西安交通大学接口技术实验报告

西安交通大学

微型计算机接口技术实验报告

班级:物联网

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实验一基本I/O扩展实验

一、实验目的

1、了解 TTL 芯片扩展简单 I/O 口的方法，掌握数据输入输出程序编制的方法；

2、对利用单片机进行 I/O 操作有一个初步体会。

二、实验内容

74LS244 是一种三态输出的8 总线缓冲驱动器，无锁存功能，当G 为低电平时，Ai 信号传送到Yi，当为高电平时，Yi 处于禁止高阻状态。

74LS273 是一种8D 触发器，当CLR 为高电平且CLK 端电平正跳变时，D0——D7 端数据被锁存到8D 触发器中。

实验原理图：

三、实验说明

利用74LS244 作为输入口，读取开关状态，并将此状态通过74LS273 再驱动发光二极管显示出来，连续运行程序，发光二极管显示开关状态。

四、实验流程图

五、实验连线

1、244的cs连接到CPU地址A15，Y7—Y0连接开关K1-K8;

2、273的CS连接到CPU地址A14，Q7-Q0连接到发光二极管L1-L8;

3、该模块的WR,RD连接CPU的WR,RD,数据线AD7-AD0，地址线A7-A0分别与CPU的数据线AD7-AD0，地址线A7-A0相连接。

六、程序源代码（略）

七、实验结果

通过开关K01 到K08 可以对应依次控制LED 灯的L1 到L8 ，即当将开关Ki 上拨时，对应的Li 被点亮，Ki 下拨时，对应的Li熄灭。

此外，如果将开关拨到AAH 时，将会产生LED 灯左移花样显示；如果开关拨到55H 时，将会产生LED 灯右移花样显示。

七、实验心得

通过本次实验，我了解了TTL 芯片扩展简单I/O 口的方法，同时也对数据输入输出程序编制的方法有一定的了解与掌握，对利用单片机进行I/O 操作有一个初步体会，实验使我对自己在课堂上学的理论知识更加理解，同时也锻炼了我的动手操作能力。

实验二可编程定时计数器8254实验

一、实验目的

1、了解可编程定时器/计数器8254 实验了解计数器的硬件连接方法及时序关系；

2、掌握8254 的各种模式的编程及其原理，用示波器观察各信号之间的时序关系。

二、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。

三、实验内容

将32Hz 的晶振频率作为8254 的时钟输入，利用定时器8254 产生1Hz 的方波，发光二极管不停闪烁，用示波器可看到输出的方波。8254 是一种可编程的定时器/计数器芯片，它具有 3 个独立的16 位计数器通道，每个计数器都可以按照二进制或二-十进制计数，每个计数器都有 6 种工作方式，计数频率可高达24MHz，芯片所有的输入输出都与TTL 兼容。计数器都有 6 种工作方式：方式0—计数过程结束时中断；方式1—可编程的单拍脉冲；方式2—频率发生器；方式3—方波发生器；方式4—软件触发；方式5—硬触发。6 种工作方式主要有5 点不同：一是启动计数器的触发方式和时刻不同；二是计数过程中门控信号GATE 对计数操作的影响不同；三是OUT 输出的波形不同；四是在计数过程中重新写入计数初值对计数过程的影响不同；五是计数过程结束，减法计数器是否恢复计数初值并自动重复计数过程的不同。

四、实验说明

下图是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。

8254控制字：

8254读出控制字格式

状态字格式

五、实验流程图

六、实验连线

1、信号源部分：短路32Hz，CLK1或2接8254的CLK0;

2、GATE0-+5V,OUT0-L1; 3.8254的CS连接到CPU地址A14，WR,RD连接CPU的WR,RD;