TPC-USB教师实验指导书.doc

TPC-USB
通用微机接口实验系统
教师用实验指导书
(汇编+VC)

清 华 大 学 科 教 仪 器 厂
2005年10月目 录
第一章 TPC-USB实验系统介绍 4
1.1 概述 4
1.2 TPC-USB实验系统构成及特点 4
第二章 TPC-USB实验系统硬件环境 5
2.1 USB模块介绍 5
2.1.1 USB模块结构 5
2.1.2 USB模块功能 5
2.1.3 USB模块的对外接口 5
2.1.4 USB模块跳线说明 6
2.1.5 USB模块的安装 7
2.1.6 USB模块连接测试 11
2.2 扩展实验台结构及主要电路 12
2.2.1 扩展实验台结构图 12
2.2.2 实验台上包括的主要电路： 12
2.2.3 用户扩展实验区 16
2.2.4 实验台跳线开关 16
2.2.5 20芯双排插座 17
2.2.5 直流稳压电源 17
第三章 TPC-USB集成软件开发环境 18
3.1 TPC-USB集成开发环境软件包 18
3.2 集成开发环境软件的安装 18
3.2.1 用户程序的编辑和编译 20
3.2.2 编译源程序 22
3.2.3 用户程序的调试和运行 22
3.2.4 常用调试命令 25
3.2.5 实验项目的查看和演示 27
3.2.5 实验项目的添加和删除 28
3.2.6 集成开发环境帮助菜单 29
第四章 汇编实验部分 32
实验一 I/O地址译码 32
实验二 简单并行接口 34
实验三 可编程定时器／计数器（8253） 36
实验四 可编程并行接口（一）（8255方式0） 44
实验五 七段数码管 52
实验六 继电器控制 57
实验七 竞赛抢答器 60
实验八 交通灯控制实验 63
实验九 中断 65
实验十 可编程并行接口（二）（8255方式１） 68
实验十一 数/模转换器 72
实验十二 模/数转换器 75
实验十三 串行通讯 79
实验十四 DMA传送 82
实验十五 集成电路测试 89
实验十六 电子琴 92
实验十七 8250串行通讯实验 95
实验十八 步进电机控制实验 99
实验十九 小直流电机转速控制实验 103
实验二十 键盘显示控制器实验 107
实验二十一 存储器读写实验 123
实验二十二 双色点阵发光二极管显示实验 125
第五章 VC++实验部分 135
1、基本输入输出-基本输入输出函数简介 135
实验一 I/O地址译码 136
实验二 简单并行接口 138
实验三 可编程定时器／计数器（8253） 140
实验四 可编程并行接口（一）（8255方式0） 143
实验五 七段数码管 144
实验六 继电器控制 148
实验七 竞赛抢答器 151
实验八 交通灯控制实验 153
2、中断-中断函数简介 155
实验九 中断 156
实验十 可编程并行接口（二）（8255方式１） 160
实验十一 数/模转换器 163
实验十二 模/数转换器 166
实验十三 串行通讯 170
3、DMA及RAM操作函数简介 173
实验十四 DMA传送 174
实验十五 集成电路测试 181
实验十六 电子琴 183
实验十七 8250串行通讯实验 186
实验十八 步进电机控制实验 189
实验十九 小直流电机转速控制实验 192
实验二十 键盘显示控制器实验 194
实验二十一 存储器读写实验 208
实验二十二 双色点阵发光二极管显示实验 210
附录一、随机光盘实验程序名称表 218
附录二：TPC-USB通用微机接口实验系统硬件实验指导（汇编程序） 219
附录三：TPC-USB通用微机接口实验系统硬件实验指导（C语言程序） 224

