微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)教程2012級(jí)用最終版

1、目錄第 1 章1.11.2TD-PITE 系統(tǒng)概述1TD-PITE 功能特點(diǎn)1TD-PITE 系統(tǒng). 3第 2 章2.12.2第 3 章3.13.23.33.4第 4 章4.14.2TD-PITE 系統(tǒng)配置與安裝7系統(tǒng)配置7系統(tǒng)安裝7TD-PITE 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件操作環(huán)境1180X86 微機(jī)系統(tǒng)單元11接口實(shí)驗(yàn)單元11程序及脫機(jī)運(yùn)行20系統(tǒng)電源介紹21聯(lián)機(jī)軟件說(shuō)明22Wmd86 聯(lián)機(jī)軟件系統(tǒng)概述22Wmd86 使用說(shuō)明22第 5 章第 6 章6.16.26.36.46.56.680X86 系統(tǒng)編程信息4316 位微機(jī)原理及其程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)46系統(tǒng)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)46運(yùn)算類(lèi)編程實(shí)驗(yàn)52循環(huán)程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)57靜

2、態(tài)器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)608255 并行接口實(shí)驗(yàn)64圖形 LCD 顯示設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)69附錄 1 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)程序.76附錄 2 系統(tǒng)編程信息78附 2.1 地址分配情況78附 2.2 常用 BIOS 及 DOS 功能調(diào)用說(shuō)明79附錄 3 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和實(shí)驗(yàn)要求80第 1 章 TD-PITE 系統(tǒng)概述、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的普及， el 公司為滿(mǎn)足el 386EX微機(jī)應(yīng)用隨著多應(yīng)用的需求，推出微處理器。這款 CPU 以應(yīng)用為中心，可以滿(mǎn)足大多數(shù)技術(shù)領(lǐng)域的需要，是技術(shù)發(fā)展的主流。西安唐都科教儀器公司緊跟微機(jī)技術(shù)發(fā)展潮流，特別為非計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)推出以 I386EX 為術(shù)”和“ 解決方案。的“TD-PITE 32 位微機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”

3、，旨在推動(dòng)“80X86 微機(jī)原理及接微機(jī)系統(tǒng)”教學(xué)的開(kāi)展，為各高校全面開(kāi)展 80X86 微機(jī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供完整的1.1TD-PITE 功能特點(diǎn)1.獨(dú)立的 32 位微機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)以具有 PC104 總線(xiàn)接口的 i386EX 單板機(jī)和一個(gè)開(kāi)放的微機(jī)接口教學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過(guò) PC104 總線(xiàn)組合插接方式的高性能 80x86 微機(jī)原理與接術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，全面支持 80x86 實(shí)模式和保護(hù)模式的 16/32 位微機(jī)原理及接術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。開(kāi)放的 80386 系統(tǒng)總線(xiàn)，不僅可以進(jìn)行各種接口實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，還可以進(jìn)行基于 386 微處理器的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。接口（如MB 的尋I386EX 是一款微處理器，其在el 386SX 微

4、處理器的基礎(chǔ)上集成了豐富的C450 和 8237 等），內(nèi)部為 32 位總線(xiàn)，外部為 16 位數(shù)據(jù)總線(xiàn)，具址能力，保持與標(biāo)準(zhǔn)的 32 位 80386CPU 相同的指令系統(tǒng)，可完全支持 80X86 微機(jī)原理及接口技術(shù)課程的教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容與主流技術(shù)相一致，達(dá)到的目的。2.既能支持微機(jī)原理及接術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，又可延續(xù)支持微機(jī)系統(tǒng)的教學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。其豐該系統(tǒng)通過(guò)串口與 PC 微機(jī)相連，開(kāi)放式的微機(jī)原理及接富的實(shí)驗(yàn)單元，先進(jìn)的接口，完全滿(mǎn)足最新微機(jī)原理及接術(shù)課程的教學(xué)要求。目前，微處理器五花八門(mén)，使得教育不但要學(xué)習(xí)相應(yīng)微處理器的原理及接口技術(shù)，還需要學(xué)習(xí)其開(kāi)發(fā)方法，但由于教學(xué)有限，就使得的教學(xué)具有難

5、教難學(xué)的障礙。如果先以 TD-PITE 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行微機(jī)原理及接術(shù)的教學(xué)，然后再以 I386EX 為來(lái)開(kāi)展系統(tǒng)及其應(yīng)用的教學(xué)，就可以使教學(xué)過(guò)程得以順利地開(kāi)展。I386EX 系統(tǒng)板采用 PC-104 總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，PC-104 總線(xiàn)的PC 機(jī)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，因此可以將 I386EX 系統(tǒng)板更方便的嵌入到具有 PC-104 總線(xiàn)接口的系統(tǒng)中，具有更高的實(shí)用價(jià)值。3.完善的微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供開(kāi)放的 386 系統(tǒng)總線(xiàn)，使用戶(hù)可以充分學(xué)習(xí)并掌握系統(tǒng)總線(xiàn)的特點(diǎn)及操作方法。實(shí)驗(yàn)上提供豐富的實(shí)驗(yàn)單元，如中斷控制器 8259、DMA 控制器 8237、定時(shí)/計(jì)數(shù)器 8254、并行接口 8255、串行通口 82

