微機原理與接口技術實驗室
微機接口技術實驗室是服務于微機原理與接口、單片機技術等課程的基礎實驗室，主要設備有計算機和實驗箱，安裝有ASM86、TDPIT、Keil等軟件，支持匯編語言和C語言，觀察仿真微機、單片機內部運行過程，控制外圍接口器件。實驗室還備有部分邏輯分析儀、示波器、信號源等設備，并安裝MDK、IAR等軟件，面向學生課余學習MSP430、STM32等單片機的學習。
微機原理與接口實驗室簡介：微機原理與接口技術實驗室，隸屬于計算機科學與技術實驗教學中心，實驗室共有32位微機原理與接口實驗系統。微機原理與接口實驗室主要功能是承接微機原理與接口技術相關課程的課程實驗。通過實驗學生能夠掌握微機的基本組成與結構、基本工作原理，包括指令系統，匯編程序設計方法，主要接口芯片的邏輯結構，初始化編程方法和應用。培養、提高學生的創新能力、動手能力、分析問題、解決問題的能力。
微機原理與接口技術實驗室覆蓋專業和課程：
微機原理與接口實驗室主要承擔計算機科學技術、電子信息工程、通信工程、電子科學技術、自動化等專業本科生的《微機原理與接口技術》、《計算機接口技術》等課程的實驗教學任務。微機原理與接口實驗室還承接相關課程的課程設計和畢業設計等其他實踐性環節的教學任務。
微機原理與接口技術實驗項目：
微機原理與接口技術實驗室能夠完成的實驗項目有微機原理實驗：系統認識實驗、數制轉換實驗、運算類編程實驗、分支程序設計實驗、循環程序設計實驗、排序程序設計實驗、子程序設計實驗、查表程序設計實驗、顯示程序實驗；微機接口技術實驗：靜態存儲器擴展實驗、8259中斷控制器實驗、DMA特性及8237應用實驗、8254定時/計數器應用實驗、8255并行接口實驗、8251串行接口應用實驗、A/D轉換實驗、D/A轉換實驗、鍵盤掃描及顯示設計實驗、點陣LED顯示設計實驗、LCD液晶顯示設計實驗（須選配LCD）
微機原理與接口技術實驗箱
一、硬件概述
微機原理與接口技術教學實驗系統的升級換代產品，采用Intel
i386EX嵌入式微處理器作為系統核心，全面支持80X86的16/32位微機原理與接口技術的實驗教學，為32位微處理器在微機教學中的運用構建了一個全開放、可開發、易拓展式的實驗環境。
微機原理與接口技術實驗箱內外總線均為32位，支持32位I/O和內存讀寫。
二、軟件概述
系統配有MKStudio集成開發環境，支持32/64位的Win
XP~Win10操作系統，支持80X86匯編語言和C語言的源程序級編程與調試，支持寄存器、內存和外設接口芯片的非編程讀寫操作，支持常用的INT
21h功能調用，支持脫機模擬調試，滿足實模式和保護模式下微機原理與接口的實驗需求。
三、開放特性
系統采用雙核架構，由管理CPU支撐系統集成開發環境的運作，承擔與PC聯機調試時通信數據交換所產生的硬件消耗，呈現給用戶的是一個完整而又透明、資源充分開放的32位微處理器。
四、總線特性
系統開放了總線寬度的動態選擇機制，把內存控制“MECS16”和I/O控制“IOCS16”列入用戶可定義的范圍，為了簡化電路連接，系統對這兩個輸入信號有缺省定義，分別為“32位內存”和“8位輸入輸出接口”，即當用戶擴展32位存儲器時可忽略對“MECS16”端的定義與連接；當I/O輸入輸出接口為8位時也無需考慮對“IOCS16”端的定義與連接。
五、尋址能力