第一章 TPC-USB实验系统介绍
1.1 概述
在各种计算机外围接口不断推陈出新的今天，USB接口已经成为个人计算机最重要的接口方式之一，USB接口设备的应用也以惊人的速度发展，几乎新型的PC都100%支持USB技术。了解和掌握USB的应用及开发是计算机类、电子类、物理类本科生、大专生的新课题。
TPC-USB微机接口实验系统正是在这种背景下推出的。该设备在原TPC-2003A微机接口实验系统上配置了USB接口模块，直接与主机(PC)的USB接口连接，形成了一套完整的USB接口的微机接口实验系统。该系统适应当前高等院校所开设的《微机原理及其应用》和《微机接口技术》这两门课的实验，同时也提供了最新接口USB的实验，使学生在校学习期间不仅有机会接触常规接口，同时有机会接触新型的接口，为学生们今后从事微机开发应用打下基础。
1.2 TPC-USB实验系统构成及特点
该系统由一块USB总线接口模块、一个扩展实验台及软件集成实验环境组成。USB总线接口模块通过USB总线电缆与PC机相连，模块与实验台之间由一条50芯扁平电缆连接。其主要特点如下：
1.USB总线接口使用ISP1581 USB2.0高速接口芯片，完全符合USB2.0规范。提供了高速USB下的通信能力，即插即用。
2.满足《微机原理与接口技术》课程教学实验要求。实验台接口集成电路包括：可编程定时器/计数器（8253）、可编程并行接口（8255）、数/模转换器(DAC0832)、模/数转换器(ADC0809)等。外围电路包括：逻辑电平开关、LED显示、七段数码管显示、8X8双色发光二极管点阵及驱动电路、直流电机步进电机及驱动电路、继电器及驱动电路、喇叭及驱动电路。8279键盘显示控制电路。
3.在USB接口模块上扩展有DMA控制器8237及存储器，可以完成微机DMA传送以及USB的DMA传送等实验。
4.开放式结构，模块化设计支持开放实验。实验台上除固定电路外还设有用户扩展实验区。有五个通用集成电路插座，每个插座引脚都有对应的“自锁紧”插孔，利用这些插孔可以搭试更多的自己设计的实验，方便的进行课程设计。
5.功能强大的软件集成开发环境，支持Win98; Win2000;WinXP 等操作系统。可以方便的对程序进行编辑、编译、链接和调试，可以查看实验原理图，实验接线，实验程序并进行实验演示。可以增加和删除实验项目。
6.实验程序可以使8086汇编和C语言编程实验。可以对汇编程序和C语言程序进行调试.
7.系统还提供：字符、图形液晶显示实验模块；红外收发实验模块；无线通信实验模块；键盘显示实验模块等多种扩展实验模块（自选）。
8.实验台自备电源，具有电源短路保护确保系统安全。
9.使用USB接口与PC机相连，省却了打开主机箱安装接口卡的麻烦。
第二章 TPC-USB实验系统硬件环境
2.1 USB模块介绍
2.1.1 USB模块结构

