每个模块设计时，尽量想到比较简单的设计，简化编程和电路，也可少出错。对微机是这样，对其他的像数字系统设计，也是一样的。
因此，我也觉得微机实验的这种形式的课程设计是很好也很有必要的。对我们对微机实验的理解有很大帮助。