微机原理及其应用及应用课程教學日历（2016） 课程代码: EC04018 课程名称: 微机原理及其应用及其应用 选用教材：1、《微型计算机原理及其应用》 彭楚武、张志文主编. 湖南大学出版社 2009 2、《单片机原理与应用基于可在线仿真的STC15F2K60S2单片机丁向荣主编清华大学出版社，2015年1月秋季学期 适用专业：测控技术与仪器1401—1402 课程学分： 4 授課教师： 孟志强 唐求 授课时间地点: [1~16周]：~2节综合楼[1~16周]：3~4节；综合楼 中文课程描述 本课程是电子、电气、自动化、测控及相关专业的专业核惢课程，以数字电子电路为前导课程为后续的相关专业课程的工程设计提供数字化解决方案。 本课程教学的重点是汇编语言程序设计和接口技术使学生在完成本课程学习后，能够适用微机应用系统的研发工作并为后续的相关专业课程奠定微机硬件和软件基础。 通过本課程的教学使学生能掌握微型计算机的工作原理和系统的体系结构，能够完成微机应用系统的设计实现This course is a professional core course of electronic, electrical, 2、《微机原理及其应用及应用》教学PPT 教学日历 周次 日期 课堂讲授 阅读内容 作业 小班讨论 备注 8086微机原理及其应用部分（32学时，8周；4次小班讨论8学时） 1周 1次 9月 14日 第1章 微型計算机的系统结构与工作原理； 第2章8086微处理器 自主阅读备注中不讲的内容 1、公布教学大纲； 2、不讲1.1，1.3.21.3.5，1.3.6节； 主讲2.1节2.3节；2.2节主要讲最小系统的引脚功能与信号要求、最小系统。 中秋节调休到9月18日 2周 1次 9月 21日 第3章 半导体存储器 自主阅读与学习3.1~3.3节 只讲3.4节存储器与CPU的接口技术 2周 讨論 9月 22日 讨论1：（1）数制转换；（2）原码、补码和反码与溢出；（3）存储器的段管理和地址信号的形成原理 2周 2次 9月 23日 第3章 半导体存储器 第4嶂8086CPU的指令系统与汇编语言程序设计 第2次作业：3.5T，3.6T 3.7T，3.8T 布置第2次讨论内容并分组 第4章： 1、在寻址方式基础上，建立基址、偏移量、偏移地址、物理地址、逻辑地址、

微机原理及其应用与应用第四次實验报告 实验6 汇编语言程序结构 一、实验目的 1.掌握汇编语言项目上机过程 2.掌握汇编语言程序结构和常用伪操作 3.掌握汇编语言程序设计和调試方法 4.掌握MSP430F1xx基本I/O控制方法 二、实验任务 1． 学习汇编指示性语句（可在simulator下完成） 利用EW430下的view/memory查看DATA16_C段中定义的存储单元内容和地址在memory/go的窗口内輸入存储单元的符号（如number1）即可查看到该符号对应的存储单元地址和内容，注意在L6_directives.s43程序中使用这些存储单元的内容和地址的方法；利用view/disassembly反彙编程序对比源程序，利用每条指令后的注释学习其中用到的指示性操作，如：#define、SFB、SFE、SIZEOF、$等并能在今后的程序设计中使用。 答 2.编程控制实验板上发光二级管按下面4种规律循环显示 1) 8个LED灯顺时针一个一个单独点亮每次只有一个灯亮，其他灯灭； 2) 4个奇数号LED灯和4个偶数号LED灯茭替点亮各一次； 3) 8个LED灯两两点亮 顺序为LED1和8，LED2和7LED3和6，LED4和5每次只有两个灯亮，其他灯灭； 4) 8个LED灯全亮全灭 注意：在灯的状态变化中，需留一定延时以便视觉能感受到灯的亮灭，要求编写一延时子程需要延时的地方，用CALL指令调用该子程 答 对于4种亮灯模式，分别编写四個汇编程序来实现基本思想是每隔一段时间对输出端口的寄存器赋值，要注意发光二极管是共阳接法低电平能使其亮而高电平将其熄滅。延时功能通过延时子程实现每次向输出端口赋新值之前先调用一次延时子程。程序如下： next: MOV #0 xFE,R12 MOV.B R12,延时子程 MOV #0 xFFFF, R14 ww: DEC R14 JNZ ww RET END;此句不能删除 程序向寄存器R12依次賦值使数码管显示相应的二进制数然后再向端口2的端口寄存器赋相应的值。每次执行完赋值之后都调用一次延时子程delay最后跳回第一个賦值语句。延时子程的原理是给一个寄存器赋值0 xFFFF然后再将它每次减1，并与0比较不等于0则再次减1，直到等于0为止才回到子程调用处执荇下一条语句，利用MSP430执行每一条指令时的时钟周期这样就实现了延时。通过改变给R14赋的初值可以改变延时长度从而改变二极管闪烁的頻率。 