微机原理简单输入输出实验报告

东南大学

《微机实验及课程设计》

实验报告

实验四（1）简单输入输出

一. 实验目的与内容

（一）实验目的

1）进一步掌握TPC实验装置的基本原理和组成结构；

2）掌握利用I/O指令单步调试检查硬件接口功能，学会利用示波器检测I/O指令执行时总线情况；

3）掌握简单并行输入输出接口的工作原理及使用方法，进一步熟悉掌握输入输出单元的功能

和使用。

（二）实验内容及要求

1、输出接口输出，根据8个发光二极管发光的情况验证编程从键盘输入一个字符或数字，将其ASCII码通过正确性。（输出端口实验必做）

2、用逻辑电平开关预置某个字母的ASCII码，编程输入这个ASCII码，并将其对应字母在屏幕上显示出来。（输入端口实验必做）

3、利用基本实验(1)中的输出锁存电路，设计L0～L7为流水灯，流水间隔时间由软件产生。（输出端口实验）

4、利用基本实验(2)中的输入电路，监测逻辑电平开关K0～K7的变换，当开关状态为全开时，在屏幕上显示提示信息并结束程序。（输入端口实验）

要求：

1、输入输出端口应该可以响应外设的连续变化。

2、输出按ESC键退出；输入按任意键退出。

3、内容3、4比做一题，选做一题

二. 实验基本原理

（一）基本原理

简单并行输出实验：八D触发器74LS273的八个输入端接数据总线D0~D7，从键盘输入一个字符或数字，通过2A8H~输出接口输出该字符或者数字代表的ASCII码，再通过8个发光二极管发光显示二进制数码，从而验证编程以及电路的正确性。

简单并行输入实验：八缓冲器74LS244的八个输出端接数据总线D0~D7，8个输入端分别接逻辑电平开关K0~K7，在逻辑电平开关上预置任意字符的ASCII码，编程将此ASCII码通过2A0H~输入，ASCII码对应字符显示在屏幕上，从而验证编程及电路的正确性。

（二）实验接线图

图 3.4-1 简单并行输出接口

图 3.4-1 简单并行输入接口（三）主程序流程图

开始

等待键盘输入

是ESC键

自端口2A8H输出ASCII码

结束Y

N

开始

自端口2A0H输入ASCII

码

保存输入的ASCII码至

DL

显示字符

有键按下

结束

Y

N

输出参考流程图输入参考流程图

三. 方案实现与测试（或调试）

（一）实验代码

必做1：代码与参考程序相同，主要是替换主机的tpc卡的i/o地址

ioport equ 0d400h-0280h

ls273 equ ioport+2a8h

必做2：代码与教材参考程序相同，同样需要替换主机的tpc卡的i/o地址 ioport equ 0d400h-0280h

ls244 equ ioport+2a0h

必做3（选择输出实验）代码如下：

ioport equ 0b800h-0280h

ls273 equ ioport+2a8h

stacks segment stack

db 100 dup (?)

stacks ends

code segment

assume cs:code,ss:stacks

main proc far

start:mov ax,stacks

mov ss,ax

mov ah,2 ;回车符

mov dl,0dh

int 21h

mov ah,1 ;等待键盘输入

int 21h

judge:cmp al,27 ;判断是否为ESC键je exit ;若是则退出

cmp al,31h

je X1

X2:mov cx,8

int 21h

jnz judge

je X2 ;若无,则转X2

X1:mov cx,8

mov al,01h

mov dx,ls273

XX1:out dx,al

call delay

rol al,1

loop XX2

mov ah,06 ;是否有键按下mov dl,0ffh

int 21h

jnz judge

je X1 ;若无,则转X1 exit: mov ah,4ch ;返回DOS

int 21h

main endp

delay proc near ;延时子程序

mov al,01h

mov dx,ls273

XX2:out dx,al

call delay

rol al,1

loop XX2

mov ah,06 ;是否有键按下mov dl,0ffh

mov bx,3000 zzz: mov cx,0 zz: loop zz

dec bx

jne zzz

ret

delay endp code ends

end start

（二）实验调试结果

首先，实验运行之前应该检测硬件是否正常，在正常的情况下，运行实验代码，检测试验结果，运行结果如下：

实验1：从键盘输入不同的字母，灯可以连续响应变化，按照字母的ASCII，实现灯的亮灭。实验2：可以实现通过开关控制输入的字母在电脑上显示，改变开关的开与关（高低电平）可以实现题目要求。

实验3 ：可以实现流水灯，任意从键盘上按下一个键子就可以启动流水灯，按esc键可以停止程序。

四．分析与总结

在简单输出接口电路中74LS273作为一个输出缓冲器，其内部结构为八个触发器，电路中一旦有来自地址译码器的译码信号2A0H，它就能将来自数据总线的数据锁存起来，等到/IOW（输入输出写）信号有效地时候再将数据送到端口上，本实验中是七个LED灯。

同样的在简单输入电路中74LS244充当一个三态的输入缓冲器，电路中一旦有来自地址译码器的译码信号2A8H以及/IOR（输入输出读）有效时，它就将由开关所代表的一个字节的数据送到数据总线上。

总结以上两种电路都可以看出，输入输出电路中都会有一个缓冲器作为数据传输中间介质，目的是让外部IO的时序与CPU匹配。