QTH2008PC嵌入式32位微机原理说明书
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QTH 系列单片机教学实验仪 目录.1目 录前言 (3)QTH 系列单片机实验仪简介 (3)QTH 系列单片机实验仪软件界面 (4)1. MCS-51系列单片机硬件实验 (5)1.1 扩展存储器读写实验 (5)1.2 P1口输入输出实验 (6)1.3 P1、P3口输入输出实验 (7)1.4 简单的I/O 实验 (8)1.5 外部中断实验 (10)1.6 定时器/计数器实验 (13)1.7 通用电路简介 (14)1.8 8255输入输出实验 (16)1.9 7289键盘显示系统实验 (19)1.10 时钟芯片DS1302实验 (24)1.11 串并转换实验 (28)1.12 单片机串行口与PC 机通讯实验 (30)1.13 8251可编程串行口与PC 机通讯实验 (33)1.14 可编程序计数器8253实验 (37)1.15 A/D 转换实验 (39)1.16 D/A 转换实验 (42)1.17 电子音乐实验 (44)1.18 点阵式LCD (128x64)液晶显示实验 (46)1.19 LED 点阵显示实验 (50)1.20 直流电机驱动实验 (52)1.21 步进电机驱动实验 (53)1.22 开关继电器实验 (55)1.23 光控、磁控、电风扇实验 (56)1.24 Microwire 总线AT93C46实验 (57)1.25 X25045 SPI 总线/看门狗/EEPROM 实验 (61)2.目录 QTH 系列单片机教学实验仪1.26 DS18B20单总线数字式温度传感器实验 (65)1.27 AT24C16 I2C 总线实验 (68)1.28 IC 卡读写程序 (71)1.29 微型打印机实验 (75)1.30 双机通信实验 (77)2. MCS-51系列单片机软件实验 (79)3. 实验器键盘使用说明 (80)3.1 概述 (80)3.2 键盘监控程序简介 (81)3.3 键盘操作说明 (82)3.3.1 硬件复位——RESET 键 (82)3.3.2 返回待命状态——MON 键 (82)3.3.3 送数命令——十六个数字键 (82)3.3.4 模式设置命令——MODE 键:下载式实验器QTH-2008XS 无此功能 .. 833.3.5 存储器读写命令——MEM 、NEXT 、LAST 键 (83)3.3.6 寄存器、片内RAM 区读写命令——REG 、NEXT 、LAST 键 (83)3.3.7 外部数据、RAM 、口读写命令——DRAM 、NEXT 、LAST 键 (85)3.3.8 特殊功能寄存器检查——SFR 、NEXT 、LAST 键 (85)3.3.9 断点的设置与清除命令——STBP 键 (86)3.3.10 查找断点命令——GTBP 键 (87)3.3.11 单步执行命令——STEP 键 (87)3.3.12 宏单步执行命令——SCAL 键 (88)3.3.13 执行程序命令——EXEC 键 (88)3.3.14 计算相对转移偏移量命令——OFST 键 (89)3.3.15 十进制与十六进制转换命令——DEC 与HEX 键 (90)3.3.16 时钟显示命令——TIME 键 (90)3.3.17 加载命令——LOAD 键 (91)3.4 实验程序入口地址表 (91)4. 附录 (92)QTH 系列单片机教学实验仪 前言.3前言QTH 系列单片机实验仪简介QTH 单片机实验系统是启东市微机应用研究所最新推出的单片机实验开发系统,是国内首家将HOOKS 技术应用到实验系统中新理念,在仿真P2口、P0口作I/O 使用时无须更换仿真卡;不占用CPU 任一RAM 单元;有完善的断点功能及夭折功能。
实验一汇编程序上机训练操作内容1.运行环境的准备2.源程序输入输入源程序文件时,扩展名必须为.ASM,本例是一个两数相加的加法程序,源程序文件名为EXAMPLE.ASM,具体清单如下:CODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: MOV AL , 3MOV BL , 6ADD AL , BLMOV DL , ALADD DL , 30HMOV AH , 02HINT 21HMOV AH , 4CHINT 21HCODE ENDSEND START3.程序汇编保存好源文件后,执行“编译”,根据提示信息修改程序中的错误,每次修改完后要保存文件,然后再编译,直到无错误为止,执行后产生EXAMPLE.OBJ文件。
4.程序链接执行“链接”项,产生EXAMPLE.EXE文件。
5.程序运行执行“运行”项,这时屏幕上会出现:96.仿照上例,自编一应用程序,运行并给出结果。
