计算机接口技术实验

第1章 性 能 特 点1.1 系统组成HK8086TE微机教学实验系统是武汉恒科电子教学仪器有限公司在继承8086TE和8086Tl微机教学实验机优点的基础上，广泛地吸取用户的使用意见和建议，结 合8086/88仿真技术，推出的新一代微机教学实验系统。本实验系统由HK8086TE实验机外配计算机和其他一些附件及选配件组成(图1.1所O缓冲驱动卡图 1.1实验系统组成该实验系统，既可以在尢FC机削 认 念I、独Z运行，又可以接PC机通过串口用上位机软件进行调试。在扩展功能上，可以通过实验机的2 5芯插座外接机电实验平台，做机电一体化实验。1.2 HK8086TE实验机性能特点1.2.1 性能特点H K 8 0 8 6 T E 教学实验系统集微处理器8 0 8 6 和外配P C /8 0 2 8 6/3 8 6/4 8 6/5 8 6 及其兼容机于一体的高科技实验系统，具有实验、开发、自诊断等功能，是目前实验机市场上较先进的一种学习微机外围接口技术和微处理器原理的教学实验系统。该实验系统自带键盘、八位七段数码管、微处理器8088和RS-232通讯接口，可以接PC机做实验，也可以无须任何辅助设备而独立做实验。实验机上提供32KB RAM的程序和数据空间，具有无条件暂停(夭折处理)等功能。综合下来，它具有如下性能特点：1、两种配置工作方式：(1)独立运行的单板机配置方式。在HK8086TE教学实验机上，提 供8088微处理器和键盘监控程序，可以在脱离PC机的情况下，利用实验板上的键盘和七段数码管，独立运 行8088微处理器接口实验。(2)串行监控配置方式。利用计算机的串行监控通讯口，通 过RS-232通讯电缆，与实验机连接。此时不用在总线槽中插入缓冲驱动卡。而是利用实验机上的微处理器8088进行微处理器原理实验和微处理器接U技术实验。提供可视化窗I调试软件.具有夭折处理功能。在串行监控方式或单板机方式下，执行用户程序后，按暂停键，能保存用户现场返回监控，帮助查找程序跑飞、死循环等原因。提供简单易学的可视化窗口调试软件和实验软件集成环境。在该环境下，可以选择编辑、连接、单步跟踪、设置断点、全速运行、查找芯片等功能。在该环境下，提供了所有的硬件参考实验程序和原理图。采用波峰焊接、热风整平技术。整块实验板上均采用先进的焊接技术，具有性能稳定、可靠等特点。本实验系统提供32KB RAM程序和数据空间，24个键键盘，8个七段LED数码管显示。软硬件实验丰富。实验设计丰富、合理，满足各类院校微机接口实验教学要求；实验板上实验模块化，互不影响。为了方便老师编程，我公司提供了 4 0几个软硬件实验程序以供作参考。1.2.2实验系统资源分配8088有 一1兆寻址空间，在单板机和串行监控方式下，实验系统提供给用户使用空间：00000H-6FFFFH,80000H-FFFFFH,包括总清入口共 960K 存储空间。其中 80000H-87FFFH是实验机提供的RAM空间，可供用户系统存放实验程序。其资源分配空间如图121。监 控 占 用80000H-80013H作为单步、断点、无条件暂停。系 统00000H-000FFH与80000H-800FFH是重合的，总是访问实验内部R A M,所以，此区间用户的其他中断矢量可存放于此。另外，80100H-802FFH为监控数据区或用户堆栈区，在实验程序加载时，起始地址要大于80300H也就是这个道理。70000H-7FFFFH为实验机提供的64KEPROM地址空间，存放实验机监控程序，用户不可占用。80000H-87FFFH为实验机提供的32KRAM地址空间，用户可以存放实验程序和数据。8 0 0 0 0 H-8 0 0 F F H=0 0 0 0 0 H-0 0 0 F F H-D 0 0 0 0 H-D 7 F F F H(P C M)2.1 系统资源分配表0000H-FFFFH共64KI/O空间全提供给用户使用。实验机已译码200H-23FH地址空间给用户使用。