計算機（jī）組成原理微機接（jiē）口及應用（yòng）綜合實驗台,微機單片（piàn）機實驗裝置
2022-04-21 09:07
計算機組成原理微機接口及應用（yòng）綜合實驗台,微機單片機（jī）實驗裝置,微機單片機實驗設備（bèi）是有機綜合體，一機（jī）多（duō）用，節（jiē）省資（zī）源，效益顯（xiǎn）著。具有很強的開放性能、擴展（zhǎn）性能（néng）；實（shí）驗台外形規格（gé）：160×75×78cm。二者組合在一個實驗台上，提高了規劃化程度，管理水平，資源共享，節省資金（jīn），節省實驗室，減少管理人員，是學校上（shàng）規模、上（shàng）檔次的理想選擇。
▲ 計算機組成原理（lǐ）部分：
1、硬軟件配置相對完整、可支持8位（wèi）或16位字長、可以選（xuǎn）用組合邏輯控製器或微程序控製方案、文字與圖紙資料相對齊全（quán）、主要用於（yú）“計算機組成原理”課程的教（jiāo）學與實驗（yàn）的計算機係統。
2、該係統是一（yī）台硬件組成相對完備的計算機係統，CPU、主存、I/O接口及總線等有一定的典型性，並（bìng）能驅動最（zuì）常用的計算機輸入/輸出設備，用戶可把該機的組成（chéng）與設（shè）計，作為計算機組成原理課程授（shòu）課的實例內容，理論聯係實（shí）際，保證課程（chéng）各主要章節教學內容的理論深度和較高的實用性。
3、該係統提供計算機組（zǔ）成原理（lǐ）課所要求的教學實驗功能，實驗手段實用先進，學生可深入到計算機CPU內部，查看、測試各主要信號與部件工作狀（zhuàng）態，修改已實現的設計，增加（jiā）自己新的設計，達到“親口嚐梨”的效果，並（bìng）充許學生從頭完成另一套（tào）全新設計。能有效（xiào）提（tí）高學生學（xué）習興趣，培養學生設計與動手實踐的基本技能，增強學生的創新意識。
4、該係統有很高的易學易用性。這主（zhǔ）要體現在以下諸方麵：
該係統中的硬軟（ruǎn）件組成是最小配置，體現的是計算機硬件係統組成的（de）基本原理和基礎知識，不過多地涉及係統性能完善（shàn）及合理性等問題。這包括小巧的指令係統，最小（xiǎo）的監控程序，簡單的控製設計，小的主存和簡單的輸入/輸出接（jiē）口等。
5、該係統的（de）物理結構設計成全暴露方式。全部線路（lù）做在一、二塊印製電路板上，以（yǐ）互不遮蓋方式插接（jiē）在一起；全（quán）部線路芯片以芯片插座與線路板（bǎn）連接（jiē）；邏輯線路按功能部件劃分在印製板的不同（tóng）區域；主板上（shàng）安裝有一定數量的開關、按鍵與指示燈；線路板上布有適當的量測孔，一定數量（liàng）的跳（tiào）線夾，用以（yǐ）人為設置機（jī）器故（gù）障可變更設（shè）計。
6、該係統提供適當的軟件支持與常規輸入/輸出外設接入支持，它即是學習計算機組（zǔ）成原（yuán）理知識的必備部（bù）分，也提供了完成多（duō）項教學（xué）實驗（yàn）的實驗手段（duàn）。配備適當的軟件係統是（shì）我們突（tū）出（chū）強調的重要目標之一。
7、該係統提供（gòng）的設計、實（shí）現、操作使用的資料，是保證教師與學生在（zài）教學（xué）過（guò）程中用好、學好有關知識的重要條件。包括全部圖紙、器件清單、印製板上的（de）器件布局、可編程器件的邏輯內容，指令格式與功能，微指令格式及微程序（xù）清單，組（zǔ）合邏（luó）輯的指令執（zhí）行流程表化簡後的全部程序、交叉匯編程序源程序清單。
▲ 微機接口及應用部分：
1、通用微機接口實驗係統適（shì）用於（yú）86係列微機（jī）原理課程，綜合了各學校（xiào）講課及實驗老師的意見，增添了係統的開放能力和靈活性。為提高學生獨立思維和動（dòng）手能力，對（duì）計（jì）算機硬件要求較高的專業，提供了開（kāi）放的實驗平台（tái）並新（xīn）增加了微機控製實驗，使這門課程的實驗更加（jiā）深入完整。為適合基（jī）礎教學的需要（yào），增（zēng）添了數字電路的（de）實驗線路，可進行TTL集成電路的實驗。這一（yī）嶄新的係統實現（xiàn）了專業基礎課（數字電路）、專業課（微機原（yuán）理）、課程設計和畢業設計（微機（jī）應用）的三合一，真正做到了一機多用。
