新型微机原理接口实验系统

简介
基于微机原理和接口实验教学的特点，我们采用基础功能实验电路一体化设计，CPU核心模块和创新拓展型实验电路用独立模块外接扩展方式实现，既兼顾演示验证性实验、又考虑到综合设计和创新研究性实验的需要。是一款灵活性极强的新型微机原理和接口实验教学平台，适合各层次学生进行微机原理和接口应用方面的实验。图片供参考
一、主要特点
1、CPU系统模块独立设计，支持2种CPU系统：Intel486CPU系统和80386EXCPU系统。标配Intel486CPU系统。有机玻璃面板保护。
2、常用基础实验电路采用集成一体化设计，创新扩展模块通过20芯L_DV总线接入主板。
3、设计有嵌入式双通道虚拟示波器。
4、配套微机控制技术辅助教学联机软件，与PC通信有USB和以太网络两种方式。
5、汇编语言和C语言支持符号化远程调试，同时支持本机调试，即PC独立调试方式。6、汇编语言和C语言均采用工程文件组织管理。
7、支持保护模式下的编程实验。
二、详细硬件组成和结构
1、实验系统采用CPU核心板和实验模块底板分离设计，全部系统总线通过2排50针插座和实验电路主板隔离设计，确保CPU系统安全可靠，同时CPU系统板上加保护罩。
2、Intel486CPU核心板组成
2.1CPU基于Intel486设计。
2.2系统主控芯片采用CPLD器件EPM7128S设计。
2.3系统监控采用256KFlashMemoryW29C020设计。
2.4用户程序和数据存储器采用128KSRAMUT621024设计。
2.5两种与PC系统通信方式：①用CH395设计的标准USB通信；②用CH395SL设计的以太网通信。
2.6设计有新型串行通信接口16C2550B和RS232收发器SP232EEN及其DB9接口。
2.7总线插座提供32位数据总线、20位地址总线（可扩展为32位地址总线），数据总线支持8/16/32位存储器与I/O操作。
3、80386EX核心板组成(选配）
3.1CPU基于80386EX设计。
3.2系统主控芯片采用CPLD器件EPM7032S设计。
3.3系统监控采用256KFlashMemoryW29C020设计。
3.4用户程序和数据存储器采用128KSRAMUT621024设计。
3.5两种与PC系统通信方式：①用CH395设计的标准USB通信方式；②用CH395SL设计的以太网通信方式。
3.6设计有RS232收发器SP232EEN及其DB9接口。
3.7总线插座提供16位数据总线、20位地址总线（可扩展为32位地址总线），数
据总线支持8/16位存储器与I/O操作。
4、实验电路主板组成
4.1电源：提供±5V，±12V工作电源。每路均有短路保护自恢复功能。
4.2信号源：1）2路正负单次脉冲输出。2）8路固定脉冲输出：1MHZ、500KHZ、100KHZ、10KHZ、1KHZ、100HZ、10HZ、1HZ。3）1路0-5V模拟量输出。
4.3人机接口
1）4×4键盘矩阵。
2）8位LED发光管模块。
带指示逻辑电平开关12位。
带译码的8只高亮LED七段数码显示器。
音频信号输入电路，带麦克风
音频信号输出电路（带8Ω喇叭、蜂鸣器）
继电器接口控制电路。
直流电机及控制驱动电路。
三相五线步进电机20BY及驱动电路UN2003。
LCD12864中文液晶（兼容LCD1602字符型）显示电路。
8×8双色点阵显示及其驱动电路。
4.4接口控制电路和通信实验电路
1）8路8位A/D0809转换电路。
2）1路8位D/A0832转换电路。
3）并行I/O接口扩展电路8255。
4）8254/8253定时/计数器接口电路。
5）8251串行口接口电路。
6）8259十六级中断控制接口电路。
7）8237ADMA数据传送接口电路。
8）74LS164串并转换电路。
4.5传感器
光电传感器：采用ST135，带栅格盘，可以测量电机转速，实现电机闭环控制。
4.6配置双通道虚拟示波器（选配)
1）真正的高速双通道存储虚拟示波器，可切换为单通道提高采样率。
2）带有实时X-Y示波器：自动同步显示功能。
3）存储功能：存储/栽入/分析历史波型。
4）输入模拟电压信号幅值由软件调整，勿需硬件开关切换。
5）带有幅频/相频特性专用虚拟示波器。可以保存波型文件，图片文件，方便插入在教学课件中。
4.7扩展接口
扩展全部系统总线和20线L_DV总线插座，用于接入外扩模块，开展创新实验。
扩展IC16插座1只，扩展IC40插座1只，用于自己设计译码器或辅助逻辑电路等。
5、可以外部扩展的创新实验模块（选配）
1）16X16点阵显示电路。