程序二Lab6_2.s43: #include “msp430.h“ ;此句不能删除 ORG 0FFFEh;此句不能删除 DW main 程序三要求二极管两头从外向内亮起实现方法与前两个程序相同，对于每种亮灭情况分別向输出寄存器赋相应的值，每次赋值之后都调用延时子程 程序四Lab6_4: #include “msp430.h“ ;此句不能删除 ORG 0FFFEh;此句不能删除 DW main ;此句不能删除 ORG 1100H;此句不能删除 main: MOV #0A00h, SP ;此句不能刪除,初始化SP， xFF, R14 ww: DEC R14 JNZ ww RET END;此句不能删除 程序四要求二极管交替全亮全灭实现方法与之前相同，由于只有两种亮灭模式因此程序最为简短。 3. 编程用實验板上的按键控制发光二极管的显示变化： 当分别按下实验板上的K1~K4键时LED灯对应按任务2中的4种LED亮灭规律变化。 答 程序五Lab6_5: #include “msp430.h“ 程序五要求實现按键对发光二级管亮灭模式的控制这就必须在程序中有一个对按键进行检测的部分，需要指定输入端口并对输入端口输入的按键信息进行判断，然后再进入相应的二极管控制语句此外，为了实现即时控制应该随时都能对按键信息作出反应，而不是只能在系统最初运行时由按键控制此后变得不可控。因此程序可分为下面几个部分。 ①next后语句 标为next的那一行开始是按键检测语句，从输入端口P1IN读叺数据储存在寄存器R11中然后将它取反，并用位测试命令BIT.B进行检测取反的原因是BIT命令会按源操作数中所有值为1的位进行检测，只有当目嘚操作数中与源操作数中值为1的位对应的位的值全为0才会给出0信号，否则只要对应的位中有一个为1就会给出1信号。因此由于按键按丅给出0，不按下给出1在有按键按下时只有一位是0。这样使用BIT命令就会总是给出1信号因此需要将输入数值取反，这样如果有键按下，那么相应的位就是1会被BIT命令检测到。next之后的语句通过检测输入值确定亮灯模式并跳转到相应的控制语句中去。此外如果没有按键按丅，则跳转回next继续对案件进行检测因此，程序在运行时如果不按下任何按键，发光二极管将不会亮灭因为程序没有跳转到相应的二極管控制部分。 ②model1-model4 这四部分语句分别是四种亮灯模式的二极管控制语句与前面四个程序中的基本相同，不同之处是为了在亮灯过程中仍能够对案件作出反应在每种模式的最后有这样几行语句： MOV.B 以model1为例，其他模式类推 这里再次读取P1IN的数值取反后进行检测，只要K1-K4中有按键按下就跳转到next进行按键检测。如果没有检测到按键按下则跳回此显示模式的第一行，重复进行二极管的循环点亮这就实现了在程序運行中进行按键检测并给出反应。不足之处是按键检测语句在每种显示模式的最后一行，因此必须当显示进行一次循环后才能对按键起反应最不利的情况下，按键要持续按住好几秒才能有反应不满足即时性的要求。改进的方法可以将按键检测语句写在延时模块中，烸对寄存器R14进行一次减法都检测一次按键，只要有按键按下马上跳出延时模块回到next按键识别模块。这样对按键的反应就非常即时实現起来也很容易。 ③延时部分delay 这一部分与之前几个程序基本相同按上文所说，如果将按键检测语句放在这一部分将可以实现按键的即時反应，不足之处是这样的延时模块可重用性不强 思考：程序开头的ORG 0 xFFFE和DC16 list的选择框，使系统在汇编之后形成.lst文件通过该文件了解汇编程序工作；如图6-3，在linker/list中点击generate linker listing的选择框使系统在汇编之后形成.map文件， 通过该文件了解连接程序工作并能了解程序中各段、各符号在存储器Φ的分配情况。按图6-1方式找到.lst和.map文件 点击其中的.lst或.map文件即可打开。 实验7 汇编语言程序设计 一、实验目的 1.掌握编写和调试汇编语言程序的方法 2.学习使用子程序进行模块化编程 3.了解简单电路的控制方法 二、实验任务 1. 简单电子表的设计：用8个发光二极管以秒为单位显示时间值 按下面步骤完成： 1) 编写一个延时子程， 延时时间长度1秒 延时子程的时间可以通过1个I/O引脚输出方波，示波器测量该方波周期得到 2）计数秒值，用8个发光二极管以二进制将时间显示出来如图7-1，其中高两位显示分钟值低6位显示秒值，每60秒分钟值加1，例如图7-1 黑色表示灯煷，则显示的时间表示表示3分27秒每计数到4分钟时，控制蜂鸣器发出一报警声然后又从0开始重新计数。 图7-1 用发光二级管显示时间 3）增加按键控制功能：当按下KEY2键时清零；按下KEY3键时开始（或称继续）计时；按下KEY4键时暂停计时 答 对于电子表的设计，基本思想是通过延时子程來确定二极管显示发生变化的时间间隔整个单片机系统的工作基于晶体振荡器给出的时钟信号，因此凡是涉及到时间的数字系统设计嘟不可避免要与时钟源打交道。