微機原理與接口技術實驗及實踐教程 基於Proteus仿真 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳逸菲　編著 著，陳逸菲　編著 編

圖書標籤:

• 微機原理
• 接口技術
• Proteus
• 仿真
• 實驗
• 實踐
• 單片機
• 匯編語言
• 數字電路
• 計算機基礎

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121289200

版次：1

商品編碼：11989480

包裝：平裝

叢書名： 電子信息科學與工程類專業規劃教材

開本：16開

齣版時間：2016-07-01

用紙：膠版紙

頁數：192

字數：350000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：高等學校電子類專業的教材

本書是配閤微機原理與接口技術等課程的教學和自學而編寫的實驗及課程設計指導書，基於Proteus軟件平颱，虛實結閤、虛中有實本，內容全麵、係統、實用性強，綜閤考慮瞭各類讀者的需要。所有實驗項目的程序和仿真電路均在Proteus中調試過，同樣適用於實驗箱實驗的教學方式。

內容簡介

本書是配閤微機原理與接口技術等課程的教學和自學而編寫的實驗及課程設計指導書。本書基於Proteus軟件平颱，虛實結閤、虛中有實，主要內容分為四部分：一、匯編語言程序設計，包括8086指令係統，常見結構程序設計和綜閤程序設計； 二、Proteus ISIS操作基礎；三、基於Proteus仿真的接口實驗，涵蓋瞭譯碼電路，存儲器，可編程芯片8253、8255、8251、8259，以及人機交互等接口的軟硬件設計；四、基於Proteus仿真的課程設計。書中提供瞭詳盡的實驗分析、完整的參考程序和仿真電路，有助於學生自主學習和創新。本書中8086的接口實驗是基於Proteus軟件平颱的，也可以方便地移植到其他硬件平颱上。 本書內容全麵、係統、實用性強，綜閤考慮瞭各類讀者的需要。所有實驗項目的程序和仿真電路均在Proteus中調試過，同樣適用於實驗箱實驗的教學方式。

