通用微机原理及接口实验仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种学习微机原理及接口软硬件的教学实验仪器，其本身就带有微处理器、时钟发生器、只读存贮器、键盘显示接口和键盘显示器，其实验部件包括系统总线引出排孔、脉冲发生电路、发光二极管显示单元、开关量输入单元、分频电路、步进电机及驱动电路、数码显示单元、输入输出并行口、定时计数器、中断控制器、Ａ／Ｄ和Ｄ／Ａ转换器等，还扩展了多个ＩＣ通用插座。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种教学实验仪器，特别是一种帮助学生学习微机原理及接口软硬件的教学实验仪器。目前，学生在学习通用微机原理及接口的课程时，其微机教学实验系统为开放式结构，它主要由PC总线扩展卡、实验平台及连接电缆组成，在实验平台上有PC总线扩展槽、总线信号引出的插孔排以及发光二极管显示单元、单脉冲发生器、总线驱动电路、数码显示单元等微机常用外围电路。这种系统为学习微型计算机技术以及科研开发提供了较好的实验环境。但它却存在以下弊端1、实验平台的电源和地线均和计算机内部的电源和地线直接相连，一旦发生短路，则直接影响主机的安全。2、PC总线扩展卡需要插到PC机的总线槽里，如果PC总线扩展卡上信号线之间或信号线和电源线相互短路，亦会影响主机的安全。3、增加总线和电源的负载，影响主机工作的稳定性。4、在插拔PC总线卡时，要打开主机的机箱，使整个实验过程变得复杂。5、实验平台和PC机通过近一米长的68芯电缆线相连，容易造成连接处接触不良的故障，使得实验不能正常进行。6、必须依赖主机才可进行软硬件实验，且某些接口器件如8259A中断控制器和可编程DMA控制器是利用主机内部的器件，则学生只能按主机的约定去使用该器件的剩余功能，无法对该器件产生全面、直观的认识和理解，同样微处理器也是用主机内部的，则学生对微处理器更是没有完整的感性认识和理性认识。本技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种可脱机运行、工作稳定、可靠，便于学生全面、直观了解各接口部件特性的通用微机原理及接口实验仪。本技术的技术解决方案一种通用微机原理及接口实验仪，它包括有中央处理器CPU、时钟发生器IC1、总线驱动器IC2、地址锁存器IC3、只读存贮器IC4和静态存贮器IC5、IC6，其中总线驱动器IC2通过可编程键盘显示器接口IC7与操作键盘M和显示器N相连，其特征在于时钟发生器IC1的输出通过大规模可编程控制器IC8接可编程键盘显示器接口IC7的时钟输入端，总线驱动器IC2输出的数据总线BD同时与并行输入输出口IC9、中断控制器IC10、数模转换器IC11、模数转换器IC12、定时计数器IC13、串行接口IC14、总线引出插座Z5的各对应数据端相连，地址锁存器IC3输出的地址总线BA与大规模可编程控制器IC8的输入端相连，同时与只读存贮器IC4、静态存贮器IC5、IC6、并行输入输出口IC9、定时计数器IC13、串行接口IC14、总线引出插座Z5相连，大规模可编程控制器IC8的输出端19、15、29、28、31、32、17脚分别接只读存贮器IC4、静态存贮器IC5、IC6、定时计数器IC13、串行接口IC14、可编程键盘显示器接口IC7、中断控制器IC10的片选端CS，IC8的输出端37、38、39脚作为扩展接口的片选输出端，IC8的输出端22、27脚分别接定时计数器IC13、串行接口IC14、中断控制器IC10、数模转换器IC11、模数转换器IC12、可编程键盘显示器接口IC7和并行输入输出口IC9的读写控制端，IC8的输出端21、25脚分别接静态存贮器IC5、IC6的读写控制端，数模转换器IC11、模数转换器IC12和并行输入输出口IC9的片选端分别接有供实验用的0832CS、0809CS、8255CS插线孔。本技术采用独立的外接电源方式，故工作稳定可靠，其本身就带有微处理器、时钟发生器、只读存贮器、键盘显示接口和键盘显示器，其实验部件包括系统总线引出排孔、单脉冲发生电路、连续脉冲发生电路、发光二极管显示单元、开关量输入单元、分频电路、步进电机及其驱动直流电机及其驱动电子音响及其驱动电路、数码显示单元、输入输出并行口、定时计数器、中断控制器、A/D和D/A转换器等，还扩展了多个IC通用插座。因此本技术本身就是一个基本的微机系统，可以脱机运行，独立完成微机各种软硬件实验，使学生对微机系统能有全面、直观、深刻的感性认识和理性认识。同时可以完成微机控制实验，如电机控制等。本技术采用标准串行通信接口电路，则也可以根据需要与主机联机，此时本技术和主机采用串行通信方式相连，减轻了主机的总线负载和电源负载，保护了主机的安全运行，而且本技术和主机相连时，用专用电缆线接插，不需要打开主机机箱，操作简单方便，连接线用带护套的三芯电缆线，两头用专用配对接插件，故能保证可靠连接。