6、51、SRAM、ADC080C0832、單次脈沖、鍵盤(pán)掃描及數(shù)碼管顯示、開(kāi)關(guān)輸入及發(fā)光管顯示、電子器、點(diǎn)陣 LED 顯示、圖形 LCD 顯示、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)及溫度控制單元電路。從而全面支持“微機(jī)接各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。術(shù)”及“微機(jī)控制及應(yīng)用”的4.可視化源語(yǔ)言調(diào)試界面功能強(qiáng)大的可視化源語(yǔ)言調(diào)試界面，具有單步、跳過(guò)、斷點(diǎn)、連續(xù)、變量等調(diào)試功能，可高水平地支持實(shí)驗(yàn)程序地動(dòng)態(tài)調(diào)試。對(duì)部分實(shí)驗(yàn)提供察。全面支持 80X86 匯編語(yǔ)言及 C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。圖形顯示界面，方便實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象地觀5.系統(tǒng)采用組合式結(jié)構(gòu)微機(jī)系統(tǒng)與接口實(shí)驗(yàn)通過(guò)組合式結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起，使得系統(tǒng)組合更加靈活，升級(jí)空間更大。用戶(hù)可通過(guò)微機(jī)系統(tǒng)來(lái)構(gòu)建

7、自己的應(yīng)用系統(tǒng)，從而開(kāi)展微機(jī)教學(xué)。與 PC-104 總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)兼容，輕松將 I386EX 系統(tǒng)板嵌入到真實(shí)的應(yīng)用系統(tǒng)中。6.可擴(kuò)展單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)通過(guò)選配新型超強(qiáng)單片機(jī)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的接口實(shí)驗(yàn)單元，就可高性?xún)r(jià)比的 51 單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)。7.對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有良好的開(kāi)放性，增強(qiáng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有的軟硬件結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)編排具有很好的層次性，對(duì)用戶(hù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有良好的開(kāi)放特性，系統(tǒng)總線(xiàn)及各種接口器件都可由用戶(hù)來(lái)操作連接，從而極大地提高了學(xué)生的實(shí)際操作能力，避免了單純驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)方式的弊病。8.高性能穩(wěn)壓開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)采用了具有抗短路、過(guò)流的高性能穩(wěn)壓開(kāi)關(guān)電源，從而可以避免學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因接線(xiàn)而導(dǎo)致的損壞

8、情況。1.2TD-PITE 系統(tǒng)TD-PITE 是一套 80X86 微機(jī)原理及接術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，其主要系統(tǒng)如表 1-2-1 所列。表 1-2-1TD-PITE 系統(tǒng)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖 1-2-1 所示。RS-232C接口復(fù)位晶振圖 1-2-1TD-PITE 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖el386TM EX處理器框圖如圖 1-2-2 所示。CPUel 386EX器系統(tǒng)程序器：Flash ROM（128KB）數(shù)據(jù)器：SRAM（128KB）信號(hào)源單次脈沖：消抖動(dòng)脈沖 2 組邏輯電平開(kāi)關(guān)與顯示16 組電平開(kāi)關(guān)，16 組電平顯示LED 燈（正邏輯）接口實(shí)驗(yàn)單元51、DAC0832、ADC0809、SRAM、鍵盤(pán)掃描及數(shù)

9、碼管顯示、電子、點(diǎn)陣LED、液晶LCD（可選）、步進(jìn)電機(jī)（可選）、直流電機(jī)、溫度控制實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展單元2 組 40 線(xiàn)通用集成電路擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊總線(xiàn)單元系統(tǒng)電源5V/2A，12V/0.2A數(shù)據(jù)地址總線(xiàn)接口單元選擇單元JTAG單元數(shù)據(jù)時(shí)鐘和電源管理單元el386 CX內(nèi)核內(nèi)核增強(qiáng)A20 門(mén)控CPU復(fù)位DRAM刷新控制單元地址SMM看門(mén)狗定時(shí)器單元總線(xiàn)異步串行I/O，2通道（兼容16450）同步串行I/O 1通道，全雙工定時(shí)/計(jì)數(shù)器單元3通道（兼容82C54）I/O單元R中斷控制器單元DMA控制器2通道（兼容8237A）及總線(xiàn)仲裁器圖 1-2-2el386TM EX處理器框圖如圖 1-2-3 所示，

10、該圖給出了 I386EX 系統(tǒng)板引出的管腳的排列順序以及對(duì)應(yīng)的管腳名稱(chēng)。其中 J1A、J1B、J2C、J2D 這四排針上的信號(hào)與 PC-104 總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)兼容，但并未將所有的 PC-104信號(hào)都提供，引腳名稱(chēng)空處為未提供的信號(hào)。JP2 這兩排針上提供了 I386EX腳，具體引腳說(shuō)明請(qǐng)參考器件手冊(cè)。的一些功能引圖 1-2-3I386EX 系統(tǒng)板引出管腳排列及名稱(chēng)TD-PITE 實(shí)驗(yàn)箱布局圖如圖 1-2-4 所示。3234363840TDOTRMSST#TDI圖 1-2-4TD-PITE 實(shí)驗(yàn)箱布局圖電源擴(kuò) 展 實(shí) 驗(yàn) 區(qū)386CPU時(shí) 鐘 源溫 控 單 元系統(tǒng)總線(xiàn)單元轉(zhuǎn) 換 單 元8237 單元A