例如,在屏幕上显示一串字符'How are you !',参考程序如下:DA TA SEGMENTS1 DB 'How are you ! $'DA TA ENDS- 1 -STACK1 SEGMENT PARA STACKDB 64 DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE , DS:DA TA , SS:STACK1 START: MOV AX , DA TAMOV DS , AXMOV AH , 09HMOV DX , OFFSET S1INT 21HMOV AH , 4CHINT 21HCODE ENDSEND START- 2 -实验二分支循环程序实验实验内容编写一程序,将内存中某一区域中的数据传输到另一个区域中,(要求用循环结构,不考虑数据块重叠问题);参考程序STACK1 SEGMENT STACK 'STACK'DB 100 DUP(0)STACK1 ENDSDA TA SEGMENT PARA'DA TA'SOUR DB 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9DEST DB 10 DUP(?)DA TA ENDSCODE SEGMENT PARA'DA TA'ASSUME CS:CODEMAIN PROC FARSTART: PUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV AX,DA TAMOV DS,AXMOV CX,10MOV SI,OFFSET SOURMOV DI,OFFSET DESTAGAIN: MOV AL,[SI]MOV [DI],ALMOV DL,30HADD DL,[DI]MOV AH,02HINT 21HINC SIINC DILOOP AGAINRET- 3 -MAIN ENDPCODE ENDSEND START- 4 -实验三算术运算程序实验实验内容多字节加法在内存中以FIRST和SECOND开始的单元中分别存放有两个10位压缩型十进制数(BCD码),低位在前。
第一部分实验系统简介1.1 QTH软件环境介绍QTH-2008PCI实验仪提供了16位和32位两种微机接口集成实验环境,16位的开发环境“QTH-8086B V1.2”是通过PC机的串行接口与实验仪上的8088/8086H模块相连来实现系统开发的,它实际上是通过RS232接口仿真8088/8086的ISA总线环境的;32位的开发环境“QTH-2008PCI-C”是通过PC机的PCI插槽与实验仪上的PCI9052模块相连来实现系统开发的,它通过PCI插卡和PCI9052桥接芯片为用户提供了一个仿真ISA接口,同时它也提供了PCI总线控制芯片全开放的用户总线接口,使用户可以直接开发32位的应用程序。
“QTH-8086B V1.2”和“QTH-2008PCI-C”均可运行于Windows98/Me/2000/XP 操作系统。
但由于从Windows2000/XP操作系统开始,不再提供用汇编语言直接对低层口地址的操作以及BIOS、DOS功能调用的支持。
因此,在Windows2000/XP操作系统下“QTH-8086B V1.2”系统暂不支持BIOS、DOS功能调用,进行一般的汇编语言实验时也必须先打开实验仪电源;而“QTH-2008PCI-C”系统目前只能通过C 语言对端口地址进行操作,虽不能用汇编语言直接对端口地址操作,但可进行一般的汇编语言练习,包括部分DOS功能调用,而且可以运行于没有安装QTH-2008PCI 实验仪的PC机。
因此,在进行纯汇编语言练习时,使用“QTH-2008PCI-C”系统;进行接口操作时,则应使用“QTH-8086B V1.2”系统。
两种系统的使用方法非常接近,掌握一种系统的使用后,另一种系统自然就会使用了。
目前,启东市微机应用研究所正在开发能够在Windows2000/XP操作系统下进行所有微机接口操作的系统。
1.2 QTH软件系统的使用一、安装及进入QTH 系列开发系统QTH 系列开发系统的软件安装非常简单,只要运行随机光盘提供的Setup.exe 应用程序,所有操作均按默认选项进行即可。
HNC-08M数控系统编 程 说 明 书(V1.0)武汉华中数控股份有限公司WuHan HuaZhong Numerical Control Co., Ltd中国·武汉 2009.4HNC-08数控系统用户说明书包括《系统操作说明书》、《系统编程说明书》及《PLC编程说明书(梯形图语言)》。
本系列说明书全面地介绍了HNC-08数控系统的特性、系统组成、各部分的系统命令及其使用、操作步骤、用户编程方法及示例等,是用户快速学习和使用本系统的基本说明书。
本说明书的更新和升级事宜,由武汉华中数控股份有限公司授权并组织实施。
未经本公司授权或书面许可,任何单位或个人无权对本说明书内容进行修改或更正,本公司概不负责由此而造成的客户损失。
HNC-08系列说明书中,我们将尽力叙述各种与该系统操作相关的事件。