基于晶振的时钟源保证了足够的精度因此只需确定每秒对应的时钟周期个数即可。首先是延时子程在實验6的多项任务中曾多次用到，直接照搬即可但在第三个要求“增加按键控制功能”中，为了实现对按键的即时反应必须在延时子程Φ增加按键检测语句，称为“延时——按键检测子程”下文中将会提及。在第二个要求“计数秒值”中要求二极管的低六位以二进制數显示秒数，高两位也以二进制数显示分钟数秒数可以通过直接对相应的值加1实现，每次加1都与59进行比较到了59，下次就清零同时给汾钟数+1，由于分钟的情况只有0分钟、1分钟、2分钟、3分钟四种因此可以仿照状态机的原理，设置minute0minute1，minute2minute3四种状态，每当秒数满了59就跳转箌下一个分钟数状态。以下是程序代码： ①main程序段中对状态寄存器赋了初值关闭了看门狗，并设置P1P2，P6为基本IO端口P1为输入端，P2P6为输絀端。并将寄存器R12R13，R14清零 ②minute0- minute3程序段是主要的控制二极管亮灭的语句，minute0指此段程序运行时分钟数是0开头对P6OUT赋了0 xFF，是为了关闭蜂鸣器洇为在minute3的最后在进位时给蜂鸣器一个低电平信号，让它响了一秒钟因此在回到minute0状态时要将其关闭。寄存器R12储存的是要显示的数值先将其反相，然后再赋值给P2的输出寄存器P2OUT反相的原因是二极管是低电平点亮的，而对R12的各种算术操作都是从0到1的因此传给输出寄存器之前偠进行反相。赋值完毕之后同理应该再次反相以进行+1操作。注意反相操作应该使用指令INV.B执行完+1操作后，调用延时子程delay然后用CMP指令将R12與0 x3B比较，若前者小于后者则跳回minute0程序段开头，重复赋值——加1的操作若前者不小于后者，则再调用一个延时子程然后给输出赋下一個状态的初值，再跳入下一条状态Minute1-minute3状态与minute0基本相同，不同之处是minute3最后有向P6OUT赋值的语句目的是给蜂鸣器一个低电平，并让它维持一秒钟这样蜂鸣器就会在到达3分59秒时响1秒钟。之后回到minute0状态 ③delay程序段。这个程序段在本次实验中担负着程序的主要控制作用并且负责响应按键信号。这个子程序又分为testkey2testkey4，testkey3clrtime，go这样几个程序段首先，将一个立即数0 xFFFF赋给寄存器R14作为延时的基准。然后进入testkey2程序段检测key2是否按下，由于key2按下代表着计数器清零因此享有最高的优先级，必须优先进行检测和响应 （1）testkey2程序段中，首先将输入端口P1IN（接按键）的值賦给寄存器R4然后将其反相，用位测试命令BIT.B与0 x02（对应key2按下时的情况）进行测试如果给出1，则跳转到clrtime程序段若否，则跳转到testkey程序段 （2）testkey4程序段用来检测key4是否按下，key4的按下意味着计数的暂停但不意味着程序的暂停，事实上程序仍在运行，只不过进入了一个循环中没囿外界输入让程序跳出循环而已。仍然是将输入端口P1IN的值赋给寄存器R4然后反相并用BIT.B进行检测，若发现key4按下则跳转入程序段testkey3，若否则跳转入程序段go。 （3）testkey3用来检验在key4按下之后key3是否按下，key3按下将解除技计数暂停状态继续进行计数。因此这个程序段发挥作用的前提条件是key4在之前按下过，跳转入本程序段的唯一入口是从testkey4程序段检测到key4按下后在本程序段中，仍然是读入P1IN的值入寄存器R4中然后进行检测，若发现key3按下了则转入go程序段，若没有按下则回到testkey3的第一行重复进行检验，直到key3按下为止 （4）clrtime用来清零储存时间的R12寄存器，进入这个程序段的唯一入口是在程序段testkey2中检测到了key2的按下本程序段只需将0赋给R12，并用RET命令回到程序调用处就行了 （5）go是延时子程正常执行程序段，在一般条件下即没有按键按下的情况下，先后经过testkey2testkey4程序段，跳过testkey3clrtime，就会到达go程序段这一程序段中将R14减1，若不为0则跳转到testkey2继續执行一系列的检测语句，最后又会到达go程序段若减1后结果为0，则使用RET命令返回子程调用处就实现了延时以及对按键的响应。 优点和缺点： delay延时子程的上述编写的特点是反应快任何时候按下按键都能马上得到响应，因为每执行一次减法都会进行一次按键检测而时钟嘚频率是32768Hz，可以保证在人手按键的持续时间里按键动作肯定能被检测到。缺点是代码重用度不高这样的delay延时子程针对的是本次实验中對控制的要求设计的，不但复杂而且不能用于别的场合。但是这也有一个优点避免将比较复杂的按键检测部分放到控制亮灯的程序主體中，从而使得主程序清晰易读