11、/D 轉(zhuǎn)換單元D/A 轉(zhuǎn)換單SRAM 單元8251串行通信單元8254 單元單次脈沖單元鍵盤(pán)及數(shù)碼管顯示單元SPK 步進(jìn)電機(jī)單元開(kāi)關(guān)及LED 顯示單元8255 單元驅(qū)動(dòng)單元直流電機(jī)單第 2 章TD-PITE 系統(tǒng)配置與安裝2.1系統(tǒng)配置TD-PITE 實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)由 I386EX 系統(tǒng)板和接口實(shí)驗(yàn)部分連接好。TD-PITE 主要系統(tǒng)配置情況如表 2-1-1 所列。兩部分組合而成，出廠時(shí)已將兩表 2-1-1TD-PITE 系統(tǒng)的主要配置2.2系統(tǒng)安裝2.2.1系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與 PC 機(jī)的連接按圖 2-2-1 所示，將 PC 微機(jī)的串口與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)完成系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與 PC 機(jī)的硬件連接。串口通過(guò) RS-232

12、C 通訊電纜連在一起。項(xiàng)目?jī)?nèi)容數(shù)量項(xiàng)目?jī)?nèi)容數(shù)量最小系統(tǒng)I386EX 系統(tǒng)板1鍵盤(pán)44 鍵陣基本接口數(shù)碼顯示共陰極數(shù)碼管1電子音響揚(yáng)聲器單次脈沖微動(dòng)開(kāi)關(guān)1邏輯開(kāi)關(guān)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)16DAC08321顯示燈LED16ADC08091驅(qū)動(dòng)接口ULN2803174LS2456步進(jìn)電機(jī)35BYJ46 型174LS5731直流電機(jī)DC12V，1.1W1實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展器62256SRAM2通訊接口DB9 座(或 USB 座)1機(jī)內(nèi)電源5V、12V1點(diǎn)陣1616LED 點(diǎn)陣1通訊電纜RS-2321液晶（可選）圖形液晶1箱體151 系統(tǒng)板(可選)1實(shí)驗(yàn)用連線(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC微機(jī)圖 2-2-1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與 PC 機(jī)相連2.2.2系

13、統(tǒng)聯(lián)機(jī)操作軟件的安裝隨設(shè)備提供了 Wmd86 聯(lián)機(jī)操作軟件，該軟件具有匯編語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言源語(yǔ)言級(jí)調(diào)試面。界1. Wmd86 的運(yùn)行環(huán)境操作系統(tǒng)：Windows2000/XP/72. Wmd86 的安裝在光盤(pán)中本軟件安裝目錄下找到安裝 Wmd86.exe，雙擊執(zhí)行，出現(xiàn)安裝界面如下圖所示：閱讀協(xié)議并選擇“我接受該協(xié)議的條款”，點(diǎn)擊“下一步”，出現(xiàn)下圖所示路徑選擇界面：串口唐都儀器RS-232電纜安裝默認(rèn)路徑為“C:TangDuWmd86”，可通過(guò)點(diǎn)擊“瀏覽”按鈕選擇其他的安裝路徑。安裝路徑確定后，點(diǎn)擊“開(kāi)始”按鈕，開(kāi)始安裝軟件，出現(xiàn)下圖所示界面：安裝完成后，上圖中的“停止”按鈕會(huì)變?yōu)椤按_定”，

14、點(diǎn)擊該按鈕，出現(xiàn)以下畫(huà)面：點(diǎn)擊“確定”按鈕，Wmd86 軟件安裝完成。3. Wmd86 的啟動(dòng)Wmd86 安裝完成后會(huì)在“開(kāi)始所有程序TANGDU”菜單中創(chuàng)建“Wmd86”的程序組，點(diǎn)擊該程序組中的“Wmd86”便可啟動(dòng)程序。軟件在安裝完成后也會(huì)在桌面創(chuàng)建快捷方式，也可以通過(guò)快捷圖標(biāo)來(lái)啟動(dòng)軟件。4. Wmd86 的卸載在“開(kāi)始所有程序TANGDUWmd86”菜單中有“卸載”項(xiàng)，點(diǎn)擊“卸載”，軟件會(huì)從系統(tǒng)中刪除。2.2.3系統(tǒng)連接驅(qū)動(dòng)安裝打開(kāi)“串口轉(zhuǎn) USB”文件夾，雙擊可執(zhí)行 “CH341SER” 文件，安裝好后，連接 USB 線(xiàn)，電腦會(huì)提示尋找硬件驅(qū)動(dòng)，選自動(dòng)即可。開(kāi)電進(jìn)行實(shí)驗(yàn)箱連接，在電腦