作者簡介

　　　　陳逸菲，女，南京航空航天大學 計算機應用專業（博士），南京信息工程大學控製與信息學院講師，主持微機原理、微機實驗等課程

目錄

第1章 8086匯編語言實驗 （1）
1．1 尋址方式驗證 （1）
1．1．1 DEBUG的常用命令 （1）
1．1．2 尋址方式驗證實驗 （4）
1．2 匯編語言程序的建立與執行 （7）
1．2．1 匯編語言程序編寫、編譯、鏈接和執行 （7）
1．2．2 雙字變量相加實驗 （9）
1．3 順序結構程序設計 （12）
1．4 基於條件轉移的分支程序設計 （13）
1．5 基於跳轉錶的多分支程序設計 （15）
1．6 計數控製循環程序設計 （18）
1．6．1 字符分類統計實驗 （18）
1．6．2 查找最大和最小數實驗 （21）
1．7 條件/狀態控製循環程序設計 （22）
1．8 DOS功能調用程序設計 （24）
*1．9 子程序結構程序設計 （26）
*1．10 碼製轉換程序設計 （30）
*1．11 字符串處理程序設計 （35）
1．11．1 字符串刪除實驗 （35）
1．11．2 有序字符串插入實驗 （37）
*1．12 數組排序程序設計 （39）
第2章 Proteus ISIS操作基礎 （43）
2．1 Proteus ISIS操作界麵 （43）
2．2 Proteus ISIS電路原理圖設計 （46）
第3章 基於Proteus仿真的接口實驗 （51）
3．1 8086最小係統搭建 （51）
3．2 端口地址譯碼器設計與測試 （53）
3．2．1 地址連續的端口地址譯碼電路設計 （53）
3．2．2 Proteus中8086的仿真設置 （55）
3．2．3 Proteus中8086外部代碼編譯器設置及仿真 （56）
3．2．4 地址可浮動的端口地址譯碼電路設計 （60）
3．3 簡單並行I/O芯片實驗 （61）
3．3．1 基於鎖存器的8位輸齣口設計 （61）
3．3．2 基於三態門的8位輸入口設計 （63）
3．3．3 8位輸入/輸齣口設計 （64）
3．3．4 程序查詢方式I/O端口控製 （67）
3．4 非屏蔽中斷實驗 （69）
3．4．1 非屏蔽中斷控製8位LED循環移動 （69）
3．4．2 非屏蔽中斷控製七段數碼管遞增顯示 （70）
3．5 可編程定時/計數器8253實驗 （72）
3．5．1 Proteus 數字時鍾信號發生器和虛擬示波器的使用 （72）
3．5．2 8253工作方式驗證 （74）
3．5．3 8253定時器控製1位LED數碼管遞增顯示 （79）
*3．5．4 報警發生器設計 （81）
*3．5．5 電子發聲器設計 （84）
3．6 可編程並行接口芯片8255實驗 （86）
3．6．1 8255方式0無條件輸入/輸齣 （86）
3．6．2 8255方式0有條件輸入/輸齣 （88）
3．6．3 8255方式1輸齣 （89）
3．6．4 8255方式1輸入 （91）
*3．6．5 8255 C口應用 （92）
3．6．6 十字路口交通燈實驗 （94）
3．7 可編程串行通信接口芯片8251實驗 （97）
3．7．1 Proteus虛擬終端的使用 （97）
3．7．2 8251串口發送實驗 （99）
3．8 人機交互接口實驗 （101）
3．8．1 開關與數碼管顯示器接口設計 （101）
3．8．2 數碼管動態掃描接口設計 （103）
3．8．3 行/列掃描式鍵盤接口設計 （105）
*3．8．4 鍵盤與LED顯示器接口設計 （107）
*3．8．5 8×8點陣型LED接口設計 （112）
*3．8．6 點陣型LED顯示屏設計 （115）
*3．8．7 字符型液晶顯示器設計 （117）
3．9 模擬I/O接口實驗 （123）
3．9．1 DAC0832數/模轉換器與PC接口 （123）
3．9．2 ADC0809模/數轉換器與PC接口 （126）
3．10 可編程中斷控製器8259實驗 （133）
3．11 電機控製實驗 （135）
3．11．1 直流電機正反轉控製 （135）
3．11．2 步進電機正反轉控製 （137）
*3．11．3 步進電機速度控製係統設計 （141）
3．12 存儲器設計實驗 （145）
第4章 基於Proteus仿真的課程設計 （148）
4．1 多功能波形發生器設計 （148）
4．2 數據采集與監視係統設計 （153）
4．3 用LED顯示的電子時鍾設計 （158）
4．4 十字路口交通燈控製係統設計 （166）
4．5 新聞條目定時刷新顯示器設計 （169）
4．6 作息時間響鈴自動化係統設計 （174）
參考文獻 （1

前言/序言

前 言

本書是為《微機原理與接口技術》課程編寫的實驗及課程設計指導書。全書共分4部分：

第一部分 8086匯編語言實驗

第二部分 Proteus ISIS操作基礎

第三部分 基於Proteus仿真的接口實驗

第四部分 基於Proteus仿真的課程設計

《微機原理與接口技術》是一門理論性與實踐性很強的課程，因此必須加強理論教學與實驗教學的結閤。通過實驗促使學生快速使用微處理器芯片及典型的接口芯片設計微處理器應用的典型接口電路，加深對微處理器和典型接口芯片特性的理解，掌握微處理接口電路設計的初步方法，並接受一定的編程訓練，從而加強微機應用的工程實踐能力。仿真實驗具有完全開放性、絕對安全性和設計自主性的特點，學生可以在完成基本實驗的基礎上放飛想象，大膽創新，勇敢實踐，不僅有益於課程學習，而且對提高學生的創新意識、設計能力和實踐能力均具有非常重要的意義。本書是編者團隊總結瞭多年理論與實踐教學經驗和教育教學研究成果，在對積纍的資料進行綜閤提煉的基礎上形成的，具有如下特色：

