微机实验总结
不知不觉,微机原理与接口技术实验课程已经结束了。回想起来受益匪浅,主要是加深了对计算机的一些硬件情况和运行原理的理解和汇编语言的编写汇编语言,对于学习机电工程的自动控制和计算机都是很重要的,因为它是和机器语言最接近的了,如果用它来编程序的话,会比用其它高级语言要快得多。本学期我们在老师的带领下,进行了微机原理实验六到十这五组实验。它们分别是: 实验六
8255 PA口控制PB口
实验目的掌握单片机系统中扩展外围芯片的方法,了解 8255 芯片的结构及编程方法。实验内容
用 8255 PA 口作开关量输入口,PB 口作输出口。
实验步骤
1、用8 芯线将8 255 PA口接至开关Kl~K8,PB口接至发光二极管L1~L8;
2、运行程序 HW06.ASM,拨动开关K1~K8,观察L1~L8发光二极管是否对应点亮。
实验七
8255控制交通灯
实验目的进一步了解8 255 芯片的结构及编程方法,学习模拟交通控制的实现方法。
实验内容
用8255 做输出口,控制六个发光二极管燃灭,模拟交通灯管理。
实验步骤
1、用双头线将 8 255 PA0~PA2 口接至发光二极管L3~L1,PA3~PA5口接至发光二极管L7~L5;
2、执行 程序HW07.ASM,初始态为四个路口的红灯全亮,之后,东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,东西路口方向通车,延时一段时间后东西路口的绿灯熄灭,黄灯开始闪烁,闪烁若干次后,东西路口红灯亮,而同时南北路口的绿灯亮,南北路口方向开始通车,延时一段时间后,南北路口的绿灯熄灭,黄灯开始闪烁,闪烁若干次后,再切换到东西路口方向,之后重复以上过程。实验八
简单I /O口扩展
实验目的学习单片机系统中扩展简单I/O 口的方法; 学习数据输入输出程序的编制方法。实验内容
利用74LS244 作为输入口,读取开关状态,并将此状态,通过74LS273再驱动发光二极管显示出来。
五、实验步骤
1、用8 芯线将Y0~Y7接至开关K1~K8,Q0~Q7 接至发光二极管L1~L8,用双头线将 CS1 接至8 000 孔,CS2 接至9 000 孔,用8 芯线将J X0 接至JX7(D0~D7数据线);
2、执行程序 HW08.ASM,按动开关K1~K8,观察发光二极管L1~L8是否对应点亮。
实验九
A/D 0809转换实验
实验目的)掌握A/D 转换与单片机接口的方法;)了解A/D 芯片0809转换性能及编程方法;)通过实验了解单片机如何进行数据采集。实验内容
利用实验系统上的 0809 做A /D 转换器,实验系统上的电位器提输入,编制程序,将模拟量转换成数字,通过数码管显示出来。实验步骤
1、用双头线将可调电压区的VOUT接至ADC0809 模数转换区的IN0,可调电压区的VIN 接至电源+5V,ADC0809 模数转换区的CS4 接至系统接口区的8000H 端口,ADC0809模数转换区的WR接至系统接口区的/IOWR端口,ADC0809 模数转换去的 RD 接至系统接口区的/IORD,ADC0809 模数转换区的ADDA、ADDB、ADDC接至G ND,CLK接至单脉冲与时钟区的500K,用8 芯线将数据总线JX0 接至A DC0809模数转换区的JX6;
2、运行程序 HW09.ASM,数码管上显示0809.XX,后二位显示当前采集的电压转换的数字量,调节可调电压,该二位将随着电压变化而相应变化,变化范围为00至FF。
实验十
D/A 0832转换实验
实验目的(1)了解D/A 转换与单片机的接口方法;
(2)了解D/A 转换芯片 0832 的性能及编程方法;
(3)了解单片机系统中扩展D/A 转换芯片的基本方法。
实验步骤
1、用双头线将DAC0832 数模转换区的CS5 端口接至系统接口区的8000H端口,WR端口接至系统接口区的/IOWR端口,AOUT输出接电压表或小直流电机DJ,用8 芯线将DAC0832 数模转换区的JX2 接至数据总线JX0
2、运行程序HW10.ASM,数码管上显示不断加大或减小的数字量,数字变化范围 00 到FF,用万 用表测试 D/A 输出孔 AOUT 应能测出不断加大或减小的电压值,电压变化范围 0V 到5V。
这次实验课程加深了我们对汇编语言指令的熟悉和理解。不仅巩固了书本所学的知识,还具有一定的灵活性,发挥了操作,加深了我们对硬件的熟悉,锻炼了动手能力,发挥创造才能。
通过这次课程使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。
这门课程可以阐明微处理器,汇编语言程序设计,计算机结构和操作系统等基本概念。详尽地论述了有关微处理器及其指令系统的概念和程序设计方法,介绍构成微型计算机的存储器,接口部件,总线等各项技术。.微机的最基础语言--汇编语言是一个最基础最古老的计算机语言,依赖于计算机的低级程序设计语言。汇编语言是我们理解整个计算机系统的最佳起点和最有效途径。汇编是对寄存的地址,以及数据单元进行最直接的修改,而在某些时候,这种方法的确是最有效,也是最可靠的.然而有优点,自然也就有缺点,最重要的一点就是汇编语言很繁琐,对某个数据进行修改时,本来很简单一个操作会用很多条繁琐的语句来解决,而这些语句本身在执行和操作的过程中,占用大量的时间和成本。并有大量的程序和硬件设计类题目,使我们能够深入了解计算机的原理、结构和特点,以及如何运用这些知识来设计一个实用的微型计算机系统。具体来说,就是掌握Intel8086/8088微型计算机系统地组成原理,熟练运用8086宏汇编语言进行程序设计,熟悉各种I/O接口芯片的配套使用技术,并通过一定的课程实验与实践,进一步提高系统设计的能力,使学生能够完成实用的微型计算机系统的软硬件设计。
