微机原理与接口技术——基本I/O应用-I/O译码

(一) 实验目的

1. 了解CPU常用的端口连接总线的方法。
2. 掌握74154、74LS245、74LS373进行数据读入与输出。

(二) 实验工具

Proteus8.7仿真软件

(三) 实验内容

利用8086芯片来实现对I/O设备的读取和控制，这里的I/O设备是LED和开关。用74LS245作为输入端口将8个开关状态读入，然后由74LS373输出到8个发光二极管来显示开关的状态，开关闭合，则小灯灭，开关打开，则小灯亮。

(四) 实验步骤

一．绘制电路原理图

1. 整体全图
   
   图1基本I/O应用示例电路原理图
   表1 I/O译码电路仿真元件清单
   
2. 元器件说明
   (1) 74154
   74154为4线-16线译码器，当选通端（E1、E2）均为低电平时，可将地址端（ABCD）的二进制编码在一个对应的输出端，以低电平译出。

• 引脚图
  
• 引脚功能介绍
  A、B、C、D译码地址输入端（低电平有效）
  E1、E2选通端（低电平有效）
  0-15输出端（低电平有效）
• 74154真值表：
  
  (2) 74LS245
  74LS245是我们常用的芯片，用来驱动LED或者其他的设备。它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据，既可以输出，也可以输入数据。
• 引脚图
  图3 74LS245引脚图
  
• 引脚图
  图4 74LS373引脚图
  
• 引脚功能介绍
  当74LS373用作地址锁存器时，应使(OE) ̅为低电平，此时锁存使能端LE为高电平时，输出Q0-Q7状态与输入端D0-D7状态相同；当LE发生负的跳变时，输入端D0-D7数据锁入Q0-Q7。
• 74LS373真值表
  
  H-表示高电平；
  L-表示低电平；
  X-表示不定电平（任何电平状态都可以）；
  Z-表示高阻态；
  Q0-表示建立稳态前Q的电平；

3. 芯片及地址数据译码电路
   图5 芯片及地址数据译码电路
   
   问题一：分析图5中74154译码器构成的I/O译码电路，填写端口地址分配情况。

表2 I/O端口地址

4. IO部分
   图6 IO部分
   

二、代码设计

问题二：本实例通过读取开关状态来控制LED的闪烁与否，请分析电路图并完成下面的程序。

CODE SEGMENT 'CODE'
START:  MOV DX,   0600H  ;输入端口读入开关状态
         IN AL ,DH      
MOV DX,   0600H  ;将状态输出至LED
 OUT DX ,AL      
JMP START
CODE ENDS
     END START

仿真结果(截图放在下面):

问题三：如果输入端口（开关端口）和输出端口（发光二极管端口）地址不一样，怎么修改电路图和代码，使仿真的结果一样？(将修改的电路图和代码截图放在下面)

修改的电路图：

修改的代码：

问题四：
（1） 如下图所示，如果只闭合开关1，3，5，7，使用IN指令读取开关的状态，AL寄存器中的值是多少？说明其原因。
答：通过实验模拟,得到AL的值为AA。

（2） 如果只闭合开关1，2，5，8，使用IN指令读取开关的状态，AL寄存器中的值是多少？
答：通过实验模拟，得到AL的值为6C。


注意事项：

1. 仿真之前，一定要修改8086芯片的内存大小，不然仿真会出错。
   
2. 这次建的工程要保存下来，后面的实验都要用到这个电路图，在此电路图上做改进，所以一定要保存下来。