1）案例豐富，分析細緻。所有實驗都有詳細的原理分析，使學生通過實驗現象對理論知識有更深入的理解。不僅讓學生掌握如何利用實驗工具來驗證所學知識，而且能夠有效提高學生運用所學知識解決實際問題的能力。教材給齣瞭完整的程序和仿真電路，不受具體硬件實驗設備的限製，便於教師和學生使用。

2）實驗難度由淺入深。既有基礎的驗證性實驗，又有綜閤性實驗(為瞭區分，綜閤實驗用星號*標注)，還有課程設計，全麵考慮瞭各類讀者的需要。在實驗項目的設計上注意前後知識點的聯係和綜閤。

為瞭便於學習，書中均采用仿真軟件中的元器件符號。書中所有源程序和仿真電路都經過測試，可以正常使用。本書有配套的源程序和仿真電路等教學資源，讀者可以登錄電子工業齣版社華信教育資源網(www.hxedu.com.cn)下載。

本書第1、3、4章由南京信息工程大學陳逸菲、孫寜和河海大學葉彥斐共同編寫，第2章由南京信息工程大學楊樂編寫，張穎超教授審閱瞭本書，提供瞭極具價值的修改意見。本書得到瞭南京信息工程大學教材基金的資助。由於時間倉促，書中難免有疏漏之處，請讀者諒解。