附图说明图1是本技术的微机部分电原理图；图2是本技术的DMA扩展板实验部分电原理图；图2是本技术的级联中断控制板实验部分电原理图。如图1-3，本技术中，中央处理器CPU可选用型号为8088的集成电路，时钟发生器IC1可选用型号为8284的集成电路，总线驱动器IC2可选用74LS245集成电路，地址锁存器IC3可选用74LS373集成电路，只读存贮器IC4可选用27256集成电路，静态存贮器IC5、IC6可选用62256集成电路，可编程键盘显示器接口IC7可选用8279集成电路，并行输入输出IC9可选用8255集成电路，中断控制器IC10可选用8259集成电路，数模转换器IC11可选用DAC0832集成电路，模数转换器IC12可选用ADC0809集成电路，定时计数器IC13可选用8253集成电路，串行接口IC14可选用8251集成电路，大规模可编程控制器IC8可选用1016E-80集成电路，COMS电平转换器IC15可选用TCL232集成电路，串行接口IC14的串行接收端RXD和串行发送端TXD就通过电平转换器IC15接PC机的串行接收口和串行发送口，实现实验仪和PC机的串行连接。本技术中，总线引出插座Z5的BD数据总线通过DMA扩展板上的IC16数据缓冲接至DMA扩展板上IC23和IC22、IC20对应数据端口D0-D7。总线引出插座Z5的地址总线低8位地址线BA0-BA7通过DMA扩展板上IC18接至IC22对应低8位地址线A0-A7，总线引出插座Z5的地址总线高8位地址线BA8-BA15通过DMA扩展板上IC17接至IC21、IC20、IC22对应高8位地址线A8-A15，总线引出插座Z5的部分控制线分别接至IC19、IC24的输入端1A、1B和IC23的输入端CLK、RST。IC19、IC24的输出端1Y、2Y分别接至IC21的输入I1、IC23的/MEMR、IC22的/WE和IC21的输入端I2、IC23的/MEMW、IC22的/0E端。DMA扩展板上的插线孔8237CS、RMACS分别接至IC24的输入端A、IC21的输入端I4、IC19的输入端A、IC21的输入端I3。IC21的输出端01、02、03、04分别接至IC20的输入端0E、IC16的输入端DIR、IC19的输入端B和IC18的输入端B。IC16可选用74LS245，IC17、IC18可选用74LS244，IC21可选用GAL16V8，IC20可选用74LS373，IC24、IC19可选用74LS257，IC23可选用8237A。由此可以组成DMA数据直接传输系统。总线引出插座Z5的BD数据总线接至级联中断控制板上的IC25对应的数据总线D0-D7上。信号引出插座Z6的信号线接至IC25对应的信号线上。IC25的外部输入信号IR0-IR7、INT2、8259本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用微机原理及接口实验仪，它包括有中央处理器ＣＰＵ、时钟发生器ＩＣ１、总线驱动器ＩＣ２、地址锁存器ＩＣ３、只读存贮器ＩＣ４和静态存贮器ＩＣ５、ＩＣ６，其中总线驱动器ＩＣ２通过可编程键盘显示器接口ＩＣ７与操作键盘Ｍ和显示器Ｎ相连，其特征在于时钟发生器ＩＣ１的输出通过大规模可编程控制器ＩＣ８接可编程键盘显示器接口ＩＣ７的时钟输入端，总线驱动器ＩＣ２输出的数据总线ＢＤ同时与并行输入输出口ＩＣ９、中断控制器ＩＣ１０、数模转换器ＩＣ１１、模数转换器ＩＣ１２、定时计数器ＩＣ１３、串行接口ＩＣ１４、总线引出插座Ｚ５的各对应数据端相连，地址锁存器ＩＣ３输出的地址总线ＢＡ与大规模可编程控制器ＩＣ８的输入端相连，同时与只读存贮器ＩＣ４、静态存贮器ＩＣ５、ＩＣ６、并行输入输出口ＩＣ９、定时计数器ＩＣ１３、串行接口ＩＣ１４、总线引出插座Ｚ５相连，大规模可编程控制器ＩＣ８的输出端１９、１５、２９、２８、３１、３２、１７脚分别接只读存贮器ＩＣ４、静态存贮器ＩＣ５、ＩＣ６、定时计数器ＩＣ１３、串行接口ＩＣ１４、可编程键盘显示器接口ＩＣ７、中断控制器ＩＣ１０的片选端ＣＳ，ＩＣ８的输出端３７、３８、３９脚作为扩展接口的片选输出端，ＩＣ８的输出端２２、２７脚分别接定时计数器ＩＣ１３、串行接口ＩＣ１４、中断控制器ＩＣ１０、数模转换器ＩＣ１１、模数转换器ＩＣ１２、可编程键盘显示器接口ＩＣ７和并行输入输出口ＩＣ９的读写控制端，ＩＣ８的输出端２１、２５脚分别接静态存贮器ＩＣ５、ＩＣ６的读写控制端，数模转换器ＩＣ１１、模数转换器ＩＣ１２和并行输入输出口ＩＣ９的片选端分别接有供实验用的０８３２ＣＳ、０８０９ＣＳ、８２５５ＣＳ插线孔。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈菊华，施江杰，
申请(专利权)人：陈菊华，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]