清华大学-计算机硬件技术基础--接口译码实验

1、1实验三实验三 输入输入/输出指令和译码电路输出指令和译码电路注意：接线改线期间务必关实验箱电源！注意：接线改线期间务必关实验箱电源！一一. 实验目的：实验目的： 1. 1. 了解了解TPC-1TPC-1型微机实验系统型微机实验系统( (参看实验指示书附参看实验指示书附3,p113)3,p113) 2. 2. 了解了解PC/XTPC/XT总线的引脚信号总线的引脚信号( (参看实验指示书参看实验指示书3,p116)3,p116) 3. 3. 了解输入了解输入IN/IN/输出输出OUTOUT指令在指令在PC/XTPC/XT总线上的时序总线上的时序 4. 4. 插上插上PCIPCI卡后的上机过程卡后

2、的上机过程 5. 5. 了解译码电路的构成和作用了解译码电路的构成和作用 6. 6. 了解示波器使用了解示波器使用 2二二. . 实验内容实验内容1. 1. 掌握掌握TPC-1TPC-1型微机实验箱上型微机实验箱上PC/XTPC/XT总线总线, , 查看地址信号查看地址信号A19A0,A19A0,数据信号数据信号D7D0,D7D0, 控制信号控制信号IOR,IOW, AENIOR,IOW, AEN在总线槽中的位置。在总线槽中的位置。 (P116) (P116)分析发光二级管驱动电路的工作原理。分析发光二级管驱动电路的工作原理。 (P117)(P117)分析分析I/OI/O片选译码电路的工作原理

3、。片选译码电路的工作原理。 (P118) (P118)了解插上了解插上PCIPCI卡后的上机过程卡后的上机过程将将TPC-1TPC-1微机实验箱上的微机实验箱上的I/OI/O译码电路的译码电路的8 8个输出口，分别与个输出口，分别与8 8个发光二个发光二级管相连。级管相连。 运行下页程序，观察发光二级管的亮灭情况，分析原因运行下页程序，观察发光二级管的亮灭情况，分析原因. .6. 6. 用无条件输出编写并调试发声程序用无条件输出编写并调试发声程序( (选作选作) )。7. 7. 读查询方式输入读查询方式输入/ /输出，理解三态门输出，理解三态门/ /锁存器（选作）。锁存器（选作）。8. 8.

4、使用使用82558255的的A A口做输出口（方式口做输出口（方式0 0）完成部分）完成部分5 5控制控制8 8个灯亮灯的内容。个灯亮灯的内容。9. 9. 使用使用82558255的的B B口做输入口（方式口做输入口（方式0 0）完成开关状态的读入。）完成开关状态的读入。3三、三、实验内容实验内容说明几点：说明几点：1 1、插上、插上PCIPCI卡后的上机过程卡后的上机过程：在在WINDOWS2000WINDOWS2000环境下环境下 选中我的电脑点右键选中我的电脑点右键 选择属性选择属性 选择硬件选择硬件 选择设备管理器选择设备管理器 选择计算机硬件实验选择计算机硬件实验 选择微机接口仪选择

5、微机接口仪PXL9052PXL9052 双击双击 选择资源选择资源 输入输出范围（使用下面的输入输出范围）输入输出范围（使用下面的输入输出范围） 如记录如记录C800H-C8FFHC800H-C8FFH4code SEGMENTASSUME CS:codestart: MOV DX, 0C800HADD DX,00H OUT DX, AL；为什么没设；为什么没设AL值？值？ MOV AH, 4CH INT 21Hcode ENDSEND start2、程序、程序 程序程序1:将将200h改为改为207h, 208h,210h, 218h,220h,228h,230h,238h再试一试。再试一试

6、。 报告要体现，此方法与报告要体现，此方法与8255口输出有什么差别口输出有什么差别5code SEGMENTASSUME CS:codestart: MOV SI, 800Hww1:MOV DI, 800Hww2: DEC DIJNZ ww2DEC SIJNZ ww1MOV AH, 4CH INT 21HcodeENDSEND start程序程序2:将将200h改为改为207h, 208h,210h, 218h,220h,228h,230h,238h再试一试。再试一试。 MOV DX, 0C800H ADD DX,00H OUT DX, AL ；为什么没设；为什么没设AL值？值？6图图 TP

