TPC-USB教師實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.doc

TPC USBTPC USB 通通 用用 微微 機(jī)機(jī) 接接 口口 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 系系 統(tǒng)統(tǒng) 教師用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 匯匯 編編 V V C C 清清 華華 大大 學(xué)學(xué) 科科 教教 儀儀 器器 廠廠 2 2 0 0 0 0 5 5 年年 1 1 0 0 月月 1 目 錄 第一章 TPC USB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹 4 1 1概述 4 1 2 TPC USB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成及特點(diǎn) 4 第二章 TPC USB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件環(huán)境 5 2 1 USB模塊介紹 5 2 1 1 USB模塊結(jié)構(gòu) 5 2 1 2 USB模塊功能 5 2 1 3 USB模塊的對(duì)外接口 5 2 1 4 USB模塊跳線說明 6 2 1 5 USB模塊的安裝 7 2 1 6 USB模塊連接測試 11 2 2 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及主要電路 12 2 2 1 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)圖 12 2 2 2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上包括的主要電路 12 2 2 3 用戶擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)區(qū) 16 2 2 4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)跳線開關(guān) 16 2 2 5 20芯雙排插座 17 2 2 5 直流穩(wěn)壓電源 17 第三章 TPC USB集成軟件開發(fā)環(huán)境 18 3 1 TPC USB集成開發(fā)環(huán)境軟件包 18 3 2 集成開發(fā)環(huán)境軟件的安裝 18 3 2 1 用戶程序的編輯和編譯 20 3 2 2 編譯源程序 22 3 2 3 用戶程序的調(diào)試和運(yùn)行 22 3 2 4 常用調(diào)試命令 25 3 2 5 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的查看和演示 27 3 2 5 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的添加和刪除 28 2 3 2 6 集成開發(fā)環(huán)境幫助菜單 29 第四章 匯編實(shí)驗(yàn)部分 32 實(shí)驗(yàn)一 I O地址譯碼 32 實(shí)驗(yàn)二 簡單并行接口 34 實(shí)驗(yàn)三 可編程定時(shí)器 計(jì)數(shù)器 8253 36 實(shí)驗(yàn)四 可編程并行接口 一 8255方式0 44 實(shí)驗(yàn)五 七段數(shù)碼管 52 實(shí)驗(yàn)六 繼電器控制 57 實(shí)驗(yàn)七 競賽搶答器 60 實(shí)驗(yàn)八 交通燈控制實(shí)驗(yàn) 63 實(shí)驗(yàn)九 中斷 65 實(shí)驗(yàn)十 可編程并行接口 二 8255方式 68 實(shí)驗(yàn)十一 數(shù) 模轉(zhuǎn)換器 72 實(shí)驗(yàn)十二 模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 75 實(shí)驗(yàn)十三 串行通訊 79 實(shí)驗(yàn)十四 DMA傳送 82 實(shí)驗(yàn)十五 集成電路測試 89 實(shí)驗(yàn)十六 電子琴 92 實(shí)驗(yàn)十七 8250串行通訊實(shí)驗(yàn) 95 實(shí)驗(yàn)十八 步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn) 99 實(shí)驗(yàn)十九 小直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制實(shí)驗(yàn) 103 實(shí)驗(yàn)二十 鍵盤顯示控制器實(shí)驗(yàn) 107 實(shí)驗(yàn)二十一 存儲(chǔ)器讀寫實(shí)驗(yàn) 123 實(shí)驗(yàn)二十二 雙色點(diǎn)陣發(fā)光二極管顯示實(shí)驗(yàn) 125 第五章 VC 實(shí)驗(yàn)部分 135 1 基本輸入輸出 基本輸入輸出函數(shù)簡介 135 實(shí)驗(yàn)一 I O地址譯碼 136 實(shí)驗(yàn)二 簡單并行接口 138 3 實(shí)驗(yàn)三 可編程定時(shí)器 計(jì)數(shù)器 8253 140 實(shí)驗(yàn)四 可編程并行接口 一 8255方式0 143 實(shí)驗(yàn)五 七段數(shù)碼管 144 實(shí)驗(yàn)六 繼電器控制 148 實(shí)驗(yàn)七 競賽搶答器 151 實(shí)驗(yàn)八 交通燈控制實(shí)驗(yàn) 153 2 中斷 中斷函數(shù)簡介 155 實(shí)驗(yàn)九 中斷 156 實(shí)驗(yàn)十 可編程并行接口 二 8255方式 160 實(shí)驗(yàn)十一 數(shù) 模轉(zhuǎn)換器 163 實(shí)驗(yàn)十二 模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 166 實(shí)驗(yàn)十三 串行通訊 170 3 DMA及RAM操作函數(shù)簡介 173 實(shí)驗(yàn)十四 DMA傳送 174 實(shí)驗(yàn)十五 集成電路測試 181 實(shí)驗(yàn)十六 電子琴 183 實(shí)驗(yàn)十七 8250串行通訊實(shí)驗(yàn) 186 實(shí)驗(yàn)十八 步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn) 189 實(shí)驗(yàn)十九 小直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制實(shí)驗(yàn) 192 實(shí)驗(yàn)二十 鍵盤顯示控制器實(shí)驗(yàn) 194 實(shí)驗(yàn)二十一 存儲(chǔ)器讀寫實(shí)驗(yàn) 208 實(shí)驗(yàn)二十二 雙色點(diǎn)陣發(fā)光二極管顯示實(shí)驗(yàn) 210 附錄一 隨機(jī)光盤實(shí)驗(yàn)程序名稱表 218 附錄二 TPC USB通用微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 匯編程序 219 附錄三 TPC USB通用微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) C語言程序 224 4 第一章第一章 TPC USBTPC USB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹 1 11 1 概述概述 在各種計(jì)算機(jī)外圍接口不斷推陳出新的今天 USB接口已經(jīng)成為個(gè)人計(jì)算機(jī)最重要的接 口方式之一 USB接口設(shè)備的應(yīng)用也以驚人的速度發(fā)展 幾乎新型的PC都100 支持USB技術(shù) 了解和掌握USB的應(yīng)用及開發(fā)是計(jì)算機(jī)類 電子類 物理類本科生 大專生的新課題 TPC USB微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)正是在這種背景下推出的 該設(shè)備在原TPC 2003A微機(jī)接口實(shí) 驗(yàn)系統(tǒng)上配置了USB接口模塊 直接與主機(jī) PC 的USB接口連接 形成了一套完整的USB接口 的微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 