微（wēi）機（jī）原理與接口技術實驗室,微機原理係統實（shí）驗箱
2025-12-23 08:16微機接口（kǒu）技術實驗室是服務於微機原理與接口、單片機技術等課程的基（jī）礎實驗室，主要設備有計算機和實驗（yàn）箱，安裝有ASM86、TDPIT、Keil等軟件，支持匯編語言和C語（yǔ）言，觀察仿真微機、單片機內部運（yùn）行過程（chéng），控製外圍接口器件。實（shí）驗室（shì）還備（bèi）有部分邏輯（jí）分析儀、示波器、信號源等設備，並安裝MDK、IAR等軟件，麵向學生課餘學習MSP430、STM32等單片機的學習。
目前承（chéng）擔信息、電子、機械（xiè）學生相關課（kè）程的實驗、課（kè）程設計及畢業設計，並向學（xué）生開放。
一、主要的實驗內（nèi）容有：
1．職業技能訓練—加工中心中（zhōng）級技能訓練；
2．職業技能訓練—加工中心高級技能訓練；
3．職業（yè）技能訓練—數控（kòng）車中級（jí）技能訓（xùn）練；
4．職業技（jì）能訓練—數控車高級技（jì）能訓練；
5．職業技能拓展（zhǎn）訓練—加工中心技師技能訓練；
6．職業技能拓展訓練—數控車技師技能訓練（liàn）。
二、實驗室（shì）主要的配置設備：
A、MYDPJ-05計算機組原理微機原理與接口技術綜合實驗裝置
一）硬件概述
Dais-163C係列通用型原理與接口技術教學實驗係統是Dais-2CPU+的升級換代產品，沿用多核架構技（jì）術，全麵支持16位（wèi）微機原理與接口技（jì）術（shù）、單片機係統的開發與（yǔ）實驗，具有較（jiào）強的（de）通用性，為原理與（yǔ）接口技術的教學構（gòu）建了一個全開放、可開發的實驗環境。
二）軟（ruǎn）件概述
支持匯編語言和C語言的源程（chéng）序級（jí）編程與調試，支持寄存器（qì）、內存和外設（shè）接口芯片的（de）非編程讀寫（xiě）操作，支持（chí）X86程序的INT 21h功能調用，滿足實模式和保護模式下微機（jī）原理與（yǔ）接口的實驗需求。
三）開放特性（xìng）
係（xì）統采用雙核架構，由管理CPU支撐（chēng）係統集（jí）成開發（fā）環境的運作，承（chéng）擔與PC聯機調（diào）試時通信數據交換（huàn）所產生的硬件消耗，呈現給用戶的是一個完整而（ér）又透明、資源充分開（kāi）放的32位微處理（lǐ）器。
四）總線（xiàn）特性
係統開放了總線（xiàn）寬度的動態選擇（zé）機製，把總線（xiàn）寬度控製“BS8”列入用戶可定義的（de）範圍，為了簡（jiǎn）化電路連接，係統對該輸入信號有缺省定義，為“16位內存”和“8位I/O”，即當用戶訪問16位（wèi）存儲（chǔ）器、8位I/O接口時（shí）可忽略對（duì）“BS8”端的定義與連接。同時將高低（dī）字節允許（xǔ）信號（hào）BHE、BLE列入擴展定義的範圍（wéi），支持字節（8位）、字（16位）、雙字（32位）共三類指令的擴展尋址，並把DMA操作期間的（de）字節（jiē）定義融入到BHE、BLE選通端，使其（qí）擴展特性與微機實際應用無縫結合。
五）通用特性
係統以（yǐ）多核架構技術為支撐，充分支持32位80386、16位8086/8088係列微處理器、MCS-51／96係列單片（piàn）機，各CPU模塊可按用（yòng）戶需求進行靈活配置。
六）連線方式
係統（tǒng）提供了扁（biǎn）平線、排線和單線相結合的電路連線方式：數據總線、地址總（zǒng）線、控製總（zǒng）線及8芯以上的接口采（cǎi）用扁平連接或排線連接；讀（dú）寫控製（zhì）、選（xuǎn）通端采用單線連接，進一步優化了電路的搭接方式，提高了電（diàn）路的連接效率（lǜ）。
七）安全特性
係統引出的擴展總線均由隔離器件驅（qū）動，“隔離”設計保障了CPU核的安全（quán），避免了誤操作、誤連線對CPU造成的損傷；“驅動（dòng）”設計的目的提高了係統擴展總線的穩定性和可靠性。另外係統內置（zhì）了（le）具有短路保護、過流保護的高（gāo）性能穩（wěn）壓開關電源，進（jìn）一步保障了係統的安全性。