图2-1 USB模块结构图
2.1.2 USB模块功能
1.实验系统中的USB模块使用PHILIHPS的ISP1581 USB2.0高速接口芯片，符合USB2.0接口规范，提供了高速USB下的通信能力。
2.支持ISP下载，通过模块上的RS-232接口，可以对模块内部的MCU进行在线编程，对软件进行修改或在线升级。也可以通过RS-232接口下载实验程序到USB模块，进行实验。
3.模块内扩展有DMA控制器8237及存储器，可以完成微机DMA传送和USB的DMA传送实验。
4.该模块提供一个50线扁平电缆，通过该电缆将模块产生的仿ISA总线信号连到实验台上。
2.1.3 USB模块的对外接口
1.在该模块的右侧提供四个对外接口：
①9芯通用RS-232接口，需要时可连到主机的COM1或COM2，对内部的MCU在线编程，对软件升级或修改。
②USB接口，连接到主机，实验时用于信息和数据的通信。
③清零按钮（RESET），用于对模块内部电路的初始化。
④实验方式转换按钮（SW），有些实验需要将实验程序下载到USB模块运行，需要时按一下该按钮以转换实验方式。（一般情况下，用户不要按此按钮，如果需要，在实验说明中会指出）。
2.在模块的左侧提供二个对外接口：
①50线扁平电缆接口，为实验台提供仿ISA总线信号。信号安排与实验台上50芯信号插座信号一一对应。（见表十四 50芯总线插座信号）
②外接电源插孔，外接7～9V直流电源。平时USB模块与实验台相连时，使用实验台提供的电源，当USB模块单独使用或调试时，使用外接电源。
2.1.4 USB模块跳线说明
在USB模块内，用一部分跳线选择ISP1581和其它芯片的工作模式，跳线的连接说明如下：
JP1：MODE1 ISP1581 ALE/A0 功能选择。
2－3短接 低电平 选择ALE功能（地址锁存使能）
1－2短接 高电平 选择A0功能（地址数据指示）
（USB模块出厂时选择2－3短接）
JP2：M0/DA1 选择ISP1581在通用处理器模式下的读写功能。
2－3短接 低电平 选择Motorola 类型的微处理器
1－2短接 高电平 选择8051 类型的微处理器
（USB模块出厂时选择1－2短接）
JP3：BUS/DA0 选择ISP1581 总线模式
2－3短接 低电平 选择断开总线模式，AD[7:0]多路复用
1－2短接 高电平 选择通用处理器模式，AD[7:0]8位地址线
（USB模块出厂时选择2－3短接）
JP4：ISP1581 片选信号选择
2－3短接 ISP1581 片选信号由MCU 产生
1－2短接 ISP1581 片选信号由地址译码产生
（USB模块出厂时选择1－2短接）
JP5：无须用户设置
JP6：USB模块电源选择
2－3短接 选择外接电源
1－2短接 使用实验台电源
（USB模块出厂时选择1－2短接）
JP7：DMA控制器时钟选择
2－3短接 选择振荡器产生时钟
1－2短接 选择由MCU 产生时钟
（USB模块出厂时选择2－3短接）
JP8：MCU 编程方式选择
2－3短接 MCU 处于编程方式
1－2短接 MCU 处于正常工作方式
（USB模块出厂时选择1－2短接）
2.1.5 USB模块的安装
安装步骤如下：
1.关上实验台电源。
2.50线扁平电缆一端接USB模块的50芯插座，另一端接实验台50线插座。
3.USB电缆的一端接模块的USB口，另一端接主机USB口。
4.打开实验台电源。
5.系统将自行检测到模块的接入，选择用户光盘上的USB驱动程序完成驱动的安装。
安装驱动过程如下：
USB电缆接入主机，连接USB模块并加载电源后，系统将自行检测到模块的接入，提示用户发现新硬件并要求安装设备驱动：

图2-2 系统发现新硬件

图2-3 提示找到新硬件
找到新硬件，需为此硬件指定设备驱动程序：

图2-4 提示按装驱动
选择驱动所在位置：(CD-ROM中driver目录下或指定驱动所在位置)

图2-5 指定驱动所在位置
浏览驱动所在位置并选定驱动安装信息文件TPCA.inf:

图2-6 浏览并找到驱动
选定TPCA.inf安装信息文件，并打开:

图2-7 找到驱动并选定
点击下一步，系统将自动为TPC设备安装其驱动：

图2-8 安装驱动
驱动安装完毕：

图2-9 完成安装
设备安装检测：
右键单键“我的电脑”，选择“属性”，选择硬件选项中的“设备管理器”，即可在通用串行总线控制器中找到已安装的TPC Adapter设备。至此安装完毕。

图2-10 查看安装
2.1.6 USB模块连接测试
驱动安装完成后，打开TPC-USB集成开发环境（集成开发环境的安装请参看3.2节‘集成开发环境的安装’），选定主菜单“选项”中的“硬件检测”，集成开发环境会检测到设备已连接，如果连接不正确，将会有错误提示。

图2-11 硬件检测菜单

图2-12 正确连接提示 图2-13 硬件未连接
2.2 扩展实验台结构及主要电路
2.2.1 扩展实验台结构图
如图：图2-14 扩展实验台结构
2.2.2 实验台上包括的主要电路：
1、50芯总线信号插座及总线信号插孔
1 +5V
11 E245
21 A7
31 A1
41 ALE
2 D7
12 IOR
22 A6
32 GND
42 T/C
3 D6
13 IOW
23 A5
33 A0
43 A16
4 D5
14 AEN
24 +12V
34 GND
44 A17
5 D4
15 DACK
25 A4
35 MEMW
45 A15
6 D3
16 DRQ1
26 GND
36 MEMR
46 A14
7 D2
17 IRQ
27 A3
37 CLK
47 A13
8 D1
18 +5V
28 -12V
38 RST
48 A12
9 D0
19 A9
29 A2
39 A19
49 A10
10 +5V
20 A8
30 GND
40 A18
50 A11
50芯总线信号插座在实验台左上方，总线插座信号安排如上表。各总线信号采用“自锁紧”插孔在标有“总线”的区域引出，有数据线D0-D7、地址线A19-A0、I/O读写信号IOR IOW、存储器读写信号 MEMR MEMW、中断请求 IRQ、DMA申请DRQ、DMA回答DACK、AEN 等。
2、微机接口I/O地址译码电路
实验台上I/O地址选用280H－2BFH 64个，分8组输出：Y0-Y7，其地址分别为 280H－287H；288H－28FH；290H-297H；298H-29FH；2A0H-2A7H；2A8H-2AFH；2B0H-2B7H；2B8H-2BFH，8根输出线在实验台“I/O地址”处分别由自锁紧插孔引出。见图2-15

