微机原理实验三TPC装置系统IO与存储器.docx

实验三TPC装置系统，I/O与存储器

一.实验目的与内容（概述）

了解掌握TPC实验系统的基本原理和组成结构，学会测试检查TPC-PCI总线转接卡地址。
正确掌握I/O地址译码电路的工作原理，学会动态调试程序DEBUG/TD的直接I/O操作方法。
学会利用I/O指令单步调试检查硬件接口功能，学会利用示波器检测I/O指令执行时总线情况。
进一步熟悉8086/8088及PC机的分段存储特性，了解存储器扩展原理，完成编程及测试。
观察了解TPC-2003A实验系统的基本原理和组成结构，测试基本单元电路功能，熟悉各部分辅助电路的使用。
通过Win/XP控制台硬件信息或测试程序检查TPC-PIC总线转接卡地址，并记录。
I/O地址译码测试参考电路连线，分析电路原理，分别利用动态调试程序直接I/O操作功能和单步功能测试。

二.基本实验原理（或基本原理）
1.TPC扩展卡I/O和存储器基地址
PCI总线扩展卡将PCI总线转换为伪ISA总线信号，由于PCI总线结构支持即插即用（p&p）功能，每台微机分配给PCI扩展板的资源是浮动的，因此分配给设备的I/O基地址、存储器基地址空间及INT中断号会因微机的不同而有所变化。
查看资源的方法有两种：
直接在windows下利用控制面板查看；
在开机启动时进入纯DOS运行，运行读PCI硬件资源的程序来获得。

三.方案实现与测试（或调试）

在Windows环境下获得板卡资源的方法，分三步完成：
参考实验指导书安装接口卡及其驱动程序；
启动微机并打开“控制面板”->“系统”->“设备管理器”，找到“微机教学实验系统”，打开“TPC”，点击资源看到占用的存储器和中断资源，找到两个输入输出范围，其中一个是PCI接口芯片上的设置寄存器组占用的I/O地址空间，另一个是TPC设备的I/O地址空间；两个内存范围一个是PCI接口芯片占用的mem地址空间，另一个是TPC设备的mem地址空间。

实验中PCI接口芯片的输入输出范围是E800H-E8FFH；
TPC设备的输入输出范围是EC00-EC7FH；
TPC设备的内存范围是FEA00000H-FEAFFFFFH。
用记录下的实际基址值替换每个汇编程序头中定义行中的值，并重新编译链接即可。

I/O译码测试电路
实验电路如下，74LS74为D触发器，74LS138为地址译码器。

动态调试程序DEBUG/TD的直接I/O操作方法。
命令行方式下直接启动debug.com，在命令符-后直接键入OEC0001回车即可，其中01H为输出量，EC00H为端口地址。
实验现象：将输出接到8×8点阵显示，会看到一排的点阵灯被点亮。修改输出代码，将看到其他的行或列或某个点的灯被点亮。

TD模式下，将光标置于代码区右击可得到代码区局部菜单，选则Outbyte，编辑输出的地址和内容即可。

按图链接触发器的电路，实验电路中D触发器CLK端输入脉冲时，上升沿使Q端锁存输出高电平，使L7发光，CD端为低电平时L7灭。
实验现象：可以看到L7闪烁发光。

程序片段：
mainprocfar
start:movax,stacks
movss,ax
movdx,outport1
outdx,al
calldelay
movdx,outport2
outdx,al
calldelay
movah,1
int16h
jestart
movah,4ch
int21
mainendp
四．分析与总结

通过实验前阅读基本实验书和装置的介绍，了解了TPC实验系统的基本原理和组成结构，学会了初步测试检查TPC-PCI总线转接卡地址。同时对I/O地址译码电路的工作原理有了一定的了解，了解了动态调试程序的直接I/O操作。
地址译码器用A9-A3进行译码。译码输出端Y0-Y7在实验台上“I/O地址”输出端引出，每个输出端包含8个地址，Y0：280H-287H，Y1：288H-28FH等。当CPU执行I/O指令且地址在280H-2BFH范围内，译码器选中，必有一根输出负脉冲。
用D触发器输出控制L7亮灭的实验中，通过让Y4、Y5交替输出负脉冲，控制L7闪烁发光，时间间隔通过软件延时实现。