2024年4月18日发(作者：)
Ｐｒｏｔｅｕｓ
与
ＭＡＳＭ５．０
在微机原理实验中的应用
王海荣
（
海口经济学院信息工程学院
，
海南海口
570203
）
【
摘要
】
通过分析现阶段微机原理与接口技术实验模式中存在的一些不足
，
特引入仿真软件
Proteus
和编译软件
MASM5.0
来设计该课程
中不同阶段的实验
。
以基础实验和创新实验相结合
，
实验项目由简到繁
，
由单一到综合
。
在完成基本的实验项目后
，
学生可以在这个虚拟的平台
上充分发挥自己的想象
，
与其他机电类课程相结合
，
将想法付诸实施
。
这种实验模式提高了学生的动手能力和软硬件综合开发设计的能力
。
【
关键词
】
Proteus
；
MASM5.0
；
实践教学
；
8259A
；
LCD12864
ApplicationofProteusandMASMinMicrocomputerPrincipleExperiment
WANGHai-rong
（
InstituteofInformationEngineering,HaikouCollegeofEconomics,HaikouHainan,570203
）
【
Abstract
】
ByanalyzingthedeficienciesinthemodeofMicrocomputerPrincipleandInterfaceTechnologyExperiment,specialtointroduce
simulationsoftwareproteusandcompiledsoftwareMASM5.0,edwithbasicexperiment
andinnovativeexperiment,experimentalprojectsfromsimpletocomplex,tedbasicexperimentproject,studentscan
givefullplaytotheirimaginationinthisvirtualplatform,combinedwithothermechanicalandelectricalcourses,
experimentalmodeltoimprovethepracticalabilityandcomprehensivehardwareandsoftwaredevelopmentanddesigncapabilitiesofstudents.
【
Keywords
】
Proteus;MASM5.0;Experimentalteaching;8259A;LCD12864
0
引言
《
微机原理与接口技术
》
是电子信息
、
通信工程
、
自动化等相关专
业的一门相当重要的专业基础课
，
它将微机原理
、
汇编语言程序设计
、
微机接口技术融为一体
，
是一门实践性较强的课程
，
由于涉及的信息
量大
、
知识点多
、
教学内容抽象
，
有一定的难度
。《
微机原理与接口技
术
》
实验在教学中所占比例较大
，
是学生学习该门课程的关键
，
在熟悉
8086/8088
微型计算机系统硬件组成的基础上
，
掌握汇编语言编程技
术
，
以
8086/8088CPU
为核心与接口芯片一起来设计实用的外围电路
，
培养学生综合设计的能
力
。
在实践教学中
，
目前
许多学校采用实验箱
，
对
于某一型号的实验箱
，
电
路比较固定
，
学生实验时
按照实验指导书连线
、
操
作即可
，
以验证性实验为
主
，
缺乏应用性和创新
，
且
实验箱价格昂贵
，
很多学
校没有配置
，
而现今的很
多实验指导书都是针对具
体型号的实验箱配备
，
不
能广泛使用
，
很多实验需
要在专业实验室内进行
，
学生实验受到硬件资源
、
空间
、
时间的限制
，
不可以
随时将自己的想法付诸施
实
，
针对以上情况
，
本文研
究的重点是采用
MASM5.0
作为汇编语言编译器来进
行汇编编程实验
，
以及与
Proteus
仿真软件综合仿真
来进行接口电路的设计实
验
。
上唯一将电路仿真
、
PCB
