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渭南师范学院

数学与信息科学学院实验册

《微机原理与接口技术实验》

班级：

学号：

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二〇一四年九月

微机原理与接口技术实验指导书

前 言

微机原理与接口技术是一门实践性很强的学科，学习时必须做到理论联系实际，亲自动手做实验，才能达到预期的目的。通过实验使学生能对理论部分的内容有进一步的认识，掌握微机原理与接口技术，提高汇编语言程序设计的能力。

微机原理与接口技术实验包括软件实验和硬件实验。软件实验力求使学生掌握汇编程序设计方法。硬件实验主要侧重于引导学生如何设计、调试硬件线路，如何编写和调试接口程序。

实验要求如下:

一、实验前必须对实验内容进行充分预习，以便达到实验效果。

二、实验前后应仔细检查实验平台，防止导线、元件等杂物落入装置内。 三、做接口实验时，程序运行期间不可关闭实验平台电源，否则可能死机。实验平台电源“关机”到再次“开机”的时间间隔不能少于30秒。

四、实验室不得大声喧哗，保持实验室内卫生，严禁吸烟和随地吐痰

五、实验操作须按规程进行，不要带电操作，尤其不要多线一起拉拔操作以防短路，防止损坏实验设备。

六、正确记录实验步骤及结果，做完实验，应正确关闭设备并摆放整齐。 七、如有设备损坏、丢失，须及时报告。

八、实验报告按要求完成，报告的格式要规范，包括实验目的、内容、实验步骤（方法）、实验结果与分析。重点是对实验现象及问题如实记录和实验总结。

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第一章 TD-PIT+实验系统概述

1.1 TD-IT+实验系统简介

实验系统通过PCI总线扩展的形式将32位高速总线连接到实验平台上，在实验平台上实现了面向80x86应用的32位系统总线。在提供的Tddebug集成调试环境下，可以进行80x86系列32位微机实模式和保护模式下汇编程序的编写、运行及调试。结合实验平台上丰富的实验单元，可完成多种接口实验。从而全面支持32位微机原理与接口技术的实验教学内容。系统同时还提供了大量基于Windows的驱动程序开发实验（VxD和WDM），用户可以参考这些实例快速掌握Windows下的驱动程序开发方法。

1.2 TD-PIT+实验系统的硬件环境

1.2.1 概述

TD-PIT+实验系统硬件主要由 PCI 总线扩展卡和 TD-PIT+实验平台构成。PCI 总线扩展卡包括 PCI 总线接口电路和系统配置电路以及扩展总线插座。主要实现 PCI 总线接口以及将 32 位总线的引出。

TD-PIT+实验平台上的电路结构主要分两部分：系统总线单元电路和实验单元电路。是微机接口实验的主要操作平台。实验平台结构如图 1-1 所示。

图1-1 TD-PIT+实验平台结构图

1.2.2 系统总线单元电路

系统总线单元实现了 80x86 微机系统主要的系统总线信号，符合80x86总线时序标

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准。满足 80x86 时序标准的接口电路均可以直接连接到该总线上。总线信号说明如表1-1所示。

表1-1 系统总线信号说明 信号名称 XD[31:0] XA[23:2] 含义 32位数据总线 22位地址总线 XMER、XMEW、XIOR、XIOW 存储器读写信号、I/O读写信号 IOY0 、IOY1、 IOY2、 IOY3 I/O空间片选信号 MY0、MY1、MY2、MY3 BE0、BE1、BE2、BE3 HOLD、HLDA IOM/ INTR CLK PCLK RST、RST# 存储器空间片选信号 32位数据字节使能信号 总线保持请求和总线保持响应信号 存储器/输入输出总线周期定义信号 中断请求信号(上升沿有效) 系统时钟 CLK = 1.041667MHz 扩展时钟 PCLK = 1.8432MHz 系统复位信号 实验系统向PC机申请了接口实验所需的配置资源。其中包括16MB的存储地址空间、256字节的I/O地址空间和一个中断请求线。中断请求线是映射到PC机内15个中断线中的一个。系统总线单元将地址空间进行了译码，各提供 4 个片选信号，片选信号同偏移地址空间对应关系如表1-2所示。用PC机分配的I/O或存储器空间始地址加上这个偏移地址，就是实验系统中端口占用的实际地址。PC机分配的起始地址由实验系统附带的配置资源检查程序 CHECK.EXE获得。

表1-2 片选信号对应偏移地址范围

片选信号 偏移地址范围 片选信号 IOY0 IOY1 IOY2 IOY3 00~3FH 40~7FH 80~BFH C0-FFH MY0 MY1 MY2 MY3 偏移地址范围 000000~3FFFFFH 400000~7FFFFFH 800000~BFFFFFH C00000~FFFFFFH

1.3 微机接口技术实验操作说明

1.3.1．CHECK检查资源程序

在设计接口实验程序时，关系到接口资源使用的问题。当实验系统安装到一台PC机中时，PC机就为实验系统分配了实验系统申请的相应的接口资源。其中包括I/O、存储器和中断线。具体资源内容通过实验软件目录中的CHECK.EXE程序得出。

例如实验系统安装到某台PC机中，运行CHECK.EXE程序显示画面如图1-2所示。图中显示了实验系统在该PC机所得到的I/O和存储器空间始地址以及中断号相关信息。

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图1-2 系统资源显示

1.3.2 实验程序中资源设置举例

(1) 使用I/O资源

;T8255-1.asm

;8255基本输入输出实验

;***************根据CHECK配置信息修改下列符号值**************** IOY0 EQU 9C00H ;片选IOY0对应的端口始地址

;***************************************************************** MY8255_A EQU IOY0+00H*4 ;8255的A口地址 MY8255_B EQU IOY0+01H*4 ;8255的B口地址 MY8255_C EQU IOY0+02H*4 ;8255的C口地址

MY8255_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8255的控制寄存器地址 (2) 使用中断资源

;T8259-1.asm

;单一中断应用实验

;***************根据CHECK配置信息修改下列符号值**************** INTR_IVADD EQU 01CCH ;INTR对应的中断矢量地址

INTR_OCW1 EQU 0A1H ;INTR对应PC机内部8259的OCW1地址 INTR_OCW2 EQU 0A0H ;INTR对应PC机内部8259的OCW2地址 INTR_IM EQU 0F7H ;INTR对应的中断屏蔽字

PCI_INTCSR EQU 9438H ;PCI卡中断控制寄存器地址

;*****************************************************************

1.3.3 Tddebug软件的主菜单

Tddebug集成软件集编辑、编译、链接和调试等多功能于一体，为用户提供一个学习32位微机原理及接口技术软件设计的实验平台。

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