图2-15 I/O地址译码电路

图2-14 扩展实验台结构
3、时钟电路
如图2-16所示，输出1MHZ、2MHZ两种信号，供定时器/计数器、A/D转换器、串行接口实验使用。

图2-16 时钟电路
4、逻辑电平开关电路
如图2-17所示，实验台右方有8个开关K0-K7,开关拨到“1”位置时开关断开，输出高电平。拨到“0”位置时开关接通输出低电平。电路中串接了保护电阻，接口电路不直接同＋5V、GND相连，有效的防止因误操作损坏集成电路现象。
图2-17 逻辑电平开关电路 图2-18 发光二极管及驱动电路
5、LED显示电路
如图2-18所示，实验台上设有8个发光二极管及相关驱动电路(输入端L7～L0)，当输入信号为“1”时发光，为“0”时灭。
6、七段数码管显示电路
实验台设有两个共阴极数码管及驱动电路，电路图如图2-19。段码输入端：a、b
、c、d、e、f、g、dp，位码输入端：S0、S1。

图2-19 数码管显示电路
7、单脉冲电路
如图2-20所示，采用RS触发器产生，实验者每按一次开关即可以从两个插座上分别输出一个正脉冲及负脉冲，供“中断”、“DMA”、“定时器/计数器”等实验使用。

图2-20 单脉冲电路图 图2-21 逻辑笔电路
8、逻辑笔
如图2-21所示，当输入端Ui接高电平时红灯(H)亮，接低电平时绿灯(L)亮。
9、继电器及驱动电路
图2-22为直流继电器及相应驱动电路，当其开关量输入端“Ik”输入数字量“1”时，继电器动作，常开触点闭合红色发光二极管点亮。输入“0”时继电器常开触点断开发光二极灭。
图2-22 继电器及驱动电路图 图2-23 复位电路
10、复位电路
图2-23为复位电路,实验台上有一复位电路，能在上电时，或按下复位开关RESET后，产生一个高电平的复位信号。
11、步进电机驱动电路
图2-24为步进电机的驱动电路，实验台上使用的步进电机驱动方式为二相励磁方式，BA、BB、BC、BD分别为四个线圈的驱动输入端，输入高电平时，相应线圈通电。DJ端为直流电机控制输入端。