学习该门课程知识时,其思维方法也和其它课程不同,该课程偏重于工程思维,具体地说,在了解了微处理器各种芯片的功能和外部特性以后,剩下额是如何将它们用于实际系统中,其创造性劳动在于如何用计算机的有关技术和厂家提供的各种芯片,设计实用的电路和系统,再配上相应的应用程序,完成各种实际应用项目。
这次实验并不是很难,主要的困难来自对程序的理解。我们最后对实验的原理有了清晰的认识。让我们知道了实验台上各个模块的用法;而且它还让我们对自己动手写程序来控制实验台的运作有了一定的基础。虽然实验台只是一个小型的模拟平台,但是通过对它的学习和操作,我们对有关接口的知识将会有一个更广泛的认识,而且它对我们以后的学习也会有帮助的。
实验中个人的力量是不及群体的力量的,我们分工合作,做事的效率高了很多。虽然有时候会为了一些细节争论不休,但最后得出的总是最好的结论。而且实验也教会我们在团队中要善于与人相处,与人共事,不要一个人解决所有问题。总之,这次课程设计对于我们有很大的帮助,通过课程设计,我更加深入地理解了,微机原理课程上讲到的各种芯片的功能,以及引脚的作用,同时加深了对于主要芯片的应用的认识,同时在试验室的环境里熟悉了汇编程序的编写过程和运行过程,最后还提高了自己的动手能力 对课程设计的建议
本次课程设计的几个实验相对都比较简单,而且经过老师的讲解以及实验书上的指导,几乎把我们要用到的程序和实验台电路的接线方法都告诉我们了,所以做起来很容易。
Proteus是由英国Labcenter公司开发的一款嵌入式系统设计与仿真平台,它由ISIS和ARES 2个软件包构成,ISIS是原理图编辑与仿真软件包,ARES是布线编辑软件包。
ISIS软件可以仿真、分析各种模拟器件和集成电路,支持许多型号的单片机仿真。其仿真基于SPICE3F5,能像其他的EDA软件一样进行模拟分析、数字仿真、混合信号分析、频率分析等。ISIS支持大量的存储器和外围芯片,Proteus提供了30多个元件库,数千种元件。Proteus能和Keil等软件整合使用,以求得到更好的仿真效果。同时,Proteus还提供了示波器、逻辑分析仪、信号发生器、计数器、电表、虚拟终端等虚拟仪器仪表。Proteus已经被应用于嵌入系统设计和工程应用当中,如杨延宁等人将其应用于单片机汉字点阵显示电路的设计,大幅缩短了开发周期,节约了开发成本[1],刘邹等人将Proteus应用于电子警察项目的硬件在回路仿真,取得了很好的效果[2]。
Proteus软件已经广泛应用于单片机教学和实验仿真。乔建华等人对将Proteus引入单片机课堂教学、实验教学、课程设计和毕业设计中进行了积极探索[3],苏变玲等对利用Proteus进行单片机仿真教学进行了有益尝试[4],陈少航等人对利用Proteus进行了硬件仿真,Proteus与Keil软件的连接进行了研究[5],袁峰伟等人从教学方法、实验手段等方面对Proteus在单片机教学中的应用进行了探索[6],张勇运用Proteus对32位单片机与虚拟串口的通信进行仿真,做了比较深入的研究[7]。
Proteus在微机原理教学中的应用尚未见报道,这主要是因为以前Proteus缺乏对微机原理课程所涉及芯片的支持,但是从Proteus 7.5 SP3开始,Labcenter公司对8086微控制器及相关接口芯片提供了支持。
微机原理是高校电类专业的一门必修课,课程的实践性很强。对于非计算机专业的学生来说,由于计算机基础知识较为薄弱,学习本门课程的难度较大。因此,微机原理实验课的效果对本门课程的教学就显得尤为重要[8]。教学实践表明,在微机原理课程的学习过程中,同学们对8086系统中内存与IO编址,内存扩展,IO接口芯片与CPU的连接,某些IO接口芯片复杂的工作方式等内容普遍感觉比较难于掌握,而在微机原理实验课程中,采用的微机原理试验箱由于其内部线路已经连好,没有给学生连线实践的机会,实验效果不是很理想。本文对Proteus在微机原理实验中的应用进行了探讨,并付诸教学实践,取得了较好的教学效果。
1 微机原理实验仿真
本文对Proteus在微机原理实验仿真中的应用进行了探索,主要包括内存扩展、外围接口芯片8253、8255与CPU的连接等内容。
1.1 内存扩展仿真
在微机原理课程的教学实践中,同学们普遍感到比较抽象、难于理解的就是数据在计算机内存中的存取方式,而这部分内容对学好微机原理课程,特别是汇编语言编程和调试至关重要。Proteus 7.5SP3的8086 VSM提供了CPU对内存数据访问过程的动态演示,可以很好地帮助同学们对该部分内容的理解。
8086内存扩展电路如图1所示,由于Proteus中没有Intel 2114,6116等微机原理教材中常见的存储器芯片,本图采用了6264芯片对内存进行扩展,地址锁存器使用了74LS373,数据缓冲器74LS245,具体电路如图1所示。Proteus VSM提供了总线调试,只需进行简单的设置,Proteus就可以在仿真日志中详细记录8086CPU进行内存读写的总线操作过程,包括执行单元EU即将执行的指令的汇编代码、机器码以及相应指令的段地址、偏移地址,总线操作的各个时钟周期,是否插入等待周期,本次总线操作的目标是内存还是IO设备,进行读操作还是写操作,引起该次总线操作的原因等。内存扩展的仿真日志与8253、8255类似,源代码也比较简单,本文从略。
