YUY-A86新型微機原理接口實驗系統(tǒng)

簡介
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。
一、主要特點
1、CPU系統(tǒng)模塊獨立設(shè)計，支持2種CPU系統(tǒng)：Intel486CPU系統(tǒng)和80386EXCPU系統(tǒng)。標(biāo)配Intel486CPU系統(tǒng)。有機玻璃面板保護。
2、常用基礎(chǔ)實驗電路采用集成一體化設(shè)計，創(chuàng)新擴展模塊通過20芯L_DV總線接入主板。
3、設(shè)計有嵌入式雙通道虛擬示波器。
4、配套微機控制技術(shù)輔助教學(xué)聯(lián)機軟件，與PC通信有USB和以太網(wǎng)絡(luò)兩種方式。
5、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。6、匯編語言和C語言均采用工程文件組織管理。
7、支持保護模式下的編程實驗。
二、詳細硬件組成和結(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)總線通過2排50針插座和實驗電路主板隔離設(shè)計，確保CPU系統(tǒng)安全可靠，同時CPU系統(tǒng)板上加保護罩。
2、Intel486CPU核心板組成
2.1CPU基于Intel486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256KFlashMemoryW29C020設(shè)計。
2.4用戶程序和數(shù)據(jù)存儲器采用128KSRAMUT621024設(shè)計。
2.5兩種與PC系統(tǒng)通信方式：①用CH395設(shè)計的標(biāo)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、80386EX核心板組成(選配）
3.1CPU基于80386EX設(shè)計。
3.2系統(tǒng)主控芯片采用CPLD器件EPM7032S設(shè)計。
3.3系統(tǒng)監(jiān)控采用256KFlashMemoryW29C020設(shè)計。
3.4用戶程序和數(shù)據(jù)存儲器采用128KSRAMUT621024設(shè)計。
3.5兩種與PC系統(tǒng)通信方式：①用CH395設(shè)計的標(biāo)準USB通信方式；②用CH395SL設(shè)計的以太網(wǎng)通信方式。
3.6設(shè)計有RS232收發(fā)器SP232EEN及其DB9接口。
3.7總線插座提供16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位存儲器與I/O操作。
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信號源：1）2路正負單次脈沖輸出。2）8路固定脈沖輸出：1MHZ、500KHZ、100KHZ、10KHZ、1KHZ、100HZ、10HZ、1HZ。3）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LED發(fā)光管模塊。
帶指示邏輯電平開關(guān)12位。
帶譯碼的8只高亮LED七段數(shù)碼顯示器。
音頻信號輸入電路，帶麥克風(fēng)
音頻信號輸出電路（帶8Ω喇叭、蜂鳴器）
繼電器接口控制電路。
直流電機及控制驅(qū)動電路。
三相五線步進電機20BY及驅(qū)動電路UN2003。
LCD12864中文液晶（兼容LCD1602字符型）顯示電路。
8×8雙色點陣顯示及其驅(qū)動電路。
4.4接口控制電路和通信實驗電路
1）8路8位A/D0809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）8259十六級中斷控制接口電路。
7）8237ADMA數(shù)據(jù)傳送接口電路。
8）74LS164串并轉(zhuǎn)換電路。
4.5傳感器
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。
4.6配置雙通道虛擬示波器（選配)
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。可以保存波型文件，圖片文件，方便插入在教學(xué)課件中。
4.7擴展接口
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。
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。
5、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）32位SRAM，由4片8位存儲器6116組成。
3）32位開關(guān)量輸入和輸出電路模塊。
4）41線LED音頻電平顯示實驗電路。
5）高精度數(shù)字標(biāo)尺顯示實驗電路。
6）USB總線通信實驗電路。
6、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。
7、機箱：堅固型鋁合金框架，厚實的ABS塑料包角，參考外形尺寸480×360×120mm。
三、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WindowsXP/7/10的32位和64位系統(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