該系統(tǒng)適應(yīng)當(dāng)前高等院校所開設(shè)的 微機(jī)原理及其應(yīng)用 和 微機(jī)接 口技術(shù) 這兩門課的實(shí)驗(yàn) 同時(shí)也提供了最新接口USB的實(shí)驗(yàn) 使學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間不僅有 機(jī)會(huì)接觸常規(guī)接口 同時(shí)有機(jī)會(huì)接觸新型的接口 為學(xué)生們今后從事微機(jī)開發(fā)應(yīng)用打下基礎(chǔ) 1 21 2 TPC USBTPC USB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成及特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成及特點(diǎn) 該系統(tǒng)由一塊USB總線接口模塊 一個(gè)擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)臺(tái)及軟件集成實(shí)驗(yàn)環(huán)境組成 USB總線接 口模塊通過USB總線電纜與PC機(jī)相連 模塊與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間由一條50芯扁平電纜連接 其主要 特點(diǎn)如下 1 USB總線接口使用ISP1581 USB2 0高速接口芯片 完全符合USB2 0規(guī)范 提供了高速 USB下的通信能力 即插即用 2 滿足 微機(jī)原理與接口技術(shù) 課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求 實(shí)驗(yàn)臺(tái)接口集成電路包括 可編程 定時(shí)器 計(jì)數(shù)器 8253 可編程并行接口 8255 數(shù) 模轉(zhuǎn)換器 DAC0832 模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809 等 外圍電路包括 邏輯電平開關(guān) LED顯示 七段數(shù)碼管顯示 8X8雙色發(fā)光二 極管點(diǎn)陣及驅(qū)動(dòng)電路 直流電機(jī)步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路 繼電器及驅(qū)動(dòng)電路 喇叭及驅(qū)動(dòng)電路 8279鍵盤顯示控制電路 3 在USB接口模塊上擴(kuò)展有DMA控制器8237及存儲(chǔ)器 可以完成微機(jī)DMA傳送以及USB的 DMA傳送等實(shí)驗(yàn) 4 開放式結(jié)構(gòu) 模塊化設(shè)計(jì)支持開放實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上除固定電路外還設(shè)有用戶擴(kuò)展實(shí)驗(yàn) 區(qū) 有五個(gè)通用集成電路插座 每個(gè)插座引腳都有對(duì)應(yīng)的 自鎖緊 插孔 利用這些插孔可 以搭試更多的自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn) 方便的進(jìn)行課程設(shè)計(jì) 5 功能強(qiáng)大的軟件集成開發(fā)環(huán)境 支持Win98 Win2000 WinXP 等操作系統(tǒng) 可以方便 的對(duì)程序進(jìn)行編輯 編譯 鏈接和調(diào)試 可以查看實(shí)驗(yàn)原理圖 實(shí)驗(yàn)接線 實(shí)驗(yàn)程序并進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)演示 可以增加和刪除實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 6 實(shí)驗(yàn)程序可以使8086匯編和C語言編程實(shí)驗(yàn) 可以對(duì)匯編程序和C語言程序進(jìn)行調(diào)試 7 系統(tǒng)還提供 字符 圖形液晶顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)K 紅外收發(fā)實(shí)驗(yàn)?zāi)K 無線通信實(shí)驗(yàn)?zāi)K 鍵盤顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)K等多種擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)?zāi)K 自選 8 實(shí)驗(yàn)臺(tái)自備電源 具有電源短路保護(hù)確保系統(tǒng)安全 9 使用USB接口與PC機(jī)相連 省卻了打開主機(jī)箱安裝接口卡的麻煩 5 第二章第二章 TPC USBTPC USB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件環(huán)境實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件環(huán)境 2 12 1 USBUSB模塊介紹模塊介紹 2 1 12 1 1 USBUSB模塊結(jié)構(gòu)模塊結(jié)構(gòu) 圖2 1 USB模塊結(jié)構(gòu)圖 2 1 22 1 2 USBUSB模塊功能模塊功能 1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的USB模塊使用PHILIHPS的ISP1581 USB2 0高速接口芯片 符合USB2 0接 口規(guī)范 提供了高速USB下的通信能力 2 支持ISP下載 通過模塊上的RS 232接口 可以對(duì)模塊內(nèi)部的MCU進(jìn)行在線編程 對(duì)軟 件進(jìn)行修改或在線升級(jí) 也可以通過RS 232接口下載實(shí)驗(yàn)程序到USB模塊 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 3 模塊內(nèi)擴(kuò)展有DMA控制器8237及存儲(chǔ)器 可以完成微機(jī)DMA傳送和USB的DMA傳送實(shí)驗(yàn) 4 該模塊提供一個(gè)50線扁平電纜 通過該電纜將模塊產(chǎn)生的仿ISA總線信號(hào)連到實(shí)驗(yàn)臺(tái) 上 2 1 32 1 3 USBUSB模塊的對(duì)外接口模塊的對(duì)外接口 1 在該模塊的右側(cè)提供四個(gè)對(duì)外接口 9芯通用RS 232接口 需要時(shí)可連到主機(jī)的COM1或COM2 對(duì)內(nèi)部的MCU在線編程 對(duì)軟 件升級(jí)或修改 USB接口 連接到主機(jī) 實(shí)驗(yàn)時(shí)用于信息和數(shù)據(jù)的通信 清零按鈕 RESET 用于對(duì)模塊內(nèi)部電路的初始化 6 實(shí)驗(yàn)方式轉(zhuǎn)換按鈕 SW 有些實(shí)驗(yàn)需要將實(shí)驗(yàn)程序下載到USB模塊運(yùn)行 需要時(shí)按 一下該按鈕以轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)方式 一般情況下 用戶不要按此按鈕 如果需要 在實(shí)驗(yàn)說明中 會(huì)指出 2 在模塊的左側(cè)提供二個(gè)對(duì)外接口 50線扁平電纜接口 為實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供仿ISA總線信號(hào) 信號(hào)安排與實(shí)驗(yàn)臺(tái)上50芯信號(hào)插 座信號(hào)一一對(duì)應(yīng) 見表十四 50芯總線插座信號(hào) 外接電源插孔 外接7 9V直流電源 平時(shí)USB模塊與實(shí)驗(yàn)臺(tái)相連時(shí) 使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供 的電源 當(dāng)USB模塊單獨(dú)使用或調(diào)試時(shí) 使用外接電源 2 1 42 1 4 USBUSB模塊跳線說明模塊跳線說明 在USB模塊內(nèi) 用一部分跳線選擇ISP1581和其它芯片的工作模式 跳線的連接說明如下 JP1 MODE1 ISP1581 ALE A0 功能選擇 2 3短接 低電平 選擇ALE功能 地址鎖存使能 1 2短接 高電平 選擇A0功能 地址數(shù)據(jù)指示 USB模塊出廠時(shí)選擇2 3短接 