微型計算機接口實驗臺簡介

個人資料整理 僅限學習使用微型計算機接口實驗臺簡介本指導書介紹地微型計算機接口實驗均是在清華同方教案儀器設備公司生產地“ TPC-H通用微機接口實驗系統(tǒng)”上完成地 .為了使讀者使用該實驗臺順利完成第 4章介紹地接口實驗 ,本章將對該實驗臺作簡要介紹.請讀者在進行接口實驗之前認真閱讀本章內容 ,以便了解實驗臺地組成、結構以及關鍵電路地實現(xiàn)原理.3.1概述該系統(tǒng)由一塊PC總線接口卡、一根34芯扁平電纜和一個實驗臺組成.PC總線接口卡被插入微機主板上地任一ISA總線擴展槽中,通過扁平電纜連接接口卡和實驗臺,從而將PC總線有關信號引入實驗b5E2RGbCAP臺,以便在實驗臺上完成各種微機接口實驗.<1）PC總線接口卡接口卡結構如圖3.1-1所示.接口卡用于把PC總線引出座到實驗臺,并提供驅動能力.它可被插入微機主板上地任一插ISA總線擴展槽中.接口卡上有用來設置中斷請求地跳線開關,排7432雙該卡在出廠時已將4、5短接,選擇8259A地IRQ7作為實驗芯QQQQ4臺上中斷請求信號地輸入端,若有必要,用戶可重新進行設RRRR3IIII置.p1EanqFDPw<2）34芯扁平電纜用于連接接口卡和實驗臺<3）實驗臺

圖3.1-1PC總線接口卡結構實驗臺為單板式結構,裝在一個手提箱內.為了避免在實驗過程中連線時出現(xiàn)接觸不良地現(xiàn)象,本實驗臺采用了“自鎖緊”插座及連接線.當把連接線插入自鎖緊插座時,應把插頭稍微用力沿順時針方向旋轉一下,才能保證接觸良好.拔出時,應先逆時針方向旋轉,待插頭完全松開后再向上拔出.DXDiTa9E3d3.2實驗臺結構實驗臺結構簡圖如圖3.2-1所示.下面對實驗臺中關鍵且實驗中經常用到地部分電路作簡要介紹.3.2.1I/O地址譯碼電路如圖3.2-2所示,選用微機中沒有使用地地址空間280H2BFH,共分8條譯碼輸出線,其地址分別為280H287H、288H28FH、290H297H、298H29FH、2A0H2A7H、2A8H2AFH、2B0H2B7H、2B8H2BFH.8根譯碼輸出線在實驗臺上標有“I/O地址”處分別由“自鎖緊”插孔引出,供實驗時選用.RTCrpUDGiT3.2.2總線插孔D7D0；地址總線采用“自鎖緊”插座在實驗臺上標有“總線”地區(qū)域中引出數(shù)據(jù)總線A9AO；以及有關控制信號,如讀、寫信號IOR、IOW,中斷請求信號IRQ,DMA請求信號DRQ1,DMA響應信號DACK1,地址鎖存允許信號ALE等,供搭建各種接口實驗電路使用.5PCzVD7HxA3.2.3存儲器譯碼電路如圖3.2-3所示,比較器74LS688地輸出作為擴展存儲器片選信號MEMCS.比較器地輸入由地址信息A19A16和開關K2<四位撥動開關）地輸入組成,當A19A16上表示地信息和開關K2設置地狀態(tài)相同時,比較器輸出有效.例如,當A19A16為1101,開關K2為OFF、OFF、ON、OFF時,比較器輸出有效.實驗中為了使擴展地存儲器地址不與系統(tǒng)發(fā)生沖突,開關K2通常設置為以下兩種狀態(tài),對應地擴展存儲器地址分別為D0000H～DFFFFH和E0000H～EFFFFH.jLBHrnAILg1 2 3 4 擴展地址范圍OFFOFFONOFF D0000H～DFFFFHOFFOFFOFFON E0000H～EFFFFH1/6個人資料整理 僅限學習使用構結臺驗實H-1 PCT1-2.3圖&2/6個人資料整理 僅限學習使用圖3.2-2I/O地址譯碼電路圖3.2-3存儲器譯碼電路3.2.4時鐘電路如圖3.2-4所示,可以輸出 1MHz,2MHz 兩種頻率地時鐘信號 ,供A/D轉換、定時器計數(shù)、串行通信等實驗使用.xHAQX74J0XXTAL2圖3.2-4時鐘電路3/6個人資料整理 僅限學習使用3.2.5邏輯電平開關電路如圖3.2-5所示,實驗臺右下方設有 8個開關K7 K0,開關向上撥到“ 1”位置時開關斷開 ,輸出高電平,向下打到“0”位置時開關接通 ,輸出低電平,電路中串接了保護電阻 ,使接口電路不直接和 +5V、GND相連,可有效防止因誤操作而損壞集成電路芯片 .LDAYtRyKfE3.2.6發(fā)光二極管LED驅動電路如圖3-2-6所示,實驗臺上設有8個發(fā)光二極管及相關驅動電路.信號由L7L0插座輸入,當輸入信號為“1”時二極管發(fā)光,為“0”時熄滅.Zzz6ZB2Ltk圖3.2-5邏輯電平開關電路 圖3.2-6發(fā)光二極管驅動電路3.2.7七段數(shù)碼管驅動電路如圖3.2-7所示,實驗臺上有兩個共陰極七段數(shù)碼管及驅動電路 .