1、微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)硬件部分硬件實(shí)驗(yàn)一共為4次，從13周到16周。測儀兩個(gè)班在周二的下午6-7節(jié)課，自動化班改在周四下午的8、9節(jié)課。以下是4個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，但后期可能會根據(jù)大家的實(shí)驗(yàn)情況，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整或更改。本文檔的第一部分介紹硬件實(shí)驗(yàn)用的儀器，請大家保護(hù)好儀器，保護(hù)好導(dǎo)線，謝謝。第二部分介紹和這個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器配套的軟件。第三部分是實(shí)驗(yàn)的要求等硬件實(shí)驗(yàn)原則上要求演示成果。第一部分 微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)儀簡介 超想微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（超想3000tc），如圖1所示，是由武漢恒科電子教學(xué)儀器有限公司研制的產(chǎn)品，采用了超大規(guī)模定制芯片的通用仿真器，usb通訊模式，具有硬件自動檢測功能、萬用硬件擴(kuò)展功能。

2、主實(shí)驗(yàn)箱電路板為國標(biāo)2.0mm，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。圖1 超想-3000tc綜合實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)儀提供的主要資源，如圖2所示，有模擬量、開關(guān)量、led彩燈、led點(diǎn)陣區(qū)、led八段數(shù)碼管區(qū)、脈沖源、ad/da實(shí)驗(yàn)區(qū)、i/o口擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)、8155、8255、8279、8253、8251串行通訊、8237dma、8259中斷、鍵盤顯示、紅外線、語音功放區(qū)、壓力傳感區(qū)、直流/步進(jìn)電機(jī)區(qū)、按鍵開關(guān)區(qū)、萬用實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展區(qū)等。實(shí)驗(yàn)儀提供的萬用擴(kuò)展模塊有cpld/usb2.0擴(kuò)展模塊，可做cpld、usb2.0擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)；ic卡、語音、溫度擴(kuò)展模塊，可做ic卡、語音錄放、數(shù)字溫度實(shí)驗(yàn)。隨實(shí)驗(yàn)儀提供的系統(tǒng)仿真開發(fā)軟件界面功能豐富

3、，使用者可以在此環(huán)境下完成匯編程序的編輯、匯編、鏈接、調(diào)試工作。圖2 超想-3000tc型實(shí)驗(yàn)儀結(jié)構(gòu)分配圖第二部分 硬件安裝與硬件實(shí)驗(yàn)操作步驟一、微機(jī)原理與接口工作模式選擇做8086微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)時(shí)，要將八段數(shù)碼管右上角的三個(gè)小撥動開關(guān)同時(shí)撥向左邊（即撥向88），將8279芯片左上方的小撥動開關(guān)撥向上邊（即撥向88），將8279芯片右下方的紅色撥動開關(guān)中，1、2、4撥向下邊，3撥向上邊。二、實(shí)驗(yàn)箱與計(jì)算機(jī)的連接實(shí)驗(yàn)箱與計(jì)算機(jī)用usb線直接相連即可。連接后，右鍵單擊“我的電腦”，打開“屬性”窗口，選擇“硬件”標(biāo)簽，單擊“設(shè)備管理器”，查看實(shí)驗(yàn)箱連接到哪一個(gè)串口，并記錄備用。要求只能使用com1至c

4、om4；若是com5或com6，重新連接usb線。三、硬件實(shí)驗(yàn)操作步驟1、按上述要求安裝好實(shí)驗(yàn)箱；2、根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)電路，用導(dǎo)線進(jìn)行連線；3、打開實(shí)驗(yàn)箱電源；4、啟動hk88te調(diào)試軟件；5、設(shè)置通訊口：在hk88te軟件下，單擊“設(shè)置”菜單，選擇“通訊口”，打開如圖3的對話框。如在“設(shè)備管理器”中查看到實(shí)驗(yàn)箱連接到com1，則在對話框中選擇com1；波特率選擇9600，將延時(shí)因子調(diào)節(jié)到比較大的位置，點(diǎn)擊“測試串口”按鈕，當(dāng)跳出“測試通過”對話框時(shí)，方可進(jìn)入下一步； 圖3 設(shè)置通訊口 圖4 編譯和調(diào)試6、編寫源程序：在hk88te軟件下，單擊“文件”菜單，選擇“新建”，打開程序

5、編輯窗口，寫入代碼，保存至c:hk88te88asm；注意：利用實(shí)驗(yàn)儀提供的實(shí)驗(yàn)環(huán)境調(diào)試程序時(shí)，不使用數(shù)據(jù)段，偽指令放在代碼段中。參考使用方法如下： code segmentassume cs:code,ds:codestart:push cs pop ds mess db ？ ；以下為數(shù)據(jù)定義 code ends end start7、編譯和連接：如圖4，單擊“編譯”菜單，選擇“編譯當(dāng)前文件”，若有語法錯(cuò)誤，窗口下方會有相應(yīng)提示，更改后源程序后重新編譯，直至編譯通過；隨后選擇“連接”，若連接有錯(cuò)誤，根據(jù)提示更改源程序后重新編譯連接，直至連接通過。也可以直接選擇圖3 所示的“編譯并連接”，將上