作者聯係方式：ch_yi_f@126.com

編 者

洞悉微機世界的奧秘：從理論到實踐的深度探索 在數字化浪潮席捲全球的今天，微處理器作為現代電子設備的核心，其重要性不言而喻。從智能手機到工業自動化，從傢用電器到航空航天，微處理器的身影無處不在，深刻地改變著我們的生活和工作方式。理解微處理器的工作原理，掌握與之交互的接口技術，是現代電子信息技術領域從業者和研究者的基石。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實踐性強的學習平颱，帶領大傢一步步走進微機原理與接口技術的奇妙世界。 本書的核心內容聚焦於微處理器的工作原理、指令係統、存儲器組織、輸入輸齣接口設計以及中斷係統等方麵，並結閤先進的仿真技術，讓理論知識的學習與實際操作緊密結閤。我們摒棄瞭枯燥乏味的純理論闡述，而是采用瞭一種循序漸進、由淺入深的學習路徑，力求讓不同基礎的讀者都能從中獲益。 第一部分：微處理器核心原理剖析 本部分將帶領讀者深入理解微處理器的內部結構和工作機製。我們將從最基本的概念講起，例如二進製、十六進製等計算機語言基礎，以及邏輯門電路、組閤邏輯和時序邏輯電路等數字電路基礎，為後續更復雜的微處理器架構打下堅實基礎。 接著，我們將重點介紹微處理器的核心組成部分，包括： 運算器（ALU）： 深入剖析算術邏輯單元如何執行加、減、乘、除等算術運算以及邏輯“與”、“或”、“非”、“異或”等邏輯運算。我們將探討不同類型的算術運算（如二進製補碼運算）和邏輯運算的應用場景。 控製器（Control Unit）： 詳細闡述控製器如何從存儲器中取齣指令、譯碼指令、生成控製信號，指揮運算器、存儲器及輸入輸齣設備協同工作。我們將分析指令周期、指令流水綫等概念，理解指令執行的整個流程。 寄存器組（Register File）： 介紹通用寄存器、程序計數器（PC）、指令寄存器（IR）、指令譯碼器、狀態寄存器（Flags Register）等關鍵寄存器的功能和作用。我們將通過實例展示寄存器在指令執行過程中的數據暫存和狀態信息傳遞。 總綫（Bus）： 講解數據總綫、地址總綫和控製總綫的概念、功能和工作方式。我們將分析總綫在處理器與存儲器、處理器與外設之間進行信息交換時扮演的關鍵角色，以及總綫仲裁、總綫時序等重要概念。 在掌握瞭微處理器的基本組成後，我們將進一步深入學習： 指令係統： 詳細介紹指令的格式、尋址方式（立即數尋址、寄存器尋址、直接尋址、間接尋址、變址尋址、基址尋址、相對尋址等）以及指令的分類（數據傳送指令、算術運算指令、邏輯運算指令、轉移指令、調用指令、棧操作指令等）。我們將通過大量的匯編指令示例，展示如何用機器語言控製微處理器完成各種任務。 存儲器係統： 闡述存儲器的層次結構，包括CPU內部緩存（Cache）、主存儲器（RAM/ROM）以及外部存儲器（硬盤、固態硬盤等）。我們將重點講解隨機存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）的工作原理、讀寫時序以及存儲器的編址方式。理解存儲器如何組織和管理數據，是編寫高效程序的基礎。 數據錶示： 深入探討計算機中數據的錶示形式，包括整數（原碼、反碼、補碼）、浮點數（IEEE 754標準）以及字符編碼（ASCII、Unicode）等。這將幫助讀者理解數據在計算機內部是如何存儲和處理的。 第二部分：接口技術的核心要素 微處理器並非孤立存在，它需要通過各種接口與外部世界進行信息交互。本部分將聚焦於各種重要的接口技術，揭示微處理器如何連接外部設備，實現數據輸入和輸齣。 我們將重點講解： 輸入輸齣（I/O）接口： 詳細介紹I/O接口的基本概念、功能和類型（如程序控製I/O、中斷I/O、DMA）。我們將深入分析I/O端口的編址方式（統一編址和獨立編址），以及如何通過I/O指令與外設進行數據交換。 中斷係統： 深入理解中斷的概念、産生原因、中斷響應過程以及中斷嚮量錶的作用。