1.2 8253与CPU的连接
8253定时计数器是微机原理课程中原理比较简单的外围接口芯片,其六种不同的工作方式是同学们学习中比较难于掌握的部分,Proteus提供了8253仿真模型,可以对8253的工作方式进行直观的演示。如图2所示。
源程序和调试过程如图3所示,本程序对计数器0设置了工作方式0,计数初值设为OxFFFE。图3显示了程序执行过程中8253的工作状态,从图中可以清晰地看出8253各个计数器的工作方式,计数方式,计数初值寄存器和当前计数器的值,非常直观,对同学们理解8253定时计数器有很大的促进作用。
1.3 8255与CPU的连接
8255并行接口芯片也是微机原理课程中的一个重点内容,其A,B,C口不同的工作方式,特别是1、2方式中各个联络信号的作用,各个联络信号之间的时序关系,对于首次接触微机原理课程的同学们来说,是比较难于理解和掌握的,本文用Proteus 7.5对其与CPU的连接以及几种工作方式进行仿真。
8255仿真的源代码和调试过程如图5所示。Proteus VSM以清晰直观的方式显示了8255内部的工作状态,包括A口和B口的工作方式、输入还是输出、以及1方式和2方式下的状态字各位的情况(C口各个功能引脚的状态),通过以上仿真过程,强化了同学们对8255的工作原理,工作方式的感性认识,调动了大家的学习积极性和创造性。
2 Proteus在微机原理实验仿真中的局限
本文利用Proteus对微机原理实验进行仿真,可以使学生很直观的理解8086CPU、内存芯片、各种外围接口芯片的工作方式和工作原理,加深同学们对上述内容的理解和掌握,但是Proteus 7.5 SP3是首次引入对8086CPU的支持,有些内容尚有待进一步开发和完善。8086目前只支持最小组态,对当前微机原理课程中介绍较多的最大组态模式、总线控制器与8086CPU的连接,以及总线控制器产生的总线控制信号,都无法进行Proteus仿真。有些芯片,比如常见于微机原理教材的Intel 2114芯片、ADC0809、8237、8259等芯片,Proteus尚未提供仿真支持。相信随着时间的推移,Labcenter公司会对8086提供更加完善的支持,可以进行仿真的外围接口芯片也会越来越多。
3 结束语
微机原理实践教学是微机原理教学的重要环节,是培养电类专业学生动手能力、创新能力、综合运用所学知识的有机组成部分。本文对微机原理教学中的一些重点和难点内容,通过引入Proteus软件进行仿真教学的方式进行了探索,使学生受到较为全面的工程实践训练,增强了学生的创新能力,提高了教学质量,同时对教学过程起到了很好的促进作用,大大调动了学生学习本门课程及其他相关课程的积极性和创造性。
参考文献
[1]杨延宁,刘立军,张志勇.基于Proteus的单片机汉字点阵显示电路设计[J].液晶与显示,2009,24(1):98-102.
[2]刘邹,丁青青.基于Proteus的硬件在回路仿真[J].计算机仿真, 2009,26(2):312-314.
[3]乔建华,李临生,田启川.Proteus在单片机教学中的应用分析[J].电气电子教学学报,2008,30(3):70-73.
[4]苏变玲,朱志平,袁卫.基于Proteus的单片机仿真教学的研究[J].实验室研究与探索,2009,28(4):75-78.
[5]陈少航,李山,苗亮亮,等.基于Proteus的单片机应用系统的设计与仿真[J].现代电子技术,2007,6:43-45.
[6]袁锋伟,赵立宏,朱慧玲,等.基于Proteus的单片机课程教学与实验改革[J].实验室研究与探索,2007,26(12):75-78.
[7]张勇.基于Proteus平台的32位单片机LPC2114虚拟串口通讯仿真[J].集成电路通讯,2008,26(1):8-12.
关键词:微机接口实验;实验课的成绩比例;验证性的实验;综合创新类的实验
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)18-31768-02
About Microcomputer Principle and Interface Experiment Teaching Inquisition
LU Lai-zhi
(Computer Science Technology Department of Binzhou Institute, Binzhou 256600, China)
Abstract:The improvement of traditional microcomputer principle and the interface technology experiment content and the way, the increasing experiment's class result proportion, reducing the confirmation content, the increasing design and the comprehensive experiment in order to improve student's self-learning capability, innovation ability and begins ability.