6、述兩步合并一步來完成。8、將程序下載到實(shí)驗(yàn)箱并運(yùn)行：單擊“調(diào)試”菜單，選擇“加載調(diào)試”（也可以用功能鍵f10），隨后單擊“調(diào)試”菜單，選擇“全速運(yùn)行”（也可以用功能鍵f9）9、若實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不一致，單擊“調(diào)試”菜單，選擇“退出調(diào)試”，在實(shí)驗(yàn)箱的鍵盤上按“復(fù)位鍵（ret）”，隨后修改源程序，重復(fù)執(zhí)行7-8步驟。注意：每次重新“加載調(diào)試”前必須在實(shí)驗(yàn)箱的鍵盤上按“復(fù)位鍵（rst）”。第三部分 微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)硬件部分實(shí)驗(yàn)5 簡單i/o接口實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉超想-3000tc單片機(jī)/微機(jī)原理與接口綜合仿真實(shí)驗(yàn)儀。2掌握利用緩沖器、鎖存器構(gòu)成的簡單io接口的原理及應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)原理及電路說明本次

7、實(shí)驗(yàn)要利用簡單接口74ls245和74ls273實(shí)現(xiàn)用開關(guān)控制led燈的開關(guān)狀態(tài)。其原理是通過74ls245緩沖器構(gòu)成的輸入端口讀取按鈕或開關(guān)的狀態(tài)，通過74ls273鎖存器構(gòu)成的輸出端口控制8個(gè)led發(fā)光管的亮或暗。如圖5所示，二極管是led燈， lo-l7輸入低電平時(shí)，led燈亮。圖6為74ls273模塊，d0-d7已和系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)總線相連，q0-q7為輸出端。74ls273的控制端cs273接地址譯碼，地址可以任意選擇。圖7是開關(guān)量模塊，開關(guān)向下扳為低電平，向上扳為高電平。圖8為74ls245模塊，數(shù)據(jù)傳送方向：ba。a0-a7已和系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)總線相連，b0-b7為輸入端。74ls2

8、45的控制端cs245接地址譯碼，地址可以任意選擇。參考實(shí)驗(yàn)電路如圖9所示。Ø 輸入：開關(guān)k0-k7對應(yīng)74ls245的b0-b7對應(yīng)連接，74ls245的cs245接地址譯碼輸出，如200h；Ø 輸出：led燈l0-l7對應(yīng)74ls273的q0-q7對應(yīng)連接，74ls273的cs273接地址譯碼，如220h。圖5 單色led燈模塊 圖6 74ls273模塊圖7 開關(guān)量模塊 圖8 74ls245模塊圖9 參考實(shí)驗(yàn)電路圖三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求本實(shí)驗(yàn)要求完成流水燈的編程控制。1、驗(yàn)證性要求利用273和245，自行設(shè)計(jì)程序，使開關(guān)控制led燈（如上課的舉例）。2、基本要求控制發(fā)光管以

9、7亮1暗和1亮7暗兩種模式工作。亮點(diǎn)或暗點(diǎn)以一定的時(shí)間間隔按照向左或向右的方式移動。l k1 控制左移 k2 控制右移 k3 7亮1暗模式 k4 1亮7暗模式l 同時(shí)按下兩個(gè)及以上按鈕或開關(guān)退出程序。3、提高要求根據(jù)本實(shí)驗(yàn)電路，參考基本要求，自行設(shè)計(jì)流水燈變換方式，制定設(shè)計(jì)方案，并編程實(shí)現(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)中1必須完成，2和3可以根據(jù)自身情況選作一個(gè)。實(shí)驗(yàn)2 8255可編程并行接口實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握8255并行口芯片的工作原理及應(yīng)用。2掌握掃描式鍵盤的工作原理。3掌握掃描式led數(shù)碼管顯示的工作原理。二、實(shí)驗(yàn)原理及電路說明1.掃描式鍵盤利用8255實(shí)現(xiàn)對鍵盤的控制。如下圖10所示，檢測鍵盤輸入的過程