7、C-1型实验箱实物图型实验箱实物图系统总线系统总线开关开关灯灯四、四、 附录附录附附1、TPC-1型微机实验型微机实验箱箱7GNDRESET +5VIRQ2-5VDRQ2-12V+12VGNDMEMWMEMRIOWIORDACK3DRQ3DACK1DRQ1DACK0CLOCKIRQ7IRQ6IRQ5IRQ4IRQ3DACK2T/CALE+5VOSCGNDI/O CH CKD7D6D5D4D3D2D1D0I/O CH RDYAENA19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 IBM PC/XT总线插槽引脚信号总线插槽引脚信号附附2、PC总线

8、信号：总线信号： 实验箱上有实验箱上有 两个两个PC总线扩展插槽总线扩展插槽 和一个和一个PC总线信号引出插孔排。总线信号引出插孔排。 8550MHzIDE2Pentium III北桥北桥440BXAGP南桥南桥PIIX4ECMOS & RTCUSB超级超级I/OIDE1COM1COM2LPT1550MHzL1CacheL2Cache处理机总线处理机总线 100MHz100MHzPCI 总线总线 33MHzPCI 插槽插槽ISA插槽插槽硬件实验箱硬件实验箱ISA总线总线 8MHz内存条内存条ROM BIOS显显示示器器硬盘硬盘光驱光驱软驱软驱键盘鼠标键盘鼠标打印机打印机MODEM66M

9、Hz显卡显卡9+5V100驱动器驱动器L1L2L2L3L4L5L6L7L8L9L10L11L12 发发 光光二极管二极管附附3、发光二极管驱动电路发光二极管驱动电路( 输出设备输出设备 ) 12只发光二极管采用共阳极驱动电路，只发光二极管采用共阳极驱动电路， 输入端为低电平时发光二极管亮输入端为低电平时发光二极管亮。 插孔插孔L1L12为相应发光二极管驱动电路的输为相应发光二极管驱动电路的输入端。入端。10附附4、逻辑电平开关电路逻辑电平开关电路 插孔插孔K1K12为逻辑电平的输出端为逻辑电平的输出端，12只逻辑电平开关控制电平输出值：只逻辑电平开关控制电平输出值：开关向上，输出高电平；开关向

10、上，输出高电平； 开关向下，输出低电平。开关向下，输出低电平。 +5VK1K2K3K4K5K6K7K8K9K10K11K12 逻辑电平开关电路2K 12开关开关上上下下11+5V100驱动器驱动器L1L2L2L3L4L5L6L7L8L9L10 L11L12 发发 光光二极管二极管K1K2K3K4K5K6K7K8K9K10K11K122K 12 +5V12附附5、I/O片选译码电路片选译码电路PC总线的总线的A3A9参加译码，参加译码， 由由74LS1388译码器的工作原理可推出译码器的工作原理可推出个输出插孔的个输出插孔的I/O地址分别为：地址分别为： 200207H、20820FH、2102

11、17H、21821FH220227H、22822FH、230237H、23823FH200207h20820Fh210217h21821Fh220227h22822Fh230237h23824Fh74LS1383-8译码器译码器A Y0B Y1C Y2 G1 Y3 Y4 G2A Y5 Y6G2B Y7 00010&A3A4A5+5VA6A7A8A9AENIORIOWPC总线总线&端口译码电路端口译码电路13200207h20820Fh210217h21821Fh220227h22822Fh230237h23824Fh0001074LS1383-8译码器译码器A Y0B Y1C

12、Y2 G1 Y3 Y4 G2A Y5 Y6G2B Y7 &A3A4A5+5VA6A7A8A9AENIORIOWPC总线总线&端口译码电路端口译码电路附附6、实验箱实验箱系统总线系统总线D7D0通过通过74LS245与外设连接与外设连接14L1L2L3L4L5L6L7L8L9L10L1174LS1383-8译码器译码器A Y0B Y1C Y2 G1 Y3 Y4 G2A Y5 Y6G2B Y7 00010&A3A4A5+5VA6A7A8A9AENIORIOWPC总线总线&附附6. 实验连线说明实验连线说明（可以使用示波器观察译码输出）（可以使用示波器观察译码输出）1