JP2 M0 DA1 選擇ISP1581在通用處理器模式下的讀寫功能 2 3短接 低電平 選擇Motorola 類型的微處理器 1 2短接 高電平 選擇8051 類型的微處理器 USB模塊出廠時(shí)選擇1 2短接 JP3 BUS DA0 選擇ISP1581 總線模式 2 3短接 低電平 選擇斷開總線模式 AD 7 0 多路復(fù)用 1 2短接 高電平 選擇通用處理器模式 AD 7 0 8位地址線 USB模塊出廠時(shí)選擇2 3短接 JP4 ISP1581 片選信號(hào)選擇 2 3短接 ISP1581 片選信號(hào)由MCU 產(chǎn)生 1 2短接 ISP1581 片選信號(hào)由地址譯碼產(chǎn)生 USB模塊出廠時(shí)選擇1 2短接 JP5 無須用戶設(shè)置 JP6 USB模塊電源選擇 2 3短接 選擇外接電源 1 2短接 使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源 USB模塊出廠時(shí)選擇1 2短接 JP7 DMA控制器時(shí)鐘選擇 2 3短接 選擇振蕩器產(chǎn)生時(shí)鐘 1 2短接 選擇由MCU 產(chǎn)生時(shí)鐘 USB模塊出廠時(shí)選擇2 3短接 JP8 MCU 編程方式選擇 2 3短接 MCU 處于編程方式 1 2短接 MCU 處于正常工作方式 7 USB模塊出廠時(shí)選擇1 2短接 2 1 52 1 5 USBUSB模塊的安裝模塊的安裝 安裝步驟如下 1 關(guān)上實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源 2 50線扁平電纜一端接USB模塊的50芯插座 另一端接實(shí)驗(yàn)臺(tái)50線插座 3 USB電纜的一端接模塊的USB口 另一端接主機(jī)USB口 4 打開實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源 5 系統(tǒng)將自行檢測到模塊的接入 選擇用戶光盤上的USB驅(qū)動(dòng)程序完成驅(qū)動(dòng)的安裝 安裝驅(qū)動(dòng)過程如下 USB電纜接入主機(jī) 連接USB模塊并加載電源后 系統(tǒng)將自行檢測到模塊的接入 提 示用戶發(fā)現(xiàn)新硬件并要求安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng) 圖2 2 系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)新硬件 圖2 3 提示找到新硬件 找到新硬件 需為此硬件指定設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 找到新硬件 需為此硬件指定設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 8 圖2 4 提示按裝驅(qū)動(dòng) 選擇驅(qū)動(dòng)所在位置 選擇驅(qū)動(dòng)所在位置 CD ROM CD ROM中中driverdriver目錄下或指定驅(qū)動(dòng)所在位置目錄下或指定驅(qū)動(dòng)所在位置 圖2 5 指定驅(qū)動(dòng)所在位置 9 瀏覽驅(qū)動(dòng)所在位置并選定驅(qū)動(dòng)安裝信息文件瀏覽驅(qū)動(dòng)所在位置并選定驅(qū)動(dòng)安裝信息文件TPCA inf TPCA inf 圖2 6 瀏覽并找到驅(qū)動(dòng) 選定選定TPCA infTPCA inf安裝信息文件 并打開安裝信息文件 并打開 圖2 7 找到驅(qū)動(dòng)并選定 點(diǎn)擊下一步 系統(tǒng)將自動(dòng)為點(diǎn)擊下一步 系統(tǒng)將自動(dòng)為TPCTPC設(shè)備安裝其驅(qū)動(dòng) 設(shè)備安裝其驅(qū)動(dòng) 10 圖2 8 安裝驅(qū)動(dòng) 驅(qū)動(dòng)安裝完畢 驅(qū)動(dòng)安裝完畢 圖2 9 完成安裝 11 設(shè)備安裝檢測 設(shè)備安裝檢測 右鍵單鍵 我的電腦 選擇 屬性 選擇硬件選項(xiàng)中的 設(shè)備管理器 即可在通用串 行總線控制器中找到已安裝的TPC Adapter設(shè)備 至此安裝完畢 至此安裝完畢 圖2 10 查看安裝 2 1 62 1 6 USBUSB模塊連接測試模塊連接測試 驅(qū)動(dòng)安裝完成后 打開TPC USB集成開發(fā)環(huán)境 集成開發(fā)環(huán)境的安裝請(qǐng)參看3 2節(jié) 集成 開發(fā)環(huán)境的安裝 選定主菜單 選項(xiàng) 中的 硬件檢測 集成開發(fā)環(huán)境會(huì)檢測到設(shè)備 已連接 如果連接不正確 將會(huì)有錯(cuò)誤提示 圖2 11 硬件檢測菜單 12 圖2 12 正確連接提示 圖2 13 硬件未連接 2 22 2 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及主要電路擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及主要電路 2 2 12 2 1 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)圖擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)圖 如圖 圖2 14 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu) 2 2 22 2 2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上包括的主要電路 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上包括的主要電路 1 1 5050芯總線信號(hào)插座及總線信號(hào)插孔芯總線信號(hào)插座及總線信號(hào)插孔 1 5V11 E24521 A731 A141 ALE 2 D712 IOR22 A632 GND42 T C 3 D613 IOW23 A533 A043 A16 4 D514 AEN24 12V34 GND44 A17 5 D415 DACK25 A435 MEMW45 A15 6 D316 DRQ126 GND36 MEMR46 A14 7 D217 IRQ27 A337 CLK47 A13 8 D118 5V28 12V38 RST48 A12 9 D0 19 A929 A239 A1949 A10 10 5V20 A830 GND40 A1850 A11 50芯總線信號(hào)插座在實(shí)驗(yàn)臺(tái)左上方 總線插座信號(hào)安排如上表 各總線信號(hào)采用 自鎖 緊 插孔在標(biāo)有 總線 的區(qū)域引出 有數(shù)據(jù)線D0 D7 地址線A19 A0 I O讀寫信號(hào)IOR IOW 存儲(chǔ)器讀寫信號(hào) MEMR MEMW 中斷請(qǐng)求 IRQ DMA申請(qǐng)DRQ DMA回答DACK AEN 等 2 2 微機(jī)接口 微機(jī)接口I OI O地址譯碼電路地址譯碼電路 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上I O地址選用280H 2BFH 64個(gè) 分8組輸出 Y0 Y7 其地址分別為 280H 287H 288H 28FH 290H 297H 298H 29FH 2A0H 2A7H 2A8H 2AFH 2B0H 2B7H 2B8H 2BFH 8根輸出線在實(shí)驗(yàn)臺(tái) I O地址 處分別由自鎖緊插孔引出 見圖2 15 圖2 15 I O地址譯碼電路 13 圖2 14 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu) 14 3 3 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路 如圖2 16所示 輸出1MHZ 2MHZ兩種信號(hào) 供定時(shí)器 計(jì)數(shù)器 A D轉(zhuǎn)換器 串行接口實(shí) 驗(yàn)使用 圖2 16 時(shí)鐘電路 4 4 邏輯電平開關(guān)電路 邏輯電平開關(guān)電路 如圖2 17所示 實(shí)驗(yàn)臺(tái)右方有8個(gè)開關(guān)K0 K7 開關(guān)撥到 1 位置時(shí)開關(guān)斷開 輸出高電 平 撥到 0 位置時(shí)開關(guān)接通輸出低電平 電路中串接了保護(hù)電阻 