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《微机接口与通信》试验手册 第一章 TD-PIT 试验系统简介TD-PIT 试验系统为32 位微机原理与接口技术供给了试验平台系统通过PCI 总线扩展卡及转换规律为用户供给了一个仿真 ISA 总线接口，接口试验所需的总线信号均取自这个 ISA 总线接口同时试验系统还供给了很多电路单元，为做相关试验搭建了硬件平台这里主要介绍和试验相关的电路单元硬件构成、信号关系及工具软件平台— 仿真 ISA 总线信号关系在 TD-PIT 试验箱上引接出来的仿真ISA 总线信号关系见表 1第 1 页共 9 页XD0—XD31 XA2---XA23信号名称含义32 位数据总线信号22 位地址总线信号XMER、XMEW、XIOR、XIOW IOY0、IOY1、IOY2、IOY3 MY0、MY1、MY2、MY3BE0、BE1、BE2、BE3 HOLD、HLDAM/IOINTR CLK PCLKRST、RST#存储器读写信号、I/O 读写信号I/O 空间段片选信号存储器空间段片选信号32 位数据字节使能信号总线恳求与总线应答信号存储器/输入输出总线周期指示信号，IO 周期时信号为低电平中断恳求信号〔上升沿有效〕 系统时钟信号=1.041667MHz 扩展时钟信号=1.8432MHz系统复位信号表 1 总线信号关系说明其中，PC 机安排给用户的I/O 口的实际地址值是I/O 片选空间段〔IOY0—IOY3〕的起始地址值与译码单元偏移量地址值之和。

二 根本输入输出单元电路该电路由 A 组和 B 组两组完全一样的电路构成，其中 A 组电路构造见图 1电路由 8 路 3 态缓冲器 74LS245 用于I/O 输入和 8 路锁存器 74LS374 用于I/O 输出三 地址译码单元电路电路构造见图 2，规律关系见表 2CBAY000Y0=0001Y1=01…10…Y6=0111Y7=0表 2 74LS138 输入输出规律关系图 1 根本输入输出电路图 2 地址译码单元电路三 键盘及数码管显示单元电路〔显示局部〕电路构造见图 3LED 为共阴极显示管，即X1 接地时最左边的数码管工作图 3 键盘及数码管显示单元电路〔显示局部〕四 TD-PIT 工具软件为了能便利用户在 Windows XP 下编辑、编译和运行用户的应用软件，试验系统还供给了 PIT 工具软件操作平台，图 4 是 PIT 软件启动后的界面图图 4 PIT 运行窗口PIT 工具软件允许用户使用汇编语言和 C 语言来实施编程在编制用户应用程序前需先选定语种〔见图 5〕不管使用何种语言，应用软件均需经过编辑、编译、连接、运行这 4 个过程的处理〔见图 6〕在 Windows XP〔即 CPU 处于保护模式〕下，PC 机的硬件资源均被操作系统统一治理，用户不能直接把握机内接口，而汇编语言和 C 语言又都要求运行在实地址模式下直接把握机内接口，因此，在应用程序运行时，PIT 将会把此时的 CPU 工作模式从保护模式下转换到实地址模式，待应用程序运行完毕后又将 CPU 工作模式从实地址模式转换到保护模式。

在转换期间，屏幕上会消灭实地址模式的显示窗口由于试验系统使用了 PCI 扩展卡，为此 PC 机安排给用户的 I/O 口地址应当是 I/O 端口片选的起始地址加上电路译码的偏移地址其中片选起始地址可以用PIT 端口资源工具去猎取〔见图 7〕，而电路译码的偏移地址和 ISA 总线地址安排关系全都，即由用户自己设计打算图 5 选择编程语言图 6 编译菜单图 7 查看片选起始地址第 2 章 试验一 根本 I/O 接口电路设计1. 试验目的(1). 把握根本 I/O 接口电路的设计方法，学习译码电路的设计及显示驱动电路的设计应用2). 把握应用 C 语言进展 I/O 操作的程序设计的方法步骤2. 试验设备PC 微机一台、TD-PIT+试验系统一套3. 试验内容用译码器设计译码电路，使I/O 口偏移地址为 04H利用锁存器连接系统总线，扩接LED 数码显示电路编程在显示器上显示数字〔0-9〕，且每个数字显示 1 秒左右验证把握程序的把握结果4. 试验原理图 8 是显示数字的试验电路参考图图中使用 74LS138 译码器进展口地址译码，当 G2A=0，G2B=0，G1=1 时译码器被选通，其中 IO/M 在 PC 机 I/O 读写周期时为低电平；且在C，B，A 为 0，0，1 时 Y1 被选中，其中〔XA4，XA3，XA2〕 与 C，B，A 相接，即当 PC 机向端口〔IOY0+04H〕输出数据时 Y1 有效且 XIOW 也有效，使锁存器 74LS374 从系统总线的数据线〔XD0-XD7〕上锁存 PC 机送来的数据并输出至数码显示器。