1.3基本实验项目1、8255可编程并行口系列实验2、8255键盘实验3、8251可编程串行监控口通讯实验4、8279可编程键盘显示控制器实验5、8259可编程中断控制器实验6、RAM读写实验7、实时时钟实验8、8253可编程定时器/计数器实验9、0832 D/A转换实验10、0809 A/D转换实验11、直流电机驱动实验12、步进电机驱动实验1.4实验机结构和工作条件一 外 形 尺 寸:45.0 x 31.0 x7.0厘米。T重量：小于5公斤。f 工作环境:0+40。，无 明 显 潮 湿，无明显振动碰撞。周围无导电尘埃、腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸气。无强烈电磁场干扰。J工作电源电压+5V 5%,工作电流小于L7A。第2章 系统配置和软件安装2.1 实验系统配置与运行2.1.1 独立运行的单板机配置方式的安装与运行1、系统安装示意图（图2.1a示）图 2.1 a 单板机配置方式 图 2.1 b 电源插座J5侧视放大图独立运行的单板机配置方式是在脱离PC机的情况下，直接利用实验机上的微处理器8088做微机外围接口实验。2、开关设置及连线（1）将J2,J3用40芯联接电缆连接起来，J1插座空；（2）JP0-JP4 接至 RAM 端，JP5 接至 HKZK 端；（3）K10插上短路套，K ll,K12拨至RAM侧；（4）在J5上插上外接电源电缆（图2.1b）（注意插入方向），电源开关K13拨至左端,用外接电源供电。3、系统运行用硬导线将实验模块组成一个完整的实验。用实验机上的小键盘和键盘监控程序，将实验程序机器码输入实验机的R AM中，然后按运行命令键，就可以独立运行实验程序了。2.1.2串行监控配置方式的安装与运行1、系统安装示意图（图2.3所 示：图 2.3 串行监控配置方式串行监控配置方式是利用微机向实验机发送用行监控命令,实验机上的微处理器8088根据监控命令做相应的动作。在该配置方式下，做实验时用到的微处理器是实验机上的微处理器。2、开关和连线设置（1）用 4 0 芯电缆将实验机上的J 2 和 J 3 插座连接起来，用 RS-232通讯电缆将实验机上的9 芯插座J4 与微机的串口 1 或串口 2 连接起来，J1 插座为空；（2）短路套JP0JP4插 入 RAM侧，JP5插 入 HKZK侧；（3）K10接上短路套，K ll,K12拨 至 RAM侧；（4）在 J5 上插上外接电源电缆插头（图 2.1b）（注意插入方向），电源开关K13拨至左端，用外接电源供电。3、系统运行在可视化windows环境下，执行 H K 88TE,启动串行监控源语句调试软件，编辑、连接、动态调试实验机的硬件接口实验程序。2.2 HK8086TE实验机在独立运行单板机配置方式下安装和启动1、保证实验机J 1 插座不连接电缆，即此插座为空。J2、J 3 两插座之间用4 0 芯短电缆连接。9 芯插座J4 不连接串行电缆，此插座为空。2、跳线JP5跳向右边HKZK端。3、JP1JP4 都插至 RAM 端。K ll,K12 拨至 RAM 侧。4、HKZK8688TE电源插座J5 连上外接电源，（图 1 所示）并使电源开关拨至左端。另外，电源电缆线的标识为：黑为电线，蓝为+5 V,白为+1 2 V,棕色为-12V。图 1电源插座与插头5、打开电源，上电后，在实验机数码管上将显示:H K Z K 8 0 8 6,表示键盘监控初始化成功。6、按实验机小键盘上的任意键（RST键除外），在数码管上出现键盘监控提示符为a _，O7、按照第六章的键盘监控命令，就可以做8086微处理器实验。2.3 HK8086TE实验机在串行监控配置方式下安装和启动1、保证实验机J1 插座上不连电缆，即此插座为空。J2-J3两插座之间用4 0 芯短电缆连接。2、跳线JP5插至右边HKZK端。3、JP4-JP4 插至 RAM 侧，K11-K12 拨至 RAM 侧。