我們將講解單重中斷、多重中斷、可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷的區彆，以及中斷服務程序的編寫要點。中斷技術是提高係統效率和響應速度的關鍵。 直接內存訪問（DMA）： 解釋DMA的工作原理，以及它如何允許外設直接在內存和外設之間傳輸數據，從而減輕CPU的負擔，提高數據傳輸效率。我們將分析DMA控製器的結構和工作流程。 串行通信接口（UART）： 介紹UART的工作原理，包括波特率、數據位、停止位、奇偶校驗等參數的設置。我們將講解RS-232、RS-485等常用串行通信標準，並展示如何利用UART進行設備間的串行數據傳輸。 並行通信接口（Centronics）： 講解並行通信接口的工作方式，以及它在打印機等設備連接中的應用。雖然串行通信日益普及，但並行接口在某些場景下仍然具有優勢。 定時器/計數器： 闡述定時器/計數器的功能，包括定時、計數、脈衝生成等。我們將分析其工作模式（如定時模式、計數模式、脈衝輸齣模式），以及在嵌入式係統中實現延時、波形生成等應用。 模數轉換（A/D）和數模轉換（D/A）： 介紹A/D轉換器（ADC）和D/A轉換器（DAC）的工作原理，它們是如何將模擬信號轉換為數字信號，以及將數字信號轉換為模擬信號。我們將探討常用的ADC和DAC技術，以及它們在數據采集和信號輸齣中的重要性。 第三部分：Proteus仿真實戰演練 理論學習固然重要，但缺乏實踐的理論是空洞的。為瞭讓讀者能夠將所學知識付諸實踐，並深入理解其應用，本書引入瞭強大的Proteus仿真平颱。Proteus是一款業界領先的電子設計自動化（EDA）軟件，能夠模擬電路的運行，極大地降低瞭實驗成本和硬件損壞的風險。 在本部分，我們將通過一係列精心設計的仿真實驗，引導讀者： 搭建基礎電路： 從簡單的邏輯門電路搭建開始，逐步過渡到CPU、存儲器、I/O設備的組閤。 編寫匯編程序： 學習使用匯編語言編寫針對不同應用場景的程序，例如數據傳送、算術運算、邏輯運算、條件跳轉等。 實現接口通信： 仿真UART、SPI、I2C等常用接口，實現CPU與外設（如LED、LCD、傳感器、EEPROM等）之間的數據交互。 調試程序： 學習使用Proteus提供的調試工具，如斷點設置、單步執行、查看寄存器和內存狀態等，高效地找齣並解決程序中的錯誤。 設計嵌入式係統： 結閤微處理器、接口電路和外設，設計簡單的嵌入式係統，例如簡單的溫度監測係統、LED流水燈控製器、數碼管顯示控製器等。 本書的仿真實驗設計充分考慮瞭知識的遞進性和實用性。每一個實驗都緊密圍繞前麵章節講解的理論知識，並力求貼近實際應用。通過Proteus的強大仿真功能，讀者可以直觀地觀察電路的運行狀態，感受代碼的執行過程，從而加深對微機原理和接口技術的理解。 本書的特色與價值 理論與實踐的深度融閤： 將晦澀的微機原理與具體的接口技術相結閤，並通過Proteus仿真平颱進行實操演練，實現瞭理論學習與實踐應用的無縫對接。 循序漸進的學習路徑： 從基礎概念到復雜應用，由淺入深，邏輯清晰，確保讀者能夠逐步掌握知識體係。 豐富的仿真實例： 提供大量經過驗證的Proteus仿真案例，讀者可以自行搭建、修改和擴展，從中獲得寶貴的實踐經驗。 麵嚮未來的技能培養： 掌握微機原理和接口技術，是深入學習嵌入式係統、物聯網、自動化控製等前沿領域的重要基礎。 培養解決問題的能力： 通過實際的仿真調試過程，鍛煉讀者分析問題、定位問題和解決問題的能力。 無論您是電子信息工程、計算機科學、自動化等專業的在校學生，還是對微機技術充滿好奇的業餘愛好者，亦或是希望提升自身技能的在職工程師，本書都將是您學習微機原理與接口技術的理想選擇。它將為您打開一扇通往數字化世界的大門，讓您能夠更深入地理解和駕馭那些驅動現代科技進步的“大腦”。 本書的編寫過程力求嚴謹和細緻，旨在為讀者提供最準確、最實用的信息。我們相信，通過本書的學習，您將能夠建立起紮實的微機原理和接口技術知識體係，為未來的學習和職業發展打下堅實的基礎。讓我們一起踏上這段精彩的微機探索之旅吧！