接口電路不直接同 5V GND相連 有效的防止因誤操作損壞集成電路現(xiàn)象 圖2 17 邏輯電平開關(guān)電路 圖2 18 發(fā)光二極管及驅(qū)動(dòng)電路 5 5 LEDLED顯示電路顯示電路 如圖2 18所示 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有8個(gè)發(fā)光二極管及相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路 輸入端L7 L0 當(dāng)輸入 信號(hào)為 1 時(shí)發(fā)光 為 0 時(shí)滅 6 6 七段數(shù)碼管顯示電路 七段數(shù)碼管顯示電路 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)有兩個(gè)共陰極數(shù)碼管及驅(qū)動(dòng)電路 電路圖如圖2 19 段碼輸入端 a b c d e f g dp 位碼輸入端 S0 S1 15 圖2 19 數(shù)碼管顯示電路 7 7 單脈沖電路 單脈沖電路 如圖2 20所示 采用RS觸發(fā)器產(chǎn)生 實(shí)驗(yàn)者每按一次開關(guān)即可以從兩個(gè)插座上分別輸出 一個(gè)正脈沖及負(fù)脈沖 供 中斷 DMA 定時(shí)器 計(jì)數(shù)器 等實(shí)驗(yàn)使用 圖2 20 單脈沖電路圖 圖2 21 邏輯筆電路 8 8 邏輯筆 邏輯筆 如圖2 21所示 當(dāng)輸入端Ui接高電平時(shí)紅燈 H 亮 接低電平時(shí)綠燈 L 亮 9 9 繼電器及驅(qū)動(dòng)電路 繼電器及驅(qū)動(dòng)電路 圖2 22為直流繼電器及相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路 當(dāng)其開關(guān)量輸入端 Ik 輸入數(shù)字量 1 時(shí) 繼電器動(dòng)作 常開觸點(diǎn)閉合紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮 輸入 0 時(shí)繼電器常開觸點(diǎn)斷開發(fā)光二 極滅 圖2 22 繼電器及驅(qū)動(dòng)電路圖 圖2 23 復(fù)位電路 1010 復(fù)位電路 復(fù)位電路 圖2 23為復(fù)位電路 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有一復(fù)位電路 能在上電時(shí) 或按下復(fù)位開關(guān)RESET后 產(chǎn) 生一個(gè)高電平的復(fù)位信號(hào) 1111 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 圖2 24為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上使用的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式為二相勵(lì)磁方式 BA BB BC BD分別為四個(gè)線圈的驅(qū)動(dòng)輸入端 輸入高電平時(shí) 相應(yīng)線圈通電 DJ端為直流 電機(jī)控制輸入端 圖2 24 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 16 1212 接口集成電路 接口集成電路 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有微機(jī)原理及接口實(shí)驗(yàn)最常用接口電路芯片 包括 可編程定時(shí)器 計(jì)數(shù)器 8253 可編程并行接口 8255 數(shù) 模轉(zhuǎn)換器 DAC0832 模 數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0809 這里芯片與CPU相連的引線除去片選 CS 信號(hào)外都已連好 與外界連接的關(guān)鍵引腳在芯片 周圍用 自鎖緊 插座引出 供實(shí)驗(yàn)使用 1313 邏輯門電路 邏輯門電路 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有幾個(gè)邏輯門電路 包括 與門 或門 非門 觸發(fā)器 供實(shí) 驗(yàn)時(shí)選擇使用 2 2 32 2 3 用戶擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)區(qū)用戶擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)區(qū) 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有5個(gè)通用數(shù)字集成電路插座 其中 通用插座A 通用插座B 為20芯 通用插座D 為40芯活動(dòng)插座以方便插拔器件 其余為14芯 插座的每個(gè)引腳都用自鎖緊 插孔引出 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中所列出的部分實(shí)驗(yàn) 簡單并行接口 串行通信 集成電路測試等 電路就是利用這些插座搭試的 利用這些插座可以進(jìn)行數(shù)字電路實(shí)驗(yàn) 也可以設(shè)計(jì)開發(fā)新的 接口實(shí)驗(yàn)或讓學(xué)生做課程設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)等項(xiàng)目 2 2 42 2 4 實(shí)驗(yàn)臺(tái)跳線開關(guān)實(shí)驗(yàn)臺(tái)跳線開關(guān) 為了方便實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上設(shè)有跳線開關(guān) 分以下幾種 1 實(shí)驗(yàn)類型選擇開關(guān)JB JC 這兩個(gè)跳線開關(guān)在在實(shí)驗(yàn)臺(tái)的左上角 50線總線插座的左 下方 在TPC USB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中不起作用 用戶無須設(shè)置 2 模擬量輸入選擇開關(guān)JP2 JP3 在實(shí)驗(yàn)臺(tái)ADC0809的左上角 分別用于模 數(shù)轉(zhuǎn)換模擬 量的輸入極性選擇 JP2的1 2兩點(diǎn)短路時(shí)ADC0809的IN2可輸入雙極性電壓 5V 5V 2 3兩點(diǎn)短路時(shí)輸入單極性電壓 0 5V JP3用于選擇IN1的輸入極性 選擇方法與JP2 相同 3 5V電源插針 為減輕 5 V電源負(fù)載和各主要芯片的安全 在各主要實(shí)驗(yàn)電路附近 都有相應(yīng)的電源連接插針 標(biāo)記為 5V 當(dāng)實(shí)驗(yàn)需要該部分電路時(shí) 用短路子短接插針即 可接通 5V電源 對(duì)用不到的電路可將短路片拔掉確保芯片安全 2 2 52 2 5 2020芯雙排插座芯雙排插座 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有一個(gè)20芯雙排插座J7 用于外接附加的鍵盤顯示實(shí)驗(yàn)板和其它用戶開發(fā)的實(shí) 驗(yàn)板 J7各引腳信號(hào)安排如下 19 17 15 13 11 9 7 5 3 1 D0D1D2D3D4D5D6D7IRQCS RES 5V 5VIORIOWA0A1CLKGNDGND 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 在J7的附近有兩個(gè)短路插針標(biāo)有 CS 和 IRQ 當(dāng) CS 的兩點(diǎn)短接后 譯碼器的 280H 287H連接到J7的CS端 當(dāng)你擴(kuò)展板上的實(shí)驗(yàn)需要中斷信號(hào)時(shí)將 IRQ 的兩端短接 不需要時(shí)應(yīng)將其斷開 2 2 62 2 6 直流穩(wěn)壓電源直流穩(wěn)壓電源 實(shí)驗(yàn)箱自備電源 安裝在實(shí)驗(yàn)大板的下面 交流電源插座固定在實(shí)驗(yàn)箱的后測板上 交 流電源開關(guān)在實(shí)驗(yàn)箱的右側(cè) 交流電源開關(guān)自帶指示燈 當(dāng)開關(guān)打開時(shí)指示燈亮 在實(shí)驗(yàn)板 右上角有一個(gè)直流電源開關(guān) 交流電源打開后再把直流開關(guān)撥到 