八）虛擬儀器（qì）
係統集成了虛擬示波器、虛擬（nǐ）電壓表功能，可測量實驗（yàn）中實際產生（shēng）的模（mó）擬信號、數字信號，通（tōng）過PC軟件顯示波形和電壓值，支持波形X-Y縮放，並可將波形（xíng）保存為BMP圖片用於實驗報告（gào）。
九）微機原（yuán）理與接口實驗項目（mù）
微機原理及其程序設計實驗
係統（tǒng）認識實驗
數製轉換實驗
十六進製數（shù）轉換為十進製數
十進製數轉換為十六進製（zhì）數（shù）
碼製轉換實驗
ASCII碼（數字符）轉換為十六（liù）進製數
十六進製數轉換為ASCII碼
ASCII碼（數字符）轉換為十進（jìn）製數
十進製數轉（zhuǎn）換為ASCII碼
十進製數的ASCII碼轉換為BCD碼
十進製BCD碼轉換為二進製數
運算類編程實驗
二進製雙精（jīng）度加法運算
十（shí）進製的BCD碼減法運算
乘法運（yùn）算
分支程序設計實（shí）驗
循環（huán）程序設計實驗（yàn）
計算（suàn）S＝1＋2×3＋3×4＋4×5＋…＋N（N＋1）
求（qiú）某數（shù）據（jù）區內負數的個數
排序程序設計實驗
氣泡排序法
學（xué）生成績名次表
子程序設計實驗
求（qiú）無符號字節序列中的最大值和最小值
求（qiú）N！
查表程序設計實驗
INT 21h輸入輸出程序設計實驗
顯示A~Z共26個大寫英文字母
INT 21H功能調用示例程（chéng）序實驗
在C語言使用INT 21h功能調用
PC鍵盤下傳實驗箱七段碼顯示
實驗箱鍵盤上傳PC屏幕顯示
微機（jī）接口及其應用實驗
存儲器擴展實驗
8259中斷控製器實驗
8259單級中斷控製
8259多級中斷控製
I/O擴展實驗（8位／16位）
8255並行口實驗
8255 A/B/C口輸出方波
8255 PA輸入／PB輸出
8255控（kòng）製（zhì）交通燈
8253定時／計數器應用實驗（yàn）
8251串行通信應用實驗
鍵盤掃（sǎo）描及顯示設計（jì）實驗
8279鍵盤與顯示設計
8255鍵盤與顯示（shì）設計
8237可編（biān）程DMA控製器實驗（yàn）
A/D模數轉換實驗
D/A數模轉換實驗
LCD 128×64圖形液晶實驗
LED 16×16點陣顯示實驗
音頻（pín）驅動實驗
繼電器（qì）控製實驗
步進電機控製實驗
直流電機調速實驗
DS18B20數字溫度（dù）傳感器實驗
V/F電壓頻率轉換實驗
PWM輸出實驗
DS1302實時時鍾（zhōng）
紅外遙控實驗
十）MCS-51單片機實驗項目
單（dān）片機原理實驗
係（xì）統認識（shí）實驗
數製轉換（huàn）實驗
BCD整數（shù）轉換為二進製整數
二進製整數轉換為十進製整數
運算（suàn）程（chéng）序設計實驗
多字節加法程序
雙字節無符號數乘法（fǎ）
雙字節除法
查表程序設計實（shí）驗
采用查表的（de）方法（fǎ）將16進製數轉換為ASCII碼
通（tōng）過查表實現y=x2
數據排序實驗（yàn）
位操作實驗
單（dān）片機集成功能模塊實驗
數字量輸入輸出（chū）實（shí）驗
P1口I/O實驗
P1口流水燈實驗
中斷（duàn）控製實驗
定時器中斷
外部中斷（duàn）
定時（shí）／計數器實驗
定時器實驗
計數器實驗
串行通信實驗
自發自（zì）收實驗
雙機通信實驗
片內（nèi）看門狗應用實驗（yàn）
片（piàn）內（nèi）EEPROM應用實（shí）驗
單片機接口應用實驗
存儲器擴展實驗
I/O擴展實驗
8255並行口實驗
8255 A/B/C口輸出方波
8255 PA輸入／PB輸出
8255控製交通燈
A/D 0809模數轉換實驗
D/A 0832數模轉換（huàn）實驗
鍵盤與顯示設（shè）計實驗
8279鍵盤與（yǔ）顯示設計（jì）
8255鍵（jiàn）盤與顯（xiǎn）示設計
LCD 128×64液晶顯示實驗
LED 16×16點陣顯示實驗
音頻驅動實驗
繼（jì）電器（qì）控製實驗
步進電機控製實驗
直流電機控製實驗