13、5附附7、示波器使用、示波器使用(参看实验指示书附参看实验指示书附6,p141) GOS-623示波器是一个双踪示波器，可同时对两个电信号进行对比观察。示波器是一个双踪示波器，可同时对两个电信号进行对比观察。 面板上的控件按功能分为面板上的控件按功能分为: 荧光屏控制、荧光屏控制、Y轴控制、轴控制、X轴控制和触发控制四部分轴控制和触发控制四部分. 仅对其中的一些基本控件进行说明，括号中的内容为该控件在面板上的标识。仅对其中的一些基本控件进行说明，括号中的内容为该控件在面板上的标识。示波器示波器16（1）荧光屏控制荧光屏控制电源开关电源开关(POWER)： 接通或断开示波器的供电电源。接通或断开

14、示波器的供电电源。辉度辉度(INTER)： 调节荧光屏显示波形的明暗程度。调节荧光屏显示波形的明暗程度。聚焦聚焦(FOCUS)： 控制示波器聚焦极电压，控制示波器聚焦极电压， 调节显示波形的清晰度。调节显示波形的清晰度。亮度亮度(ILLUM)： 控制荧光屏上网格标尺的亮度。控制荧光屏上网格标尺的亮度。17（2）Y轴控制轴控制Y轴输入轴输入：输入被测信号，：输入被测信号， 一般是通过高频探头引入。有两个输入通道。一般是通过高频探头引入。有两个输入通道。Y轴通道选择轴通道选择(VERT MODE)：控制：控制Y轴显示方式。轴显示方式。 CH1：只显示通道只显示通道1信号。信号。 CH2：只显示通道

15、只显示通道2信号。信号。 DAUL：同时显示通道同时显示通道1、2信号。信号。 ADD：显示通道显示通道1、2的叠加信号（两信号相加或相减）的叠加信号（两信号相加或相减）. .Y轴输入耦合轴输入耦合(AND-GND-DC)：控制输入端的耦合：控制输入端的耦合. . AC: : 有交流耦合、有交流耦合、 GND: 接地接地 DC : 直流耦合等。直流耦合等。 Y轴灵敏度粗调轴灵敏度粗调(VOLTS/DIV)：粗调信号在荧光屏上的显示幅度，：粗调信号在荧光屏上的显示幅度，单位为单位为V(mv)/DIV，表示荧光屏上，表示荧光屏上Y轴每格表示的电压大小轴每格表示的电压大小Y轴灵敏度微调轴灵敏度微调(

16、VARIABLE)：微调信号在荧光屏上的显示幅度定量测量微调信号在荧光屏上的显示幅度定量测量 时，应置于校准位置，即将该旋扭顺时针旋转到底时，应置于校准位置，即将该旋扭顺时针旋转到底 . . 听到一声响为止听到一声响为止Y轴位移轴位移 (POSITION)：调节信号在垂直方向的位置。：调节信号在垂直方向的位置。18（3）X轴控制轴控制扫描方式扫描方式(DISPLAY MODE)：控制扫描工作方式。：控制扫描工作方式。扫描速度扫描速度(A TIME/DIV)：调节水平方向的扫描速度：调节水平方向的扫描速度, , 单位为单位为S(ms、u us)/DIV， 表示荧光屏上表示荧光屏上X轴每格表示的时

17、间长度。轴每格表示的时间长度。 X轴位移轴位移(POSITION)： 调节信号在水平方向的位置。调节信号在水平方向的位置。19（4）触发控制触发控制触发源触发源(SOURCE)： 在在Y轴通道选择轴通道选择DULA、ADD时，用来控制触发信号的选择。时，用来控制触发信号的选择。 CH1：通道通道1的信号作为触发信号。的信号作为触发信号。 CH2：通道通道2的信号作为触发信号。的信号作为触发信号。 ALT：通道通道1和通道和通道2的信号交互作为触发信号。的信号交互作为触发信号。 EXT：从外部输入信号作为触发信号。从外部输入信号作为触发信号。 当当Y轴通道选择轴通道选择CH1、CH2时，以该信号