设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计
平台
，
其处理模型支持
8086
、
8051
、
ARM
和
MSP430
等
，
并还在持续增
加其它系列处理器模型
，
在编译方面
，
它支持
MASM
、
Keil
和
MPLAB
等多种编译器
。
Proteus
已经被应用于嵌入式系统设计和工程应用当中
、
应用于单片机教学和实验仿真中
，
在课堂教学
、
实验
、
毕业设计
、
创新设
计中引入
Proteus
软件
，
可达到事半功倍的效果
[1]
。
由于微机原理课程涉
及的知识面广
，
内容难度大
，
在教学中通过
Proteus
作图演示学生容易
接受
[2]
。
对于汇编语言程序设计来说
，
目前绝大多数应用是基于
MASM
宏汇编语言的
，
本文使用的编译软件是最流行的
MASM5.0
，
该版本比
图
1
主电路图
1Proteus
仿真软件
与
MASM5.0
编译器
Proteus
软件是英国
LabcenterElectronics
公司
开发的
EDA
工具软件
，
它
由
ISIS
原理图编辑与仿真
软件包和
ARES
布线编辑
软件包组成
，
是目前世界
图
2
应用电路图
作者简介
：
王海荣
（
1980
—），
女
，
湖北天门人
，
海口经济学院信息工程学院
，
教师
，
研究方向为图像的传输与处理
。
204
较稳定
，
比较适合初学者
，
该软件需要在
PC
系列微型计算机上的
DOS
操作系统下运行
。
Proteus
和
MASM
软件整合使用
，
在微机原理实
验中可以达到更好的仿真效果
。
2
微机原理实验仿真
outdx,al
sti
iret
int0endp
学生可以根据电路图和自己的想象
，
适当地修改电路和程序来发
挥
8259A
的功能
。
2.4
创新实验设计
做完基本的接口芯片实验
，
可以适当地增加一些创新型实验
，
与
其他机电类课程在专业知识体系平台上进行融合
，
选择学生易理解
、
感兴趣的项目
，
难度适中并尽量贴近企业产品
，
实施过程与实际产品
的研发过程相似
，
训练学生的工程设计能力
。
这里
，
我选择了几个创新
型实验供学生选做
，
例如
，
8255A
实现对步进电机的控制
，
8255A
控制
直流电机
，
ADC0809
模数转换实验
，
液晶显示
LCD12864
的使用等
。
另
外
，
对于创新型实验项目
，
我们也可以选用不同的核心芯片来实现同
样的功能
。
下面以
LCD12864
的使用为例来加以说明
。
本文对
Proteus
和
MASM5.0
在微机原理实验中的应用进行了探
索
，
主要涉及到的实验有针对微机系统中的
8086
内部寄存器与外部
存储器的熟悉
、
汇编语言程序设计以及
Proteus
在微机原理实验仿真
中的应用
，
主要包括外围接口芯片
8253A
、
8251A
、
8255A
、
8259A
以及
模数转换芯片与
CPU
连接的仿真实验
。
还可以自己设计一些创新型
的实验
，
供学生在掌握基础知识的前提下
，
专业技能得到进一步的提
高
。
2．1
寄存器与存储器相关实验
为了使学生对
8086
微处理器内部各部件的功能
，
取指令和执行
指令的过程以及寄存器结构有
更深刻的了解
，
安排了在
DOS
环
境下使用
DEBUG
命令
，
主要涉
及到的
DEBUG
命令有
：
R
（
查看
、
改变
CPU
寄存器的内容
）、
D
（
查
看内存中的内容
）、
E
（
改写内存
中的内容
）、
U
（
将机器指令翻译成
汇编指令
）、
T
（
执行一条机器指
令
）、
A
（
写入一条汇编指令
）。
学
生可通过这些命令的使用
，
熟悉
在寄存器和存储器中读
、
写数据
原理
。
2．2
汇编语言程序设计
对于汇编语言程序设计实
验
，
可直接在文本文档内编辑
，
再通过
MASM5.0
编译软件进行
编译
、
连接
，
通过
DEBUG
命令来
执行
。
为了使学生掌握汇编指令
和汇编语言程序设计的方法
，
在
较好地完成基础实验后
，
引入设
计性实验
，