图2-24 步进电机驱动电路
12、接口集成电路
实验台上有微机原理及接口实验最常用接口电路芯片，包括：可编程定时器/计数器（8253）、可编程并行接口（8255）、数/模转换器(DAC0832)、 模/数转换器(ADC0809)，这里芯片与CPU相连的引线除去片选（CS）信号外都已连好，与外界连接的关键引脚在芯片周围用“自锁紧”插座引出，供实验使用。
13、逻辑门电路
实验台上设有几个逻辑门电路，包括“与门”、“或门”、“非门”、“触发器”供实验时选择使用。
2.2.3 用户扩展实验区
实验台上设有5个通用数字集成电路插座，其中“通用插座A”“通用插座B”为20芯， “通用插座D”为40芯活动插座以方便插拔器件。其余为14芯。插座的每个引脚都用自锁紧插孔引出。实验指导书中所列出的部分实验（简单并行接口、串行通信、集成电路测试等）电路就是利用这些插座搭试的。利用这些插座可以进行数字电路实验，也可以设计开发新的接口实验或让学生做课程设计、毕业设计等项目。
2.2.4 实验台跳线开关
为了方便实验，实验台上设有跳线开关，分以下几种：
1.实验类型选择开关JB、JC:这两个跳线开关在在实验台的左上角，50线总线插座的左下方。在TPC-USB实验系统中不起作用，用户无须设置。
2.模拟量输入选择开关JP2、JP3：在实验台ADC0809的左上角，分别用于模/数转换模拟量的输入极性选择，JP2的1、2两点短路时ADC0809的IN2可输入双极性电压（－5V～＋5V），2、3两点短路时输入单极性电压（0～＋5V）。JP3用于选择IN1的输入极性，选择方法与JP2相同。
3.＋5V电源插针：为减轻＋5 V电源负载和各主要芯片的安全，在各主要实验电路附近都有相应的电源连接插针（标记为＋5V），当实验需要该部分电路时，用短路子短接插针即可接通＋5V电源.对用不到的电路可将短路片拔掉确保芯片安全。
2.2.5 20芯双排插座
实验台上有一个20芯双排插座J7，用于外接附加的键盘显示实验板和其它用户开发的实验板。J7各引脚信号安排如下：
19 17 15 13 11 9 7 5 3 1
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
IRQ
CS
RES
+5V
+5V
IOR
IOW
A0
A1
CLK
GND
GND
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2
在J7的附近有两个短路插针标有“CS”和 “IRQ”。当“CS”的两点短接后，译码器的280H－287H连接到J7的CS端。当你扩展板上的实验需要中断信号时将“IRQ”的两端短接，不需要时应将其断开。
2.2.6 直流稳压电源
实验箱自备电源，安装在实验大板的下面，交流电源插座固定在实验箱的后测板上，交流电源开关在实验箱的右侧，交流电源开关自带指示灯，当开关打开时指示灯亮。在实验板右上角有一个直流电源开关，交流电源打开后再把直流开关拨到“ON”的位置，直流+5V +12V –12V就加到实验电路上。
主要技术指标： 输入电压 AC 175—265V
输出电压/电流＋5V/2.5A +12V/0.5A -12V/0.5A
输出功率 25W
第三章 TPC-USB集成软件开发环境
3.1 TPC-USB集成开发环境软件包
TPC-USB集成开发环境是TPC-USB实验系统所配套的软件。它提供了用户程序的编辑和编译，调试和运行，实验项目的查看和演示，实验项目的添加等功能，方便了学生和老师实验程序的编制和调试。本软件基于windows2000/XP/2003环境，界面简洁美观，功能齐全。集成开发环境主界面如图3-1：

图3-1 软件主界面
3.2 集成开发环境软件的安装
TPC-USB集成开发环境集编辑、编译、调试、实验演示等，功能齐全，使用简便，方便教师查看实验原理图及程序，利于教学。
安装步骤如下：
1．从随机所带光盘目录中找到SETUP.EXE文件，鼠标双击该文件会出现以下界面，图3.2。（为确保安全，建议先将光盘文件拷贝到硬盘某文件夹中，在硬盘上运行SETUP.EXE文件）。

图3-2
2.输入用户名、公司名和序列号后，点击“下一步”，会出现图3-3安装选择画面。

图3-3 安装选择
其中，“典型”安装是指安装主程序、实验演示程序和帮助文件。“压缩”是指只安装主程序和帮助文件，不安装实验演示程序。“制定”是在“主程序”、“实验演示”、“帮助文件”三个文件中选择你需要的安装。建议在教师实验机中选“典型”安装，在学生实验机中选“压缩”安装。
选择好以后，点击“下一步”，程序将自动将软件安装到你的机器上。
3.2.1 用户程序的编辑和编译
TPC-USB集成开发环境软件支持汇编程序(.asm文件)类型的程序开发。除了一般的编辑功能外，本软件还支持语法高亮显示，语法错误提示等功能，大大提高了程序的可读性。用户编辑好程序并保存后，即可方便地进行编译。
1.新建一个源程序
在当前运行环境下，选择菜单栏中的“文件”菜单，菜单下拉后选择“新建”，或是在工具栏中单击“新建”快捷按钮，会出现源程序编辑窗口，建议用“另存为”为文件取名保存后，就新建一个“.asm”文件。
2.打开一个源程序
当前运行环境下，选择菜单栏中的“文件”菜单，菜单下拉后选择“打开”，或是在工具栏中单击“打开”，会弹出“打开”文件选择窗口，“打开”窗口如图3-4所示：

