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第一章 实验系统性能特点
§1.1 性能特点
1. 用主频为 4.77MHZ 的 8088CPU 为主 CPU，并以最小工作方式构成系统 。
2. 系统以二片 62256 静态 RAM 构成系统的 64K 基本存， 地址围为 00000H~0FFFFH。其中
00000H~004FFH 为系统数据区，00500H~00FFFH 为用户数据区，01000H~0FFFFH 为用户程序区，另配一片32K EPROM 存放系统程序和实验程序，地址围为 F8000H~FFFFFH 。
3. 带键盘显示器，采用进口键座、彩色字符键帽，具有一键多功能特性。能单机独立58，为实验程序
的调试带来方便。
4. 备有一组正负单脉冲和两组连续脉冲(1MHZ、2MHZ)发生电路。
5. 自带各种机电控制接口电路：继电器及驱动电路、直流电机转速测量及控制驱动电路、步进电机及
驱动电路、电子音响及驱动电路，温度测量与控制电路。
6. 提供各种微机常用 I/O 接口芯片：包括定时/计数器接口芯片 (8253A)， 并行接口芯片(8255A)，
A/D转换芯片(0809)，D/A转换芯片( 0832) ， 中断控制器接口芯片(8259A)，键盘显示接口芯片(8279A)，串行通信接口芯片(8251A)， DMA 控制器8237A等。 7. 提供标准RS232异步通信接口，以联接IBMPC及其兼容机 。
8. 提供USB接口控制电路，可方便学生进行USB接口应用软硬件实验。 9. 实验电路连接采用自锁紧插座及导线，消除接触不良现象 。 10. 电路设计中增加保护措施，有效避免学生因错接而损坏器件 。 11. 配备中文WINDOWS9X/2000/XP界面调试软件及实验演示软件 。 12. 系统可以单步、断点、连续等方式调试运行各实验程序 。
§1.2 系统资源分配
8088有一兆存储空间，系统提供给用户使用的空间为00000H~0FFFFH， 用于存放调试实验程序，具体分配如下表：
中断矢量区 系统数据区 系统栈区 用户数据区 用户程序区 用户栈区 00000H~000FFH 00100H~004FFH 00500H~00FFFH 01000H~0FFFFH
中断矢量区 00000H~00013H 作为单步 (T)、断点 INT3、无条件暂停 (NMI) 中断矢量区，用户也可以更改这些矢量，指向用户的处理，但失去了相应的单步、断点、暂停等系统功能。
§1.3 输入/输出接口地址的分配
电路名称 提供给用户的扩展I/O口 口地址 Y0：000H~00FH Y6：060H~06FH Y7：070H~07FH .. .
CS3： 通道0计数器048H 8253A定时/计数器接口 通道1计数器049H 通道2计数器04AH 通道3计数器04BH 8259A中断控制器接口 CS6： 命令寄存器020H 状态寄存器 021H CS5：数据口 0DEH 命令状态口 0DFH CS4：数据口 050H 命令口 051H 8279A键盘显示口 8251A串行接口
§1.4 系统提供的实验容
1、 使用ADC0809的A/D转换实验 2、 使用DAC0832的D/A转换实验(一) 3 、使用DAC0832的D/A转换实验(二) 4 、8255A可编程并行口实验(一) 5、8255A可编程并行口实验(二) 6、 8253A定时/计数器实验
7 、使用8259A的单级、串级中断控制实验 8、 使用8251A的串行接口应用实验(一)
9 、使用8251A的串行接口应用实验(二) 双机通讯 10 、8279A可编程键盘显示接口实验 11 、直流电机转速测量与控制实验 12 、步进电机控制实验 13、继电器控制实验 14 、存贮器读写实验
15、 使用8237A可编程DMA控制器实验 *16、电子琴实验 **17、压力测量实验 18、温度测量实验
19、USB接口应用实验
*20、用8253和8259设计电子表 *21、用D/A、A/D实现闭环测试
*22、用0832和8255实现对直流电机的调速控制 *23、计数器实验
注：实验序号前打上“*”为综合应用实验；“**”为扩展实验， 需配置选件。
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第二章 实验系统结构
§2.1 总体框图
实验系统总体原理框图如下：
8088CPU
D0-D7
总线插座