对简单的实验给出实
验目的和要求
，
要求学生自主完
成实验
，
难度大的
，
教师可给予
适当的提示和指导
[3]
。
2.3
外围接口实验
外围接口实验
，
主要采用
图
38086CPU
控制
LCD12864
显示文字的仿真效果图
Proteus7.0
仿真软件结合汇编语
图
3
是
8086CPU
控制
LCD12864
显示文字的仿真效果
，
屏幕上显
言程序设计进行电路设计和仿真
，
微机接口部分涉及到的可编程接口
示
“
Proteus
电子设计与创新的最佳平台
”，
通过修改汇编语言里的字
芯片有很多
，
如定时计数芯片
8253A
、
串行接口芯片
8251A
、
并行接口
库可以显示不同的字
。
当然要实现
LCD
显示的功能必须先熟悉
芯片
8255A
、
中断控制器芯片
8259A
等
。
这部分实验是综合性实验
，
既
LCD12864
的工作原理和各引脚的作用
。
要熟悉
8086CPU
与对应接口芯片的硬件电路设计
，
也要掌握通过汇
编语言编写相应的控制程序
。
这里以中断控制器芯片
8259A
为例
，
介
3
结论
绍
Proteus
软件在做接口芯片实验时的作用
。
译码电路
[4]
：
这里直接采用
74154
译码芯片在主电路图中搭建译
通过近两年的教学和实验的总结
，
从效果来看
，
通过
MASM5.0
的
码电路
，
选用
IO2
作为
8259A
的片选地址线
、
IO3
连接基本
I/O
电路
编译环境
，
使学生更形象化地认识了寄存器和存储器这种抽象的概
74LS373
芯片
，
从而通过电路图
1
的连接可得出
8259A
的端口起始地
念
；
在微机原理实验中引入
Proteus
软件后
，
学生的学习兴趣和主动性
址为
0400H
，
基本
I/O
电路地址为
0600H
。
都有所提高
，
并对微机原理中抽象的理论有了更深刻的理解
。
传统的
应用电路
：
应用电路分两部分
，
基本
I/O
用于相应中断服务程序
实验箱实验模式让学生只知其然而不知其所以然
，
泛泛的连线只能看
中控制
LED
的亮灭
，
8259A
电路用于接收按钮触发中断
。
如图
2
所
到结果而不能达到实践出真知的效果
。
学生可以在这个虚拟的平台上
示
。
充分发挥自己的想象
，
Proteus
和
MASM5.0
的联合仿真
，
提高了学生
设置
8259A
的
IR0
为
60H
中断
，
利用按键来触发中断
，
使用基本
利用软硬件综合开发设计的能力
[5]
。
科
的
I/O
口来驱动
LED
灯亮灭
。
本实验设置
IR0
中断输入与一按键相
●
连
，
当按键第一次按下时
，
对应的
74LS373
地址锁存器的
Q0
输出高
【
参考文献
】
电平
，
与其相连的
LED1
灯亮
，
之后不断按下按键
，
LED2
及之后的灯
［
1
］
王忠
,
秦英林
.Proteus
软件在嵌入式系统教学中的应用
[J].
现代电子技术
,
依次变亮
，
在执行程序之前还要对
8259A
进行初始化
，
具体的中断程
2010,10.
［
2
］
张洁
,
梁惺彦
,
陈越
.Proteus
仿真软件在微机原理教学中的应用
[J].
福建电脑
,
序如下
：
int0proc
cli
moval,cnt
rolal,1
movcnt,al
movdx,0600h
outdx,al
movdx,400h
moval,60h
2011,10.
［
3
］
尹向雷
.
浅析如何提高
《
微机原理
》
实验教学质量
[J].
科技教育创新
,2007,6.
［
4
］
顾晖
,
梁惺彦
.
微机原理与接口技术
———
基于
8086
和
Proteus
仿真
[M].
电子工
业出版社
,2011.
［
5
］
李现国
,
张艳
.Proteus
仿真在微机原理及接口技术教学中的应用
[J].
实验技术
与管理
,2010,12(27).
［
责任编辑
：
王洪泽
］
205
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