系統構建了全覆蓋的尋址空間，系統內存可融入仼意段的0~1FFFh，實模式的可尋址范圍為16個段的0~1FFFh（其中F000為系統BIOS段），在保護模式以段寄存器作為索引，根據段描述符表定義32位段基址（包括界限及存取權等）與各種尋址方式所確定的32位有效地址相加產生32位內存單元的線性地址，再通過分頁部件形成32位物理地址的全覆蓋（在沒有分頁的情況下視32位內存單元的線性地址為其32位物理地址）。當低16位IP大于等于2000h時，系統的尋址目標指向外部存儲器擴展空間。
六、擴展能力
系統的內存和I/O擴展以字節操作為基準，把32位微處理器的四個“字節允許”信號BE3~BE0列入擴展定義的范圍，支持字節（8位）、字（16位）、雙字（32位）共三類指令的擴展尋址，并把DMA操作期間的字節定義融入到BE3~BE0選通端，使其擴展特性與微機實際應用無縫結合。
七、兼容特性
系統的微處理核可分離使用，可選配51PACK單片機內核模塊或86PACK十六位微機內核模塊，全面支持MCS-51單片機、十六位微機的原理應用與接口擴展實驗。
八、虛擬儀器
系統集成了虛擬示波器、虛擬電壓表功能，可測量實驗中實際產生的模擬信號、數字信號，通過PC軟件顯示波形和電壓值，支持波形X-Y縮放，并可將波形保存為BMP圖片用于實驗報告。
九、連線方式
系統提供了扁平線、排線和單線相結合的電路連線方式：數據總線、地址總線、控制總線及8芯以上的接口采用扁平連接或排線連接；讀寫控制、選通端采用單線連接，進一步優化了電路的搭接方式，提高了電路的連接效率。
十、安全特性
系統引出的擴展總線均由隔離器件驅動，“隔離”設計保障了32位微處理核的安全，避免了誤操作、誤連線對CPU造成的損傷；“驅動”設計的目的提高了系統擴展總線的穩定性和可靠性。另外系統內置了具有短路保護、過流保護的高性能穩壓開關電源，進一步保障了系統的安全性。
80X86實模式實驗項目
80X86微機原理及其程序設計實驗
1. 系統認識實驗
2. 數制轉換實驗
十六進制數轉換為十進制數
十進制數轉換為十六進制數
3. 碼制轉換實驗
ASCII碼（數字符）轉換為十六進制數
十六進制數轉換為ASCII碼
ASCII碼（數字符）轉換為十進制數
十進制數轉換為ASCII碼
十進制數的ASCII碼轉換為BCD碼
十進制BCD碼轉換為二進制數
4. 運算類編程實驗
二進制雙精度加法運算
十進制的BCD碼減法運算
乘法運算
5. 分支程序設計實驗
6. 循環程序設計實驗
計算S＝1＋2×3＋3×4＋4×5＋…＋N（N＋1）
求某數據區內負數的個數
7. 排序程序設計實驗
氣泡排序法
學生成績名次表
8. 子程序設計實驗
求無符號字節序列中的最大值和最小值
求N！
9. 查表程序設計實驗
10. 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
80X86微機接口技術及其應用實驗
1. 存儲器擴展實驗
2. 8237可編程DMA控制器實驗
3. 8259中斷控制器實驗
內部8259中斷控制器
外部8259中斷控制器
4. I/O擴展實驗（8位／16位）
5. 8255并行口實驗
8255 A/B/C口輸出方波
8255 PA輸入／PB輸出
8255控制交通燈
6. 8253定時／計數器應用實驗
7. 8251串行通信應用實驗
8. 鍵盤掃描及顯示設計實驗
8279鍵盤與顯示設計
8255鍵盤與顯示設計
9. A/D模數轉換實驗
10. D/A數模轉換實驗
11. LCD 128×64圖形液晶實驗
12. 音頻驅動實驗
13. 繼電器控制實驗
14. 步進電機控制實驗