Key words:Microcomputer Interface Experiment; Experiment's Class Result Proportion; Design Experiment; Comprehensive Experiment
1 引言
《微机原理与接口技术》是计算机类和大多数电类专业的必修课,同时也是一门实用性和动手性都很强的计算机硬件类课程。学该门课程的学生要具有电路设计和汇编语言编程的能力。在以前的教学中,微机原理实验教学以教师讲课为主,学生以验证性的实验为基础的。无法提高学生在该课程试验的积极性和创造性,造成学生的动手能力和创新思维能力下降。
在当今大力提倡素质教育和创新能力培养为目标的教学理念下,必须对该门课程的实验进行改革。
2 加实验课成绩比例,强调实验报告的正规性
为了提高学生在实验课的学习积极性,我们增加了实验课在总成绩的比例。该门课程实验成绩占总成绩的40%。对实验课成绩我们采用新的考核方法,将实验课的成绩分列为实验操作成绩、实验报告成绩、实验结果成绩、实验考勤成绩四个部分,各项成绩所在比例为实验操作40%,实验报告30%,实验结果20%,出勤率10%。强调学生的实验操作过程,在现有条件下每人一台机器,保证将实验完成。
3 加设计类、综合类的实验,提高学生的动手能力和创新能力
3.1 微机原理实验包括基础性的实验
该实验主要是验证性的实验和简单的程序设计实验,要求学生明确试验目的、步骤、参考电路,使学生在这类试验中完成对已学知识的巩固。例如每次实验课之前都要求学生必须把教材认真领会,对程序的每一条命令执行结果作出预测,写在实验报告上,实验时进行对比。比如并行接口8255的验证性的基础类的实验;定时计数器8253验证性的实验;中断控制器8259的验证性的实验;串行接口8251的验证性的实验。在整个学期的实验比例占30%,主要目的是对基本知识的巩固。
3.2 在完成基本的试验后,引入设计类的实验
汇编语言程序设计是微机原理实验的重要部分。对简单的程序设计,老师给出试验目的、要求,学生自己动手编写程序,难度大的老师一块和学生讨论,参与。设计性的实验的题目必须紧密地结合理论教学的内容和进度,设计上有一定的伸缩性。设计的目的视为了培养学生的灵活运用所学知识解决实际问题的能力。比如利用8255控制键盘和数码管得显示电路;在最小系统基础上实现0809及0832A/D和D/A电路;通过8255A和8251A实现红绿得个简单试验。在设计的实验过程中,增加元器件的基本常识。为了让学生容易下手,设计好比较详细的电路图。
例如利用8255A 来实现红灯、绿灯、黄灯的交替显示。中间时间可以通过8251A控制,在此以可以通过软件延迟实现时间的控制。
START: MOV AL, 80HA口输出,PA0接红灯,PA1接绿灯,PA2接黄灯
OUT ADDC,AL ADDC 代表控制端口的地址
MOV AL,01HPA0输出为1
OUT ADDA,AL ADDA 代表A口的地址,是红灯亮
MOV CX,500
CALL DELEY调用延时,是红灯持续亮
MOV AL,02HPA1输出为1
OUT ADDA,AL 此时绿灯亮
MOV CX,500
CALL DELEY调用延时,是绿灯持续亮
MOV AL,04HPA2输出为1
OUT ADDA,AL 此时黄灯亮
MOV CX,10
CALL DELEY
JMP START
DELEY: LOOP DELEY
RETURN
3.3 综合类的实验的目的是要将学过的主要功能部件有机的组合起来,形成一个具有一定意义的整体,使学生掌握微机系统整合的基本方法。为此我们针对实验室提供的功能部件,设计了综合性的题目。我们只给试验目的,学生根据所掌握的知识通过不同的方法,不同的途径来完成实验。在综合类试验中充分发挥学生的创造力,激发学生勇于创新的意识。我们设计综合性的实验题目,例如综合类的题目--温度监控系统,该系统实现的功能是对温度进行控制,系统利用单板机为下位机,PC为上位机,采用模数转换接口A/D,实现温度的采集,对8路温度进行自动循环监控,如果温度超过某范围,相应的指示灯亮。该题目把实验中用到的芯片组装起来,形成一个数据采集和处理的系统。
4 开放式的实验教学环境
逐步建立开放性的实验环境,包括教学的时间的开放;教学内容开放;实验元器件开放等。传统的教学实验模式下,学生被老师限制在多个限定的条件下,不能发挥自己的才能和创造性。我们允许学生结合课程学习和自己的时间安排,根据自己的兴趣提出试验题目、实验设计方案或实验构想,并可在一个较宽松的实验环境中来完成。教师积极鼓励学生大胆提出自己的实验思路和构想,尽力创造条件引导和支持他们开展有意义的实验研究。对于创作性的学生和实验成果给与奖励。所以设置这样的实验环境和条件,有利于培养学生主动学习的意识和创造能力。
5 结束语
实验教学改革之后,在实际的教学中取得了一些成果。在05届学生的毕业设计中,有很多同学毕业设计工作在实验室中进行的,并且取得优异的成绩。其他年级学生利用课外活动,依托实验室开展了丰富的课外活动。并且取得了丰硕的成果。并且多个学生参加全国电子设计大赛获奖。目前,微机实验室由单一的教学功能向着教学、科研和实践基地的综合性发展。
参考文献:
[1]王荣良. 微机原理与接口技术[M]. 北京: 高等教育出版社,2001.
[2]叶汉英. 远程教育课程试验教学的实施与思考[J]. 实验室研究与探索,2005,24(2):8-9.