由于篇幅限制及产品开发定位等原因,不能也不可能对系统中所有不必做或不能做的事件进行详细的叙述。
因此,本说明书中没有特别描述的事件均可视为“不可能”或“不允许”的事件。
HNC-08系列说明书的版权归武汉华中数控股份有限公司,任何单位与个人进行出版或复印均属于非法行为,我公司将追究其法律责任。
*系统所有规格和设计如有变化,恕不另行通知1概述 (1)1.1 程序加工基础 (1)1.1.1 坐标系概述 (1)1.1.2 工件坐标系零点的设定 (2)1.1.3 指令的编程格式 (2)1.1.4 程序跳段与注释 (3)1.1.5 程序结构及执行过程 (4)1.2 G代码 (5)1.2.1 模态G代码 (5)1.2.2 G代码分组 (6)1.2.3 插补指令与状态指令 (8)2插补指令 (10)2.1 基本指令 (10)2.1.1 快速定位(G00) (10)2.1.2 直线插补(G01) (11)2.1.3 圆弧插补(G02,G03) (14)2.1.4 螺旋线插补(G02,G03) (20)2.1.5 三维圆弧插补(G02.4/G03.4) (21)2.1.6 单方向定位(G60) (23)2.1.7 返回参考点(G28,G29,G30) (24)2.1.8 机床坐标系插补(G53) (27)2.2 固定循环编程 (29)2.2.1 高速深孔加工循环(G73) (29)2.2.2 反攻丝循环(G74) (31)2.2.3 精镗循环(G76) (33)2.2.4 钻孔循环(G81) (34)2.2.5 带停顿的钻孔循环(G82) (36)2.2.6 深孔加工循环(G83) (38)2.2.7 攻丝循环(G84) (40)2.2.8 镗孔循环(G85) (42)2.2.9 镗孔循环(G86) (44)2.2.10 反镗循环(G87) (45)2.2.11 镗孔循环(G89) (46)2.2.12 固定循环取消(G80) (48)3状态指令 (50)3.1 绝对值和增量值编程(G90/G91) (50)3.2 极坐标指令(G15/G16) (51)3.3 比例缩放(G50/G51) (54)3.4 坐标系旋转(G68/G69) (57)3.5 准确停止(G61)与高速高精(G05.1) (60)3.6 可编程镜像(G24/G25/G26) (60)3.7 进给暂停(G04) (62)3.8 坐标系 (63)3.8.1 设置工件坐标系(G92) (63)3.8.2 选择工件坐标系(G54/G55/G56/G57/G58/G59) (65)3.8.3 设置局部坐标系(G52) (65)3.8.4 平面选择(G17/G18/G19) (66)3.9 刀具补偿功能 (66)3.9.1 刀具长度补偿(G43/G44/G49) (66)3.9.2 刀具半径补偿(G40/G41/G42) (68)3.10 子程序调用(M98) (69)4宏程序 (72)4.1 变量 (73)4.1.1 变量的引用 (73)4.1.2 变量的类型 (73)4.1.3 系统变量 (74)4.2 条件表达式 (75)4.3 赋值语句(算术运算) (76)4.4 条件控制语句(IF) (78)4.5 循环控制语句(WHILE) (79)4.6 无条件跳转语句(GOTO) (80)4.7 宏程序的调用 (80)4.7.1 非模态调用(G65) (80)4.7.2 自变量的指定 (81)4.7.3 局部变量的级别 (82)4.8 宏程序编程的兼容性 (84)5高速高精模式(G05.1) (86)5.1 高速高精模式Ⅰ(G05.1Q1) (86)5.2 高速高精模式Ⅱ(G05.1Q2) (87)6五轴加工功能 (89)6.1 刀具中心点控制(RTCP) (89)6.1.1 三维刀具长度补偿 (89)6.1.2 工作台坐标系编程 (91)7辅助功能指令 (92)7.1 M指令 (92)7.2 S指令 (92)7.3 T指令 (92)8附录:程序报警及其说明 (94)1概述1.1 程序加工基础1.1.1坐标系概述在程序加工过程中需要用到的坐标系主要有两个:工件坐标系和机床坐标系。
微机原理与接口技术STM32实验指导书龙岩学院物理与机电工程学院电子工程系2016.3实验一GPIO模块实验一、实验目的1学习STM32模块的GPIO模块的配置2、学习STM32模块的输入输出功能的实验二、实验原理1、STM32的10 口相比51而言要复杂得多,所以使用起来也困难很多。
首先STM32 的10 口可以由软件配置成如下 8种模式:输入浮空、输入上拉、输入下拉、模拟输入、开漏输出、推挽输出、推挽式复用功能、开漏复用功能。
STM32的每个10端口都有7个寄存器来控制。
他们分别是:配置模式的2个32位的端口配置寄存器CRL和CRH; 2个32位的数据寄存器IDR和ODR; 1个32位的置位/复位寄存器BSRR ; 一个16位的复位寄存器BRR ; 1个32位的锁存寄存器LCKR。