18、作为触发信号，时，以该信号作为触发信号， 不受触发源开关的控制。不受触发源开关的控制。 触发方式触发方式(TRIGGER MODE)：控制触发的工作形式。：控制触发的工作形式。 触发极性触发极性(SLOPE)：用于启动触发的选择。：用于启动触发的选择。 “+”：在信号波形上升部分开始触发。：在信号波形上升部分开始触发。 “-”：在信号波形下降部分开始触发。：在信号波形下降部分开始触发。 触发耦合触发耦合(COUPLING)：选择触发耦合方式，：选择触发耦合方式，有有AC、DC和交流高、低频抑制等。和交流高、低频抑制等。 触发电平触发电平(LEVEL)： 调节触发的启动电平，选择输入信号波形的调

19、节触发的启动电平，选择输入信号波形的 触发点，使扫描在该电平上启动。触发点，使扫描在该电平上启动。 当荧光屏上波形不稳时，可微调此旋扭。当荧光屏上波形不稳时，可微调此旋扭。20被测信号的引入被测信号的引入 被测信号由高频探头引入。被测信号由高频探头引入。 高频探头上有高频探头上有小夹小夹和探头和探头小勾小勾两个接线头，两个接线头， 用小夹接入被测信号的地信号，用探头小勾接入被测电信号。用小夹接入被测信号的地信号，用探头小勾接入被测电信号。在荧光屏上显示被测信号波形在荧光屏上显示被测信号波形 检查示波器面板，按下列位置设置相关的面板控件。检查示波器面板，按下列位置设置相关的面板控件。 将将Y轴粗

20、调灵敏度调节在轴粗调灵敏度调节在0.5v/DIV，X轴扫描速度调节在轴扫描速度调节在0.5ms/DIV 。 选择选择 A扫描方式。扫描方式。 选择选择AUTO触发方式。触发方式。 将输入信号的将输入信号的Y轴耦合选择置于轴耦合选择置于GND。 开启电源开关，过一会儿，荧光屏上应能显示一条水平扫描线。开启电源开关，过一会儿，荧光屏上应能显示一条水平扫描线。 若无此扫描线，调节若无此扫描线，调节Y 轴位移、轴位移、X轴位移旋扭。轴位移旋扭。 将输入信号的耦合选择置于将输入信号的耦合选择置于DC，此时屏幕上显示被测信号的波形；，此时屏幕上显示被测信号的波形； 若无，调节若无，调节Y轴灵敏度旋钮和轴灵

21、敏度旋钮和Y 轴位移、轴位移、X轴位移旋扭，使显示屏上出轴位移旋扭，使显示屏上出 现稳定，清晰的波形。现稳定，清晰的波形。（5 5）、示波器的使用）、示波器的使用21电压测量电压测量在显示屏上显示稳定和清晰的被测信号。在显示屏上显示稳定和清晰的被测信号。将将Y轴灵敏度微调置于校准位置轴灵敏度微调置于校准位置（顺时针旋转该旋扭到底，听到一声响为止）。（顺时针旋转该旋扭到底，听到一声响为止）。计算被测点电压：计算被测点电压：被测点电压被测点电压=被测点与地信号间的格数被测点与地信号间的格数*Y轴灵敏度轴灵敏度*高频探头的衰减倍数高频探头的衰减倍数其中，其中，高频探头的衰减倍数由高频探头上的一个小开关控制，高频探头的衰减倍数由高频探头上的一个小开关控制， 1档衰减倍数为档衰减倍数为1，10档衰减倍数为档衰减倍数为10。周期、频率测量周期、频率测量在显示屏上显示稳定和清晰的被测信号。在显示屏上显示稳定和清晰的被测信号。计算被测信号的周期和频率：计算被测信号的周期和频率：周期周期T =电压波形中两个峰值（或谷值）间的格数电压波形中两个峰值（或谷值）间的格数 扫描灵敏度扫描灵敏度频率频率f=1/T 22ttvxvy示波器