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一种新型微机原理与接口综合实验系统的制作方法

2021-01-25 15:01:54|219|起点商标网
一种新型微机原理与接口综合实验系统的制作方法

本实用新型属于计算机领域,具体为一种新型微机原理与接口综合实验系统。



背景技术:

微机就是现在人们都知道的计算机,微机原理就是讲的是计算机原理,计算机它高度集成了中央处理器、寄存器、数据存储器、程序存储器、定时器、计数器、中断控制、串行通信控制、通用i/o接口等芯片,广泛应用于各种电子设备中作控制器来用,大到导弹火箭国防尖端武器,小至各种家用电器,用途极为广泛;微机原理这门课程是计算机专业和其它工科类专业必须要学的一门课程,这门课程的实践性很强,光理论学习的话,很多知识点和概念难以理解和掌握,必须要通过自己动手实践才能把这门课学好学透,为后续课程的学习打下坚实基础;现有主流高等院校的微机课程所使用的微机原理实验系统主要包括两类,一部分所使用的低端产品基于8088/8086cpu,属于8位机,学生做一些最基本的微机原理实验,还有一些中高端产品是基于80386cpu,属于16位机,学生可以做一些稍复杂点的微机原理实验。

现有实验系统和电脑的通信采用rs232串行方式,现在的很多笔记本电脑或台式电脑都已经没有rs232串行接口,导致实验系统无法使用,有些实验系统就采用第三方设计的串行转usb模块,勉强可以使用,但性能不稳定,一旦联机不上,就要先关机,再重新开机,使用极不方便,严重影响实验的正常进行;同时,现有实验系统和电脑通信时,对电脑的要求大多是32位操作系统,64位操作系统上会存在不兼容的问题。因此我们对此做出改进,提出一种新型微机原理与接口综合实验系统。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了如下的技术方案:

本实用新型一种新型微机原理与接口综合实验系统,包括单片机cpu、系统总线板、图形液晶显示器、可编程并行接口、dma数据传送控制器、可编程串行控制器、第一数模转换模块、定时/计数器模块、第二数模转换模块、中断控制模块和键盘显示控制器,其特征在于,所述单片机cpu为双cpu,且集成在系统总线板中,所述系统总线板中设置有总线板数据总线接口、总线板地址总线接口和总线板控制总线接口,所述总线板数据总线接口和总线板控制总线接口均双向连接图形液晶显示器、可编程并行接口、dma数据传送控制器、可编程串行控制器、第一数模转换模块、定时/计数器模块、第二数模转换模块、中断控制模块和键盘显示控制器,所述总线板地址总线接口单向连接图形液晶显示器、可编程并行接口、dma数据传送控制器、可编程串行控制器、定时/计数器模块、第二数模转换模块、中断控制模块和键盘显示控制器。

作为本实用新型的一种优选技术方案,还包括键盘和数码显示管,所述键盘单向连接键盘显示控制器,所述键盘显示控制器单向连接数码显示管。

作为本实用新型的一种优选技术方案,还包括复位电路、继电器控制模块、直流机控制模块、步进电机点阵显示模块和电平转换模块,所述复位电路单向连接图形液晶显示器、可编程并行接口、dma数据传送控制器、可编程串行控制器,所述可编程并行接口单向连接继电器控制模块、直流机控制模块、步进电机点阵显示模块,所述电平转换模块双向连接可编程串行控制器和电脑。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述单片机cpu包含486dxcpu模块和386excpu模块,所述486dxcpu模块和386excpu模块上均设置有电源模块、复位模块和时钟模块,所述486dxcpu模块和386excpu模块上还设置有cpu数据总线接口、cpu地址总线接口和cpu控制总线接口,所述cpu数据总线接口与总线板数据总线接口以及cpu控制总线接口和总线板控制总线接口之间双向连接,所述cpu地址总线接口单向连接总线板地址总线接口。

所述cpu数据总线接口与总线板数据总线接口之间、cpu地址总线接口与总线板地址总线接口之间、cpu控制总线接口和总线板控制总线接口之间分别串联有双向数据缓冲器、地址锁存器和系统控制电路,所述双向数据缓冲器单向连接地址锁存器,所述地址锁存器单向连接系统控制电路。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述cpu数据总线接口与总线板数据总线接口之间、cpu地址总线接口与总线板地址总线接口之间、cpu控制总线接口和总线板控制总线接口之间均设置有系统监控模块、用户数据模块、串行通信模块、usb通信模块和以太网通信模块,所述串行通信模块、usb通信模块和以太网通信模块均可与位电脑/系统互联。

作为本实用新型的一种优选技术方案,所述图形液晶显示器为图形液晶显示器lcd12864,所述可编程并行接口为可编程并行接口8255a,所述dma数据传送控制器为dma控制器8237,所述可编程串行控制器为可编程串行控制器16c550,所述第一数模转换模块为数模转换dac0832,所述定时/计数器模块为可编程定时/计数器8253a,所述第二数模转换模块数模转换adc0809,所述中断控制模块为中断控制8259,所述键盘显示控制器为键盘显示控制器8279。