刚复位后,复用功能未开启,I/O端口被配置成浮空输入模式STM32的CRL控制着每组10端口( A~G)的低8位的模式。
每个10端口的位占用CRL 的4个位,高两位为 CNF,低两位为M0DE。
这里我们可以记住几个常用的配置,比如0X0表示模拟输入模式(ADC用)、0X3表示推挽输出模式(做输出口用,50M速率)、0X8表示上/下拉输入模式(做输入口用)、0XB表示复用输出(使用10 口的第二功能,50M速率)。
CRH的作用和CRL完全一样在固件库开发中,操作寄存器CRH和CRL来配置I0 口的模式和速度是通过 GPIO初始化函数完成:void GPIO_I nit(GPIO_TypeDef* GPIOx, GPIO_I ni tTypeDef* GPIO_I nitStruct);第一个参数是用来指定GPIO,取值范围为 GPIOA~GPIOG。
第二个参数为初始化参数结构体指针,结构体类型为GPIO_InitTypeDef。
查看结构体的定义:typedef struct{ui nt16_t GPIO_P in;GPIOSpeed_TypeDef GPIO_Speed;GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode;}GPIO_I ni tTypeDef;通过初台化结构体初始化 GPIO的常用格式是:GPIO_I ni tTypeDef GPIO_I nitStructure;GPIO_I nitStructure.GPIO_Pin = GPI0_Pin_5; 〃LED0-->PB.5 端口配置GPIO_I nitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;〃速度 50MHzGPIO_I nit(GPIOB, & GPIO_I nitStructure);GPIO_Mode是用来设置对应10端口的输出输入模式,这些模式在MDK中是通过一个枚举类型定义的:typedef enum{GPIO_Mode_AIN = 0x0, // 模拟输入GPIO_Mode_IN_FLOATING = 0x04, // 浮空输入GPIO_Mode_IPD = 0x28, // 下拉输入GPIO_Mode_IPU = 0x48, // 上拉输入GPIO_Mode_Out_OD = 0x14, // 开漏输出GPIO_Mode_Out_PP = 0x10, // 通用推挽输出GPIO_Mode_AF_OD = 0x1C, // 复用开漏输出GPIO_Mode_AF_PP = 0x18 // 复用推挽}GPIOMode_TypeDef;IDR是一个端口输入数据寄存器,要想知道某个IO 口的电平状态,只要读这个寄存器,再看某个位的状态就可以了。
《16/32位微机原理、汇编语言及接口技术教程》部分习题参考解答第1章微型计算机系统概述〔习题1.2〕什么是通用微处理器、单片机(微控制器)、DSP芯片、嵌入式系统?〔解答〕通用微处理器:适合较广的应用领域的微处理器,例如装在PC机、笔记本电脑、工作站、服务器上的微处理器。
单片机:是指通常用于控制领域的微处理器芯片,其内部除CPU外还集成了计算机的其他一些主要部件,只需配上少量的外部电路和设备,就可以构成具体的应用系统。
DSP芯片:称数字信号处理器,也是一种微控制器,其更适合处理高速的数字信号,内部集成有高速乘法器,能够进行快速乘法和加法运算。
嵌入式系统:利用微控制器、数字信号处理器或通用微处理器,结合具体应用构成的控制系统,其典型的特点是把计算机直接嵌入到应用系统之中。
〔习题1.5〕说明微型计算机系统的硬件组成及各部分作用。
〔解答〕CPU:CPU也称处理器,是微机的核心。
它采用大规模集成电路芯片,芯片内集成了控制器、运算器和若干高速存储单元(即寄存器)。
处理器及其支持电路构成了微机系统的控制中心,对系统的各个部件进行统一的协调和控制。
存储器:存储器是存放程序和数据的部件。
外部设备:外部设备是指可与微机进行交互的输入(Input)设备和输出(Output)设备,也称I/O设备。
I/O设备通过I/O接口与主机连接。
总线:互连各个部件的共用通道,主要含数据总线、地址总线和控制总线信号。
〔习题1.6〕什么是总线?微机总线通常有哪3组信号?各组信号的作用是什么?〔解答〕总线:传递信息的共用通道,物理上是一组公用导线。
3组信号线:数据总线、地址总线和控制总线。
(1)地址总线:传输将要访问的主存单元或I/O端口的地址信息。
(2)数据总线:传输读写操作的数据信息。
(3)控制总线:协调系统中各部件的操作。
〔习题1.7〕简答如下概念:(1)计算机字长(2)取指-译码-执行周期(3)ROM-BIOS(4)中断(5)ISA总线〔解答〕(1)处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。