15. 直流電機調速實驗
16. DS18B20數字溫度傳感器實驗
17. V/F電壓頻率轉換實驗
18. PWM輸出實驗
19. DS1302實時時鐘實驗
20. 紅外遙控實驗
32位程序設計及其接口技術實驗
21. 32位數據排序實驗
22. 32位碼制轉換實驗
23. 32位存儲器擴展實驗
24. 8237可編程DMA控制器訪問32位存儲器的實驗
25. 32位I/O擴展實驗
26. 32位LED 16×16點陣顯示實驗
80X86保護模式實驗項目
32位保護模式下的微機原理實驗
1. 實模式到保護模式的切換
2. 全局描述符及全局描述符表
3. 局部描述符及局部描述符表
4. 任務內無特權級變換的轉移
5. 任務內有特權級變換的轉移
6. JMP/CALL指令實現任務切換
7. 通過中斷門轉移的中斷與異常處理
8. 通過陷阱門轉移的中斷與異常處理
9. 通過任務門轉移的中斷與異常處理
32位保護模式下的內存擴展實驗
1. 無分頁機制的內存擴展
2. 有分頁機制的內存擴展
32位微機原理與接口實驗箱
《微機系統與接口實驗》課程是計算機科學與技術及其他相關專業學生的一門重要專業實驗課。通過本課程的學習與實踐，可以加深學生對計算機原理的理解，進一步掌握CPU及其接口系列芯片的性能和它們的基本使用方法，提高學生運用所學知識，獨立分析問題與解決問題的能力。此課是我院微機原理與接口及匯編語言相結合的硬件試驗，在計算機專業學生的培養過程中具有十分重要的地位。
隨著現代計算機技術的快速發展，實驗室及實驗儀器的綜合和開放是當前實驗室建設的方向，培養學生的研究和創新能力是實驗室的重要任務。以Intel80x86（32位）高級微處理器為核心、以Windows操作系統為主流應用環境的微機系統日益普及，各大專院校已紛紛開始了“32位微機原理”和“32位微機接口技術”課程的教學。“32位微機原理”和“32位微機接口技術”是實踐性很強的課程，要取得良好教學效果，就離不開高水平的實驗教學。順應計算機信息技術發展的潮流，積極推動32位微機實驗教學體系的建立，隆重推出系列32位微機教學實驗系統，為各高校建立32位微機實驗教學體系提供了完整解決方案。
完善的基本微機接口技術實驗教學平臺
系統以PC微機為主機，由一塊PCI9054為橋接主芯片PCI全隔離總線驅動擴展卡、一個微機接口通用實驗箱及軟件集成實驗環境組成。將PCI-LOCAL_ISABUSPCI插卡，安裝在PC機的任一PCI插槽內，并有一條34芯和一條40芯的扁平電纜把LOCAL_ISABUS總線信號連接到通用實驗箱實驗箱內，供作基本接口實驗使用。在微機接口通用實驗箱中的全隔離擴展接口；為各種擴展模塊、用戶的控制板、常用外圍接口及其控制應用部件提供了方便的鏈接接口信號。全面支持“微機接口技術”及“微機控制應用”的各項實驗內容。實驗箱中的阻容等器件采用貼片在主板背面、每個接口均有限流保護。防止誤操作損壞器件，大大提高了整機的可靠性！實驗母板上的所有芯片都是安放在IC插座上的，更換方便；采用的自鎖式連接導線，接觸十分可靠。
系統采用模塊化、積木式設計，清晰明了，提高了靈活性和適應性
兼容性強，減少設備投資：“主控單元＋微機接口通用實驗箱＋擴展模塊”分體式結構設計，只需構買一種微機通用接口實驗箱，通過更換主控單元便可組成多種實驗儀�，F提供：Intel808616位微機控制單元；以S5933/PCI9052/PCI9054三種橋接芯片的PCI32位微機控制板；以后還將不斷推出新的控制板。一機多用，可減少院校設備投資津費，優惠實用。