一、实验内容
1、了解计算机的硬件系统
2、在规定的时间内完成一台计算机的完全拆卸并且完全还原的组装拆卸训练
二、实验目的1、熟悉计算机的基本配置及各部件的功能
2、掌握计算机的组装过程
三、实验过程及步骤
1、安装CPU(首先把主板放好,并把主板CPU插座上的固定杆轻微地向外侧掰,在向外掰的同时把固定杠提起,此时CPU插座会发生轻微地位移,CPU就可以插入了。在插入之前,应该事先找到CPU表面上的小三角标志,也要找到主板CPU插座上的小三角标志两者对齐安装即可,当CPU插入完成后,固定杆按照逆过程重新归位,CPU也就安装完成了。)
2、散热器的安装(CPU安装完成后,将少许导热硅脂均匀涂抹在CPU表面上。接下来吧CPU的散热器平稳地放置在主板固定支架内,并将扣具的小挂钩放在支架上的卡口内,用力下压扣具的另一头,使小挂钩滑入到支架的另一个卡口内。另一个扣具按照同样的方式进行安装,始终保证散热器的平稳就可以完成了之后再找到CPU散热器的电源线,对应的找到主板上的三脚插针,将电源线插好后CPU散热器的安装就完成了。)
3、内存的安装(在安装内存钱,首先需要把内部插槽两端的卡子想两侧掰开,然后把内存平行放到插槽中并向下用力压入,此时内存就够可以与插槽两端的卡子配合并稳定地插入到插槽内,卡子也会相应地回复到原位。在安装内存时需要特别注意,内存金手指那一段有一个不对称的缺口,这一缺口刚好与内部插槽相对应。插入内存时一定要事先观察内存插槽,以免误用蛮力安装,造成内存的损坏。)
4、电源的安装(电源的一面通常有四个螺丝孔,安装电源时把这个有四个螺丝孔的一面对准机箱上的电源固定位,将四个螺丝孔对齐,并拧上,然后依次按照对角方式拧紧四个螺丝,这样安装保证的绝对稳固。)
5、主板的安装(把主板放入到机箱内部,有各种借口的那一面对应机箱后面的安装位。首先倾斜地放入主板,然后再将主板放平,主板上固定螺丝孔要对应着机箱内部的螺丝柱,按照安装电源的方式,拧紧六个螺丝即可,安装主板的这个步骤中有两个需要注意,第一点就是螺丝的大小是否合适,有些机箱配置的螺丝大小不一,应该找到与主板最为合适的螺丝拧入。第二点就是个别的劣质机箱,螺丝的安装位跟主板无法相对应,如果无法拧紧时,最好不要采取强硬措施,以避免主板变形损坏。)
6显卡的安装(当前主流显卡大多采用PCI-E接口设计,这个与主板上灰褐色的插槽相对应,显卡安装时,应该先试着把有金手指的那面插入,然后双手平行向下按下。)
7、硬盘的安装(硬盘的安装位置要看准了,它通常在机箱内部的3.5英寸驱动器安装位上。)
四、遇到的问题及解决
对于内部数据线的连接不熟悉。解决方法,用笔记录每一根电源线的连接。
五、实验新得及体会
一、实验室注意事项
保持实验室清洁,不能随意乱扔垃圾,不能喧哗
爱护设备,不能随意乱动设备上的各种开关,否则会有危险 实验结束要求:
1、整理好各种配线并放入实验台的柜子里。
2、关闭电脑。
3、切断实验台左上角电源。(与步骤2不能颠倒)
二、连线
1、连接串口线。
2、用IDE线将JFZ与J88相连。
3、88TX拨到RS232;;K88拨到ON。
88电源部分K88置ON。
4、CPU系统接口区的51与88片选用短路片将靠近88的两个引角短接。将SDF与WF片选用短路片将靠近WF端短接。
三、软件操作
双击桌面dv88.exe.然后按DVCC实验系统右边红色复位键,上面的七段数码管显示dvcc-86H。
四、再点击DVCC实验系统上的联接图标,会自动打开数据窗口、寄存器窗口等,表示联机成功,如果出现联接失败,则需要重新DVCC实验系统右边红色复位键。
五、DVCC实验系统---〉选项---〉实验指南工具栏,选择要做的实验项目,查看目的、内容、原理、位置等(本部分内容相当于装载进电脑的实验指导书)。了解实验的所有知识,并按内容和原理图连线。
六、DVCC实验系统---〉新建,编程序,文件名保存为英文名字或数字(注意:不能包含中文字符,文件保存路径:C:/DVCC)
七、点击编译(改正出错的地方,直到程序完全正确);点击调试(等待数秒钟调试完毕,直到没有出错标志,并且反汇编窗口装载程序正确);点击运行,查看结果。
八、退出运行:PC上长按键盘ESC键3秒钟;实验箱上按红色复位键,直到上面的七段数码管显示dvcc-86H.九、存储器读写实验查看实验结果的方法:
在程序正常运行后,按照注意事项第八条,完成实验箱和PC机的退出运行。
再次复位,因为存储器读写实验是对实验箱内置的存储器进行读写操作,所以需要先复位断开串口的程序传输状态和存储器写数据状态,再次联机通过串口实现内部存储器读操作。
“计算机应用基础”是河北软件职业技术学院各专业学生必修的公共基础课,内容着重计算机的基础知识、基本概念和基本操作技能,强调常用系统软件和应用软件的使用,同时兼顾计算机应用领域的前沿知识,为学生进一步学习和应用计算机知识打下坚实的基础。
本课程作为一门公共基础课,是计算机应用的入门课程,力求使学生们了解计算机基本知识,掌握Windows平台上的实际操作技能,主要有以下几个方面: ⒈具备计算机科学的基本理论和基本常识;
⒉具有微型计算机组成、维护及软硬件安装的基本常识;
⒊熟练使用Windows 2003操作平台;
⒋基本掌握Office 2003的主要软件:Word 2003、Excel 2003、PowerPoint2003、Frontpage2003以及Access2003的使用方法;
⒌具有计算机网络的基本常识,熟练使用Internet,可以熟练的浏览网页,收发电子邮件。
⒍了解一些常用的工具软件的使用方法。
由于本课程教学是以培养实际的操作应用能力为主,所以其重点是教会学员如何使用计算机解决一些实际问题。在教学过程中注意加强学生上机的考核和管理,做到每次上机都布置具体足量的实训内容,利用教、学、练相结合,强化学生使用操作技能的训练。本课程经过几年的建设,教学大纲、实验大纲、课程进度表等科学合理,资料齐全。目前正在进行精品课程的建设。
通过这门课程的教学工作,我积累了一些经验和方法,为今后的工作奠定良好的基础,同时也发现了自身的很多不足:教学经验不足,业务水平还有待提高。期末考试采用了在线考试系统,学生74人。最终的期末考试普遍成绩不错,最高分96分,及格率96%,平均成绩达到80.53分。
关键词:微机原理与接口,汇编语言,c语言,教学方法