图 8 根本 I/O 接口电路试验参考图显示‘1’数字并保持 1 秒的参考程序如下： #include //包含 outp函数定义的头文件void delay(int time);#define IOY0 0xc800 //通过PIT 的端口资源工具查得的片选起始地址值#define port IOY0+0x04void main{int i;outp(port,0x06); //显示‘1’的输出数据delay(100);outp(port,0x00); //去除显示}void delay(int time){int i; long j;for(i=0;i<=time;++i){for(j=0;j<=0x400000;j++){ }}return;}5. 试验步骤(1) 确认试验系统与 PC 机的连线已接通2) 连接试验电路〔见图 8〕3) 运用 PIT 端口资源工具〔CHECK 程序〕，查看 I/O 片选端口始地址4) 编程并编译、链接5) 运行程序，观看 LED 显示是否正确第 3 章 试验二 电子发声系统设计1. 试验目的(1). 把握 8254 接口电路的连接方法，懂得分频数据对发生频率的影响。

2). 把握应用 C 语言把握 8254 使扬声器发声的程序设计的方法步骤2. 试验设备PC 微机一台、TD-PIT+试验系统一套3. 试验内容连接电子发声电路，依据试验供给的音乐频率表和时间表，编程把握8254， 使其输出并驱动扬声器发出相应的乐曲编程演奏《友情地久天长》4. 试验说明一个音符对应一个频率, 音符与频率的比照关系见表 3将一段乐曲的音符的对应频率方波依次送到扬声器就可发出该乐曲的声音利用 8254 的方式 3〔方波发生器〕，产生对应频率的方波，计算 8254 初始化初值为：初值=输入时钟÷输出频率假设输入时钟为 CLK 信号，则其时钟为 1.041667MHz对于每个音符的演奏时间，可以用软件延时来处理通常首先确定单位延时时间，然后确定每个音符需要演奏几个延时时间下面给出了乐曲《友情地久天长》的频率和延时时间数据〔见附 1〕频率表是将曲中的音符所对应的频率初值依次记录下来的〔B 调、四分之二拍〕；时间表是将各个音符发音的相对时间记录下来的〔由曲中节拍得出〕图 9 是电子发声系统硬件连接图表 3-1 音符与频率的比照关系〔低 8 度〕 〔单位：Hz〕音符-》1234567音调A221248278294330371416B248278312330371416467表 3-2 音符与频率的比照关系〔中 8 度〕 〔单位：Hz〕音符-》1234567音调A441495556589661742833B495556624661742833935表 3-3 音符与频率的比照关系〔高 8 度〕 〔单位：Hz〕音符-》1234567音调A88299011121178132214841665B990111212481322148416651869附 1 《友情地久天长》的频率和延时时间数据intFREQ[]={371,495,495,495,624,556,495,556,624,495,495,624,742,833,833,833,742,624,624,495,556,495,556,624,495,416,416,371,495,833,742,624,624,495,556,495,556,833,742,624,624,742,833,990,742,624,624,495,556,495,556,624,495,416,416,371,495};intTIME[]={4,6,2,4,4,6,2,4,4,6,2,4,4,12,1,3,6,2,4,4,6,2,4,4,6,2,4,4,12,4,6,2,4,4,6,2,4,4,6,2,4,4,12,4,6,2,4,4,6,2,4,4,6,2,4,4,12};图 9 电子发声系统硬件连接图5. 试验步骤(1) 确认试验系统与 PC 机的连线已接通。

2) 连接试验电路〔见图 9〕6) 运用 PIT 端口资源工具〔CHECK 程序〕，查看 I/O 片选端口始地址7) 编程并编译、链接8) 运行程序，听扬声器发音是否正确。