開放式結構：通用實驗箱具有良好的開放特性，系統總線及各種外圍接口器件都可有開放接口，便于老師和學生設計開發新的實驗。實驗臺上除固定電路外還設有用戶擴展實驗區，用戶可以自己設計實驗電路，在用戶實驗區插上所選芯片并連線即可以實驗。從而提高了學生的實際和操作能力，避免了單純驗證式實驗方式的弊病。
無限升級，不淘汰的實驗平臺：從小到大的模塊化設計，無限擴展的組合設計空間為用戶提供不淘汰的實驗平臺。我們提供幾種模塊可供用戶自由組合。并在以后不斷推出新的實驗模塊，供用戶無限升級。
目前還提供了32位數據擴展及32位存儲器/32位IO讀寫模塊、點陣式LCD中文顯示與IC卡實驗模塊、8279鍵盤顯示實驗模塊、16x16點陣式LED及4x4鍵盤和4位LED八段顯示器模塊、CPLD可編程邏輯實驗模塊等多種擴展實驗模塊供教學實驗選擇。
集成調試軟件,為用戶提供了完整的32位微機原理實驗調試平臺：
調試界面采用自行開發的VC++風格的TW組合軟件包；
全新的WINDOWS界面版本，支持WIN98/ME/2000/XP/NT操作系統；
符合編程語言語法的彩色文本顯示，用戶可根據個人愛好修改特定和著色功能；
錯誤定位，可直接進入錯誤位置，無需查找錯誤信息；
編輯編譯集成環境，可在同一個編輯窗口中編輯編譯程序，無需做其它任何設置；
集成調試環境，可在Windows98/ME及WindowsXP環境下，在TW調試窗口中直接運行和源程序調試宏匯編程序，無需任何其它煩瑣的操作。
高級接口技術實驗：
1.74LS138I/O地址譯碼器實驗
2.74LS244并行輸入實驗
3.74LS273并行輸岀實驗
4.8253可編程定時器/計數器實驗
5.8255可編程并行接口實驗
6.74LS164串并轉換八段數碼管實驗
7.ADC0809模/數轉換器實驗
8.DAC0832數/模轉換器實驗
9.8251串行通信實驗
10.8250串行雙機通信實驗
11.8279鍵盤顯示控制實驗
12.HM6264存儲器讀寫實驗
13.18B20單線數字測溫實驗
14.繼電器控制實驗
15.競賽槍答器實驗
16.交通燈控制實驗
17.中斷實驗
18.DMA傳送實驗
19.集成電路測試實驗
20.電子琴實驗
21.步進電機控制實驗
22.直流電機轉速控制實驗
高級接口技術實驗：
1.Windows驅動程序WDM設計實驗；
2.PCI總線擴展卡驅動程序設計實驗；
3.Windows下訪問PCI配置空間實驗；
4.在Windows下處理PCI中斷實驗；
5.在Windows實現存儲器擴展實驗；
6.在Windows實現DMA實驗；
7.在Windows實現各種接口實驗。
提供下列選配模塊：
1.32位接口驅動模塊板：
提供8/16/32位接口實驗；8/16/32位存儲器讀寫、8/16/32位DMA實驗。
2.鍵盤LED顯示模塊板：
配有4*4鍵盤接口，四位LED八段顯示器，進行鍵盤動態掃描；動態顯示等實驗；配有16*16LED及驅動電路，可進行八位、及十六位數據接口的中文字幕移動實驗。
3.LCD與IC卡實驗模塊：
提供128*64點陣式LCD中文顯示、圖形顯示實驗；IC卡讀、寫、加密等實驗。
4.CPLD可編程邏輯實驗模塊：
各種邏輯門電路：與門、或門、非門、異或門、鎖存器、觸發器、緩沖器等；半加器、全加器、比較器、二十進制計數器、分頻器、移位寄存器、譯碼器；常用的74系列芯片、接口芯片實驗；提供VHDL語言編寫的實驗范例。