15、硬件設(shè)備接口處看 USB轉(zhuǎn)串口的串，在編譯器的端口選成相應(yīng)的端。然后進(jìn)行端口測(cè)試。若顯示測(cè)試成功表明設(shè)備連接成功。第 3 章TD-PITE 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件操作環(huán)境3.180X86 微機(jī)系統(tǒng)單元1.系統(tǒng)總線(xiàn)TD-PITE 采用組合式結(jié)構(gòu)，即 I386EX 系統(tǒng)板加實(shí)驗(yàn)接口的形式。將 I386EX 系統(tǒng)板扣在實(shí)驗(yàn)接口上便80X86 微機(jī)原理及接術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，系統(tǒng)總線(xiàn)以排針和錐孔兩種形式引出，實(shí)驗(yàn)時(shí)，與實(shí)驗(yàn)單元相連可完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)引出信號(hào)線(xiàn)說(shuō)明見(jiàn)表 3-1-1。表 3-1-1 80X86 微機(jī)系統(tǒng)信號(hào)線(xiàn)說(shuō)明注：號(hào)表示該信號(hào)低電平有效2.系統(tǒng)中的 8259 單元由于el 386EX內(nèi)部集成有兩片

16、 8259A，且總線(xiàn)未開(kāi)放A 信號(hào)線(xiàn)，所以 8259 實(shí)驗(yàn)是使用 I386EX 的內(nèi)部資源。主片 8259 將中斷請(qǐng)求信號(hào) IR6 和 IR7 開(kāi)放，從片 8259 將中斷請(qǐng)求信號(hào) IR1 開(kāi)放，以供實(shí)驗(yàn)使用。從片 8259 的的級(jí)聯(lián)。關(guān)于這部分的內(nèi)容詳見(jiàn) 8259 實(shí)驗(yàn)部分。與主片 8259 的 IR2 相連，完成兩片 82593.2接口實(shí)驗(yàn)單元每個(gè)單元的電源與地均已連接好，“圓圈”表示該信號(hào)通過(guò)排針引出，實(shí)驗(yàn)中需要通過(guò)排線(xiàn)進(jìn)行必要的連線(xiàn)來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。1.SRAM 實(shí)驗(yàn)單元SRAM 實(shí)驗(yàn)單元由兩片 62256 組成 32K16 的器單元，數(shù)據(jù)寬度為 16 位，低字節(jié)與高字節(jié)的選擇由 BHE 決

17、定。如果只需要使用一片 32K8 的器時(shí)，可以將 BLE信號(hào)線(xiàn)說(shuō) 明信號(hào)線(xiàn)說(shuō) 明XD0XD15系統(tǒng)數(shù)據(jù)線(xiàn)（輸入/輸出）MIR6、MIR7主 8259 中斷請(qǐng)求信號(hào)（輸入）XA1XA20系統(tǒng)地址線(xiàn)（輸出）SIR1從 8259 中斷請(qǐng)求信號(hào)（輸入）BHE、BLE字節(jié)使能信號(hào)（輸出）MWR、MRD器讀、寫(xiě)信號(hào)（輸出）ADS地址狀態(tài)信號(hào)（輸出）IOW、IORI/O 讀、寫(xiě)信號(hào)（輸出）MY0、MY1器待擴(kuò)展信號(hào)（輸出）RST、復(fù)位信號(hào)（正輸出）IOY0IOY3I/O 接口待擴(kuò)展信號(hào)（輸出）RST復(fù)位信號(hào)（負(fù)輸出）HOLD總線(xiàn)保持請(qǐng)求（輸入）CLK1MHz 時(shí)鐘輸出HLDA總線(xiàn)保持應(yīng)答（輸出）CLK 12

18、MHZ12MHZ 時(shí)鐘輸出信號(hào)直接與 GND 相接。電路圖如圖 3-2-1 所示。D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14RD WR62256(1)62256(2)14BLEBHE25CS圖 3-2-1 SRAM 實(shí)驗(yàn)單元電路2.8237DMA 實(shí)驗(yàn)單元DMA 實(shí)驗(yàn)單元主要由一片 8237 和一片 74LS573 組成，如圖 3-2-2 所示。3230D0219A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7A0 A1 A2 A3 A4

19、 A5 A6 A7DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB71D2D3D4D5D6D7D8D1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8QA8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A153329D13183428D24173527D35163726D46153823D571439402221D6 D789131219111REQ0 REQ1 REQ2 REQ3DREQ0 DREQ1 DREQ2 DREQ3CS MEMR MEMW I/OR I/OW HRQ HLDA READY EOPCSOE LE18173411MEMR MEMW IOR IOW HOLD161274LS57

20、32524107ACK0 ACK1 ACK2 ACK3DACK0 DACK1 DACK2 DACK3HLDA1415636 VCC 4K7CLK912AEN ADSTBCLK RESET8 13 RST 823712圖 3-2-28237DMA 實(shí)驗(yàn)單元單元圖3.8254 定時(shí)/計(jì)數(shù)器單元8254 共有三個(gè)獨(dú)立的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，其中 0 號(hào)和 1 號(hào)定時(shí)/計(jì)數(shù)器開(kāi)放出來(lái)可任意使用，2號(hào)定時(shí)/計(jì)數(shù)器用于為 8251 串行通信單元提供收發(fā)時(shí)鐘，2 號(hào)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的輸入為 1.8432MHz時(shí)鐘信號(hào)，輸出連接到 8251 的 TxCLK 和 RxCLK 引腳上。定時(shí)/計(jì)數(shù)器 0 的 GATE 信號(hào)連接