《微机原理与接口》课程是电子类主干专业基础课程, 主要介绍80x86/Pentium微处理器构成的微型计算机的原理、应用及最新发展现况。课程是对《汇编语言程序设计》、《数字电子线路基础》、《模拟电子线路》等基础课程的延伸, 同时又是学好嵌入式系统的先决条件, 起到承前启后的重要作用。熟练掌握这门课程将使学生成为既具备软件编程能力又了解硬件知识的复合性人才。本课程不同于其他课程, 对学生理论联系实际的能力有较高要求。自课程开设以来, 几乎各大院校都以汇编语言作为编写工具进行教学, 虽然汇编语言具有运行速度快、占用空间少等优点, 但其作为面向机器的程序设计语言又存在着如代码的可重用较低、可读性和可维护性不强、可移植性低等缺点。因此较难被学生普遍接受。我们尝试以传统汇编语言实验程序为基础, 在学生初步掌握汇编语言程序编程的基础上, 加入C语言程序进行试验性教学。C语言因其具有简洁紧凑、灵活方便、程序设计自由度大、适用范围广、方便跨硬件平台的软件移植、适合进行嵌入式实时操作系统编程等优点被广泛使用。本次改革获得了师生的广泛好评, 同时也为学生提供了实践应用C程序设计课程的机会, 更是为后期嵌入式系统学习开发打下了坚实的程序设计基础。
一、适宜汇编和C语言的双语教学模式
《微机原理与接口》课程作为一门专业基础课程, 其发展受到了各大院校的足够重视。《微机原理与接口》实验是在其基础上开设的相对独立的实验课程。但由于本课程讲授的大多是8086、Pentium等低级CPU的结构及原理, 而目前市场主流的CPU大多都为双核甚至是四核CPU, 导致了学生对于课程的重视度不够, 如果实验课中单一使用汇编语言, 则难以激发学生对课程的兴趣。对于电子信息类专业的学生动手实践能力的培养很重要, 实验课程的系统训练往往起到决定性的作用, 如果这门实验课程没有给学生带来学习兴趣, 将会严重影响到其他后续课程的学习。这里笔者试用了如多媒体教学、学生亲自设计实验、设计开放性实验等很多新型方法进行教学, 但使用汇编语言编写程序依然是难点。结合学生此前已经开设过C语言课程, 对C语言有较好的驾驭能力和开发技巧, 借鉴运用C语言开发51系列单片机的启发, 并将C语言成功运用于《微机原理与接口》实验中, 改变了以前单调沉闷的课堂气氛, 激发了学生的学习热情。
二、实例:C语言方式下控制8253
实验内容:将计数器0、1设为模式3 (方波) , 计时器2设为模式2 (分频) , 计数器0的输出脉冲作为计数器1的时钟输入, 计数器1的输出脉冲作为计数器2的时钟输入。用LED观察计数器0、1和2的输出频率关系, 8253控制端口地址为203H;计数器0地址为200H;计数器1地址为201H;计数器2地址为202H。以下为C语言参考程序:
这里用LED观察计数器0, 1, 2输出状态的过程中运用的是C语言而不是汇编语言。从中可以直观地看出, 如果使用汇编语言对8253写入控制字MOV DX, 203H, MOV AL, 36H, OUT DX, AL, 需要三条语句完成, 用c语言只需调用outport函数:outport (0x203, 0x36) , C语言的代码长度短了很多。
汇编语言和C语言的双语教学模式极大地调动了学生的学习主动性, 同时加强了学生对相关学科的自主学习能力。此方法也为Arm嵌入式系统的学习和开发奠定了坚实的基础。双语实验的成功推广实现了研究性、探索性教学, 并在实际教学中取得了一些成果:2007级本科生在大三第一学期的创新创业实践中, 运用新学习的知识和练就的动手能力, 研制月球采壤车、光纤管道智能监控系统等, 初步接近实际应用的水平。同时我院《微机原理与接口》课程也被认定为省级精品课程, 学生在全国大学生电子设计大赛中屡获佳绩。为适应信息技术日异月新的发展, 更需要在今后的实验教学中不断探索新思路和新方法, 不断完善实验教学体系和管理模式, 努力适应技术的进步, 促进学生个性化发展, 永远是我们这一课程的追求目标。
参考文献
[1]马义德, 张在峰, 徐光柱, 杜桂芳.微型计算机原理及应用 (第二版) [M].北京:高等教育出版社, 2001.
[2]晁阳.单片机MCS-51原理及应用开发教程[M].北京:清华大学出版社, 2007.
[3]谭浩强.C程序设计 (第三版) [M].北京:清华大学出版社, 2005.
关键词:Proteus仿真实验;改革
中图分类号:TP391.9 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 07-0000-01
Proteus Simulation Experiments Application in 8086
Wang Yueming
(Guangzhou Institute of Modern Information Technology,Guangzhou510663,China)
Abstract:8086
courses for the electronics,computer,automatic control and other majors students is an important course.However,as the course is based on practical teaching experiment box applications and a lack of innovation,
too old for this situation,the article introduces the curriculum reform Proteus7.5.Dominated by independent experiments to reduce the verific-
ation experiments,adding new content and application examples,etc.to carry out reforms,to stimulate student interest in learning,improve their practice and innovation to develop comprehensive abilities of students to adapt to the new situation Higher demand for skilled personnel training.