微机原理与接口技术实验指导书(硬件部分)北京邮电大学自动化学院检测技术及自动化教研中心2007年9月目录硬件实验部分TPC-2003A通用32位微机接口实验台介绍 (2)实验时应注意的问题 (8)实验一 I/O地址译码 (9)实验二 简单并行接口 (11)实验三 可编程定时器/计数器(8253) (13)实验四 可编程并行接口(一)(8255方式0) (16)实验五 交通灯控制实验 (17)实验六 七段数码管 (19)实验七 继电器控制 (24)实验八 数/模转换器 (27)实验九 模/数转换器 (30)TPC-2003A通用32位微机接口实验台硬件:PCI接口卡一块;实验台一个;50线扁平电缆一根;自锁紧导线50根。
实验箱上有微机原理硬件实验最常用接口电路芯片,包括:可编程定时器/计数器( 8253 ) 、可编程并行接口( 8255 ) 、数/ 模转换器( DAC0832 ) 、模/ 数转换器(ADC0809)。
另外,还另附加集成电路芯片(8251、74LS273、74LS244、6116)共4片。
实验台上除了上述接口实验常用的集成电路外、还设有I/O地址译码电路、总线插孔、外围电路及通用IC插座等部分组成。
外围电路包括逻辑电平开关电路、LED显示电路、时钟电路、单脉冲电路、逻辑笔、复位电路、七段数码管显示电路、基本门电路、继电器及步进电机、小直流电机的驱动电路等。
接口卡可以插入PC系列微机中任意一个PCI扩展插槽,它的主要功能是将与实验有关的总线信号加以驱动后引到实验台上。
PLX9054PCI总线扩展卡结构,该卡使用PLX9054和CPLD把PCI总线时序转换成50芯ISA 总线时序,提供给微机实验台使用。
PC/AT ( ISA工业标准总线) PC/XT 总线图1 TPC-2003A通用32位微机接口实验台实验台提供的电路1、I/O地址译码电路如图所示,地址空间:280H~2BFH共分8条译码输出线:Y0~Y7,其地址分别是280H~287H;288H~28FH;290H~297H;298H~29FH;2A0H~2A7H;2A8H~2AFH;2B0H~2B7H;2B8H~2BFH,8根译码输出线在实验台“I/O地址”处分别由“自锁紧”插孔引出,供实验选用。
目录第一章概况 (5)1.1硬件说明 (5)1.2软件说明 (5)第二章系统介绍和安装方法 (6)2.1PCI9052性能简介 (6)2.2结构组成 (6)2.3PCI9052主要寄存器的设置 (7)2.4QTH-2008PCI-H实验机与PCI接口卡的连接 (8)2.5驱动程序的安装 (8)2.6使用PLXMON软件 (10)第三章基本接口技术实验 (11)实验一获得PCI设备配置空间 (11)3.1.1 实验要求 (11)3.1.2 实验目的 (11)3.1.3 实验原理 (11)3.1.4 实验内容及说明 (13)3.1.5 实验步骤 (13)实验二基本IO口扩展实验 (13)3.2.1 实验目的 (13)3.2.2 实验内容说明 (13)3.2.3 实验原理图 (14)3.2.4 实验步骤 (14)实验三PCI中断实验 (15)3.3.1 了解PCI9052中断的工作方式 (15)3.3.2 实验目的 (15)3.3.3 实验内容及说明 (15)3.3.4 实验步骤 (16)实验四可编程定时器/计数器8254实验 (16)3.4.1 实验目的 (16)3.4.2实验内容及说明 (16)3.4.3 实验原理图 (17)3.4.4 实验步骤 (17)实验五可编程并行接口8255实验 (18)3.5.1 实验目的 (18)3.5.2 实验说明 (18)3.5.3 实验原理图 (19)3.5.4 实验内容 (19)3.5.5 实验步骤 (19)3.6.1 实验目的 (21)3.6.2 实验内容及说明 (21)3.6.3 实验原理图 (21)3.6.4 实验步骤 (21)实验七16C550通用串行通信实验 (22)3.7.1 实验目的 (22)3.7.2 实验说明 (22)3.7.3 实验原理图 (24)3.7.4 实验内容 (24)3.7.5 实验步骤 (24)实验八A/D转换实验 (25)3.8.1 实验目的 (25)3.8.2 实验内容及说明 (25)3.8.3 实验原理图 (26)3.8.4 实验步骤 (27)实验九D/A转换实验 (27)3.9.1实验目的 (27)3.9.2 实验说明 (27)3.9.3 实验原理图 (28)3.9.4 实验内容 (28)3.9.5 实验步骤 (28)实验十ISD1420语音实验 (29)3.10.1 实验目的 (29)3.10.2 实验内容及说明 (29)3.10.3 实验原理图 (31)3.10.4 实验步骤 (32)实验十一键盘显示实验 (32)3.11.1 实验目的 (32)3.11.2 实验说明 (33)3.11.3 实验内容 (33)3.11.4 实验原理图 (33)3.11.5 实验步骤 (34)实验十二16*16LED中文字幕移动实验 (34)3.12.1 实验目的 (34)3.12.2 实验内容及说明 (34)3.12.3 实验原理图 (34)3.12.4 实验步骤 (35)实验十三128*64点阵式LCD实验 (35)3.13.1 实验目的 (35)3.13.2实验内容及说明 (35)3.13.3 实验原理图 (36)3.13.4 实验步骤 (36)实验十四IC卡读写实验 (38)3.14.2 实验说明 (38)3.14.3 实验内容 (39)3.14.4 实验步骤 (40)实验十五直流电机驱动实验 (40)3.15.1 实验目的 (40)3.15.2实验内容及说明 (40)3.15.3 实验原理图 (41)3.15.4 实验步骤 (41)实验十六步进电机驱动实验 (41)3.16.1 实验目的 (41)3.16.2实验内容及说明 (41)3.16.3 实验原理图 (42)3.16.4 实验步骤 (42)实验十七开关继电器实验 (43)3.17.1 实验目的 (43)3.17.2 实验内容及说明 (43)3.17.3 实验原理图 (43)3.17.4 实验步骤 (43)实验十八光、磁控制电风扇实验 (43)3.18.1 实验目的 (43)3.18.2 实验内容及说明 (43)3.18.3 实验原理图 (43)3.18.4 实验步骤 (43)实验十九电子音乐实验 (44)3.19.1 实验目的 (44)3.19.2实验内容及说明 (44)3.19.3 实验原理图 (44)3.19.4 实验步骤 (44)实验二十串并转换实验 (45)3.20.1 实验目的 (45)3.20.2 实验内容及说明 (45)3.20.3 实验原理图 (45)3.20.4 实验步骤 (45)实验二十一重新定义PCI设备的地址空间 (46)3.21.1 实验要求 (46)3.21.2 实验目的 (46)3.21.3 实验方法 (46)3.21.4 实验结论 (46)第四章高级接口技术实验 (47)4.1初识V X D (47)4.1.1 了解虚拟设备驱动程序(VxD)和虚拟机(VM) (47)4.1.2 Windows 9x/ME的运行及执行环境 (47)4.1.4 VxD简介 (48)4.1.5 VxD开发工具简介 (50)4.2基本V X D实验 (53)4.2.1 实验内容 (53)4.2.2 实验原理 (54)4.2.3 实验步骤及程序参考 (57)4.3W IN32应用程序和V X D之间的通信 (57)4.3.1 实验目的 (57)4.3.2 实验内容 (57)4.3.4 实验原理 (57)4.3.4 实验步骤 (59)4.4为PCI总线扩展卡设计V X D实验 (59)4.4.1 实验目的 (59)4.4.2 实验内容 (59)4.4.3 实验原理 (59)4.4.4 实验步骤 (62)4.5在W INDOWS 9X/ME下获取PCI配置空间 (62)4.6基本I/O输入输出 (65)4.6.1 I/O驱动程序实例 (65)4.6.2 Ring3层应用程序调用QTHPLX.VxD (66)4.6.3 实验步骤 (66)4.7存储器的操作 (66)4.7.1 Windows9x/ME下映射存储空间的处理 (66)4.7.2 映射与解映射VXD的范例 (68)4.7.3 ring3层调用Mem.vxd的范例 (68)4.7.4 实验步骤 (69)4.8在V X D中处理硬件中断 (69)4.8.1 Windows 9x/ME下的中断处理及在ring0产生ring3层指定窗口的消息 (69)4.8.2 中断处理 (73)附录 (74)附录1INF的标准段 (74)附录2配置管理器支持的硬件类型 (75)附录3PCI BIOS函数 (76)附录4V TOOLS D的安装及VC++6.0配置 (78)附录5V X D调用接口说明 (79)附录6QTHPCI集成操作软件使用说明 (82)附录7DEBUG调试软件的使用 (85)附录8T URBO D EBUGGER调试器的使用 (87)第一章概况QTH-2008PCI-H 开发板是启东市微机应用研究所开发设计的高性能的PCI总线开发平台,采用了PLX公司的PCI9052芯片作为PCI的接口芯片,PCI90XX系列PCI接口芯片其低成本、高性能的特点是举世公认的。