DS18B20數字溫度傳感器實驗
溫（wēn）度測量
溫度控製
V/F轉換實驗
PWM輸出（chū）實驗（yàn）
DS1302實時時鍾實（shí）驗
紅外遙（yáo）控實驗
8251串（chuàn）行通信實驗
8253定時計數實驗
8259中斷控製實驗
計算機組成原理部分：
一）係統特點（diǎn）
結構清晰、實時監（jiān）視（shì）：各單元部件都以計算機的結構（gòu）模型布局，各寄存器、部件均有LED數碼管顯示（shì）其值，兩個數（shù）據流（liú）向指示燈（dēng），以最直觀、清晰的方式重現計算機的組成結構，並（bìng）可構造出不同結構及複雜程度的8／16位原理（lǐ）型計（jì）算機（jī）。
開放式設計：實驗（yàn）係統的軟硬件具有（yǒu）完全的開放特性，運算器、控（kòng）製器及微程序指定的（de）格式及定義允許用戶（hù）進行修改和重新設（shè）計。實驗係統的運算器采用了EDA技術（shù）設計，出廠時已提供一（yī）套能進行加、減、與、或、帶進位（wèi）加、帶進位減、取反、直通八（bā）種運算方式的方案，用戶可自行重新設（shè）計並通過JTAG 口下載。控製器微（wēi）指令格式及定義可重新設計。8位（wèi）數據線、8位地址線、控製信號（hào）均已引出，40 芯鎖進插座幫（bāng）助進（jìn）行RAM、8251、8255、8259等接口器件的擴展實驗。係統提（tí）供的兩種控製器之一的組合邏輯控製器已下載有（yǒu）一套完整的實驗方案，用戶也可使用EDA工具重新設計。開放程（chéng）度非一般設備所及。
支持中斷實驗：采用最底層的器件設（shè）計從而讓學生可以從微程序層麵上學習中斷請（qǐng）求、中（zhōng）斷響應、中斷處理、中（zhōng）斷入（rù）口地址的產生（shēng）、中斷服務程（chéng）序及中斷返回（RETI）整個過程。專家指出：“中斷”是單片（piàn）機、微機、DSP等學科中不可或缺的功能，故應在計（jì）算機（jī）原組成原理這門基礎學科（kē）中對其進行充分的學習和實驗。
兩種控製器方（fāng）式：係統提供微（wēi）程序控製器和組合（hé）邏輯控製器兩種方式。在（zài）微程序控製器中，係統（tǒng）能提（tí）供在線（xiàn）編程，實時修改程序，顯示程序並調試進行的（de）操作（zuò）環境。組合邏輯控製器，已下載有一（yī）套（tào）完整的實驗方案（àn），用戶也可使用（yòng）EDA工具進行自動化設計。
強大自檢功能：係統設計強（qiáng）有力的自檢功能，能自動檢測各部件的工作（zuò）狀況，並可定位（wèi）、提示存在問題的部件（jiàn）。
適當（dāng）的集成（chéng）度：達愛思準十六位計算機組成原理利用“軟件硬化，硬件軟化”技術對其進行了（le）適度的分配：運算器、組合邏輯控製器利用大規模可編程邏輯器件實現，其它部件（jiàn）則采用通過邏輯器件實現。這就既可讓一般學生利用現有的邏輯知識去認識計算機（jī）原理，也可讓熟（shú）練（liàn）的學生進行更高層次的開發實踐。
模型機結構圖：完全（quán）模擬（nǐ）了模型（xíng）機結構框圖，能實時反應程序執（zhí）行過程中各單元狀態變化，總線的數據（jù）流（liú）向。點（diǎn）擊各模塊即彈（dàn）出其電路原理圖。
微程序及跟蹤器跟蹤器：可以跟蹤程序的執行（háng）過程，包括：助記（jì）符號（hào）、狀態、微（wēi）地址、微程序、數據輸出、數據（jù）輸入、地址輸出、運算器、移位控製（zhì）、uPC、PC。
手動方式：不（bú）連PC機，通過CMX08+實驗儀的鍵盤輸（shū）入程序、微程序（xù），用LCD及各部件的LED數碼管，兩個方向LED觀察運行狀態和結果，手動進行實驗；
聯機方（fāng）式：連PC機，通過Windows調試環境及圖形方式進（jìn）行更為直觀的實驗。在Windows調試環境中提供了功能強（qiáng）大的邏輯分（fèn）析和跟蹤功能，既可以以波形的方（fāng）式顯示各邏輯關係，也可在跟蹤（zōng）器中，觀察到當前狀態（tài）的（de）說明及提示；