ON 的位置 直流 5V 17 12V 12V就加到實(shí)驗(yàn)電路上 主要技術(shù)指標(biāo) 輸入電壓 AC 175 265V 輸出電壓 電流 5V 2 5A 12V 0 5A 12V 0 5A 輸出功率 25W 18 第三章第三章 TPC USBTPC USB集成軟件開發(fā)環(huán)境集成軟件開發(fā)環(huán)境 3 13 1 TPC USBTPC USB集成開發(fā)環(huán)境軟件包集成開發(fā)環(huán)境軟件包 TPC USB集成開發(fā)環(huán)境是TPC USB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所配套的軟件 它提供了用戶程序的編輯和編 譯 調(diào)試和運(yùn)行 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的查看和演示 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的添加等功能 方便了學(xué)生和老師實(shí)驗(yàn) 程序的編制和調(diào)試 本軟件基于windows2000 XP 2003環(huán)境 界面簡潔美觀 功能齊全 集 成開發(fā)環(huán)境主界面如圖3 1 圖3 1 軟件主界面 3 23 2 集成開發(fā)環(huán)境軟件的安裝集成開發(fā)環(huán)境軟件的安裝 TPC USB集成開發(fā)環(huán)境集編輯 編譯 調(diào)試 實(shí)驗(yàn)演示等 功能齊全 使用簡便 方便 教師查看實(shí)驗(yàn)原理圖及程序 利于教學(xué) 安裝步驟如下 1 從隨機(jī)所帶光盤目錄中找到SETUP EXE文件 鼠標(biāo)雙擊該文件會(huì)出現(xiàn)以下界面 圖 3 2 為確保安全 建議先將光盤文件拷貝到硬盤某文件夾中 在硬盤上運(yùn)行SETUP EXE文 件 19 圖3 2 2 輸入用戶名 公司名和序列號(hào)后 點(diǎn)擊 下一步 會(huì)出現(xiàn)圖3 3安裝選擇畫面 圖3 3 安裝選擇 其中 典型 安裝是指安裝主程序 實(shí)驗(yàn)演示程序和幫助文件 壓縮 是指只安裝 主程序和幫助文件 不安裝實(shí)驗(yàn)演示程序 制定 是在 主程序 實(shí)驗(yàn)演示 幫 助文件 三個(gè)文件中選擇你需要的安裝 建議在教師實(shí)驗(yàn)機(jī)中選 典型 安裝 在學(xué)生實(shí)驗(yàn) 機(jī)中選 壓縮 安裝 20 選擇好以后 點(diǎn)擊 下一步 程序?qū)⒆詣?dòng)將軟件安裝到你的機(jī)器上 3 2 13 2 1 用戶程序的編輯和編譯用戶程序的編輯和編譯 TPC USB集成開發(fā)環(huán)境軟件支持匯編程序 asm文件 類型的程序開發(fā) 除了一般的編輯 功能外 本軟件還支持語法高亮顯示 語法錯(cuò)誤提示等功能 大大提高了程序的可讀性 用 戶編輯好程序并保存后 即可方便地進(jìn)行編譯 1 新建一個(gè)源程序 在當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 文件 菜單 菜單下拉后選擇 新建 或是在 工具欄中單擊 新建 快捷按鈕 會(huì)出現(xiàn)源程序編輯窗口 建議用 另存為 為文件取名保 存后 就新建一個(gè) asm 文件 2 打開一個(gè)源程序 當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 文件 菜單 菜單下拉后選擇 打開 或是在工 具欄中單擊 打開 會(huì)彈出 打開 文件選擇窗口 打開 窗口如圖3 4所示 圖3 4 打開一個(gè)源程序 在窗口中 文件類型 下拉菜單中選擇 ASM文檔 asm 一項(xiàng) 程序即顯示當(dāng)前目錄 下所有的asm文檔 單擊要選擇的文件 選中的文件名會(huì)顯示在 文件名 中 單擊 打開 則打開當(dāng)前選中的文檔顯示在文檔顯示區(qū)域 點(diǎn)擊 取消 則取消新建源文件操作 3 編輯源程序 本軟件提供了基本的編輯功能 并實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的語法高亮 各項(xiàng)操作說明如下 撤消撤消 當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 編輯 菜單 菜單下拉后選擇 撤消 或是在工 具欄中單擊 撤消 即可撤消上一步剪切或粘貼操作 剪切剪切 21 當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 編輯 菜單 菜單下拉后選擇 剪切 或是在工 具欄中單擊 剪切 即可將文檔顯示區(qū)域中選中的內(nèi)容剪切到剪貼板 復(fù)制復(fù)制 當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 編輯 菜單 菜單下拉后選擇 復(fù)制 或是在工 具欄中單擊 復(fù)制 即可將文檔顯示區(qū)域中選中的內(nèi)容復(fù)制到剪貼板 粘貼粘貼 當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 編輯 菜單 菜單下拉后選擇 粘貼 或是在工 具欄中單擊 粘貼 即可將剪貼板中當(dāng)前內(nèi)容粘貼到文檔顯示區(qū)域光標(biāo)所在處 全選全選 當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 編輯 菜單 菜單下拉后選擇 全選 即可將文 檔區(qū)域中所有內(nèi)容選中 查找查找 當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 編輯 菜單 菜單下拉后選擇 查找 彈出查找 對(duì)話框如圖3 5所示 圖3 5 查找 在查找內(nèi)容一欄中輸入需要查找的內(nèi)容 可選擇 區(qū)分大小寫 的查找方式 單擊 查 找下一個(gè) 程序則在文檔顯示區(qū)域中搜索與查找內(nèi)容匹配的字符串 找到第一個(gè)后則高亮顯 示 用戶點(diǎn)擊查找下一個(gè)則繼續(xù)搜索下一個(gè)匹配字符串 點(diǎn)擊 取消 退出查找操作 替換替換 當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 編輯 菜單 菜單下拉后選擇 替換 彈出替換 對(duì)話框如圖3 6所示 圖3 6 查找下一個(gè) 在查找內(nèi)容一欄中輸入需要查找的內(nèi)容 可選擇 全字匹配 與 區(qū)分大小寫 的查找 方式 在替換為一欄中輸入需要替換的內(nèi)容 單擊 查找下一個(gè) 程序則在文檔顯示區(qū)域中 搜索與查找內(nèi)容匹配的字符串 找到第一個(gè)后則高亮顯示 用戶可單擊 替換 將匹配的字 符串替換 也可單擊 全部替換 將當(dāng)前文檔顯示區(qū)域中所有與查找內(nèi)容匹配的字符串全部 22 替換 單擊 查找下一個(gè) 則繼續(xù)搜索下一個(gè)匹配字符串 也可單擊 取消 退出查找操作 4 保存源程序 當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 文件 菜單 菜單下拉后選擇 保存 如果是無 標(biāo)題文檔 用戶需在提示下輸入文檔的名稱及選擇保存的路徑 單擊確定后保存 否則程序 自動(dòng)保存當(dāng)前文檔顯示區(qū)域中顯示的文檔 或者選擇菜單欄中的 文件 菜單 菜單下拉后 選擇 另存為 并在提示下輸入文檔的名稱及選擇保存的路徑 單擊確定后保存 3 2 23 2 2 編譯源程序編譯源程序 1 編譯調(diào)試窗口 在當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 查看 菜單 單擊編譯調(diào)試窗口選項(xiàng)或是單擊工 具欄中 輸出窗口 按鈕則可對(duì)輸出欄的進(jìn)行顯示 若當(dāng)前環(huán)境顯示編譯調(diào)試窗口 則單擊 查看輸出窗口選項(xiàng)即可隱藏該窗口 編譯調(diào)試輸出窗口選項(xiàng)即消失 若當(dāng)前隱藏編譯調(diào)試窗 口 則單擊輸出窗口選項(xiàng)即可顯示該窗口 編譯調(diào)試窗口將顯示 2 ASM編譯 匯編匯編 鏈接鏈接 在當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 項(xiàng)目 菜單 選擇匯編 鏈接選項(xiàng)則程序?qū)Ξ?dāng)前 ASM源文件進(jìn)行匯編與鏈接 編譯調(diào)試窗口中輸出匯編與鏈接的結(jié)果 若程序匯編或鏈接有 錯(cuò) 