電子線路實(shí)驗(yàn)箱_微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)箱_電子實(shí)驗(yàn)箱

SHKC-WK86新型微機(jī)原理接口實(shí)驗(yàn)箱

基于計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)的教學(xué)需求，我們精心設(shè)計(jì)了一款新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。該平臺通過一體化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)功能實(shí)驗(yàn)電路，結(jié)合獨(dú)立模塊化的CPU核心和創(chuàng)新拓展型實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)現(xiàn)了演示驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與綜合設(shè)計(jì)、創(chuàng)新研究性實(shí)驗(yàn)的完美融合。其高度的靈活性使其成為各層次學(xué)生進(jìn)行微機(jī)原理和接口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的理想選擇。

一、獨(dú)特功能與特點(diǎn)

1. CPU系統(tǒng)模塊獨(dú)立設(shè)計(jì)，兼容Intel 486和80386EX兩種CPU系統(tǒng)，確保教學(xué)實(shí)驗(yàn)的前瞻性和廣泛性。其中，Intel 486 CPU系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)配置，更配備有機(jī)玻璃面板保護(hù)，確保實(shí)驗(yàn)過程的安全。

2. 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)電路采用集成一體化設(shè)計(jì)，既簡化了實(shí)驗(yàn)操作，又提高了實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性。創(chuàng)新拓展型實(shí)驗(yàn)電路則通過20芯L_DV總線輕松接入主板，實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)展和靈活配置。

3. 平臺內(nèi)嵌雙通道虛擬示波器，為學(xué)生提供直觀、實(shí)時的信號觀測與分析工具，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

4. 配備專業(yè)的微機(jī)控制技術(shù)輔助教學(xué)聯(lián)機(jī)軟件，支持USB和以太網(wǎng)絡(luò)兩種通信方式，確保與PC的順暢通信和高效數(shù)據(jù)傳輸。

5. 匯編語言和C語言編程支持符號化遠(yuǎn)程調(diào)試和本機(jī)調(diào)試，滿足學(xué)生不同層次的調(diào)試需求。同時，采用工程文件組織管理編程語言，培養(yǎng)學(xué)生良好的編程習(xí)慣。

6. 平臺支持保護(hù)模式下的編程實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全機(jī)制。

二、硬件構(gòu)成與細(xì)節(jié)解析

1. 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用分離的CPU核心板和實(shí)驗(yàn)?zāi)K底板設(shè)計(jì)，通過2排50針插座實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總線的隔離，確保CPU系統(tǒng)的安全可靠。同時，CPU系統(tǒng)板配備保護(hù)罩，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)安全性。

2. Intel 486 CPU核心板以Intel 486 CPU為核心，采用CPLD器件EPM7128S進(jìn)行系統(tǒng)控制，配備256K Flash Memory W29C020進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)控，以及128K SRAM UT621024作為用戶程序和數(shù)據(jù)存儲器。此外，該核心板支持標(biāo)準(zhǔn)USB和以太網(wǎng)兩種通信方式，同時配備新型串行通信接口和總線插座，提供豐富的數(shù)據(jù)總線和地址總線資源。

3. 作為選配項(xiàng)，80386EX核心板基于80386EX CPU設(shè)計(jì)，采用CPLD器件EPM7032S進(jìn)行系統(tǒng)控制，配備與Intel 486核心板相同的系統(tǒng)監(jiān)控和存儲器。同時，支持標(biāo)準(zhǔn)USB和以太網(wǎng)通信方式，配備RS232收發(fā)器及其DB9接口，提供靈活的通信選擇。總線插座則提供16位數(shù)據(jù)總線和20位地址總線資源，滿足不同存儲器與I/O操作的需求。

4. 實(shí)驗(yàn)電路主板提供穩(wěn)定的電源供應(yīng)和豐富的信號源，包括正負(fù)單次脈沖輸出、固定脈沖輸出和模擬量輸出等。同時，配備鍵盤矩陣、LED發(fā)光管、邏輯電平開關(guān)、七段數(shù)碼顯示器等多種人機(jī)接口設(shè)備，方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)觀察。此外，主板還集成了多種接口控制電路和通信實(shí)驗(yàn)電路，如A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、并行I/O接口擴(kuò)展電路等，為學(xué)生提供豐富的實(shí)驗(yàn)資源。

5. 實(shí)驗(yàn)平臺還配備了光電傳感器等傳感器設(shè)備，可用于測量電機(jī)轉(zhuǎn)速等實(shí)際應(yīng)用場景。此外，還可選配雙通道虛擬示波器，提供高速、實(shí)時的信號觀測與分析功能，進(jìn)一步拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度和廣度。

6. 總線擴(kuò)展：系統(tǒng)總線及20線L_DV總線插座得到全面擴(kuò)展，為外接模塊提供便捷接入，激發(fā)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)潛能。

7. IC插座增強(qiáng)：增加IC16與IC40插座，為設(shè)計(jì)師自定義譯碼器或輔助邏輯電路提供硬件支持。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K

1. 點(diǎn)陣顯示：引入16X16點(diǎn)陣顯示電路，增強(qiáng)視覺呈現(xiàn)效果。

2. 存儲增強(qiáng)：集成32位SRAM，由4片8位存儲器6116構(gòu)建，提升數(shù)據(jù)存儲能力。

3. 開關(guān)量處理：配備32位開關(guān)量輸入和輸出電路，增強(qiáng)系統(tǒng)交互性。

4. 音頻顯示：41線LED音頻電平顯示電路，為音頻處理提供直觀反饋。

5. 數(shù)字標(biāo)尺：高精度數(shù)字標(biāo)尺顯示電路，提供精確測量支持。

6. USB通信：集成USB總線通信實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)代設(shè)備的便捷連接。

實(shí)驗(yàn)操作

1. 線路連接：所有信號均支持排線或杜邦線連接，操作簡單穩(wěn)定。

2. 機(jī)箱設(shè)計(jì)：堅(jiān)固型鋁合金框架搭配厚實(shí)ABS塑料包角，確保設(shè)備穩(wěn)固耐用，尺寸為480×360×120mm。

軟件支持

1. 通信方式：提供USB和以太網(wǎng)絡(luò)兩種與PC的通信方式。

2. 開發(fā)環(huán)境：PC端軟件基于.NET框架，兼容Windows XP/7/10的32位和64位系統(tǒng)。

3. 調(diào)試功能：匯編和C語言均支持符號化遠(yuǎn)程調(diào)試及本機(jī)調(diào)試，工程文件組織管理。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1. 實(shí)模式硬件實(shí)驗(yàn)：涵蓋I/O地址譯碼、中斷控制器、DMA存儲器、定時/計(jì)數(shù)器、串行/并行通信等多個方面。

2. 匯編程序設(shè)計(jì)：從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)傳送到復(fù)雜任務(wù)切換，涵蓋多種編程技巧。

3. 保護(hù)模式實(shí)驗(yàn)：深入探索實(shí)模式與保護(hù)模式的切換、描述符編程及分頁存儲管理等高級功能。

4. 接口課程設(shè)計(jì)：通過數(shù)字錄音機(jī)、電子鐘和示波器設(shè)計(jì)等綜合實(shí)驗(yàn)，提升實(shí)際應(yīng)用能力。

四、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配置表