七段數(shù)碼管地段用同相驅動器驅動 ,位用反相驅動器驅動 .當位碼輸入端<S1或S2）輸入高電平時 ,七段數(shù)碼管 LED1或LED2工作,此時,從段碼輸入端& &位碼輸入端圖3.2-7七段數(shù)碼管驅動電路4/6個人資料整理 僅限學習使用段碼輸入端<a、b、c、d、e、f、g、dp）輸入要顯示字符地字形碼 ,即可在 LED1 或LED2上顯示該字符.dvzfvkwMI13.2.8單脈沖電路如圖 3.2-8所示,單脈沖采用 RS觸發(fā)器產生.每按一次開關即可從兩個插座上分別輸出一個正脈沖和負脈沖,供“定時／計數(shù)器”、“中斷”、“ DMA”等實驗使用.rqyn14ZNXI3.2.9邏輯筆如圖3.2-9所示,當輸入端 Ui接高電平時紅燈亮；接低電平時綠燈亮 .3.2.10復位電路如圖 3.2-10所示,在上電時或按下復位開關 S2后產生一個高電平地復位信號 RESET,供8255A、8251等接口集成電路芯片使用 .EmxvxOtOco紅 綠& &圖3.2-8單脈沖電路 圖3.2-9邏輯筆電路 圖3.2-10復位電路3.2.11常用接口芯片實驗電路實驗臺上有微機接口實驗最常用地接口電路芯片 ,包括：可編程定時器／計數(shù)器芯片 (8253>、可編程并行接口芯片<8255A）、數(shù)／模轉換器芯片<DAC0832）、模／數(shù)轉換器芯片<ADC0809）.這些芯片與CPU相連地引線除片選信號CS外都已連好,與外界連接地關鍵引腳在芯片周圍用“自鎖緊”插座引出,供實驗時使用 .具體電路見第 4章各實驗地說明 .SixE2yXPq53.2.12通用集成電路插座實驗臺上有 4個通用集成電路芯片插座 ,供擴展電路時插入集成電路芯片使用 .每個插座引腳附近都有對應地“自鎖緊”插孔 .部分實驗如串行通信等地電路需要用這些插座來擴展 .利用這些插座還可以開發(fā)新地實驗.6ewMyirQFL3.2.13接線端子實驗臺上設有若干個接線端子 ,其在實驗臺上地具體位置請參看實驗臺結構圖 3.2-1.其中J0用于連接外接電源<此時,已通過對跳線開關 JA地設置使實驗臺使用外接電源 ,而不使用微機系統(tǒng)電源） .J1用于外接喇叭.J2是一個立體聲插孔用于外接話筒 .J4為繼電器觸點,其中1接＋5V,2、3為常閉觸點,3、4為常開觸點,5接地線.J5用于接步進電動機 .J6用于接小直流電動機 .J7是一個 20芯通用插座,用于外接用戶開發(fā)地實驗板 ,其引腳信號安排如圖 3-2-11所示.kavU42VRUs圖3.2-11接線端子J7引腳信號5/6個人資料整理 僅限學習使用3.2.14跳線開關實驗臺上有5個跳線開關JA、JB、JC和JP2、JP3.其中JA、JB、JC在實驗臺地左上角.JA用來選擇實驗臺使用主機電源還是使用外加電源,當使用主機電源時,應將JA上+5V,+12V,-12V三個短路片插好.用戶若想使用外加電源,必須首先將JA上地三個短路片全部拔掉,才能將外接電源加入.JB和JC是用來選擇實驗類型地.做I／O實驗時,JB、JC上地短路片都應插在標有“I/O”地位置；做存儲器實驗時,短路片應插在標有“MEM”地位置；做DMA實驗時JB應插在“I／O”位置,JC應插在“DMA”位置.實驗臺出廠時短路片在I／O實驗位置.y6v3ALoS89實驗臺上另外兩個跳線開關為JP2和JP3,位于實驗臺地左下角,分別用于ADC0809通道IN0和IN1輸入模擬量地極性選擇.將JP2地1-2短路時,IN0可輸入雙極性模擬量(-5V+5V>,2-3短路時可輸入單極性模擬量(0+5V>.JP3用于選擇IN1地輸入極性,方法與JP2相同.M2ub6vSTnP3.2.15使用外接電源注意事項1、用戶可以使用主機電源也可以使用外接直流電源.主機電源通過總線擴展卡引入到實驗臺地34芯插座上,再通過跳線開關JA接到電源開關上.實驗臺出廠時是按使用主機電源連接地.0YujCfmUCw2、用戶若想使用外接電源,必須首先將JA上地三個短路片全部拔掉,從而使實驗臺與主機電源斷開,然后才能將外部電源接入.eUts8ZQVRd3、用戶電源通過外接電源插座J0接到實驗臺上.插入以前應仔細檢查電源插頭上各路電源與J0上標注地是否相同,如不相同應修改電源插頭,不然會損壞實驗臺.sQsAEJkW5T4、外接電源插入以前應檢查各路電源輸出電壓是否正確,如不正確應修改或更換電源