DB 74LS245 晶振 8 2 8 4 复位 CLK A8-A19 RST /RD /WR IO/M /ALE 74LS273 A0-A15 D0-D7 EPROM CS1 MEMR A8-A19 A0-A7 FPGA BD0-BD7 BA0-BA15 MEMR MEMW IOW IOR CS7 CS6 CS5 CS4 CS3 CS2 70-7FH 60-6FH 00-0FH RST CLR
图2－1
§2.2 元件位置图
见 图2－2
§2.3 通用外围电路
实验系统中设计了一系列实验所必需的通用外围电路： 包括时钟电路、单脉冲发生电路、继电器及驱动电路、直流电机 及驱动电路、 步进电机及驱动电路、 电子音响及驱动电路。另外，系统中设计了系统总线扩展插座 。
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1、 连续脉冲发生电路
如图2－1所示，可以输出 1MHZ、2MHZ 两种时钟信号，供 0809A/D 转换器、8253A定时器/计数器、8250A串行接口实验使用 。 1MHZ470RA41910UA31C74LS008103CA4112UA31D13Y4174LS0011470RA42VCC1234UA41AR1DC1S74LS7452MHZVCC13121110UA41BR2DC2S74LS74986CA42101GND4.0M 图2－1 2、 单脉冲发生电路
如图2－2所示，采用 RS 触发器产生±单脉冲。实验者每按一次AN 按钮，即可以从两个插座上分别输出一个正脉冲 SP 及负脉冲 /SP ，供“中断”、“DMA”、定时器/计数器等实验使用 。 VCCRA313.6K1UA31A74LS0031174LS04UA32D74LS00UA31B6974LS048SPUA32E10/SP 12AN324RA323.6KGND5 图2－2
3、 继电器及驱动电路
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现代自动化控制设备中都存在一个电子与电气电路的互相联结问题。 一方面要使电子电路的控制信号能够控制电气电路的执行元件(电动机、电磁铁、电灯泡等)；另一方面又要为电子电路的电气设备提供良好的电隔离，以保护电子电路和人身的安全。电子继电器便能完成这一桥梁作用。
如图 2－3 所示，实验系统上设有一个+5V直流继电器及相应的驱动电路，当其开关量输入端“JIN”插孔输入数字电平“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 。 VCCGND41JZJDQ1-5VGC21RC235L_13312JB2D51IN4001DMJK8550300DJDJ6L_14UA32CVCC330RC51330RC52GNDGC22RC2430058050VCCJIN 图2－3 图2－4 4、 直流电机及驱动电路
如图2－4所示，系统中设计有一个+5V直流电机及相应的驱动电路。小直流电机的转速是由加到其输入端\的脉冲电平及占空比来决定的， 正向占空比越大转速越快，反之越慢。驱动电路输出接直流电机。
5、 步进电机及驱动电路
步进电机是工业控制及仪表中常用的控制元件之一， 它有输入脉冲与电机轴转角成
比例的特征，在智能机器人、软盘驱动器、数控机床中广泛使用，微电脑控制步进电机最适宜。系统中设计使用20BY－0型号步进电机，它使用+5V直流电源， 步距角为18度，电机线圈由四相组成。如图2－5所示，即A、B、C、D四相。 驱动方式为二相激磁方式，各线圈通电顺序表如下表2－1所示。驱动器输出BDJ—A～D接步进电机。
VCCRC13680RC14680RC15680RC16680DC14DC13DC12DC11UC11D0D1D2D3D4D5D6D7300P347813141718111D1D2D3D4D5D6D7D8CLKCLR74LS273UB42C74LS02UC12Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q8256912151619GND12345678IN1O1IN2O2IN3O3IN4O4IN5O5IN6O6IN7O7GNDCPU+52003DC31161514131211109BDJ-ABDJ-BBDJ-CBDJ-DWD2RC12VCC510GND10CLRVCC8IOW9CS_273 图2－5 6、 电子音响及驱动电路
如图2－6所示，音响电路的控制输入插孔为“SIN”，控制输入信号经 三极管 放大后接喇叭。
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微机接口实验指导