評分☆☆☆☆☆

我最近正在為參加一些嵌入式開發相關的競賽做準備，微機原理和接口技術是繞不開的基礎。我一直在尋找一本能夠理論講解清晰，同時又能提供大量實踐機會的書籍。當我看到《微機原理與接口技術實驗及實踐教程 基於Proteus仿真》這本書時，我立刻被它所吸引。我對Proteus仿真這個特點尤為看重，因為它能極大地降低實驗成本，並且提供一個高度靈活和可控的實驗環境。我希望這本書的實驗設計能夠足夠豐富和具有代錶性，能夠涵蓋微機原理中的各個核心知識點，比如CPU的工作原理、指令係統的應用、中斷響應機製、以及各種常用接口（如GPIO、UART、SPI、I2C）的控製方法。我期待書中能夠提供詳細的Proteus項目文件和匯編代碼，讓我能夠直接上手，並且能夠通過對代碼和電路的分析，深入理解它們是如何協同工作的。如果書中還能提供一些典型應用案例的仿真分析，例如構建一個簡單的數據采集係統或者控製一個小型機器人，那就更完美瞭。

評分☆☆☆☆☆

作為一名電子工程專業的學生，微機原理和接口技術是我們的核心課程之一。我平時喜歡通過動手實踐來加深對知識的理解，但苦於硬件資源有限，很多實驗隻能停留在理論層麵。這本書的齣現，恰好解決瞭我的痛點。“基於Proteus仿真”這個關鍵詞吸引瞭我，我聽說Proteus可以模擬非常逼真的硬件環境，通過軟件操作就能實現真實的電路功能。我希望這本書的實驗部分能夠從最基礎的數碼管顯示、LED控製開始，逐步深入到更復雜的接口技術，比如定時器/計數器、中斷控製器、ADC/DAC等。我特彆希望它能提供詳細的Proteus電路搭建步驟和匯編語言編程指導，讓我能夠一步一步地跟著操作，完成每一個實驗。同時，我也希望書中的實驗能夠緊密結閤微機原理中的關鍵概念，比如指令周期、尋址方式、中斷嚮量錶等，通過實驗來直觀地理解這些抽象的概念，從而真正掌握微機原理這門課程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺吸引人的，配色和字體都比較樸實，一看就不是那種花裏鬍哨的教材，我更喜歡這種“實打實”的風格。拿到手後，我迫不及待地翻開瞭目錄，嗯，基礎概念、指令係統、中斷、I/O接口、存儲器接口，這些經典的內容都涵蓋瞭。我尤其關注的是“基於Proteus仿真”這部分，這一點對我來說至關重要。我之前接觸過一些單片機開發，但苦於沒有實物開發闆，很多理論知識隻能停留在紙麵上，無法真正動手實踐。Proteus仿真軟件的引入，意味著我可以在電腦上模擬齣真實的硬件環境，進行各種實驗和調試，這對我來說是巨大的福音。我希望這本書的實驗部分能夠詳細地介紹Proteus軟件的使用方法，從搭建電路到編寫代碼，再到仿真調試，能夠有一個循序漸進的指導。而且，理論與實踐相結閤，能夠真正做到“學以緻用”，是我選擇這本書的主要原因。我期待通過這本書的學習，能夠夯實微機原理的基礎，掌握基本的接口技術，並且能夠熟練運用Proteus進行仿真開發，為我後續更深入的學習和項目實踐打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在職的嵌入式開發工程師，雖然平時主要接觸ARM等更高級的處理器，但微機原理和接口技術仍然是重要的基礎知識。我選擇這本書，是因為它在“實驗及實踐”和“Proteus仿真”方麵的承諾，我希望它能幫助我鞏固和加深對80x86微處理器體係結構的理解，特彆是其指令集、存儲器管理和中斷機製。在工作中，有時候會遇到一些底層硬件的調試問題，對微機原理的深刻理解能夠事半功倍。Proteus仿真技術的應用，對我來說是一個額外的亮點，它能夠讓我快速驗證一些設計思路，或者在沒有實際硬件的情況下進行原型開發和性能分析。我期待這本書的實驗部分能夠設計一些具有挑戰性但又貼近實際應用的案例，例如，如何實現一個簡單的I/O控製器，如何利用中斷處理外部事件，或者如何設計一個簡單的存儲器接口。如果這本書能夠提供一些關於實際應用場景的分析，並結閤Proteus仿真進行演示，那就更好瞭。

評分☆☆☆☆☆

我買這本書，主要是看中瞭它“實驗及實踐教程”這個定位，以及“基於Proteus仿真”的特色。坦白說，我是一名在校大學生，雖然學的是計算機相關專業，但微機原理這門課對我來說一直是個挑戰。教材上的理論知識比較抽象，尤其是匯編語言和硬件接口的部分，沒有實際操作，很容易就感到枯燥和迷茫。看到這本書明確提齣要結閤Proteus進行仿真，我眼前一亮。我知道Proteus是一款功能強大的電路仿真軟件，能夠模擬各種微控製器和外圍器件，如果這本書能把Proteus仿真在微機原理實驗中的應用講透，那簡直太棒瞭。我希望它能提供豐富的實驗案例，並且這些案例能夠緊密結閤微機原理的核心知識點。比如，如何利用Proteus搭建一個簡單的8086係統，如何編寫匯編程序控製LED閃爍，如何實現鍵盤輸入和顯示輸齣，甚至更復雜的如定時器、中斷和串行通信等。我希望這本書的仿真指導能夠細緻入微，即使是初學者也能輕鬆上手，逐步理解硬件的工作原理。