21、好了上拉電阻，若不對(duì) GATE 信號(hào)進(jìn)行控制，可以在實(shí)驗(yàn)中不連接此信號(hào)。具體實(shí)驗(yàn)電路圖如圖74LS3274LS326VCC GND3A010D0A0D1A1D2A2D3A3D4A4D5A5D6A6D7A7 A8A9OEA10WEA11A12CSA13A14VCCVSS1112A1913A2815A3716A4617A5518A6419A73 22 27 20 28 RD WE VCC GNDA825A924A1021A1123A122A1326A141 14 10D0A0D1A1D2A2D3A3D4A4D5A5D6A6D7A7 A8A9OEA10WEA11A12CSA13A14VCCVSS11

22、12131516171819222720 28 9876543252421232261 14 3-2-3 所示。871011D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7OUT0 GATE0 CLK0OUT0 GATE0 CLK06594 7k43VCC213OUT1 GATE1 CLK1OUT1 GATE1 CLK11141521 22 23CS RD WRCS RD WR17OUT2OUT2 GATE2 CLK28251-TRCLK19 16 GATE2 VCCA0 A1A0 A12018CLK28254CLK1 8432MHz圖 3-2-3

23、8254 定時(shí)/計(jì)數(shù)器單元4.8255 并行接口單元并行接口單元由一片 8255 組成，其復(fù)位信號(hào)已連接到系統(tǒng)復(fù)位上，如圖 3-2-4 所示。D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7RD WR A0 A1PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7CSPC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7圖 3-2-4 8255 并行接口實(shí)驗(yàn)單元5.8251 串行通信單元如圖 3-2-5 所示，串行通信控制器選用 8251，收發(fā)時(shí)鐘來(lái)自于 8254 單元的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2的輸出，控制器的復(fù)位信號(hào)已與系

24、統(tǒng)連接好。34D0PA0D1PA1D2PA2D3PA3D4PA4D5PA5D6PA6D7PA7RDPB0WRPB1A0PB2A1PB3RESETPB4CSPB5PB6 PB7PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC68255PC7433332231130402939283827375183619920821RST 356222324251415161713121110272812567 19VCCD0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6TxDTXD 15TxRDY 9TxRDY TxCLK TxEMPTR2 1K8254_OUT2 18

25、 3RxDRXD8D7D214RxRDYRxRDY RxCLK SYNDET1113 25 16 CS RD WR A0CS RD WRC/D10TXD1222DSRDSR DTR CTS RTS2417DTR CTSRXD20CLKCLK RESET2123RTSRST_8251TxRDY8251RRxRDY圖 3-2-5 8251 單元電路圖6.模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元模/數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)單元由 ADC0809及電位器電路組成，ADC0809 的 IN7 通道用于溫度控制實(shí)驗(yàn)，增加一個(gè) 510的電阻與熱敏電阻分壓電路，如圖 3-2-6 所示。+ 5V262120IN0IN-0msb2-12-22-32-4

26、2-52-62-7lsb2-8D7D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0271918IN1IN-1288IN2IN-2ADJ 0-5V 1514110KIN3IN-3172IN4IN-4ADC08097EOCEOC3IN5IN-5U7402A25243ADD-A ADD-B ADD-CA B CWR41 IN6IN-6232CS574LS02 U7402IN7IN-722STARTALE51016964AD+5Vref(-)ENABLE START CLOCK5RD121074LS02ref(+)CLK+5V圖 3-2-6 模/數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)單元7.數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路D/A 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)單元由 DAC0

27、832 與 LM324，采用單緩沖方式連接。通過(guò)兩級(jí)運(yùn)算放大器組成電流轉(zhuǎn)換為電壓的轉(zhuǎn)換電路，其電路圖如圖 3-2-7 所示。B 6R1 1KD1510V(+12)VCCV(-12)1047112D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7lsbDI0 DI1 DI2 DI3 DI4 DI5 DI6msbDI7Iout1 Iout2V(-12)6512131044169RfbLM32410K15148VrefVCCOUT10KV(+12)13 19 6ILE WR21 18 7CSCS 17 25XferWR1WR_DALM324DAC0832圖 3-2-7 數(shù)/模轉(zhuǎn)換電源電路8.鍵盤(pán)掃描及數(shù)

28、碼管顯示單元如圖 3-2-8 所示，鍵盤(pán)掃描與數(shù)碼管顯示單元由 4 個(gè)共陰極數(shù)碼管、44 鍵盤(pán)掃描陣列及顯示驅(qū)動(dòng)電路組成。aA B C D E F GDpb cdef ghVCC12345c h de g f數(shù)碼管1數(shù)碼管2數(shù)碼管3數(shù)碼管4數(shù)碼管5數(shù)碼管6678910a bOM0OM1OM2OM31KVCC4K7 OM4OM5OM6OM74K7 OM8OM9OMAOMBY1 Y2 Y3 Y44K7 OMCOMDOMEOMF4K7 131274071110X1 X2 X3 X4 X3 X47407987407567407347407127407圖 3-2-8 鍵盤(pán)掃描及數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)單元電路9.

