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基于微機原理和接口實驗教學(xué)的特點，我們采用基礎(chǔ)功能實驗電路一體化設(shè)計，CPU核心模塊和創(chuàng)新拓展型實驗電路用獨立模塊外接擴展方式實現(xiàn)，既兼顧演示驗證性實驗、又考慮到綜合設(shè)計和創(chuàng)新研究性實驗的需要。是一款靈活性極強的新型微機原理和接口實驗教學(xué)平臺，適合各層次學(xué)生進行微機原理和接口應(yīng)用方面的實驗。
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一、硬件組成和結(jié)構(gòu)
1.實驗系統(tǒng)采用CPU核心板和實驗?zāi)K底板分離設(shè)計，全部系統(tǒng)總線和實驗電路隔離設(shè)計，確保CPU系統(tǒng)安全可靠。
2.核心板組成
2.1 CPU基于A80486DX設(shè)計。
2.2 系統(tǒng)主控芯片采用CPLD器件EPM7128S設(shè)計。
2.3 系統(tǒng)監(jiān)控采用256K Flash Memory W29C020設(shè)計。
2.4 用戶程序和數(shù)據(jù)存儲器采用128K SRAM UT621024設(shè)計。
2.5 兩種與PC系統(tǒng)通信方式：①用CH395設(shè)計的標準USB通信；②用CH395SL設(shè)計的以太網(wǎng)通信。
2.6 設(shè)計有新型串行通信接口16C2550B和RS232收發(fā)器SP232EEN及其DB9接口。
2.7 總線插座提供32位數(shù)據(jù)總線、20位地址總線（可擴展為32位地址總線），數(shù)據(jù)總線支持8/16/32位存儲器與I/O操作。
3. 實驗?zāi)K底板組成
3.1電源：提供±5V，±12V工作電源。每路均有短路保護自恢復(fù)功能。
3.2常用信號源：2路正負單脈沖輸出；8路固定脈沖輸出1MHZ、500KHZ、100KHZ、10KHZ、1KHZ、100HZ、10HZ、1HZ；1路0-5V模擬量輸出。
4. 實驗電路主板組成
4.1電源：提供±5V，±12V工作電源。每路均有短路保護自恢復(fù)功能。
4.2常用信號源：2路正負單脈沖輸出；8路固定脈沖輸出1MHZ、500KHZ、100KHZ、10KHZ、1KHZ、100HZ、10HZ、1HZ；1路0-5V模擬量輸出。
4.3人機接口
1）4×4鍵盤矩陣。
2）8位開關(guān)量輸出和12位開關(guān)量輸人顯示電路。
3）帶譯碼的8只高亮LED七段數(shù)碼顯示器。
4）音頻信號輸入電路，帶麥克風
5）音頻信號輸出電路（帶8Ω喇叭、蜂鳴器）。
6）繼電器接口控制電路。
7）直流電機及驅(qū)動電路。
8）三相五線步進電機20BY及驅(qū)動電路UN2003。
9）LCD12864中文液晶（兼容LCD1602字符型）顯示電路。
10）8×8雙色點陣顯示及其驅(qū)動電路。
4.4 控制電路和通信實驗電路
1）8路8位A/D 0809轉(zhuǎn)換電路。
2）1路8位 D/A0832轉(zhuǎn)換電路。
3）并行I/O接口擴展電路8255。
4）8254/8253定時/計數(shù)器接口電路。
5）8251串行口接口電路。
6）8259中斷控制接口電路。
7）8237A DMA數(shù)據(jù)傳送接口電路。
8）74LS164串并轉(zhuǎn)換電路。
4.5 傳感器
1）光電傳感器：采用ST135，帶柵格盤，可以測量電機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)電機閉環(huán)控制。
2）數(shù)字溫度傳感器：采用18B20實現(xiàn)溫度的測量。
4.6 配置雙通道虛擬示波器
1）真正的高速雙通道存儲虛擬示波器，可切換為單通道提高采樣率。
2）帶有實時X-Y示波器：自動同步顯示功能。
3）存儲功能：存儲/栽入/分析歷史波型。
4）輸入模擬電壓信號幅值由軟件調(diào)整，勿需硬件開關(guān)切換。
5）帶有幅頻/相頻特性專用虛擬示波器?？梢员４娌ㄐ臀募?，圖片文件，方便插入在教學(xué)課件中。
4.7 擴展接口