則詳細(xì)報(bào)告錯(cuò)誤信息 雙擊輸出錯(cuò)誤 集成開發(fā)環(huán)境會(huì)自動(dòng)將錯(cuò)誤所在行代碼高亮顯示 開始開始 執(zhí)行執(zhí)行 在當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 項(xiàng)目 菜單 選擇開始 執(zhí)行選項(xiàng)則程序?qū)Ξ?dāng)前 ASM源文件執(zhí)行 程序自動(dòng)運(yùn)行 3 2 33 2 3 用戶程序的調(diào)試和運(yùn)行用戶程序的調(diào)試和運(yùn)行 1 ASM程序的調(diào)試 寄存器窗口寄存器窗口 在當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇工作區(qū)的 寄存器 菜單 寄存器窗口即可顯示 寄存器窗口 中顯示主要的寄存器名稱及其在當(dāng)前程序中的對(duì)應(yīng)值 若值為紅色 即表示當(dāng)前寄存器的值 調(diào)試時(shí) 單步執(zhí)行 寄存器會(huì)隨每次單步運(yùn)行改變其輸出值 同樣以紅色顯示 開始調(diào)試開始調(diào)試 在 選項(xiàng) 菜單中 編譯選項(xiàng) 選擇 調(diào)試 然后進(jìn)行進(jìn)行程序的編譯和鏈接 編 譯和鏈接成功之后 調(diào)試工具將會(huì)顯示 也可以在 項(xiàng)目 中選擇 開始 結(jié)束調(diào)試 即 可開始進(jìn)行程序的調(diào)試 編譯選項(xiàng)選擇如圖3 7 在ASM程序正常鏈接之后 選擇菜單欄中的 開始 結(jié)束調(diào)試 菜單 選擇開始調(diào)試選項(xiàng) 則對(duì)源程序進(jìn)行反匯編 進(jìn)入ASM的調(diào)試狀態(tài) 并在寄存器窗口中顯示主要的寄存器的當(dāng)前 值 設(shè)置設(shè)置 清除斷點(diǎn)清除斷點(diǎn) 在ASM的調(diào)試狀態(tài)下 對(duì)程序代碼所在某一行前的灰色列條單擊鼠標(biāo) 即對(duì)此行前設(shè)置 了斷點(diǎn) 如果清除斷點(diǎn) 只需再在此行前的灰色列條上的斷點(diǎn)單擊鼠標(biāo) 此斷點(diǎn)標(biāo)記將被清 除 23 黃色箭頭所指的行為當(dāng)前單步執(zhí)行到的所在行 設(shè)置 清除斷點(diǎn)如圖3 8所示 圖3 7 編譯選項(xiàng)的選擇 24 圖3 8 設(shè)置 清除斷點(diǎn) 連續(xù)運(yùn)行連續(xù)運(yùn)行 在ASM的調(diào)試狀態(tài)下 選擇 項(xiàng)目 菜單欄中的 連續(xù)運(yùn)行 菜單或F5 則程序連續(xù)運(yùn) 行 直至碰到斷點(diǎn)或程序運(yùn)行結(jié)束 單步單步 在ASM的調(diào)試狀態(tài)下 選擇 項(xiàng)目 菜單欄中的 單步執(zhí)行 菜單或F11 則程序往后運(yùn) 行一條語句 退出調(diào)試退出調(diào)試 在ASM的調(diào)試狀態(tài)下 選擇 項(xiàng)目 菜單欄中的 開始 結(jié)束調(diào)試 菜單 程序則退出 ASM的調(diào)試狀態(tài) 命令調(diào)試命令調(diào)試 集成開發(fā)環(huán)境可以進(jìn)行命令的調(diào)試 如圖3 9 25 圖3 9 命令調(diào)試 調(diào)試時(shí) 輸出窗口可以輸出編譯信息 命令信息 內(nèi)存查看信息 棧查看信息等 如圖3 10 26 圖3 10 內(nèi)存查看輸出窗口 3 2 43 2 4 常用調(diào)試命令常用調(diào)試命令 調(diào)試指令與debug稍有區(qū)別 具體調(diào)試命令如下 bochs提供了強(qiáng)大的命令行調(diào)試功能 本集成開發(fā)環(huán)境在其之上包裝了一個(gè)簡便易用的 圖形界面 如果這個(gè)界面不能滿足您的要求 還可以使用命令欄直接輸入調(diào)試命令與bochs 交互 所有調(diào)試命令bochs都提供了簡要的用法說明 輸入 help 不帶引號(hào) 可 查看可用的命令 help cmd 帶引號(hào) 可查看命令cmd相關(guān)的幫助 下面是一些常用的命令說明及示例 1 反匯編 u 用法 u count start end 反匯編給定的線性地址 可選參數(shù) count 是反匯編指令的條數(shù) 例 u 反匯編當(dāng)前 cs ip 所指向的指令 27 u 10 從當(dāng)前 cs ip 所指向的指令起 反匯編10條指令 u 12 0 xfeff 反匯編線性地址 0 xfeff 處開始的12條指令 2 查看內(nèi)存 x 用法 x nuf addr 查看線性地址 addr 處的內(nèi)存內(nèi)容 nuf 由需要顯示的值個(gè)數(shù)和格式標(biāo)識(shí) xduot cbhw m 組成 未指明用何種格式的情況下 將使用上一次的格式 x 十六進(jìn)制 d 十進(jìn)制 u 無符號(hào) o 八進(jìn)制 t 二進(jìn)制 c 字符 b 字節(jié) h 半字 w 字 四字節(jié) m 使用memory dump模式 例 x 10wx 0 x234 以十六進(jìn)制輸出位于線性地址 0 x234 處的 10 個(gè)雙字 x 10bc 0 x234 以字符形式輸出位于線性地址 0 x234 處的 10 個(gè)字節(jié) x h 0 x234 以十六進(jìn)制輸出線性地址 0 x234 處的 1 個(gè)字 3 查看寄存器 info reg 用法 info reg 查看CPU整數(shù)寄存器的內(nèi)容 4 修改寄存器 r 用法 r reg expression reg 為通用寄存器 expression 為算術(shù)表達(dá)式 例 r eax 0 x12345678 對(duì) eax 賦值 0 x12345678 r ax 0 x1234 對(duì) ax 賦值 0 x1234 r al 0 x12 1 對(duì) al 賦值 0 x13 5 下斷點(diǎn) lb 用法 lb addr 下線性地址斷點(diǎn) 例 lb 0 xfeff 在 0 xfeff 下線性地址斷點(diǎn) 0f00 eff 所處線性地址就是 0 xfeff 6 查看斷點(diǎn)情況 info b 用法 info b 7 刪斷點(diǎn) del n 用法 del n 刪除第 n 號(hào)斷點(diǎn) 例 del 2 刪除 2 號(hào)斷點(diǎn) 斷點(diǎn)編號(hào)可通過前一個(gè)命令查看 8 連續(xù)運(yùn)行 c 用法 c 在未遇到斷點(diǎn)或是 watchpoint 時(shí)將連續(xù)運(yùn)行 9 單步 n 和 s 27 用法 n 執(zhí)行當(dāng)前指令 并停在緊接著的下一條指令 如果當(dāng)前指令是 call ret 則相當(dāng)于 Step Over s count 執(zhí)行 count 條指令 10 退出 q 用法 q 2 C語言程序的調(diào)試 大多數(shù)實(shí)驗(yàn)所用的程序需要用到配套的Visual Studio生成的靜態(tài)鏈接庫 lib 或動(dòng)態(tài) 鏈接庫 dll 文件 因此本軟件采用了Visual C 的調(diào)試系統(tǒng) 由于版權(quán)問題 本軟件沒有 提供Visual C 的編譯和調(diào)試器 需要用戶自己安裝 3 2 53 2 5 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的查看和演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的查看和演示 本軟件提供了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的查看和演示功能 包括實(shí)驗(yàn)說明 實(shí)驗(yàn)原理圖 實(shí)驗(yàn)流程圖 ASM程序 并可以運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序 使用戶能方便快捷地了解感興趣的實(shí)驗(yàn) 示例如圖3 11 圖3 11實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的查看和演示 各實(shí)驗(yàn)有幾個(gè)子項(xiàng) 包括實(shí)驗(yàn)說明 實(shí)驗(yàn)原理圖 實(shí)驗(yàn)流程圖 