目录第一部分综述 (1)第一章32位微机原理教学内容及参考 (1)1.1 32位微机接口技术教学内容 (1)1.2 32位微机接口技术教学参考 (1)第二章QTH—2008PC教学实验仪简要介绍 (2)2.1 系统构成及特点 (2)2.2 32位微机原理教学实验环境 (3)2.3 32位微机实验系统硬件电路简介 (4)第二部分 32位微机原理 (6)第三章32位微机原理概况 (6)3.1 实模式和保护模式 (6)3.2 寄存器组织 (6)3.3 存储器寻址 (9)第四章32位汇编语言程序设计 (10)4.1 汇编语言程序的基本结构 (10)4.2 DOS系统功能调用 (13)第五章32位微机实模式原理实验 (14)5.1 显示程序实验 (14)5.2 数据传送实验 (15)5.3 数码转换实验 (16)5.4 综合程序设计实验 (20)第三部分 32位微机接口技术 (21)第六章基本接口技术实验 (21)6.1 中断特性及8259单一中断应用实验 (21)6.2 PC104 简要说明 (26)6.3 基本IO口扩展实验 (28)6.4 可编程定时器/计数器8254实验 (29)6.5 可编程并行接口8255实验 (31)6.6 通用微型打印机实验 (34)6.7 16C550通用串行通信实验 (35)6.8 A/D转换实验 (39)6.9 D/A转换实验 (41)6.10 ISD1420语音实验 (43)6.11 键盘显示实验 (47)6.12 16*16 LED中文字幕移动实验 (49)6.13 128*64点阵式LCD实验 (51)6.14 IC卡读写实验 (53)6.15 直流电机驱动实验 (56)6.16 步进电机驱动实验 (57)6.17 开关继电器实验 (58)6.18 光、磁控制电风扇实验 (59)6.19 电子音乐实验 (60)6.20 串并转换实验 (61)附录A EMCORE-N513介绍 (62)附录B VTOOLSD的安装及VC++ 6.0配置 (79)附录C QTHPCI 集成操作软件使用说明 (80)C.1 窗口菜单及其命令 (80)C.2 调试实例 (82)附录D DEBUG调试软件的使用 (83)附录E TURBO DEBUGGER调试器的使用 (85)附录F:实验箱外设接口 (88)第一部分综述第一章32位微机原理教学内容及参考QTH 32位微机教学从两个方面来开展:一方面以微机原理为主,旨在让学生掌握32位微处理器在各种工作模式下的工作原理;另一方面以微机接口技术应用为主,旨在让学生掌握各种基本和高级的微机应用技术。
1.1 32位微机接口技术教学内容微机接口技术是把由处理器、存储器等组成的基本系统与外部设备连接起来,从而实现计算机与外部设备通信的一门技术。
学习微机接口技术对微机在工业控制、数据采集和系统控制等领域的应用具有非常重要的作用。
从PC机的结构来看,微机接口技术教学包含基本接口和高级接口两部分。
基本部分应围绕PC 机内部构成原理及常用接口芯片的使用来开展。
学习内容包括对PC机资源的基本操作和常用接口芯片的编程操作,如8253/8254定时/计数控制器,8259中断控制器,DMA直接存储器访问控制器,8250/16550串行接口芯片,8255并行接口芯片,键盘、鼠标接口芯片等等都是学习的对象。
高级接口部分应围绕着总线技术及其应用来开展,其中包括硬件接口设计和软件设计两部分,尤其是在PC 机操作平台从DOS到Windows转变后,掌握基于现代32位微机系统的接口技术,学习在主流操作系统上的应用程序及硬件设备驱动程序的开发便成为重要内容。
1.1.1学习基本接口原理及常用接口芯片的使用从微机系统结构的变化可以看到,PC机的发展保持了向上兼容性,芯片组已经高度集成,低速外围设备需要通过桥芯片或专用控制器才能连接到更高一级速度的总线上。
诸如8254定时/计数器、8259控制器、DMA控制器等控制芯片都已经集成到桥芯片当中,而且这种硬件连接都已经固定,大部分硬件资源被系统分配给特定的应用,操作系统本身还要对硬件进行直接的管理。
因此,基于PC机本身的接口技术教学,最多只能实现验证式操作,而不能够了解接口全部特性及应用方法。
对于一些常用的、PC机内没有的接口,如A/D、D/A转换,存储器扩展等,更没有办法进行实验。
这对提倡开放式的高校教学,无疑有很大的局限性。
为了解除基于PC机进行实验教学带来的各种局限和不便,利用单板机代替微机,并通过一定的控制逻辑,提供和PC机硬件环境一样的实验环境,并且提供PC104总线接口,让学生实践接口连接和芯片编程,这是一种可行的方法。
所使用的带PC104总线的单板机EmCORE-n513是由磐仪公司出产的以NS Geode GX1-300处理器为核心的单板系统。
1.1.2EmCORE-n513简要介绍磐仪的EmCORE-n513是带有与X86兼容的32位NS Geode GX1-300处理器的PC104模块。
由于配置有NS Geode GX1-300处理器、DRAM支持高达256M的SODIMM,所以利用此模块,可以轻松地将系统从386或486升级到586。
不用再担心CPU的安装,不用设置处理器的速度和电压的跳线。
NS Geode GX1-300处理器不需要使用风扇。
模块集成DRAM提高了系统的抗震性。
EmCORE-n513可靠性高,具有极低的功耗,高度集成,先进的多媒体技术和通信等特点。
1.2 32位微机接口技术教学参考32位微机接口技术的教学内容较16位微机的内容增加了许多,基本接口技术部分和16位微机接口的内容基本相同,适合非电类专业以微机应用普及课、电类专业以专业基础课的形式来开展。