29、點(diǎn)陣 LED 顯示單元點(diǎn)陣單元由 4 塊 88LED 器件組成，74LS574鎖存電路，2803驅(qū)動(dòng)電路。如圖GND76421190510a bcom ccom d e f g hcom138GNDVcc20 3764211905a bcom ccom d e f g hcom23876421190a bcom ccom d e f g hcom338511 4 764211905a bcom ccom d e f g hcom438764211905a bcom ccom d e f g hcom538764211905a bcom ccom d e f g hcom6383-2-9 所示。

30、ROWx 表示某行，COLx 表示某列，行為“0”，列為“1”，則對(duì)應(yīng)行、列上的 LED點(diǎn)亮。U5C9CS38 C7 LS3210U5D12CS11 C7 LS32133-2-9 點(diǎn)陣 LED 顯示單元電路圖10.LCD 接口（可選擴(kuò)展件）液晶 MSC-G12864-5W 為 12864 圖形點(diǎn)陣液晶，LCD 類(lèi)型為 STN，內(nèi)置控制器，配置有LED 背光。實(shí)驗(yàn)中的 LCD 為可選擴(kuò)展件，僅在上留有 LCD 的擴(kuò)展接口，如果了LCD 擴(kuò)展件，做實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)連接電纜將 LCD 與實(shí)驗(yàn)中的 LCD 接口相連，即可進(jìn)行 LCD的實(shí)驗(yàn)。中的多圈電位器可以調(diào)節(jié)液晶的對(duì)比度。12CS1 CS2 RS RW

31、 ELIGHTCS1 CS2 RSR/W E SLK67818VCC GND43VDD VSS V0510KMSC-NPNV(-12)圖 3-2-10LCD 接口電路11.步進(jìn)電機(jī)與直流電機(jī)單元步進(jìn)電機(jī)為四相八拍電機(jī)，如圖 3-2-11 所示。直流電機(jī)單元由 DC12V 直流電機(jī)及霍爾器件組成，如圖 3-2-12 所示。UNL2803 為驅(qū)動(dòng)接口，由該組成驅(qū)動(dòng)電路，輸入端 N 經(jīng)過(guò)一個(gè)反相器連接到 2803 的輸入端，其它四路 A、B、C、D 不經(jīng)過(guò)反相器直接與 2803 相連。RMTNDMTN4.7K RMT1DMTAVCC4.7K RMT2DMTB4.7K RMT3DMTC4.7K RMT

32、4DMTD4.7KV(+12)+驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)單元ULN2803AA11325VCC1 2 4.7K4A74LS042直流電機(jī)單元HRD C B AN圖 3-2-11步進(jìn)電機(jī)單元圖 3-2-12直流電機(jī)實(shí)驗(yàn)單元與驅(qū)動(dòng)電路圖12.電子電子單元與溫度控制單元單元由放大電路與揚(yáng)聲器組成，如圖 3-2-13 所示。溫度控制單元主要由 7805、熱敏電阻及大功率電阻組成，如圖 3-2-14 所示，A 和 B 為熱敏電阻的兩端。A45VCCB7805SPEAKER12SPK 2KQ1RTW334104NPNGND圖 3-2-13 電子單元圖 3-2-14 溫度控制單元13.單次脈沖單元該單元提供兩組消抖

33、動(dòng)單次脈沖，分別為 KK1、KK1、KK2、KK2，如圖 3-2-15所示。表示按下按鍵為低電平，表示按下按鍵為高電平。18 MTD16 MTC 151C2C3C4C5C6C7C1B2B3B4B5B6B 12 34 5678 917DC14 MTB13 MTA12 MTN11101BA+12V7BG8BND CO8MC23N-直流電機(jī)RKK1RKK3VCCVCC38KK1-KK2-KK1KK2U7400BU7400D412611KK1+KK2+VCCVCC4K74K7圖 3-2-15單次脈沖單元電路圖14.邏輯開(kāi)關(guān)及 LED 顯示單元邏輯開(kāi)關(guān)及 LED 顯示單元由 16 組開(kāi)關(guān)及 16 個(gè) L

34、ED 組成，16 組開(kāi)關(guān)過(guò)消抖動(dòng)，16個(gè) LED 燈顯示邏輯電平高低，為正邏輯，輸入高電平 LED 點(diǎn)亮。如圖 3-2-16 所示。GNDGNDVCCVCC1K1K1K1KK8 K9 K10 K11 K12 K13 K14 K15K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7圖 3-2-16 邏輯開(kāi)關(guān)及 LED 顯示單元電路圖15.轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換單元提供了排線(xiàn)和圓錐孔相互轉(zhuǎn)接及擴(kuò)展的單元。16.擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元提供：2 組 40 線(xiàn)通用集成電路擴(kuò)展單元和一個(gè)擴(kuò)展模塊總線(xiàn)單元。擴(kuò)展模塊總線(xiàn)插座的信號(hào)定義如圖 3-2-17 所示。2 46 8 1012 14 16 18 20 22 24 26 28

35、 30 32 34 36 38 401 35 7 911 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39圖 3-2-17擴(kuò)展模塊總線(xiàn) EX_BUS 單元引腳示意圖IOR#IOW#GND GNDN18N17N16N15N13N14 N12 GNDXA14N11SIR1XA15XA12XA13XA11XA10XA8XA9XA7XA6XA4XA2XA5XA3XA1BLE#XD6 XD4XD7 XD5XD3XD2XD1VCCXD0VCCD15D14 D13D12 D11 D10D9 D8D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D013RKK45RKK2123123