4、用串行通讯电缆将P C 机的串行通讯I（COM 1或 COM2）与实验机右边9 芯插座 J4 连接起来。5、HK8086TE电源插座J5 接上外接电源，电源开关拨至右端。6、打开电源上电后，实验机数码管上将显示:H K Z K 8 0 8 6。7、打开PC 机，进入WINDOWS环境下，运 行 HK8086TE,连 机(PC 机与实验机通讯 选 项)后，实验机数码管上显示8086 2.1,表示连机成功。此时便可在串行监控方式下，加裁文件到实验机上进行运行,并且可以设置断点，单步运行等操作。2.4 软件安装将光盘放入光驱中，打开光盘中的单串口 8 8 中“HK88 Setup双击开始安装，默认安装在C 盘。2.5 如何进行微机外围接口实验H K Z K 8 0 8 6 T E 教学实验机采用模块化、积木式的结构，各实验模块互不影响。但可通过连线将各实验模块有机组合起来，进行微机外围接口实验。连接接口采用圆孔插座，接线方便。这样设计目的是既能锻炼学生们的动手能力，又能保证老师的实验课程进度。如何利用我们提供的实验机和实验调试软件进行微机外围接I实验呢？2.5 .1 调试软件安装与启动将调试软件安装进计算机中，并启动调试软件。2.5.2硬件实验操作本实验系统用接线方法，组成一个实验模块，或组成一个综合实验模块。为了让学生能掌握微机外围接口技术的原理，我们留下了一些外围接口线和主要的信号线让学生们自己动手连线，例如：A/D转换输入线，片选信号，时钟信号等。下面以在串行监控配置方式下，模拟交通灯实验为例说明实验操作步骤。1、安装、接线和开机：(1)安装：按 2.1中 2.1.3 小节接好实验装置。(2)接线：用导线将8255片选信号C S 接至片选200H207H；PC 口的PC0PC3接至DG1DG4；PC 口的PC4PC7接 至 DR1DR4。(3)开机：打开实验机电源，数码管应显示H K Z K 8 6 8 8 字样，表明实验机监控正常。A、在 WINDOWS环境下，启 动 HK88TE调试软件；B、编辑、连接交通灯实验程序；C、连机。连机成功后，数码管显示8 6 8 8 2.1 字样；D、将编译连接后的文件加载进实验机(加载空间从8100：0 开始)；E、在调试菜单选项中，选择单步跟踪、设置断点、全速运行等功能，调试实验程序；F、如实验结果与设计要求不同，重 复 36 步骤，直至通过为止。2.6实验机插座、开关定义及用途2.6.1插座与开关定义和用途JP0-JP4 D M A 和 R A M 实验的读写与片选信号选择开关。插 向 DM A侧 做 DMA实验；插 向 RAM 侧做RAM 实验。JP5 配置方式选择开关，插 至 HKZK侧，实验机工作于串行监控或单板机方式。K1-K8 八个小拨动开关。用于开关状态输入实验。K9 单脉冲按键。KI0 8279和8255键盘实验的选择开关。短路套插上，利用8279控制键盘和数码管；短路套拔掉，利用8 2 5 5,通过连线，控制键盘。K11-K12 RAM和DMA实验选择开关。拨向DMA侧时，做DMA实验；拨向RAM侧时，做RAM实验。K13 电源选择开关。拨向右端时，微机向实验机提供电源；拨向左端时，外接电源向实验机提供电源。K 14波特率选择开关。K15 8259中断请求的线通/断选择开关。K16 74LS221输出脉冲宽度调节开关。当插上短路套时，输出脉冲宽度加宽。该短路套只有做DMA实验时，才可能用到。K17+12V电源引出线。在做步进电机实验时，插上短路套。J1 6 0芯电缆插座。仅在ISA总线方式下，接上6 0芯电缆。J2,J3 4 0芯电缆插座。仅在串行监控和单板机工作方式下，接上4 0芯电缆；在ISA总线方式下，J2,J3插座为空。J4 9芯插座。在串行监控方式下，用RS-232通讯电缆将其与微机串口 1或串口 2连J 5外接电源针形插座。J7 ISA总线扩展槽，用于扩展外围接口实验。J 8机电实验平台接口插座。配机电平台，可以做机电一体化实验。2.6.2开关状态设定在串行监控配置方