第二章QTH—2008PC 教学实验仪简要介绍QTH-2008PC实验系统是为满足各大专院校进行“32位微机原理与接口技术”课程的开放式实验教学而精心设计的,其功能强大,为32位微机原理和32位微机接口技术提供了实验平台。
2.1 系统构成及特点2.1.1系统构成32位微机原理部分的实验平台由一个配置有PC104的单板机(SBC)(附录A)上的编程、调试软件构成。
用户可以通过该平台进行32位计算机下的实验程序编制、运行及调试。
32位微机接口应用部分的平台,用于支持基本接口应用学习。
QTH-2008PC系统为用户提供了一个仿真ISA接口的平台,QTH-2008PC系统还提供了大量开发实验,用户可以参考这些实例快速掌握接口应用的实现方法。
QTH-2008PC提供下列实验内容:表2-1 QTH-2008PC 实验系统硬件内容2.1.2 系统功能及特点1.先进的32位微机原理实验教学平台系统提供了586微机上的调试操作软件,允许用户在32位微机实模式和保护模式下调试并运行实验程序,为用户提供了一个窥探80x86微处理器运行机制的窗口,使用户可以迅速了解32位微机的工作机制和过程,并掌握其编程方法,为学习32位微机接口技术和应用打下基础。
2.完善的基本微机接口技术实验教学平台系统以单板机为主机,通过PC104总线经过逻辑转换而形成ISA总线接口,供基本接口实验使用。
在接口实验单元中,系统提供了各种常用外围接口及其控制应用部件,从而全面支持“微机接口技术”及“微机控制应用”的各项实验内容。
3.对实验设计具有良好的开放性,增强学生综合设计能力实验系统所具有的硬软件结构对用户的实验设计具有良好的开放特性,系统总线及各种外围接口器件都可由用户来操作连接,从而极大地提高了学生的实际和操作能力,避免了单纯验证式实验方式的弊病。
4.采用模块式组合方式,用户可以根据需要选择组件硬件实验采用模块组合方式,用户可以根据自己的需要任意选择组件,极大地提高了实验的灵活性和实用性。
连线采用排线与单线插孔相结合的连接方式,极大地提高了实验效率和直观必,使学生可把注意力集中在硬软件设计和调试过程中。
5.高性能稳压开关电源系统采用了具有抗短路、过流的高性能稳压开关电源,从而可以避免学生实验过程中因接线失误而导致的芯片或整机损坏情况。
2.2 32位微机原理教学实验环境QTH-2008PC集成调试软件,为用户提供了完整的32位微机原理实验调试平台。
该软件不仅可以支持实模式下实验程序的调试,更允许用户在32位机保护模式下进行调试、运行程序。
该软件具有下列一些特征:●全新的WINDOWS界面版本,支持WIN98操作系统●可在线修改、编辑、编译、连接●十分强大的智能书签功能●符合编程语言语法的彩色文本显示,用户可根据个人爱好修改特定和着色功能●先进的错误定位,可直接进入错误位置,无需查找错误信息。
●支持实模式下实验程序的调试2.3 32位微机实验系统硬件电路简介1、电位器输出0~5V电压2、配有带驱动的16个LED发光管电路,用于观察简单的实验结果图2-3-1 电位器输出电压图2-3-2 16个发光管电路3、8路手动电平控制电路,给实验提供简单的高低电平图2-3-3 8路手动电平控制电路4、2路手动单脉冲输出电路,给实验提供单脉冲信号图2-3-4 2路手动单脉冲输出电路5、1路分频器电路,给实验提供不同频率的振荡信号,输入频率为CLOK,则输出频率为CLOK/2,CLOK/4,CLOK/8,CLOK/16 4组选择。
图2-3-5 分频电路6、2路振荡方波信号源:1HZ,32HZ,1024HZ,32.768KHZ,262.14KHZ,1.5MHZ,6MHZ,24MHZ八组选择,给实验提供不同频率的振荡信号图2-3-6 振荡电路第二部分 32位微机原理第三章 32位微机原理概况Intel 80x86家族中的32位微处理器始于80386,兼容了先前的8086/8088、80186和80286。
32位NS Geode GX1-300微处理器全面支持32位数据类型、32位操作和32位物理地址,同时支持实模式、保护模式的运行方式。
在保护模式下的微处理器可以寻址4GB 的物理地址空间,并且支持虚拟存储管理、多任务管理以及虚拟86运行模式。
第二部分全面介绍了32位微处理器在实模式下的工作机制和实验方法。
3.1 实模式和保护模式实模式和保护模式是32位微处理器的两种工作模式。
在实模式下,32位微处理器相当于一个可以进行32位快速处理的8086。
其最大的寻址空间为1MB ,每个段的最大长度为64KB ,且段的起始地址必须是16的倍数。
而在保护模式下,全部的32条地址有效,每个地址段可以寻址的物理空间达到4GB 。
保护模式的存储器管理,采用了扩充的分段机制和可选的分页机制,采用了4个特权级和完善的特权级检查机制,为存储器的共享和保护提供了硬件的支持。
在保护模式下引入了任务管理的概念,使得CPU 从硬件上支持了多任务,也使得任务切换提速,任务环境得以保护。