2、本係統如與微機（jī）結合，充分利用了微機自身的軟件、硬件的強大功能和豐富資源，學（xué）生在實驗時可通過微機鍵盤直接（jiē）輸（shū）入匯編語言程序（8088或（huò）8086）或C語言等其他高級（jí）語言程序，並可隨（suí）意調試更改，控製程序運行。實（shí）驗電路的連接（jiē），采用了國家專利（lì）獲獎產品“自（zì）鎖緊”插座及導線，使接線更方便、接觸更（gèng）可靠、使用更耐久。
3、配合本係統，我們特（tè）為教師提供了教師實驗指導書，書（shū）中對上（shàng）述二十多個實（shí）驗都寫有實驗目的，實驗電路以及匯編語（yǔ）言和C語言（yán）的參（cān）考（kǎo）程序清單（提供程（chéng）序軟盤），供教師參考，減輕了教師備課和輔導實驗的工作量。此外還提供參考（kǎo）教材和學生用實驗指導書。
二、計算機組（zǔ）成原理微機接口及應（yīng）用綜合實驗台（tái）,微（wēi）機單片機（jī）實驗裝置,微機單片機實驗設備技術指（zhǐ）標與配置（zhì）：
▲ 計算（suàn）機組成（chéng）原理單元（yuán）
1、機器字長8位或（huò）16位，即運算器、主存、數據（jù）總線均（jun1）可以是8位或16位，但地址總線都是16位。
2、指令係統，基本指令係統（tǒng）分為8位或16位兩種，支持多種基本尋址（zhǐ）方式。其中（zhōng）一部分（fèn）指（zhǐ）令已實現，用於設計監控（kòng）程序和用戶的常規匯編程序，尚保留多條指令供實（shí）驗者自己實現。請注意，由8位字長和（hé）16位字長分別（bié）構成的是兩套完全不同的指令係統，甚至於都很難（nán）考慮它們之間（jiān）的兼容性，故由8位字長或（huò）16位字長組成的是（shì）兩種完全不同的計算機（jī）係統。
3、主（zhǔ）存（cún）最大尋址空間是36K字節（jiē）（8位機）或18K字節（16位機），基（jī）本容量為8K（字節（jiē）或16位的字）容量的ROM和2K（字（zì）節或16位（wèi）的字（zì））容量（liàng）的RAM存儲區域。還可（kě）以進一步的完（wán）成容量擴展的教學實驗。
4、原理上（shàng）講（jiǎng），主振可（kě）在幾百KHZ～2MHZ之間的選擇。
5、運算器由2片或4片位（wèi）片結構器件級聯而成，片間用串行進位方（fāng）式傳遞（dì）進位信號。ALU實現8種算術與邏（luó）輯運（yùn）算功能，內部（bù）包括16個雙端口讀出、單端（duān）口寫入的（de）通用寄存器，和一個能（néng）夠自行移位的乘商（shāng）寄存器。設置C（進（jìn）位）、Z（結果為0）、V（溢出）和S（符號位）四（sì）個狀態標誌位。
6、控製器采用微程序和硬布線兩種控製方案（àn）實現，可由實驗者自行選（xuǎn）擇。實驗人員可方便地修改已有設計，或加進（jìn）若幹條自己設（shè）計與實現的新（xīn）指令（lìng），新老指令同時（shí）運（yùn）行。
7、主機（jī）上安裝有一路INTEL8251串行接口，可直接接計算機終端，或接入一台PC機作為自己的仿真終端。選用了MAX202倍壓線路（lù），以避免使用+12V和-12V電源。
8、在主板上設置了一定擴展實驗（yàn）用的器件插座，提供擴展內存和各種輸入（rù）/輸（shū）出接口實驗所需的地址、數據（jù）的控製等信號，以（yǐ）便（biàn）支持在主板上完成這（zhè）種擴展實驗。
9、在主板的右一角（jiǎo）位置，設置了完成中斷教學（xué）實驗的全套擴展實驗。
10、在主板上設置有一（yī）些撥（bō）數（shù）開關和微型（xíng）開關、按鍵和指示燈，支持最低層的手工操作方式的輸入（rù）/輸出（chū）和機器調試。板上還有支持教學實驗（yàn）用（yòng）的一定數量的跳線夾（jiá）。