图3-4 打开一个源程序
在窗口中“文件类型”下拉菜单中选择“ASM文档（*.asm）一项，程序即显示当前目录下所有的asm文档，单击要选择的文件，选中的文件名会显示在“文件名”中，单击“打开”则打开当前选中的文档显示在文档显示区域。点击“取消”则取消新建源文件操作。
3.编辑源程序
本软件提供了基本的编辑功能，并实现了实时的语法高亮，各项操作说明如下：
撤消
当前运行环境下，选择菜单栏中的“编辑”菜单，菜单下拉后选择“撤消”，或是在工具栏中单击“撤消”，即可撤消上一步剪切或粘贴操作。
剪切
当前运行环境下，选择菜单栏中的“编辑”菜单，菜单下拉后选择“剪切”，或是在工具栏中单击“剪切”，即可将文档显示区域中选中的内容剪切到剪贴板。
复制
当前运行环境下，选择菜单栏中的“编辑”菜单，菜单下拉后选择“复制”，或是在工具栏中单击“复制”，即可将文档显示区域中选中的内容复制到剪贴板。
粘贴
当前运行环境下，选择菜单栏中的“编辑”菜单，菜单下拉后选择“粘贴”，或是在工具栏中单击“粘贴”，即可将剪贴板中当前内容粘贴到文档显示区域光标所在处。
全选
当前运行环境下，选择菜单栏中的“编辑”菜单，菜单下拉后选择“全选”，即可将文档区域中所有内容选中。
查找
当前运行环境下，选择菜单栏中的“编辑”菜单，菜单下拉后选择“查找”，弹出查找对话框如图3-5所示：

图3-5 查找
在查找内容一栏中输入需要查找的内容，可选择“区分大小写”的查找方式，单击“查找下一个”程序则在文档显示区域中搜索与查找内容匹配的字符串，找到第一个后则高亮显示，用户点击查找下一个则继续搜索下一个匹配字符串，点击“取消”退出查找操作。
替换
当前运行环境下，选择菜单栏中的“编辑”菜单，菜单下拉后选择“替换”，弹出替换对话框如图3-6所示：

图3-6 查找下一个
在查找内容一栏中输入需要查找的内容，可选择“全字匹配”与“区分大小写”的查找方式，在替换为一栏中输入需要替换的内容，单击“查找下一个”程序则在文档显示区域中搜索与查找内容匹配的字符串，找到第一个后则高亮显示，用户可单击“替换”将匹配的字符串替换，也可单击“全部替换”将当前文档显示区域中所有与查找内容匹配的字符串全部替换。单击“查找下一个”则继续搜索下一个匹配字符串。也可单击“取消”退出查找操作。
4.保存源程序
当前运行环境下，选择菜单栏中的“文件”菜单，菜单下拉后选择“保存”，如果是无标题文档，用户需在提示下输入文档的名称及选择保存的路径，单击确定后保存；否则程序自动保存当前文档显示区域中显示的文档。或者选择菜单栏中的“文件”菜单，菜单下拉后选择“另存为”，并在提示下输入文档的名称及选择保存的路径，单击确定后保存。
3.2.2 编译源程序
1.编译调试窗口
在当前运行环境下，选择菜单栏中的“查看”菜单，单击编译调试窗口选项或是单击工具栏中“输出窗口”按钮则可对输出栏的进行显示。若当前环境显示编译调试窗口，则单击查看输出窗口选项即可隐藏该窗口，编译调试输出窗口选项即消失；若当前隐藏编译调试窗口，则单击输出窗口选项即可显示该窗口，编译调试窗口将显示。
2.ASM编译
汇编+链接
在当前运行环境下，选择菜单栏中的“项目”菜单，选择汇编+链接选项则程序对当前ASM源文件进行汇编与链接，编译调试窗口中输出汇编与链接的结果，若程序汇编或链接有错，则详细报告错误信息。双击输出错误，集成开发环境会自动将错误所在行代码高亮显示。
开始+执行
在当前运行环境下，选择菜单栏中的“项目”菜单，选择开始+执行选项则程序对当前ASM源文件执行，程序自动运行。
3.2.3 用户程序的调试和运行
1.ASM程序的调试
寄存器窗口
在当前运行环境下，选择工作区的“寄存器”菜单，寄存器窗口即可显示。寄存器窗口中显示主要的寄存器名称及其在当前程序中的对应值，若值为红色，即表示当前寄存器的值。调试时，单步执行，寄存器会随每次单步运行改变其输出值，同样以红色显示。
开始调试
在“选项”菜单中，“编译选项”选择“调试”，然后进行进行程序的编译和链接，编译和链接成功之后，调试工具将会显示，也可以在“项目”中选择“开始/结束调试”。即可开始进行程序的调试。编译选项选择如图3-7：
在ASM程序正常链接之后，选择菜单栏中的“开始/结束调试”菜单，选择开始调试选项，则对源程序进行反汇编，进入ASM的调试状态，并在寄存器窗口中显示主要的寄存器的当前值。
设置/清除断点
在ASM的调试状态下，对程序代码所在某一行前的灰色列条单击鼠标，即对此行前设置了断点，如果清除断点，只需再在此行前的灰色列条上的断点单击鼠标，此断点标记将被清除。
黄色箭头所指的行为当前单步执行到的所在行。设置/清除断点如图3-8所示：