Keywords:Proteus simulation experiment;Reform
一、引言
《微机原理与接口技术》是一门实验性比较强的专业基础课,学生要想学好这门课程,就必须很好地理解和掌握计算机硬件以及计算机软件方面的基础知识。随着科技的不断法杖,出现了微型计算机系统,其发展的速度很快,同时随着微机接口新技术的不断出现,各种高档微机在各个领域得到越来越广泛的应用,但是随着计算机技术的飞速发展,Z—80芯片已逐步退出市场,若微机教学仍然仅仅围绕Z—80组织教学,那就显得越来越落后,所以师生都深感这门课非改不可。究其原因有以下几点:(一)随着社会的不断发展,实验内容的陈旧、实验方法的传统性使得其不能很好的适应社会的发展;(二)同时其这个缺点在一定程度上抑制了学生的创新思维,使得学生学习这门课的兴趣降低;(三)这门课的另外一个缺点在于其缺乏主动性,对于培养创新性人才不是很合适。鉴于上述的原因,便需要对对《微机原理与接口技术》的教学方法进行了一些改革探索和实践。
二、微机原理与接口技术教学现存在的问题
《微机原理与接口技术》课程应以8086为模型机,同时教学的内容应该突出各芯片的特点、区别、新的概念和新技术,以使学生获得最新的具有持续发展的知识结构。同时《微机原理与接口技术》是一门理论性强、逻辑严密、动态/静态结合及内容丰富的专业课程。学生只靠硬背芯片引脚、信号名称和逻辑框图是不能理解微型计算机工作原理的。本课程是许多计算机相关专业的核心专业课程之一。但是目前,这门课程的教学中存在如下几个重要的问题:(一)计算机的发展与现在《微机原理与接口技术》课程教学内容陈旧相矛盾。(二)教学内容的更新与最新出版教材内容之间存在矛盾。(三)教学内容的更新与实验教学的环境之间存在矛盾。(四)教学内容的更新与教学手段之间存在矛盾。面对计算机技术的发展与《微机原理与接口技术》课程教学矛盾的日益加深,如何解决这些矛盾,做好《微机原理与接口技术》课程的教学,是本门课程教学改革的重点。
三、Proteus的简单介绍
PROTEUS 软件首先是由英国Labcenter Electronics公司开发,它是一种电路分析与实物仿真软件。其主要作用是可以对模拟器件和集成电路进行仿真和分析。这种软件的特点是:(一)其可以很好地绘制原理图;(二)可以进行PCB设计以及自动布线功能;(三)它具有一个比较强大的元器件库,其大概具有具有三十多个元器件库,同时其也具有数千种元器件仿真模型以及多种信号激励源和虚拟仪器仪表;(四)其在功能方面可以比较好地实现单片机仿真和SPICE电路仿真的结合;其优点在于:1.硬件投入少,经济优势明显由于PROTEUS是纯软件环境;2.学生可自行实验,锻炼解决实际工程问题的能力;同时在遇到工程问题时,为了方便行事可以先利用软件来进行分析,即通过模拟来实现,然后再利用硬件。利用上述的方法来处理的优点在于其不仅可以很好地节约时间和人力,也可以节省金钱,这是因为如果方案不正确,这样做便可以比较好地减少由于方案不对而导致的硬件投入的浪费;3.在实验过程中,便可以不用考虑元器件的损耗问题,同时其损耗小;4.同时在教学方面如果采用PROTUES仿真软件来进行,便可以减少由于操作不当而造成的元器件或者仪器仪表方面的损坏问题,更为重要的是这样实验过程是很安全的。
四、引入Proteus仿真实验的8086<微机原理与接口技术>教学
在课堂上讲授《微机原理与接口技术》课程时,我们知道在大学中很多的老师会选择利用PPT来进行教学,但是对于《微机原理与接口技术》课程,如果只是采用传统的Powerpoint幻灯片作为教学手段,便不可能很好的模拟课程中的内容和讲述知识,通过研究人们找到了一种很好的方法即是在在授课的过程中,适当地引入PROTEUS软件,这样的目的在于其可以对所讲授的内容进行仿真演示,可以很好地提高学生的学习热情和兴趣,进而提高教学效率。
五、引入Proteus仿真实验的优势
引入PROTEUS软件可以很好地提高学生的学习热情和兴趣以及提高教学效率:(一)PROTEUS的特点就在于其可以很好地利用实际的动态演示来让学生学习,这样便提高了学生的兴趣以及学生在学习上的积极性,该软件可以使得抽象的事物变得形象化,使以往不容易被学生理解的内容简单化;(二)运行PROTEUS 软件只需一台电脑就行了,又由于现在学工科的学生基本上都自己用一台电脑,所以学生在自己的寝室便可以利用PROTEUS软件来学习单片机的相关知识了,同时也可以温习已经学过的知识,更为重要的是通过该软件可以自己设计一些东西,达到练习的目的。
参考文献:
[1]周润景,张丽娜.基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006
以前从没有学过关于汇编语言的知识,起初学起来感觉很有难度。当知道要做课程设计的时候心里面感觉有些害怕和担心,担心自己不会或者做不好。但是当真的要做的时候也只好进自己作大的努力去做,做到自己最好的。
我们在这个过程中有很多自己的感受,我想很多同学都会和我有一样的感受,那就是感觉汇编语言真的是很神奇,很有意思。我们从开始的担心和害怕渐渐变成了享受,享受着汇编带给我们的快乐。看着自己做出来的东西,心里面的感觉真的很好。虽然我们做的东西都还很简单,但是毕竟是我们自己亲手,呵呵,应该是自己亲闹做出来的。很有成就感。
我想微机原理课程设计和其他课程设计有共同的地方,那就是不仅加深和巩固了我们的课本知识,而且增强了我们自己动脑,自己动手的能力。但是我想他也有它的独特指出,那就是让我们进入一个神奇的世界,那就是编程。对于很多学过汇编或者其他的类似程序的同学来说,这不算新奇,但是对于我来说真的新奇,很有趣,也是我有更多的兴趣学习微机原理和其他的汇编。
