微机接口实验指导书.doc

微型计算机技术
实验指导

一、TPC-H通用微机接口实验系统介绍
1概述
2各模块电路在实验台上的位置
3各模块电路介绍
4实验台使用说明
二、接口技术实验
1I/O地址译码
2存储器读写
3简单并行接口
4可编程定时器／计数器
5可编程并行接口
6七段数码管
7交通灯控制
8中断
9DMA传送
10数/模转换器
11模/数转换器
12串行通信
附录实验连线指导

TPC-H通用微机接口实验系统介绍

一、概述
“TPC-H通用微机接口实验系统”是清华同方推出的微机硬件实验教学设备。仪器硬件包括接口卡、实验台（箱）两部分组成，两者之间通过50线扁平电缆相连。接口卡插入PC系列微机中扩展插槽中，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，同时引出信号有与“中断”和“DMA”实验操作有关的信号以及+5V、+12V、-12V电源。另外，接口卡上设有一个跳线开关(JP)用于选择中断请求信号：IRQ2、IRQ3、IRQ4、IRQ7中的一个作为中断请求信号。
实验台上设有I/O地址译码电路、总线插孔、接口实验常用集成电路、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。
在该教学实验设备上可以根据课时计划安排微机接口实验，也可以在此基础上根据实验教学大纲中要求重新设计新的实验项目。

图1TPC-H通用微机接口实验系统

二、各模块电路在实验台上的位置

图2实验系统面板
三、各模块电路介绍
1、I/O地址译码电路
如图-3所示，这里选用PC机未用的地址空间：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。

图3I/O地址译码电路

2、总线插孔
采用“自锁紧”插座在标有“总线”区引出数据总线D7～D0；地址总线A9～A0；读、写信号、；中断请求信号IRQ；DMA请求信号DRQ1；DMA响应信号、；及AEN信号，供学生搭试各种接口实验电路使用。

3、时钟电路
如图-4所示，可以输出1MHZ、2MHZ两种信号，供A/D转换器、定时器/计数器、串行接口实验使用。

图4时钟电路

4、逻辑电平开关电路
如图-5所示，实验台右下方设有8个开关K7～K0，开关拨到“1”位置时开关断开，输出高电平，向下打到“0”位置时开关接通输出低电平，电路中串接了保护电阻，使接口电路不直接同＋5V、GND相连，可有效地防止因误操作、误编程损坏集成电路现象。

图5逻辑电平开关电路图6LED显示电路

5、LED显示电路
如图-6所示，实验台上设有8个发光二极管及相关驱动电路（输入端L7～L0），当输入信号为“1”时发光，为“0”时灭。

图7七段数码管显示电路

6、七段数码管显示电路
如图-7所示，实验台上设有两个共阴极七段数码管及驱动电路，段码为同相驱动器，位码为反相驱动器，从段码与位码的驱动器输入端（段码输入端：a、b、c、d、e、f、g、dp，位码输入端：s1、s2）输入不同的代码即可显示不同数字或符号。

7、单脉冲电路
如图-8所示，采用RS触发器产生，实验者每按一次开关即可以从两个插座上分别输出一个正脉冲及负脉冲，供“中断”、“DMA”、“定时器/计数器”等实验使用。

8、逻辑笔
如图-9所示，当输入端Ui接高电平时红灯（D2）亮；接低电平时绿灯亮。

图8单脉冲电路图9逻辑笔

9、继电器及驱动电路
如图-10所示，实验台上设有一个＋5V直流继电器及相应的驱动电路，当其开关量输入端输入数字量“1”时，继电器动作：常开触点闭合、常闭触点断开。通过相应的实验使学生了解开关量控制的一般原理。

图10继电器及驱动电路图11复位电路

10、复位电路
如图-11所示，能在上电时，或按下复位开关S2后产生一个高电平的复位信号供8255、8251等接口芯片使用。

11、接口集成电路
实验台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），这里芯片与CPU相连的引线除片选信号外都已连好，与外界连接的关键引脚在芯片周围用“自锁紧”插座引出，供学生实验时使用。其中数/模转换器附有双极性输出，模/数转换器附有双极性输入插座。具体电路可见下面实验说明。

12、跳线开关（JP）
实验台上