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微机原理与接口技术控制流水灯
一、 实验目的：
掌握汇编语言设计和调试方法。
二、 实验要求：
利用8253、8255、8259三块芯片相接实现流水灯。
三、 芯片介绍：
1、intel8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器，有几种芯片型号，外形引脚及功能都是兼容的，只是工作的最高计数速率有所差异，例如8253（2.6MHz）,8253-5(5MHz) 8253内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作完全。每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK，一个为门控信号输入端GATE，另一个为输出端OUT。每个计数器内部有一个8位的控制寄存器，还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。 执行部件实际上是一个16位的减法计数器，它的起始值就是初值寄存器的值，而初始值寄存器的值是通过程序设置的。输出锁存器的值是通过程序设置的。输出锁存器OL用来锁存计数执行部件CE的内容，从而使CPU可以对此进行读操作。顺便提一下，CR、CE和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位寄存器来用。
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2、8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。 1）与CPU连接部分
根据定义，8255能并行传送8位数据，所以其数据线为8根D0～D7。由于8255具有3个通道A、B、C，所以只要两根地址线就能寻址A、B、C口及控制寄存器，故地址线为两根A0～A1。此外CPU要对8255进行读、写与片选操作，所以控制线为片选、复位、读、写信号。各信号的引脚编号如下：
（1）数据总线DB：编号为D0～D7，用于8255与CPU传送8位数据。
（2）地址总线AB：编号为A0～A1，用于选择A、B、C口与控制寄存器。
（3）控制总线CB：片选信号、复位信号RST、写信号、读信号。当CPU要对8255进行读、写操作时，必须先向8255发片选信号选中8255芯片，然后发读信号或写信号对8255进行读或写数据的操作。
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2）与外设接口部分
根据定义，8255有3个通道A、B、C与外设连接，每个通道又有8根线与外设连接，所以8255可以用24根线与外设连接，若进行开关量控制，则8255可同时控制24路开关。各通道的引脚编号如下：
（1）A口：编号为PA0～PA7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。
（2）B口：编号为PB0～PB7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。
（3）C口：编号为PC0～PC7，用于8255向外设输入输出8位并行数据，当8255工作于应答I/O方式时，C口用于应答信号的通信。 3）控制器
8255将3个通道分为两组，即PA0～PA7与PC4～PC7组成A组，PB0～PB7与PC0～PC3组成B组。如图7.5所示，相应的控制器也分为A组控制器与B组控制器，各组控制器的作用如下：
（1）A组控制器：控制A口与上C口的输入与输出。
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（2）B组控制器：控制B口与下C口的输入与输出。 3、8259A是专门为了对8085A和8086/8088进行中断控制而设计的芯片，它是可以用程序控制的中断控制器。单个的8259A能管理8级向量优先级中断。在不增加其他电路的情况下，最多可以级联成级的向量优先级中断系统。8259A有多种工作方式，能用于各种系统。各种工作方式的设定是在初始化时通过软件进行的。 在总线控制器的控制下,8259A芯片可以处于编程状态和操作状态.编程状态是CPU使用IN或OUT指令对8259A芯片进行初始化编程的状态
四、 实验硬件连线
图如下所示：
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五、 程序代码：
INTR_IVADD EQU 01C8H ; INTR对应的中断矢量地址
INTR_OCW1 EQU 0A1H ; INTR对应PC机内部8259的OCW1地址 INTR_OCW2 EQU 0A0H ;INTR对应PC机内部8259的OCW2地址 INTR_IM EQU 0FBH ;INTRINTR对应的中断屏蔽字
IOY0 EQU 3000H ;片选IOY0对应端口的地址8255 IOY1 EQU 3040H ;IOY1对应端口的地址8254
MY8254_COUNT1 EQU IOY0+01H*2 ;8254计数器0端口地址 MY8254_MODE EQU IOY0+03H*2 ;8254控制寄存器端口地址
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MY8255_A EQU IOY1+00H*2 ;8255的A端口地址 MY8255_MODE EQU IOY1+03H*2 ;8255的控制寄存器地址
STACK1 SEGMENT STACK ;定义堆栈段 DW STACK1
DATA CS_BAK IP_BAK IM_BAK LA DATA
CODE
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256 DUP(?) ENDS SEGMENT ;定义数据变量
DW ? ;保存INTR原中断处理程序入口段地址的变量 DW ? ;保存INTR原中断处理程序入口偏移地址的变量 DB ? ;保存INTR原中断屏蔽字的变量 DB ? ENDS SEGMENT ;定义代码段 ASSUME CS:CODE,DS:DATA START:MOV AX,DATA MOV DS,AX CLI
MOV AX,0000H MOV ES,AX
MOV DI,INTR_IVADD MOV AX,ES:[DI]
MOV IP_BAK,AX
MOV AX,OFFSET MYISR
MOV ES:[DI],AX
ADD DI,2 MOV AX,ES:[DI]
MOV CS_BAK,AX
MOV AX,SEG MYISR
MOV ES:[DI],AX
MOV DX,INTR_OCW1 .
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;替换INTR的中断矢量 ;保存INTR原中断处理程序入口偏移地址 设置当前中断处理程序入口偏移地址 ;保存INTR原中断处理程序入口段地址 ;设置当前中断处理程序入口地址 ;设置中断屏蔽寄存器，打开INTR的屏蔽位 ;
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IN AL,DX
MOV IM_BAK,AL ;保存INTR原中断屏蔽字 AND AL,INTR_IM OUT DX,AL STI
MOV DX,MY8255_MODE MOV AL,80H OUT DX,AL
MOV DX,MY8255_A MOV AL,80H ； OUT DX,AL MOV LA,AL
MOV DX,MY8254_MODE MOV AL,70H OUT DX,AL
MOV DX,MY8254_COUNT1 MOV AL,0FFH
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;定义8255工作方式 ;工作方式0，A口为输出 ;写A口发出的起始数据 ;初始化8254工作方式 ;计数器1，方式0 ;装入初值 .
OUT DX,AL OUT DX,AL
WAIT1:MOV AH,1 ;判断是否有按键按下 INT 16H
JZ WAIT1 ;无按键按下则跳回继续等待，有则退出
QUIT: CLI;关闭中断
MOV AX,0000H ;恢复INTR原中断矢量
MOV ES,AX；把附加段基地址设置为0 MOV DI,INTR_IVADD
MOV AX,IP_BAK ;恢复INTR原中断程序入口的偏移地址 MOV ES:[DI],AX ADD DI,2
MOV AX,CS_BAK ;恢复INTR原中断处理程序入口段地址
MOV ES:[DI],AX MOV DX,INTR_OCW1
MOV AL,IM_BAK ;恢复INTR原中断屏蔽寄存器的屏蔽字
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OUT DX,AL STI;开放中断
MOV AX,4C00H ;返回DOS INT 21H;主程序结束
MYISR PROC NEAR ;中断处理程序 PUSH AX
MOV AL,LA ;将A口起始数据右移再写入A口 ROR AL,1 MOV LA,AL MOV DX,MY8255_A OUT DX,AL
MOV DX,MY8254_COUNT1 ;重装计数初值 MOV AL,0FFH
OUT DX,AL OUT DX,AL
OVER:MOV DX,INTR_OCW2 ;向PC机内部8259发送中断结束命令
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MOV AL,20H OUT DX,AL MOV AL,20H OUT 20H,AL POP AX IRET
MYISR ENDP
CODE ENDS END START
运行结果
数码管显示相应的次数，5次数计满后在屏幕上显示OK
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