本实用新型的有益效果是:

1、能够实现8位/16位/32位微机原理的教学实验,兼容性更强;

2、改进了和电脑通信方式,实现usb/以太网的通信连接,既提高了实验系统和电脑的通信速度,又提高了通信的稳定性,同时通信口还支持热插拔,避免了原串口通信时带电插拔通信线造成对电脑的损坏;

3、微机原理课程里边的串行通信接口芯片采用新型器件16c550,让学生善于学习新技术,掌握新技术。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

图1是本实用新型一种新型微机原理与接口综合实验系统的系统原理框图;

图2是本实用新型一种新型微机原理与接口综合实验系统的386excpu模块图;

图3是本实用新型一种新型微机原理与接口综合实验系统的486dxcpu模块图。

图中:1、单片机cpu;1-1、cpu数据总线接口;1-2、cpu地址总线接口;1-3、cpu控制总线接口;2、系统总线板;2-1、总线板数据总线接口;2-2、总线板地址总线接口;2-3、总线板控制总线接口;3、图形液晶显示器;4、可编程并行接口;5、dma数据传送控制器;6、可编程串行控制器;7、第一数模转换模块;8、定时/计数器模块;9、第二数模转换模块;10、中断控制模块;11、键盘显示控制器;12、复位电路;13、继电器控制模块;14、直流机控制模块;15、步进电机;16、点阵显示模块;17、电平转换模块;18、键盘;19、数码显示管;20、系统监控模块;21、用户数据模块;22、串行通信模块;23、usb通信模块;24、以太网通信模块;25、双向数据缓冲器;26、地址锁存器;27、系统控制电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

实施例:如图1-3所示,本实用新型一种新型微机原理与接口综合实验系统,包括单片机cpu1、系统总线板2、图形液晶显示器3、可编程并行接口4、dma数据传送控制器5、可编程串行控制器6、第一数模转换模块7、定时/计数器模块8、第二数模转换模块9、中断控制模块10和键盘显示控制器11,其特征在于,单片机cpu1为双cpu,且集成在系统总线板2中,系统总线板2中设置有总线板数据总线接口2-1、总线板地址总线接口2-2和总线板控制总线接口2-3,总线板数据总线接口2-1和总线板控制总线接口2-3均双向连接图形液晶显示器3、可编程并行接口4、dma数据传送控制器5、可编程串行控制器6、第一数模转换模块7、定时/计数器模块8、第二数模转换模块9、中断控制模块10和键盘显示控制器11,总线板地址总线接口2-2单向连接图形液晶显示器3、可编程并行接口4、dma数据传送控制器5、可编程串行控制器6、定时/计数器模块8、第二数模转换模块9、中断控制模块10和键盘显示控制器11。

其中,还包括键盘18和数码显示管19,键盘18单向连接键盘显示控制器11,键盘显示控制器11单向连接数码显示管19。

其中,还包括复位电路12、继电器控制模块13、直流机控制模块14、步进电机15点阵显示模块16和电平转换模块17,复位电路12单向连接图形液晶显示器3、可编程并行接口4、dma数据传送控制器5、可编程串行控制器6,可编程并行接口4单向连接继电器控制模块13、直流机控制模块14、步进电机15点阵显示模块16,电平转换模块17双向连接可编程串行控制器6和电脑。

其中,单片机cpu1包含486dxcpu模块和386excpu模块,486dxcpu模块和386excpu模块上均设置有电源模块、复位模块和时钟模块,486dxcpu模块和386excpu模块上还设置有cpu数据总线接口1-1、cpu地址总线接口1-2和cpu控制总线接口1-3,cpu数据总线接口1-1与总线板数据总线接口2-1以及cpu控制总线接口1-3和总线板控制总线接口2-3之间双向连接,cpu地址总线接口1-2单向连接总线板地址总线接口2-2。

其中,cpu数据总线接口1-1与总线板数据总线接口2-1之间、cpu地址总线接口1-2与总线板地址总线接口2-2之间、cpu控制总线接口1-3和总线板控制总线接口2-3之间分别串联有双向数据缓冲器25、地址锁存器26和系统控制电路27,双向数据缓冲器25单向连接地址锁存器26,地址锁存器26单向连接系统控制电路27

其中,cpu数据总线接口1-1与总线板数据总线接口2-1之间、cpu地址总线接口1-2与总线板地址总线接口2-2之间、cpu控制总线接口1-3和总线板控制总线接口2-3之间均设置有系统监控模块20、用户数据模块21、串行通信模块22、usb通信模块23和以太网通信模块24,串行通信模块22、usb通信模块23和以太网通信模块24均可与32位电脑/系统互联。

其中,图形液晶显示器3为图形液晶显示器lcd12864,可编程并行接口4为可编程并行接口8255a,dma数据传送控制器5为dma控制器8237,可编程串行控制器6为可编程串行控制器16c550,第一数模转换模块7为数模转换dac0832,定时/计数器模块8为可编程定时/计数器8253a,第二数模转换模块9数模转换adc0809,中断控制模块10为中断控制8259,键盘显示控制器11为键盘显示控制器8279。

最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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