1）擴展全部系統(tǒng)總線和20線L_DV總線插座，用于接入外擴模塊，開展創(chuàng)新實驗。
2）擴展IC16插座1只，擴展IC40插座1只，用于自己設(shè)計譯碼器或輔助邏輯電路等。
4.8 可以外部擴展的創(chuàng)新實驗?zāi)K（選配）
1）16X16點陣顯示電路。
2）CAN總線通信SJA1000實驗電路
3）41線LED音頻電平顯示實驗電路。
5）高精度數(shù)字標尺顯示實驗電路。
6）USB總線通信實驗電路。
7）32位I/O口擴展模塊電路。
8）32位存儲器讀寫電路。
4.9實驗線路的連接：全部信號采用排線連接或單根杜邦線連接，操作簡便，連接穩(wěn)定可靠。
4.10機箱：外形參考尺寸：460×380×100mm，鋁木合金材料，綠色環(huán)保。
二、軟件功能
★1. 與PC通信可選USB和以太網(wǎng)絡(luò)兩種方式。
★2. PC端集成開發(fā)環(huán)境軟件基于.NET開發(fā)，支持Windows XP/7/10系統(tǒng)。
★3. 匯編語言和C語言支持符號化遠程調(diào)試，同時支持本機調(diào)試，即PC獨立調(diào)試方式。
★4. 匯編語言和C語言均采用工程文件組織管理。
★5. 匯編語言支持多段調(diào)試；支持寄存器、變量顯示及修改；支持命令行窗口運行DEBUG32調(diào)試命令
★6. 匯編語言調(diào)試支持INT21H字符和字符串重定向顯示功能（2,9號）、支持INT21H的字符和字符串遠程鍵盤輸入功能（1,10號），支持D/A虛擬儀器顯示功能。
★7. 匯編語言支持32位保護模式編程實驗，內(nèi)容包括描述符、特權(quán)級變換、任務(wù)切換，8259A硬件中斷、異常處理、無分頁/分頁存儲管理等。
8.A86集成開發(fā)環(huán)境實模式下的調(diào)試軟件界面
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9. A86集成開發(fā)環(huán)境調(diào)試保護模式匯編程序界面
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10.A86集成開發(fā)環(huán)境調(diào)試C程序界面
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三、可以實現(xiàn)的實驗項目
3.1實模式下基礎(chǔ)硬件實驗
1、ADC0809A/D轉(zhuǎn)換實驗
2、DAC0832D/A轉(zhuǎn)換實驗
3、8255A并行I/O口實驗
4、8253A/8254A定時/計數(shù)器實驗
5、8259A單級中斷控制實驗
6、8251A串行通信實驗
7、8237A DMA控制數(shù)據(jù)傳送實驗
8、直流電機轉(zhuǎn)速測量與控制實驗
9、步進電機控制實驗
10、繼電器控制實驗
11、8位存儲器讀寫實驗
12、8位I/O口輸入和輸出實驗
13、8×8雙色點陣字符顯示實驗
14、128×64LCD液晶圖形顯示實驗
16、數(shù)碼管顯示實驗
17、矩陣鍵盤控制實驗
18、交通燈控制實驗
19、并串、串并轉(zhuǎn)換實驗
20、電子琴設(shè)計實驗
21、中斷控制器（386EX）實驗
以下實驗可以通過外部擴展模塊實現(xiàn)
22、16X16點陣顯示實驗
23、USB 總線通信實驗
24、CAN總線通信實驗
25、41線LED音頻電平顯示實驗電路
26、高精度數(shù)字標尺顯示實驗電路
27、16/32位I/O口擴展模塊實驗。
28、16/32位存儲器讀寫實驗。
3.2軟件實驗項目
1、顯示程序?qū)嶒?
2、數(shù)據(jù)傳送實驗
3、數(shù)碼轉(zhuǎn)換類程序?qū)嶒?
4、運算類程序?qū)嶒?
5、分支程序設(shè)計實驗
6、循環(huán)程序設(shè)計實驗
7、子程序設(shè)計實驗
8、綜合程序設(shè)計實驗
3.3保護模式下的實驗項目
1、分頁存儲管理實驗
2、全局描述符表實驗
3、任務(wù)切換CALL實驗
4、任務(wù)切換JMP實驗
5、實模式保護模式轉(zhuǎn)換實驗
6、無分頁存儲管理實驗
7、8259中斷實驗實驗