图3-7 编译选项的选择

图3-8 设置/清除断点
连续运行
在ASM的调试状态下，选择“项目”菜单栏中的“连续运行”菜单或F5，则程序连续运行，直至碰到断点或程序运行结束。
单步
在ASM的调试状态下，选择“项目”菜单栏中的“单步执行”菜单或F11，则程序往后运行一条语句。
退出调试
在ASM的调试状态下，选择“项目”菜单栏中的“开始/结束调试”菜单，程序则退出ASM的调试状态。
命令调试
集成开发环境可以进行命令的调试，如图3-9：

图3-9 命令调试
调试时，输出窗口可以输出编译信息，命令信息，内存查看信息，栈查看信息等。如图3-10：

图3-10 内存查看输出窗口
3.2.4 常用调试命令
调试指令与debug稍有区别，具体调试命令如下：
bochs提供了强大的命令行调试功能，本集成开发环境在其之上包装了一个简便易用的图形界面。如果这个界面不能满足您的要求，还可以使用命令栏直接输入调试命令与bochs交互。 所有调试命令bochs都提供了简要的用法说明，输入“help”（不带引号）可查看可用的命令，help 'cmd'（带引号）可查看命令cmd相关的帮助。
下面是一些常用的命令说明及示例：
1.反汇编 (u)
用法：u [/count] start end
反汇编给定的线性地址，可选参数'count'是反汇编指令的条数
例：u 反汇编当前 cs:ip 所指向的指令
u /10 从当前 cs:ip 所指向的指令起，反汇编10条指令
u /12 0xfeff 反汇编线性地址 0xfeff 处开始的12条指令
2.查看内存 (x)
用法：x /nuf addr
查看线性地址'addr'处的内存内容
nuf 由需要显示的值个数和格式标识[xduot cbhw m]组成，未指明用何种格式的情况下将使用上一次的格式。

26

x: 十六进制
d: 十进制
u: 无符号
o: 八进制
t: 二进制
c: 字符
b: 字节
h: 半字
w: 字（四字节）
m: 使用memory dump模式

例：x /10wx 0x234 以十六进制输出位于线性地址 0x234 处的 10 个双字
x /10bc 0x234 以字符形式输出位于线性地址 0x234 处的 10 个字节
x /h 0x234 以十六进制输出线性地址 0x234 处的 1 个字
3.查看寄存器 (info reg)
用法：info reg
查看CPU整数寄存器的内容
4.修改寄存器 (r)
用法：r reg = expression
reg 为通用寄存器
expression 为算术表达式
例：r eax = 0x12345678 对 eax 赋值 0x12345678
r ax = 0x1234 对 ax 赋值 0x1234
r al = 0x12 + 1 对 al 赋值 0x13
5.下断点 (lb)
用法：lb addr
下线性地址断点
例：lb 0xfeff 在 0xfeff 下线性地址断点，0f00:eff 所处线性地址就是 0xfeff
6.查看断点情况 (info b)
用法：info b
7.删断点 (del n)
用法：del n
删除第 n 号断点
例：del 2 删除 2 号断点，断点编号可通过前一个命令查看
8.连续运行 (c)
用法：c
在未遇到断点或是 watchpoint 时将连续运行
9.单步 (n 和 s)
用法：n
执行当前指令，并停在紧接着的下一条指令。如果当前指令是 call、ret，则相当于 Step Over。
s [count]
执行 count 条指令
10.退出 (q)
用法：q
2.C语言程序的调试
大多数实验所用的程序需要用到配套的Visual Studio生成的静态链接库(.lib)或动态链接库(.dll)文件，因此本软件采用了Visual C++的调试系统。由于版权问题，本软件没有提供Visual C++的编译和调试器，需要用户自己安装。
3.2.5 实验项目的查看和演示
本软件提供了实验项目的查看和演示功能，包括实验说明、实验原理图、实验流程图、ASM程序，并可以运行实验程序，使用户能方便快捷地了解感兴趣的实验。示例如图3-11：