9.A86集成開發(fā)環(huán)境調(diào)試保護模式匯編程序界面
 
10.A86集成開發(fā)環(huán)境調(diào)試C程序界面
 
可以實現(xiàn)的實驗項目
3.1實模式下基礎(chǔ)硬件實驗
1、I/O地址譯碼程序設(shè)計實驗
2、系統(tǒng)中斷控制器程序設(shè)計實驗
3、系統(tǒng)中斷控制器級聯(lián)程序設(shè)計實驗
4、DMA存儲器---存儲器傳送程序設(shè)計實驗
5、DMA寫操作程序設(shè)計實驗
6、DMA讀操作程序設(shè)計實驗
7、8/16/32位存儲器讀寫程序設(shè)計實驗
8、定時器/計數(shù)器程序設(shè)計實驗
9、定時/計數(shù)器音樂程序設(shè)計實驗
10、8251串行通信程序設(shè)計實驗
11、8255并行通信(方式0)程序設(shè)計實驗
12、8255并行通信(方式1中斷方式)程序設(shè)計實驗
13、8255并行通信(方式1選通方式)程序設(shè)計實驗
14、函數(shù)波形發(fā)生器程序設(shè)計實驗
15、ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換(顯示十六進制)程序設(shè)計實驗
16、ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換(顯示波形)程序設(shè)計實驗
17、4x4鍵盤顯示程序設(shè)計實驗
18、七段數(shù)碼管顯示程序設(shè)計實驗
19、128x64LCD液晶顯示程序設(shè)計實驗
20、8x8點陣LED顯示程序設(shè)計實驗
21、搶答器程序設(shè)計實驗
22、步進電機控制程序設(shè)計實驗
23、直流電機PWM程序設(shè)計實驗
24、繼電器控制實驗
25、交通燈控制器程序設(shè)計實驗
26、電子琴程序設(shè)計
以下實驗可以通過外部擴展模塊實現(xiàn)
27、16X16點陣顯示實驗
28、USB總線通信實驗
30、41線LED音頻電平顯示實驗電路
31、32位SRAM存儲器讀寫實驗。
32、32位I/O讀寫實驗。
3.2  80x86微機原理(實模式)匯編程序設(shè)計實驗
1、實驗系統(tǒng)認識實驗
2、顯示程序?qū)嶒?br /> 3、數(shù)據(jù)傳送實驗
4、數(shù)據(jù)碼制轉(zhuǎn)換程序設(shè)計實驗
5、運算程序設(shè)計實驗
6、分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計實驗
7、循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計實驗
8、子程序設(shè)計實驗
9、排序程序設(shè)計實驗
10、綜合程序設(shè)計實驗
3.3保護模式下的實驗項目
實模式與保護模式切換程序設(shè)計實驗
分頁存儲管理實驗
3、描述符及描述符表程序設(shè)計實驗
4、保護模式下任務(wù)切換CALL實驗
5、保護模式下任務(wù)切換JMP實驗
6、實模式保護模式轉(zhuǎn)換實驗
7、具有分頁機制的存儲器擴展程序設(shè)計實驗
3.4微機接口課程設(shè)計(綜合)
1、數(shù)字錄音機程序設(shè)計實驗
2、數(shù)字電子鐘設(shè)計實驗
3、簡易示波器設(shè)計實驗
四、實驗系統(tǒng)配置表

序號	名稱	說明	數(shù)量
1	微機接口實驗系統(tǒng)	含詳細技術(shù)指標(biāo)里的除選配以外的全部硬件（核心板標(biāo)配一種）	1臺
2	單頭杜邦線	40cm	15根
	8芯壓線	40cm	5根
3	串口通信線（2、3交叉）	1.5m(用戶通信線）	1根
4	方口USB通信線	1.5m	1根
5	網(wǎng)線	1.5M(選配）	1根
6	交流電源線	1.5m	1根
7	跳線片		3只
8	實驗指導(dǎo)書		1本
9	軟件光盤	調(diào)試軟件、實驗例程和說明書電子檔	1套
以下是選配模塊
10	16X16點陣顯示電路		1塊
11	41線LED音頻電平顯示實驗電路		1塊
12	高精度數(shù)字標(biāo)尺顯示實驗電路
13	USB總線通信實驗電路		1塊
14	32位SRAM讀寫模塊		1塊
15	32位IO口擴展模塊		1塊
16	雙通道虛擬示波器模塊		1塊

附：使用本實驗箱需配套儀器儀表：電腦、萬用表和示波器（可以選配，實驗箱上自帶建議示波器）。