36、1231234K7 U7400C9104K7 U7400A12其中的 N11、N12、N13、N14、N15、N16、N17、N18 這 8 個(gè)引腳已聯(lián)接到對(duì)應(yīng)于它下方 40 線(xiàn)通用集成電路擴(kuò)展單元的 11、12、13、14、15、16、17、18 腳上，可由你根據(jù)需要來(lái)定義。其余的引腳于 X86 系統(tǒng)總線(xiàn)單元各引腳相對(duì)應(yīng)。擴(kuò)展區(qū)右上角 JMC51 的 4 腳座，是在選配 TD-51 單片機(jī)開(kāi)發(fā)板時(shí)的安裝接口，從第 1 腳開(kāi)始，其信號(hào)依次為 RXD、TXD、GND、+5V。17. 系統(tǒng)總線(xiàn)單元系統(tǒng)總線(xiàn)單元各引腳如前表 3-1-1 所示。其中 CPU 選擇開(kāi)關(guān)分為 51 和 386 兩個(gè)檔位。開(kāi)

37、關(guān)打到 386 檔，表明 386CPU 與設(shè)備箱體上的通訊串口（或 USB 口）相連可與 PC 機(jī)通訊；開(kāi)關(guān)打到 51 檔，表明選配的 TD-51 單片機(jī)開(kāi)發(fā)板與設(shè)備箱體上的通訊串口（或 USB 口）相連可與 PC 機(jī)通訊。18.386CPU 單元386CPU 單元右下角有 JDBG 短路設(shè)置：短路設(shè)置在 DBG 時(shí)，CPU 與 PC 聯(lián)機(jī)進(jìn)行調(diào)試及運(yùn)行系統(tǒng) SRAM 中的程序；短路設(shè)置在 RUN 時(shí)，CPU 與 PC 斷開(kāi)，若已經(jīng)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)程序到系統(tǒng)的 FLASH器中的話(huà)，則系統(tǒng)此時(shí)復(fù)位后即可直接運(yùn)行你的實(shí)驗(yàn)程序。19.時(shí)鐘源單元時(shí)鐘源單元提供 3 個(gè)時(shí)鐘供實(shí)驗(yàn)用，分別是：1.8432MH

38、z、184.32 MHz 和 18.432 MHz。3.3程序及脫機(jī)運(yùn)行1.程序TD-PITE 可以將實(shí)驗(yàn)程序到系統(tǒng)器中，以實(shí)現(xiàn)脫機(jī)運(yùn)行。將實(shí)驗(yàn)程序編譯、無(wú)誤后進(jìn)行加載，加載完成便可以進(jìn)行程序。點(diǎn)擊調(diào)試菜單，如圖 3-3-1 所示，點(diǎn)擊“固化程序”便可以將程序到系統(tǒng)器中。圖 3-3-1 調(diào)試菜單2.脫機(jī)運(yùn)行如果系統(tǒng)器中有實(shí)驗(yàn)程序，可以實(shí)現(xiàn)脫機(jī)運(yùn)行程序。實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)有一個(gè)短路塊JDBG，若將短路塊短接在 DBG 端，可以與 PC 端軟件 Wmd86 聯(lián)機(jī)進(jìn)行調(diào)試；若將短路塊短接在 RUN 端，可以實(shí)現(xiàn)程序的脫機(jī)運(yùn)行。如果將i386EX 系統(tǒng)板嵌入其它應(yīng)用中，為實(shí)現(xiàn)脫機(jī)運(yùn)行程序，可以將信號(hào)P3.6/

39、PWRDOWN連接到 GND。見(jiàn)附錄 2 中的附圖，JP2 的 20 引腳就是信號(hào) P3.6/PWRDOWN。3.4系統(tǒng)電源介紹TD-PITE 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用我公司自行研發(fā)生產(chǎn)的 SP-15 型三路高效開(kāi)關(guān)電源作為系統(tǒng)工作和實(shí)驗(yàn)的電源。1. 主要技術(shù)指標(biāo)為：輸入電壓：AC165-265V輸出電壓/電流：+5V/2A，12V/0.2A輸出功率：15W效率：75%穩(wěn)壓性能：電壓調(diào)整率0.2%負(fù)載調(diào)整率0.5%紋波系數(shù)0.5%工作環(huán)境溫度：-5402. 系統(tǒng)電源安裝于電路板下方機(jī)箱內(nèi)，電源開(kāi)關(guān)在電路板左上角，電源輸出在供系統(tǒng)使用的同時(shí)還可以導(dǎo)線(xiàn)方式引出。3. 當(dāng)關(guān)閉電源后，不能立即重新開(kāi)啟，關(guān)閉到重新