2）32位SRAM，由4片8位存储器6116组成。
3）32位开关量输入和输出电路模块。
4）41线LED音频电平显示实验电路。
5）高精度数字标尺显示实验电路。
6）USB总线通信实验电路。
6、实验线路的连接：全部信号采用排线连接或单根杜邦线连接，操作简便，连接稳定可靠。
7、机箱：坚固型铝合金框架，厚实的ABS塑料包角，参考外形尺寸480×360×120mm。
三、软件功能
1、与PC通信可选USB和以太网络两种方式。
2、PC端集成开发环境软件基于.NET开发，支持WindowsXP/7/10的32位和64位系统。
3、汇编语言和C语言支持符号化远程调试，同时支持本机调试，即PC独立调试方式。4、汇编语言和C语言均采用工程文件组织管理。
5、汇编语言支持多段调试；支持寄存器、变量显示及修改；支持命令行窗口运行DEBUG32调试命令。
6、汇编语言调试支持INT21H字符和字符串重定向显示功能（2,9号）、支持INT21H的字符和字符串远程键盘输入功能（1,10号），支持D/A虚拟仪器显示功能。
7、汇编语言支持32位保护模式编程实验，内容包括描述符、特权级变换、任务切换，8259A硬件中断、异常处理、无分页/分页存储管理等。
8、A86集成开发环境实模式下的调试软件界面
9.A86集成开发环境调试保护模式汇编程序界面
10.A86集成开发环境调试C程序界面
可以实现的实验项目
3.1实模式下基础硬件实验
1、I/O地址译码程序设计实验
2、系统中断控制器程序设计实验
3、系统中断控制器级联程序设计实验
4、DMA存储器---存储器传送程序设计实验
5、DMA写操作程序设计实验
6、DMA读操作程序设计实验
7、8/16/32位存储器读写程序设计实验
8、定时器/计数器程序设计实验
9、定时/计数器音乐程序设计实验
10、8251串行通信程序设计实验
11、8255并行通信(方式0)程序设计实验
12、8255并行通信(方式1中断方式)程序设计实验
13、8255并行通信(方式1选通方式)程序设计实验
14、函数波形发生器程序设计实验
15、ADC0809模数转换(显示十六进制)程序设计实验
16、ADC0809模数转换(显示波形)程序设计实验
17、4x4键盘显示程序设计实验
18、七段数码管显示程序设计实验
19、128x64LCD液晶显示程序设计实验
20、8x8点阵LED显示程序设计实验
21、抢答器程序设计实验
22、步进电机控制程序设计实验
23、直流电机PWM程序设计实验
24、继电器控制实验
25、交通灯控制器程序设计实验
26、电子琴程序设计
以下实验可以通过外部扩展模块实现
27、16X16点阵显示实验
28、USB总线通信实验
30、41线LED音频电平显示实验电路
31、32位SRAM存储器读写实验。
32、32位I/O读写实验。
3.280x86微机原理(实模式)汇编程序设计实验
1、实验系统认识实验
2、显示程序实验
3、数据传送实验
4、数据码制转换程序设计实验
5、运算程序设计实验
6、分支结构程序设计实验
7、循环结构程序设计实验
8、子程序设计实验
9、排序程序设计实验
10、综合程序设计实验
3.3保护模式下的实验项目
实模式与保护模式切换程序设计实验
分页存储管理实验
3、描述符及描述符表程序设计实验
4、保护模式下任务切换CALL实验
5、保护模式下任务切换JMP实验
6、实模式保护模式转换实验
7、具有分页机制的存储器扩展程序设计实验
3.4微机接口课程设计(综合)
1、数字录音机程序设计实验
2、数字电子钟设计实验
3、简易示波器设计实验
四、实验系统配置表

序号	名称	说明	数量
1	微机接口实验系统	含详细技术指标里的除选配以外的全部硬件（核心板标配一种）	1台
2	单头杜邦线	40cm	15根
	8芯压线	40cm	5根
3	串口通信线（2、3交叉）	1.5m(用户通信线）	1根
4	方口USB通信线	1.5m	1根
5	网线	1.5M(选配）	1根
6	交流电源线	1.5m	1根
7	跳线片		3只
8	实验指导书		1本
9	软件光盘	调试软件、实验例程和说明书电子档	1套
以下是选配模块
10	16X16点阵显示电路		1块
11	41线LED音频电平显示实验电路		1块
12	高精度数字标尺显示实验电路
13	USB总线通信实验电路		1块
14	32位SRAM读写模块		1块
15	32位IO口扩展模块		1块
16	双通道虚拟示波器模块		1块

附：使用本实验箱需配套仪器仪表：电脑、万用表和示波器（可以选配，实验箱上自带建议示波器）。