模擬方式：不（bú）需實驗儀，僅需計算機即可進行實驗。
二（èr））係（xì）統組成（chéng）
Dais-CMX08+準十（shí）六位計算機組成（chéng）原理實驗係統（tǒng）由實（shí）驗平台、開關電源、軟件三大部分組成。實驗平台上有寄存器、運算單元、累加器、暫存器、地址寄存器（qì）、程序計數器、16位輸入／輸出單元、存儲器單元、指令寄存器、堆棧、中斷源、微地址寄存（cún）器、微（wēi）程序控製器、組合（hé）邏輯控製器、微動開關／指示燈、脈衝源（yuán）、24個按鍵、字符式LCD、USB通（tōng）信口、RS232通信口及其實驗（yàn）擴展區。
三）實（shí）驗項目
手（shǒu）動控製（zhì）實驗
運算器實驗（算術運算、邏（luó）輯運算（suàn）、移位（wèi）運算、進位控製與零標誌）
通用寄存器實驗
十六位準雙向I/O口實驗
地址總線組成（chéng）實驗
數據（jù）總線實驗
存儲器讀寫（xiě）實驗
指令總線運用實驗
中斷（duàn）控製實驗
微控製（zhì）器實驗
時序部件實驗
典型模型機實（shí）驗（yàn）
基本模型機的設（shè）計與實現
分段模（mó）型機的（de）設計與實現
帶（dài）移位運（yùn）算的模型機的設計與實現
複雜（zá）模型機的設計與實現
流水模型機的設計與實現
基於RISC處理器構成模型機實驗
基於重疊技（jì）術構成的模型機實驗
中斷模型機的設計與實現
PLA綜合模型機的設計與實現
通用計算機實驗（yàn）
MCS-51單片機的設計與實現
8086微（wēi）處理器的設計與（yǔ）實現
外設擴展實驗
8255並行口擴展（PA控製PB）
8155並行口擴展（I/O、RAM、定時器）
8259中斷控（kòng）製器實驗（8級中斷（duàn）、中斷優先級）
PLD應用（設計P8212器件）
B、MY-231微機接口及微機應用實驗箱
微機接口及微機應用實驗箱適用於86係列微機原理課程，綜合了各學校講（jiǎng）課及實驗教師的意見，增（zēng）加了係統的開發能力和靈（líng）活性（xìng）。為提高學生（shēng）獨立思維和動手能力，對計算機硬（yìng）件（jiàn）要求較高（gāo）的專業（yè），提供了開放的實驗平台並（bìng）新增加了微機控製實驗，使這門課程的實驗更加深入（rù）完整（zhěng）。配合本設備，我（wǒ）們特為教師提供了微機（jī）原理課、微機應用課的教師實驗指導書，書中對這部分實（shí）驗都寫有實驗目的、實驗電路（lù）以及匯編語言和C語（yǔ）言的參考程序清單(提供程序軟盤)，供教師參考。
1·微機接口部分:一塊PC總線擴展卡（kǎ）、8279鍵盤、六位數碼顯示板和連接電纜。還設（shè）有（yǒu）I/0地址譯碼電路8255、8253、ADC0809、DAC0832等。
2·微機應用部（bù）分:設（shè）有聲傳感器、繼（jì）電器及喇叭（bā）、直流電機、步進電機驅動控製電路。
3·輔助電路:40腳、20腳、16腳、14腳集成插座，邏輯電平開關、LED顯示、時鍾（1MHz、2MHz）、方波信號和邏輯筆等。
二）實驗內容：
（一）微機接口實驗(微機原理課)
1、Ｉ/0地址譯碼實驗
2、簡單並行接口實（shí）驗
3、可編（biān）程（chéng）並（bìng）行口實驗(一)(二)
4、串行通訊（xùn）實驗（8251、8250）
5、A/D、D/A轉換實驗
6、可編程定時器計數器實驗（yàn）
7、七段譯碼（mǎ）顯示實驗
8、中斷實驗和DMA通訊實驗
（二）趣（qù）味性實驗及控製實驗（微機應用課）
1、競賽搶答器實驗
2、數字錄音機實驗
3、電子琴實驗(加選件)
4、交通（tōng）燈控製實驗
5、繼電器控製實驗
6、步進電機控製實驗（yàn）
7、直流小電（diàn）機（jī）控製實驗
8、集成電（diàn）路測試（shì）實驗（yàn）9.827
9、鍵盤、顯示控製實驗
三、實驗室建設的總結：
通過實驗幫助學生更容易理解（jiě）課程知識，體驗處理器類工作方式，訓練（liàn）模塊化編程能力。課程設計和課外學習更接近工程實踐，可以更（gèng）好地培（péi）養學生解決實際問題的能力。
