《计算机接口技术》实验指导书重点详解.doc

《计算机接口技术实验 适用专：计算机科学与技术 王茂忠 编 西南大学计算机与信息科学学院 2014年月 目　次 1 实验装置说明 2 实验1 学习TPC-UP实验装置的使用 10 实验2 I/O地址译码 19 实验3 中断 22 实验4 七段数码管 30 实验5 可编程计数器/定时器 34 实验6 简单并行接口 37 实验7 串行通信 40  实验要求及安全操作规程 实验前的准备 实验前应复习教材中有关章节，认真研读实验指导书，了解实验目的、项目、方法、步骤，明确实验过程中应注意的问题，并按实验项目准备记录。 实验安全操作规程 实验之前确保所有电源开关均处于“关”的位置； 接线或拆线必须在切断电源的情况下进行，接线时注意电源极性，经严格检查，并经指导老师确认后，方可接通电源； 实验过程中，需要小心操作设备的连接组件，避免损坏设备和装置； 实验完毕，需关闭电源，拆除连接，并经指导老师确认后，方可离开。 实验装置说明 系统概述 TPC-UP实验装置是由计算机、PCI接口卡、实验台、通信网络组成，提供了锻炼学生动手能力和发挥创造才能的平台。学生通过该实验装置，掌握微机系统的构成原理与接口电路的设计方法，掌握基于TPC-UP实验平台的基本接口电路的实现与测试方法，以及简单微机应用系统的设计与实现方法。通过实验，使学生巩固和加深对微型计算机原理的理论知识认识，进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打下良好的基础。通过实验学生应达到下列要求： 进一步巩固和加深对《微机原理与接口技术》基本知识的理解，提高综合运用所学知识进行独立编写程序的能力。 能根据需要选学参考书，查阅手册，通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。 能正确使用实验设备，掌握测试原理，熟练所学知识处理问题。 能独立撰写实验报告，准确分析实验结果，课前做好预习，及时发现及解决实验中的问题。 实验装置基本组成 PCI接口卡一块、实验台（箱）一个、WIN98下的TPC2003A集成开发调试软件一套。该实验箱与PC共同组成的实验装置系统结构图如下。 图1 实验装置结构图 实验箱结构图 整个实验装置中TPC-UP实验箱结构布置图如下： 图2 TPC-UP实验箱的结构布置图 I/O地址译码电路 如图3所示，地址空间：280H～2BFH共分8条译码输出线：Y0～Y7，其地址分别是280H～287H；288H～28FH；290H～297H；298H～29FH；2A0H～2A7H；2A8H～2AFH；2B0H～2B7H；2B8H～2BFH，8根译码输出线在实验台“I/O地址”处分别由“自锁紧”插孔引出，供实验选用。 图3 I/O地址译码电路 总线插孔 采用“自锁紧”插座在50芯总线附近引出I/O读、写信号、；存储器读写信号MEWR、MEMW；中断请求信号IRQ；DMA请求信号DRQ1；DMA响应信号、；及AEN信号等，供搭试各种实验电路使用。 时钟电路 如图4所示，可以输出1MHZ、2MHZ两种信号，供A/D转换器、定时器/计数器、串行接口实验使用。 图4 时钟电路 逻辑电平开关电路 如图5所示，实验台左下方设有8个开关K7～K0，开关拨到“1”位置时开关断开，输出高电平，向下打到“0”位置时开关接通输出低电平，电路中串接了保护电阻，使接口电路不直接同+5V、GND相连，可有效地防止学生因误操作、误编程损坏集成电路现象。 图5 逻辑电平开关电路 图6 LED显示电路 LED显示电路 如图-4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。 七段数码管显示电路 如图7所示，实验台上设有六个共阴极七段数码管及驱动电路，段码为同相驱动器，位码为反相驱动器，从段码与位码的驱动器输入端（段码输入端：a、b、c、d、e、f、g、dp，位码输入端：S0～S5）输入不同的代码即可显示不同数字或符号。 图7 数码管显示电路 单脉冲电路 如图8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8 单脉冲发生电路 图9 逻辑笔电路 逻辑笔 如图9所示，当输入端Ui接高电平时红灯亮；接低电平时绿灯亮。 继电器及驱动电路 如图10所示，实验台上设有一个＋5V直流继电器及相应的驱动电路，当其开关量输入端输入数字量“1”时，继电器动作：常开触点闭合、常闭触点断开。通过相应的实验使学生了解开关量控制的一般原理。 图 10 继电器及驱动电