40、開(kāi)啟需要至少 30 秒鐘的間隔。第 4 章聯(lián)機(jī)軟件說(shuō)明4.1Wmd86 聯(lián)機(jī)軟件系統(tǒng)概述Wmd86 聯(lián)機(jī)軟件是為 TD 系列微機(jī)原理及接術(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配套的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試軟件，該軟件具有匯編語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言源語(yǔ)言級(jí)調(diào)試界面，有別于傳統(tǒng)的 DEBUG 調(diào)試，操作更簡(jiǎn)單，視覺(jué)效果更直接。如果用戶(hù)序進(jìn)行 DEBUG 調(diào)試。于 DEBUG 調(diào)試，點(diǎn)擊輸出區(qū)的調(diào)試亦可對(duì)源程用戶(hù)可以選擇是否堆棧，也可以通過(guò)“變量”框選擇哪些全局變量；寄存器/變量/堆棧區(qū)能夠?qū)ο挛粰C(jī)的寄存器、變量和堆棧實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視，使寄存器/變量/堆棧區(qū)的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)是下位機(jī)中數(shù)據(jù)的真實(shí)反映；在寄存器/變量/堆棧區(qū)改寫(xiě)寄存器和變量的值，即可改變

41、下位機(jī)中寄存器和變量的值。Wmd86 聯(lián)機(jī)軟件也集成了一個(gè)“觀測(cè)。Wmd86 聯(lián)機(jī)軟件具有特點(diǎn)如下：（1） 支持匯編語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言?xún)煞N編譯環(huán)境（2） 具有 16 位寄存器和 32 位寄存器狀態(tài)切換圖形顯示”虛擬儀器，可用于幾個(gè)特殊實(shí)驗(yàn)波形的（3）高度可視化的源語(yǔ)言級(jí)調(diào)試界面（4） 實(shí)時(shí)監(jiān)視寄存器，能夠即時(shí)對(duì)寄存器中的值進(jìn)行修改（5） 可以選擇要監(jiān)視的全局變量，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和即時(shí)修改（6） 可以選擇是否要實(shí)時(shí)監(jiān)視堆棧寄存器（7）集成虛擬儀器：圖形顯示、示波器窗口4.2Wmd86 使用說(shuō)明4.2.1主窗口界面主界面窗口主要分為三部分：程序編輯區(qū)、寄存器/變量/堆棧區(qū)和輸出區(qū)，見(jiàn)圖 4-2-1 所

42、示。1程序編輯區(qū)位于界面右上部，用戶(hù)可在程序編輯區(qū)用新建命令創(chuàng)建一個(gè)新文檔或用打開(kāi)命令打開(kāi)一個(gè)已存在的文檔，在文檔中用戶(hù)可編輯程序。在程序編輯區(qū)可以同時(shí)打開(kāi)多個(gè)文檔，點(diǎn)擊文檔可激活任一文檔。編譯、加載以及調(diào)試命令只針對(duì)當(dāng)前活動(dòng)文檔。2寄存器/變量/堆棧區(qū)位于界面左上部，包括三個(gè)部分：寄存器區(qū)、變量區(qū)和堆棧區(qū)。寄存器區(qū)和變量區(qū)用于實(shí)時(shí)監(jiān)視寄存器和變量，也能夠修改寄存器和變量的值，堆棧區(qū)主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)視堆棧寄存器。點(diǎn)擊寄存器區(qū)可觀察和修改寄存器，點(diǎn)擊變量區(qū)可觀察和修改變量，點(diǎn)擊堆棧區(qū)可觀察堆棧寄存器。執(zhí)行相關(guān)操作后寄存器、變量和堆棧寄存器的值自動(dòng)刷新，如果寄存器區(qū)刷新后的值和刷新前的值相同，則顯示

43、為藍(lán)色，如果不同，則顯示為紅色。變量區(qū)和堆棧區(qū)刷新前和刷新后都為藍(lán)色。想修改寄存器或變量，用鼠標(biāo)左鍵單擊某寄存器或變量，當(dāng)寄存器或變量值的區(qū)域變?yōu)樗{(lán)色后輸入修改后的值，然后回車(chē)。如果修改的是寄存器，輸入的值的長(zhǎng)度與寄存器的長(zhǎng)度相同，回車(chē)后修改正確，如果輸入的值的長(zhǎng)度和寄存器的長(zhǎng)度不相同，寄存器的值沒(méi)有被修改，保持原來(lái)的值且可以繼續(xù)修改該寄存器的值。如果修改的是變量，輸入的值的長(zhǎng)度與變量的長(zhǎng)度相同，回車(chē)后修改正確，如果輸入的值的長(zhǎng)度小于變量的長(zhǎng)度，回車(chē)后輸入值的前面自動(dòng)添零，如果輸入值的長(zhǎng)度大于變量的長(zhǎng)度，回車(chē)后輸入值的后面的多余部分自動(dòng)刪除。堆棧區(qū)只用于監(jiān)視，不能夠被修改。圖 4-2-1 Wmd86 主窗口界面l3輸出區(qū)位于界面下部，輸出區(qū)包含三個(gè)部分：編譯區(qū)、調(diào)試區(qū)和結(jié)果區(qū)。編譯區(qū)顯示編譯和的結(jié)果，如果編譯時(shí)有錯(cuò)誤或警告，雙擊錯(cuò)誤或警告信息，錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)符會(huì)指示到相應(yīng)的有錯(cuò)誤或警告的行。調(diào)試區(qū)主要用于