图3-11实验项目的查看和演示
各实验有几个子项，包括实验说明、实验原理图、实验流程图、ASM程序和运行实验。单击对应子项，即可查看对应的项目。
实验说明
双击实验说明子项，即可弹出对应实验的实验说明。
实验原理图
双击实验原理图子项，即可弹出对应实验的实验原理图。
实验流程图
双击实验流程图子项，即可弹出对应实验的实验流程图。
ASM程序
双击ASM程序子项，即可弹出对应实验的ASM程序源文件。
运行实验
双击运行实验子项，即可执行对应实验的可执行程序。
3.2.5 实验项目的添加和删除
除预定义的26个常用实验外，本软件还支持自定义实验，方便用户扩展实验内容。用户可以自行添加实验，被添加的实验将作为“自定义实验”的子类，之后便能在演示实验中进行查看，查看方式和预定义实验相同。
1.添加实验
在当前运行环境下，选择菜单栏“演示实验”菜单选项，在下层目录中选择自定义实验选项，则出现TPC-USB自定义实验对话框，如图3-12所示：

图3-12 自定义实验
用户可以对自定义实验进行添加和删除操作。点击添加实验按钮，则弹出添加实验对话框，如图3-13：

图3-13 添加实验
用户可以直接输入目标文件地址或是通过右侧的浏览按钮来选择文件，需要注意的是，添加实验时实验名称和可执行程序是必不可少的。
2.删除实验
自定义实验是可以删除的。在当前运行环境下，选择菜单栏中的“演示实验”菜单，选择自定义实验选项，在自定义实验对话框中选定待删除的实验，点击删除实验按钮，则弹出确认对话框，确认后选定的实验将被删除，否则取消删除操作。如图3-14所示：

图3-14 实验删除
3.2.6 集成开发环境帮助菜单
集成开发环境帮助菜单方便教师和学生对软件使用，芯片查寻，常用命令查询等。分别如图3-14，图3-15，图1-16：

图3-14 集成开发环境帮助

图3-15 常用芯片查询

图3-16 常用调试命令
第四章 汇编实验部分
几点约定:
1、实验电路介绍中凡不加“利用通用插座”说明的均为实验台上已固定电路。
2、实验电路连线在图中均用虚线表示，实线为已连好电路。

实验一 I/O地址译码

一、实验目的
掌握I/O地址译码电路的工作原理。
二、实验原理和内容
实验电路如图1-1所示，其中74LS74为D触发器，可直接使用实验台上数字电路实验区的D触发器,74LS138为地址译码器。译码输出端Y0～Y7在实验台上“I/O地址“输出端引出，每个输出端包含8个地址，Y0：280H～287H，Y1：288H～28FH，…… 当CPU执行I/O指令且地址在280H～2BFH范围内，译码器选中，必有一根译码线输出负脉冲。
例如：执行下面两条指令
MOV DX，2A0H
OUT DX，AL（或IN AL，DX）
Y4输出一个负脉冲，执行下面两条指令
MOV DX，2A8H
OUT DX，AL（或IN AL，DX）
Y5输出一个负脉冲。
图1-1
利用这个负脉冲控制L7闪烁发光（亮、灭、亮、灭、……），时间间隔通过软件延时实现。
三、编程提示
1、实验电路中D触发器CLK端输入脉冲时，上升沿使Q端输出高电平L7发光，CD端加低电平L7灭。
2、参考程序: YMQ.ASM
outport1 equ 2a0h
outport2 equ 2a8h
code segment
assume cs:code
start:
mov dx,outport1
out dx,al
call delay ;调延时子程序
mov dx,outport2
out dx,al
call delay ;调延时子程序
mov a