微机原理与接口技术是一门很有趣的课程,任何一个计算机系统都是一个复杂的整体,学习计算机原理是要涉及到整体的每一部分。讨论某一部分原理时又要涉及到其它部分的工作原理。这样一来,不仅不能在短时间内较深入理解计算机的工作原理,而且也很难孤立地理解某一部分的工作原理。所以,在循序渐进的课堂教学过程中,我总是处于“学会了一些新知识,弄清了一些原来保留的问题,又出现了一些新问题”的循环中,直到课程结束时,才把保留的问题基本搞清楚。
学习该门课程知识时,其思维方法也和其它课程不同,该课程偏重于工程思维,具体地说,在了解了微处理器各种芯片的功能和外部特性以后,剩下额是如何将它们用于实际系统中,其创造性劳动在于如何用计算机的有关技术和厂家提供的各种芯片,设计实用的电路和系统,再配上相应的应用程序,完成各种实际应用项目。
这次实验并不是很难,主要的困难来自对程序的理解。功夫不负有心人,经过四个人的合作和努力,我们最后对实验的原理有了清晰的认识。虽然实验台上的很多模块单元没有用到,但是就系统功能来说,我觉得我们做的还是不错的。
这次课设却让我们对实验台有了足够的了解,让我们知道了实验台上各个模块的用法;而且它还让我们对自己动手写程序来控制实验台的运作有了一定的基础。虽然实验台只是一个小型的模拟平台,但是通过对它的学习和操作,我们对有关接口的知识将会有一个更广泛的认识,而且它对我们以后的学习也会有帮助的。
实验中个人的力量是不及群体的力量的,我们四个人分工合作,做事的效率高了很多。虽然有时候会为了一些细节争论不休,但最后得出的总是最好的结论。而且实验也教会我们在团队中要善于与人相处,与人共事,不要一个人解决所有问题。
总之,这次课程设计对于我们有很大的帮助,通过课程设计,我更加深入地理解了,微机原理课程上讲到的各种芯片的功能,以及引脚的作用,同时加深了对于主要芯片的应用的认识,同时在试验室的环境里熟悉了汇编程序的编写过程和运行过程,最后还提高了自己的动手能力。感谢老师的悉心指导。
对课程设计的建议
本次课程设计的三个实验相对都比较简单,而且经过老师的讲解以及实验书上的指导,几乎把我们要用到的程序和实验台电路的接线方法都告诉我们了,所以做起来很容易。但是做完实验,我们对实验台及其上面的各个模块还是不了解。对如何编程控制实验台上各个模块和芯片的运作也没有什么清晰的认识。如果老师对我们实验报告的要求再严格一点,也许同学们会更加自觉地去认真理解程序和实验思路。
一年来,在就业中心全体同志的帮助、支持下,我以“服从领导、团结同志、认真学习、扎实工作”为准则,始终坚持高标准、严要求,认真完成了领导安排的各项工作任务,自身的政治素养、业务水平和综合能力等都有了很大提高。我坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,坚持和落实科学发展观,深入贯彻构建社会主义和谐社会、建设社会主义新农村精神,树立“八荣八耻”的社会主义荣辱观。
不知不觉又一年将要过去了,自从在文印室工作,感受很多,也学习到了很多知识。在文印室工作以来,按时按量完成就业中心所有股室交待的材料和文件的录入、复印以及简单的校对等工作,保证打印材料准确、整洁、清晰,符合材料的规格。在文字排版上我尽量设计的美观些,让人一眼看上去就很舒服、很满意。对这点。我也在不断提高,努力做到让打印出来的文件或资料更便于大家使用。
在文字录入的同时,也能认真执行保密制度,文字材料的底稿能妥善保管,印后能及时把作废的底稿销毁,不泄露保密材料及文件的内容。大部分校对过的废、旧材料和文件的纸张,也都能够妥善处理。在复印方面,能够坚持按照文稿审批制度。在这一点上,要感谢各位同事的配合,才使得我一直做的很好。为了明确文印室里的办公耗材使用情况,我特地制作了“文印登记簿”,对复印和油印超出一定数量的,便会如实登记。“厉行节约,杜绝浪费”。对于文印室里的计算机、复印机、打印机等设备和其它物品,能够严格管理好,保证文印工作顺利进行,并在工作中学会这些设备的简单维修与保养。
就业中心相对于其他单位人员非常紧缺,每个部门人手都非常有限,根据就业中心工作的特点,相对而言活动很多。特别是在举行活动时候,人手紧缺,在做好本职工作的同时,有时还要全力投入到其他部门的活动中,工作量还是满大的,但我感到很充实。
另外,我觉得文员工作不仅需要具备做人的基本素质,还要有胜任“重要岗位”的特殊能力。
一、要有一个聪慧的头脑。
一个人的理论素质越丰富,预测和解决问题的能力就越强,所以必须善始善终地把学习放在第一位。扎实认真地学习,要扩展知识的领域,更新知识结构,既要知道知识的全面性,又要讲求学习的系统性,还要注重学习的针对性,做到在学习理论上“精益求精,务求实效”。社会在日益更新,职业涉及的范围逐步扩大,因此我们在学习过程中,应正确有效地去疏理理论知识,在工作中不断创新自己,使理论与实践相辅相成,相互促进。
二、要有一套过硬的功夫。
勤奋好学的功夫,在任何时候都要有一种紧迫感与危机感,对知识永远持一种旺盛的心,深入实践的功夫也不可少。理论来源于实践,离开基层,离开实践,任何工作都成为“无源之水,无本之木”。因此任何一项工作都要与实践紧密结合,在工作中获取的理论知识才是最具说服力的。其次善于表达的能力。口头和书面表达能力是人与人之间交流的主要形式。杨书记也曾说过写作很重要。作为一名打字员,不仅要练就一身过硬的技术,还须学会和别人沟通,把别人的困难当成是自己的困难,而不能以不耐烦的态度对待周围的人,时刻记住自己的职责。
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