ASM程序和運(yùn)行實(shí)驗(yàn) 單擊對(duì)應(yīng)子項(xiàng) 即可查看對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目 實(shí)驗(yàn)說明 雙擊實(shí)驗(yàn)說明子項(xiàng) 即可彈出對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)說明 實(shí)驗(yàn)原理圖 雙擊實(shí)驗(yàn)原理圖子項(xiàng) 即可彈出對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理圖 實(shí)驗(yàn)流程圖 雙擊實(shí)驗(yàn)流程圖子項(xiàng) 即可彈出對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)流程圖 ASM程序 28 雙擊ASM程序子項(xiàng) 即可彈出對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)的ASM程序源文件 運(yùn)行實(shí)驗(yàn) 雙擊運(yùn)行實(shí)驗(yàn)子項(xiàng) 即可執(zhí)行對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)的可執(zhí)行程序 3 2 53 2 5 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的添加和刪除實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的添加和刪除 除預(yù)定義的26個(gè)常用實(shí)驗(yàn)外 本軟件還支持自定義實(shí)驗(yàn) 方便用戶擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用戶 可以自行添加實(shí)驗(yàn) 被添加的實(shí)驗(yàn)將作為 自定義實(shí)驗(yàn) 的子類 之后便能在演示實(shí)驗(yàn)中進(jìn) 行查看 查看方式和預(yù)定義實(shí)驗(yàn)相同 1 添加實(shí)驗(yàn) 在當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄 演示實(shí)驗(yàn) 菜單選項(xiàng) 在下層目錄中選擇自定義實(shí)驗(yàn) 選項(xiàng) 則出現(xiàn)TPC USB自定義實(shí)驗(yàn)對(duì)話框 如圖3 12所示 圖3 12 自定義實(shí)驗(yàn) 用戶可以對(duì)自定義實(shí)驗(yàn)進(jìn)行添加和刪除操作 點(diǎn)擊添加實(shí)驗(yàn)按鈕 則彈出添加實(shí)驗(yàn)對(duì)話 框 如圖3 13 29 圖3 13 添加實(shí)驗(yàn) 用戶可以直接輸入目標(biāo)文件地址或是通過右側(cè)的瀏覽按鈕來選擇文件 需要注意的是 添加實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)名稱和可執(zhí)行程序是必不可少的 2 刪除實(shí)驗(yàn) 自定義實(shí)驗(yàn)是可以刪除的 在當(dāng)前運(yùn)行環(huán)境下 選擇菜單欄中的 演示實(shí)驗(yàn) 菜單 選 擇自定義實(shí)驗(yàn)選項(xiàng) 在自定義實(shí)驗(yàn)對(duì)話框中選定待刪除的實(shí)驗(yàn) 點(diǎn)擊刪除實(shí)驗(yàn)按鈕 則彈出 確認(rèn)對(duì)話框 確認(rèn)后選定的實(shí)驗(yàn)將被刪除 否則取消刪除操作 如圖3 14所示 圖3 14 實(shí)驗(yàn)刪除 3 2 63 2 6 集成開發(fā)環(huán)境幫助菜單集成開發(fā)環(huán)境幫助菜單 集成開發(fā)環(huán)境幫助菜單方便教師和學(xué)生對(duì)軟件使用 芯片查尋 常用命令查詢等 分別 如圖3 14 圖3 15 圖1 16 30 圖3 14 集成開發(fā)環(huán)境幫助 圖3 15 常用芯片查詢 31 圖3 16 常用調(diào)試命令 32 第四章第四章 匯編實(shí)驗(yàn)部分匯編實(shí)驗(yàn)部分 幾點(diǎn)約定幾點(diǎn)約定 1 1 實(shí)驗(yàn)電路介紹中凡不加 實(shí)驗(yàn)電路介紹中凡不加 利用通用插座利用通用插座 說明的均為實(shí)驗(yàn)臺(tái)上已固定電路 說明的均為實(shí)驗(yàn)臺(tái)上已固定電路 2 2 實(shí)驗(yàn)電路連線在圖中均用虛線表示 實(shí)線為已連好電路 實(shí)驗(yàn)電路連線在圖中均用虛線表示 實(shí)線為已連好電路 實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)一 I OI O地址譯碼地址譯碼 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握I O地址譯碼電路的工作原理 二 實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容二 實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)電路如圖1 1所示 其中74LS74為D觸發(fā)器 可直接使用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)區(qū)的 D觸發(fā)器 74LS138為地址譯碼器 譯碼輸出端Y0 Y7在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上 I O地址 輸出端引出 每 個(gè)輸出端包含8個(gè)地址 Y0 280H 287H Y1 288H 28FH 當(dāng)CPU執(zhí)行I O指令且地 址在280H 2BFH范圍內(nèi) 譯碼器選中 必有一根譯碼線輸出負(fù)脈沖 例如 執(zhí)行下面兩條指令 MOV DX 2A0H OUT DX AL 或IN AL DX Y4輸出一個(gè)負(fù)脈沖 執(zhí)行下面兩條指令 MOV DX 2A8H OUT DX AL 或IN AL DX Y5輸出一個(gè)負(fù)脈沖 圖1 1 E3 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 E2 U2 C A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 AEN IOW IOR U2 D U2 B U2 A E 245 U1 9 10 12 13 4 5 1 2 8 11 6 3 2 11 1 12 3 4 5 6 5V 74LS30 8 E1 U3 74LS138 A B C 1 2 3 5 15 14 13 12 11 10 9 7 5V 2 3 5 6 14 L7 74LS74 SD CLK CD Q Q 280H 2A0H 2A8H I O 74LS00 64 33 利用這個(gè)負(fù)脈沖控制L7閃爍發(fā)光 亮 滅 亮 滅 時(shí)間間隔通過軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn) 三 編程提示三 編程提示 1 實(shí)驗(yàn)電路中D觸發(fā)器CLK端輸入脈沖時(shí) 上升沿使Q端輸出高電平L7發(fā)光 CD端加低電 平L7滅 2 參考程序 YMQ ASM outport1 equ 2a0h outport2 equ 2a8h code segment assume cs code start mov dx outport1 out dx al call delay 調(diào)延時(shí)子程序 mov dx outport2 out dx al call delay 調(diào)延時(shí)子程序 mov ah 1 int 16h je start mov ah 4ch int 21h delay proc near 延時(shí)子程序 mov bx 200 lll mov cx 0 ll loop ll dec bx jne lll ret delay endp code ends end start 34 實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)二 簡單并行接口簡單并行接口 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握簡單并行接口的工作原理及使用方法 