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内容概要:本文详细介绍了西安电子科技大学微机原理实验的目的、内容、步骤和注意事项。实验涵盖了微处理器结构、指令系统、存储器系统、输入输出接口等理论知识的学习,并重点培养学生的汇编语言编程能力,通过实际操作提升硬件和软件协同设计水平。具体实验内容包括基础指令实验、程序设计实验、中断实验和接口实验等。 适合人群:电气工程及其自动化专业的本科生和对微机原理有兴趣的科研人员。 使用场景及目标:①帮助学生深入理解和应用微机原理的基础理论知识;②提升学生在汇编语言编程方面的技能;③通过软硬件结合的实际项目训练,增强解决复杂工程问题的能力。 阅读建议:本资源提供了详细的实验指南,读者应仔细研读每一步骤,并在实验前做好充分准备。实验过程中应注意安全操作,认真调试代码,分析实验结果,确保理解和掌握每一项内容。
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以下是一些西电微机原理实验相关的内容:
### 实验目的
- 帮助学生深入理解微机原理的理论知识,包括微处理器的结构、指令系统、存储器系统、
输入输出接口等。
- 培养学生编写和调试汇编语言程序的能力,使学生能够运用汇编指令实现特定的功能,如
数据处理、控制逻辑等。
- 通过实际操作硬件电路和软件编程的结合,让学生掌握微机系统的硬件和软件协同设计方
法,提高解决实际工程问题的能力。
### 实验内容
1. **基础指令实验**
- **数据传送实验**:学习使用 MOV 等数据传送指令,实现不同寄存器之间、寄存器
与内存单元之间的数据传输。例如,将一个立即数传送到指定寄存器,再将寄存器的值传送
到内存单元,通过调试工具观察数据的变化过程,理解数据在微机系统中的流动。
- **算术运算实验**:运用 ADD、SUB、MUL、DIV 等算术运算指令完成简单的数学计
算。可以编写程序实现两个数的加法、减法、乘法和除法运算,并将结果存储在合适的位置,
同时考虑运算结果对标志寄存器的影响。
- **逻辑运算实验**:利用 AND、OR、XOR、NOT 等逻辑运算指令对数据进行逻辑操
作。比如,对存储在内存中的数据进行按位与、或、异或等操作,观察运算前后数据的变化,
理解逻辑运算在数据处理和控制中的应用。
2. **程序设计实验**
- **分支程序设计**:根据条件判断来改变程序的执行流程。例如,编写一个程序,比
较两个数的大小,根据比较结果跳转到不同的程序段执行相应的操作,如输出较大数或较小
数,使用条件转移指令(如 JZ、JNZ、JG、JL 等)实现分支结构。
- **循环程序设计**:实现重复执行某一段代码的功能。比如,设计一个程序,使用循
环指令(如 LOOP、LOOPZ、LOOPNZ 等)计算从 1 到 100 的整数累加和,或者在内存
中查找特定的数据,掌握循环结构的设计方法和循环控制条件的设置。
3. **中断实验**
- **外部中断实验**:连接外部中断源(如按键)到微机系统的中断引脚,编写中断服
务程序。当按下按键产生中断请求时,处理器能够响应中断,执行中断服务程序,如在中断
服务程序中实现数据的采集或对某个设备的控制,理解中断的响应过程和中断服务程序的编
写要点。
- **内部中断实验**:利用微机系统内部的中断机制,如除法溢出中断、单步中断等。
通过编写程序故意触发内部中断,观察系统的响应和处理过程,了解内部中断的产生原因和
处理方式。
4. **接口实验**
- **并行接口实验**:使用并行接口芯片(如 8255A)实现微机与外部设备(如发光二
极管、数码管等)的数据传输。编写程序控制 8255A 的工作模式,将数据输出到并行端口,
驱动外部设备显示相应的信息,掌握并行接口的工作原理和编程方法。
- **串行接口实验**:借助串行接口芯片(如 8251A)进行串行数据通信实验。实现微
机与另一台微机或具有串行通信功能的设备之间的数据传输,包括设置串行通信的波特率、
数据格式、校验方式等参数,编写发送和接收程序,理解串行通信的原理和编程要点。
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