11、實驗機硬件係統，主要功能部件劃分在大一些的水平放置的一塊印製電路板的不同區域，微程序（xù）控製器的（de）主要部分劃分在小一些的垂直插接的一（yī）塊印製電路板上，所（suǒ）有器件（jiàn）都用插座插接在印製板上，便於更換器件。
12、實驗計算機使（shǐ）用單一（yī）的5V、最大電（diàn）流3A的直流模塊電源，所耗電流在1.5～2A之間。電源模塊安裝在（zài）水平電路板右（yòu）上角位置，220V交流電通過電源線插送到電源插座上，並用一個開關控製交流電源的（de）接（jiē）通或斷開。
13、板上安裝了很多發光二極（jí）管指示燈，用於（yú）顯示重要的數據或控製（zhì）信號的狀態。
▲微機接口（kǒu）及（jí）應用單元：
1、係統（tǒng）組成：一塊PC總線擴展卡、一塊主板、鍵盤顯示實驗板及連接電纜。
2、實驗內容：I/O地址譯碼（mǎ）、8255、8253、ADC0809、DAC0832等（děng）接口電路；邏輯電平開關、發光二極管（guǎn）顯示、七段譯碼管顯（xiǎn）示、時鍾、信號發生器、邏輯筆等輔助電路。
3、實驗插座：一個40芯、二個20芯（xīn）、一個16芯（xīn）、二個14芯組件插座供（gòng）擴展實驗電路使用。
4、TTL實驗電路：與、或、非、觸發器等。
5、+5V、±12V電源盒。
▲計算機組成原理（lǐ）單元（yuán）
該實驗分為基本實驗和可選實驗，基本實驗（yàn）指學習計算機組成原理課通常要完（wán）成的實驗項目，通過這些實（shí）驗可達到學習基本（běn）原理和（hé）訓練（liàn）基本技能的目的。可（kě）選實驗是指教（jiāo）學機支持的那些難度較大的需要較長時間完成的實驗項（xiàng）目，這些實（shí）驗（yàn）可作（zuò）為課程（chéng）設計的內容或用作畢業設計的題目。
A、基本實驗
1．基礎匯（huì）編語言程序設計 5．串行口輸入輸出實（shí）驗
2．脫機運算器實（shí）驗 6．微程序控製器實驗
3．組（zǔ）合（hé）邏輯（jí）控製器實（shí）驗 7．編程序控製器實驗
4．主（zhǔ）存儲器實驗
B、可選實驗（課程設計（jì）、畢業設計）
1、故障診斷的設計與實現
2、用一台（tái）正確（què）運行的實驗機輔（fǔ）助調（diào）試另（lìng）一台實驗機
3、實驗機的監控程序（xù）、交叉（chā）匯編程序的修（xiū）改與擴充的實驗
4、擴（kuò）充的輸入/輸出接口、設（shè）備與驅動（dòng）程序的實驗（yàn）
5、設（shè）計與實現一套全新指令係統的（de）CPU
6、軟盤驅動器的接口與驅動線路實驗
▲計算機組成原理.微機接口（kǒu）及應用綜合實驗台微（wēi）機接口及應用單（dān）元
A、第（dì）一類：TTL集（jí）成電路實（shí）驗（數字電路課）
1．與、或、非門等門電路實驗
2．組合邏輯（jí）電路實驗（半加器、全加器等）
3．觸（chù）發器實驗（RS、D、JK等）
4．集成（chéng）計數器及寄（jì）存器
5．譯碼器和數據選擇器等
6．單穩態觸發器等波形實驗
B、第二類：微機接口實（shí）驗（微機原理課）
1．I/O地址譯碼實（shí）驗
2．簡單並行接口實驗
3．可編程並行口實驗（一（yī））（二）
4．串行（háng）通訊實（shí）驗（8251、8250）
5．A/D、D/A轉換實驗
6．可編（biān）程定時器/計數器實驗
7．七段數碼顯示實驗
8．中斷（duàn）實驗和DMA通訊實驗
C、趣味性實驗（yàn）及控製（zhì）實驗（微機應用課）
1．競賽搶答器實（shí）驗
2．數字錄音（yīn）機實驗
3．電子琴實驗（yàn）（加（jiā）選（xuǎn）件）
4．交（jiāo）通（tōng）燈控製實驗
5．繼電器控製實驗
6．步進（jìn）電機控製實驗（加選件）
7．直流小電機控製實驗（加選件）
8．集成電路測試實驗
9．8279鍵盤、顯示控製實（shí）驗（加選件）