二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1 按下面圖2 1簡單并行輸出接口電路圖連接線路 74LS273插通用插座 74LS32用實(shí)驗(yàn) 臺(tái)上的 或門 74LS273為八D觸發(fā)器 8個(gè)D輸入端分別接數(shù)據(jù)總線D0 D7 8個(gè)Q輸出端 接LED顯示電路L0 L7 2 編程從鍵盤輸入一個(gè)字符或數(shù)字 將其ASC 碼通過這個(gè)輸出接口輸出 根據(jù)8個(gè)發(fā) 光二極管發(fā)光情況驗(yàn)證正確性 3 按下面圖2 2簡單并行輸入接口電路圖連接電路 74LS244插通用插座 74LS32用實(shí)驗(yàn) 臺(tái)上的 或門 74LS244為八緩沖器 8個(gè)數(shù)據(jù)輸入端分別接邏輯電平開關(guān)輸出K0 K7 8 個(gè)數(shù)據(jù)輸出端分別接數(shù)據(jù)總線D0 D7 4 用邏輯電平開關(guān)預(yù)置某個(gè)字母的ASC 碼 編程輸入這個(gè)ASC 碼 并將其對(duì)應(yīng)字母 在屏幕上顯示出來 圖2 1 圖2 2 三 編程提示三 編程提示 1 上述并行輸出接口的地址為2A8H 并行輸入接口的地址為2A0H 通過上述并行接口 電路輸出數(shù)據(jù)需要3條指令 MOV AL 數(shù)據(jù) MOV DX 2A8H OUT DX AL 通過上述并行接口輸入數(shù)據(jù)需要2條指令 MOV DX 2ADH 35 IN AL DX 2 參考流程圖 開始 等待鍵盤輸入 是ESC嗎 從端口2A8H 輸出其ASC碼 結(jié)束 N 開始 自端口2A0H輸入ASCII碼 保存輸入ASCII碼至DL 顯示ASCII碼對(duì)應(yīng)的字符 有鍵按下嗎 結(jié)束 Y N Y 圖2 3 參考程序1 圖2 4 參考程序2 3 參考程序1 E273 ASM ls273equ 2a8h code segment assume cs code start mov ah 2 回車符 mov dl 0dh int 21h mov ah 1 等待鍵盤輸入 int 21h cmp al 27 判斷是否為ESC鍵 je exit 若是則退出 mov dx ls273 若不是 從2A8H輸出其ASCII碼 out dx al jmp start 轉(zhuǎn)start exit mov ah 4ch 返回 int 21h code ends end start 4 參考程序2 E244 ASM ls244equ 2a0h code segment assume cs code start mov dx ls244 從2A0輸入一數(shù)據(jù) in al dx mov dl al 將所讀數(shù)據(jù)保存在DL中 36 mov ah 02 int 21h mov dl 0dh 顯示回車符 int 21h mov dl 0ah 顯示換行符 int 21h mov ah 06 是否有鍵按下 mov dl 0ffh int 21h jnz exit je start 若無 則轉(zhuǎn)start exit mov ah 4ch 返回 int 21h code ends end start 實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 可編程定時(shí)器 計(jì)數(shù)器 可編程定時(shí)器 計(jì)數(shù)器 82538253 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握8253的基本工作原理和編程方法 用示波器觀察不同方式下的波形 二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容二 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 按圖3 1虛線連接電路 將計(jì)數(shù)器0設(shè)置為方式0 計(jì)數(shù)器初值為N N 0FH 用手動(dòng) 逐個(gè)輸入單脈沖 編程使計(jì)數(shù)值在屏幕上顯示 并同時(shí)用邏輯筆觀察OUT0電平變化 當(dāng)輸入N 1個(gè)脈沖后OUT0變高電平 5V R2R3 11 8 12 13 9 10 CLK0 GATE0 OUT0 CS 5V 9 11 10 21 U5 8253 280H 圖3 1 按圖3 2連接電路 將計(jì)數(shù)器0 計(jì)數(shù)器1分別設(shè)置為方式3 計(jì)數(shù)初值設(shè)為1000 用 邏輯筆觀察OUT1輸出電平的變化 頻率1HZ 13 14 15 10 11 9 21 CS OUT1 GATE1 CLK1 OUT0 GATE0 CLK0 U5 8253 5V 5V 1MHZ 280H 圖3 2 3 按圖3 3連接電路 將計(jì)數(shù)器0設(shè)置為方式3 方波 計(jì)數(shù)器設(shè)置為方式2 分頻 實(shí) 現(xiàn)計(jì)數(shù)器0的輸出為方波 計(jì)數(shù)器1的輸出是計(jì)數(shù)器0輸出的分頻波形 人機(jī)交互界面設(shè)計(jì) 37 實(shí)現(xiàn)在顯示屏幕上提示輸入計(jì)數(shù)器0 方波 的參數(shù)和計(jì)數(shù)器1 分頻信號(hào) 的參數(shù) 如下所 示 counter1 counter2 continue y n 實(shí)現(xiàn)用鍵盤直接輸入修改程序中方波的參數(shù)和分頻信號(hào)的參數(shù) 以改變方波的寬度 分頻信 號(hào)的周期和分頻數(shù) 不需重新修改源代碼 用示波器觀察計(jì)數(shù)器0和計(jì)數(shù)器1的輸出波形及其 關(guān)系 并在紙上畫出CLK0 OUT0 OUT1的波形 圖3 3 三 編程提示三 編程提示 1 8253控制寄存器地址283H 計(jì)數(shù)器0地址280H 計(jì)數(shù)器1地址281H CLK0連接時(shí)鐘1MHZ 2 參考流程圖 見圖3 4 圖3 5 圖3 6 開始 設(shè)計(jì)數(shù)器0為 工作方式0 送計(jì)數(shù)器初值 讀計(jì)數(shù)器值 顯示計(jì)數(shù)值 有鍵按下嗎 結(jié)束 開始 設(shè)計(jì)數(shù)器0為 工作方式3 向計(jì)數(shù)器0送初值1000 先送低字節(jié)后送高字節(jié) 設(shè)計(jì)數(shù)器1為 工作方式3 向計(jì)數(shù)器1送初值1000 先送低字節(jié)后送高字節(jié) 結(jié)束 N Y 圖3 6 38 圖3 4 圖3 5 3 參考程序1 E8253 1 ASM io8253aequ 283h io8253bequ 280h code segment assume cs code start mov al 14h 設(shè)置8253通道0為工作方式2 二進(jìn)制計(jì)數(shù) mov dx io8253a out dx al mov dx io8253b 送計(jì)數(shù)初值為0FH mov al 0fh out dx al lll in al dx 讀計(jì)數(shù)初值 call disp 調(diào)顯示子程序 push dx mov ah 06h mov dl 0ffh int 21h pop dx jz lll mov ah 4ch 退出 int 21h disp proc near 顯示子程序 push dx and al 0fh 首先取低四位 mov dl al cmp dl 9 判斷是否 9 jle num 若是則為 0 9 ASCII碼加30H add dl 7 否則為 A F ASCII碼加37H num add dl 30h mov ah 02h 顯示 int 21h mov dl 0dh 加回車符 int 21h mov dl 0ah 加換行符 int 21h pop dx 39 ret 子程序返回 disp endp code ends end start 4 參考程序2 E8253 2 ASM io8253aequ 280h io8253bequ 281h io8253cequ 283h code segment assume cs code start mov dx io8253c 向8253寫控制字 mov al 36h 使0通道為工作方式3 out dx al mov ax 1000 寫入循環(huán)計(jì)數(shù)初值1000 mov dx io8253a out dx al 先寫入低字節(jié) mov al ah out dx al 后寫入高字節(jié) mov dx io8253c mov al 76h 設(shè)8253通道1工