10、如下：y3y0送全“0”，再讀取x3x0。若全為“1”，則表示無鍵閉合；否則有鍵閉合，接著進(jìn)行鍵掃描。鍵掃描方法是逐列使y3y0為“0”，讀取x3x0，如果是全“1”，表示該列無鍵閉合；否則閉合鍵在該列上。然后，再進(jìn)一步判斷讀取的數(shù)據(jù)中哪一位為“0”，從而確定閉合鍵。（這是行掃描法，僅僅是參考，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，可選用更簡便的行翻轉(zhuǎn)法。）圖10 鍵盤模塊電路圖2.掃描式led數(shù)碼管顯示led（light emitting diode）數(shù)碼管的主要部分是發(fā)光二極管，如圖11所示。這七段發(fā)光管按順時(shí)針分別稱為a、b、c、d、e、f、g，有的產(chǎn)品還附帶小數(shù)點(diǎn)h。通過7個(gè)發(fā)光段的不同組合，可顯示09和af

11、以及某些特殊字符。led數(shù)碼管有共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)。本實(shí)驗(yàn)中數(shù)碼管采用共陰極接法。圖11 led數(shù)碼管點(diǎn)亮數(shù)碼管有靜態(tài)和動態(tài)兩種方法。所謂靜態(tài)顯示，就是當(dāng)數(shù)碼管顯示某一個(gè)字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通或截止。這種顯示方式每一個(gè)數(shù)碼管都需要有一個(gè)8位輸出口控制，而當(dāng)系統(tǒng)中數(shù)碼管較多時(shí)，用靜態(tài)顯示所需的i/o口太多，一般采用動態(tài)顯示方法。所謂動態(tài)顯示就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管（掃描），對于每一位數(shù)碼管來說，每隔一段時(shí)間點(diǎn)亮一次。數(shù)碼管的亮度既與導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮?xí)r間和間隔時(shí)間的比例有關(guān)。調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。這種顯示方法需有兩類控制端口，即位控制端口和段

12、控制端口。位控制端口控制哪個(gè)數(shù)碼管顯示，段控制端口決定顯示代碼。段控制端口所有數(shù)碼管公用，因此，當(dāng)cpu輸出一個(gè)顯示代碼時(shí)，各數(shù)碼管的輸入端都收到此代碼。但是，只有位控制碼中選中的數(shù)碼管才能導(dǎo)通而顯示。本次實(shí)驗(yàn)涉及電路模塊如圖10，圖11，圖12，圖13，圖14所示。圖10是鍵盤模塊電路原理圖，圖11是led數(shù)碼管電路圖，圖12是8255模塊電路圖，圖13所示的是實(shí)驗(yàn)箱布局圖，圖14是led數(shù)碼管顯示接口電路原理圖。圖13所示的是實(shí)驗(yàn)箱布局圖，插孔x0x3分別對應(yīng)每一行（如x0對應(yīng)7 8 9 a行）；插孔y0y5分別對應(yīng)每一列（但注意順序相反，y0對應(yīng)最左邊一列， y5對應(yīng)最右邊一列）。實(shí)際實(shí)

13、驗(yàn)時(shí)，可自行選擇連線。例如，x0接pc3, x1接pc2, x2接pc1, x3接pc0, y0接pc4, y1接pc5, y2接pc6, y3接pc7。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求本實(shí)驗(yàn)要求編程實(shí)現(xiàn)掃描式鍵盤輸入，讀取按鍵鍵值（鍵值為0f），并在pc機(jī)顯示器及l(fā)ed上顯示相應(yīng)鍵值。四、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1. 試驗(yàn)箱上右側(cè)插頭拔掉。 2. 軟件延時(shí)時(shí)間不要太長。圖12 8255模塊電路原理圖數(shù)碼管y0y5x0x3lalh鍵盤圖13 實(shí)驗(yàn)箱布局圖圖14 led數(shù)碼管顯示接口電路原理圖實(shí)驗(yàn)3 8253定時(shí)器實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握8253定時(shí)器的工作原理及應(yīng)用。2掌握8253定時(shí)器的編程方法。二、實(shí)驗(yàn)原理及電路說

14、明如圖15所示是實(shí)驗(yàn)箱提供的定時(shí)器電路原理圖。8253的工作頻率為02mhz，所以，輸入頻率要在2mhz以下。圖15 8253定時(shí)器電路原理圖三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求利用實(shí)驗(yàn)箱提供的開關(guān)模塊、8255模塊、8253定時(shí)器模塊、led指示燈、led七段數(shù)碼管及其他相關(guān)模塊，設(shè)計(jì)一數(shù)字式秒表。要求各實(shí)驗(yàn)小組研究設(shè)計(jì)方案，完成實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)，畫出電路原理圖，完成控制程序的編程設(shè)計(jì)與調(diào)試并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)4 模/數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握逐次逼近a/d轉(zhuǎn)換器的工作原理。2掌握adc0809的工作原理及應(yīng)用。3. 完成a/d轉(zhuǎn)換的編程實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)原理及電路說明如圖16所示是實(shí)驗(yàn)儀提供的模擬量發(fā)生器及adc0809模塊電路原理圖。模擬量發(fā)生器的電位器兩邊的插孔已經(jīng)分別接好電源+5v和地，adc08