TW-X32新型微机原理与接口教学系统实验箱

基于微机原理和接口实验教学的特点，我们采用基础功能实验电路一体化设计，CPU核心模块和创新拓展型实验电路用独立模块外接扩展方式实现，既兼顾演示验证性实验、又考虑到综合设计和创新研究性实验的需要。是一款灵活性极强的新型微机原理和接口实验教学平台，适合各层次学生进行微机原理和接口应用方面的实验。

一、主要特点

1、CPU系统模块独立设计，支持2种CPU系统：Intel 486 CPU系统和80386EXCPU系统。标配Intel 486 CPU系统。有机玻璃面板保护。

2、常用基础实验电路采用集成一体化设计，创新扩展模块顺利获得20芯L_DV总线接入主板。

3、设计有嵌入式双通道虚拟示波器。

4、 配套微机控制技术辅助教学联机软件，与PC通信有USB和以太网络两种方式。

5、汇编语言和C语言支持符号化远程调试，同时支持本机调试，即PC独立调试方式。 6、汇编语言和C语言均采用工程文件组织管理。

7、支持保护模式下的编程实验。

二、详细硬件组成和结构

1、实验系统采用CPU核心板和实验模块底板分离设计，全部系统总线顺利获得2排50针插座和实验电路主板隔离设计，确保CPU系统安全可靠，同时CPU系统板上加保护罩。

2、Intel 486 CPU核心板组成

2.1 CPU基于Intel 486 设计。

2.2 系统主控芯片采用CPLD器件EPM7128S设计。

2.3 系统监控采用256K Flash Memory W29C020设计。

2.4 用户程序和数据存储器采用128K SRAM UT621024设计。

2.5 两种与PC系统通信方式：①用CH395设计的标准USB通信；②用CH395SL设计的以太网通信。

2.6 设计有新型串行通信接口16C2550B和RS232收发器SP232EEN及其DB9接口。

2.7 总线插座给予32位数据总线、20位地址总线（可扩展为32位地址总线），数据总线支持8/16/32位存储器与I/O操作。

3、80386EX核心板组成(选配）

3.1 CPU基于80386EX设计。

3.2 系统主控芯片采用CPLD器件EPM7032S设计。

3.3 系统监控采用256K Flash Memory W29C020设计。

3.4 用户程序和数据存储器采用128K SRAM UT621024设计。

3.5 两种与PC系统通信方式：①用CH395设计的标准USB通信方式；②用CH395SL设计的以太网通信方式。

3.6 设计有RS232收发器SP232EEN及其DB9接口。

3.7 总线插座给予16位数据总线、20位地址总线（可扩展为32位地址总线），数

据总线支持8/16位存储器与I/O操作。

4. 实验电路主板组成

4.1电源：给予±5V，±12V工作电源。每路均有短路保护自恢复功能。

4.2 信号源：1）2路正负单次脉冲输出。2）8路固定脉冲输出：1MHZ、500KHZ、100KHZ、10KHZ、1KHZ、100HZ、10HZ、1HZ。3）1路0-5V模拟量输出。

4.3人机接口

1）4×4键盘矩阵。

2）8位LED发光管模块。

3）带指示逻辑电平开关12位。

4）带译码的8只高亮LED七段数码显示器。

5）音频信号输入电路，带麦克风

6）音频信号输出电路（带8Ω喇叭、蜂鸣器）

7）继电器接口控制电路。

8）直流电机及控制驱动电路。

9）三相五线步进电机20BY及驱动电路UN2003。

10）LCD12864中文液晶（兼容LCD1602字符型）显示电路。

11）8×8双色点阵显示及其驱动电路。

4.4 接口控制电路和通信实验电路

1）8路8位A/D 0809转换电路。

2）1路8位 D/A0832转换电路。

3）并行I/O接口扩展电路8255。

4）8254/8253定时/计数器接口电路。

5）8251串行口接口电路。

6）8259十六级中断控制接口电路。

7）8237A DMA数据传送接口电路。

8）74LS164串并转换电路。

4.5传感器

1）光电传感器：采用ST135，带栅格盘，可以测量电机转速，实现电机闭环控制。

4.6 配置双通道虚拟示波器（选配)

1）真正的高速双通道存储虚拟示波器，可切换为单通道提高采样率。

2）带有实时X-Y示波器：自动同步显示功能。

3）存储功能：存储/栽入/分析历史波型。

4）输入模拟电压信号幅值由软件调整，勿需硬件开关切换。

5）带有幅频/相频特性专用虚拟示波器。可以保存波型文件，图片文件，方便插入在教学课件中。

4.7 扩展接口

1）扩展全部系统总线和20线L_DV总线插座，用于接入外扩模块，召开创新实验。

2）扩展IC16插座1只，扩展IC40插座1只，用于自己设计译码器或辅助逻辑电路等。

5、可以外部扩展的创新实验模块（选配）

1）16X16点阵显示电路。

2）32位SRAM，由4片8位存储器6116组成。

3）32位开关量输入和输出电路模块。

4）41线LED音频电平显示实验电路。

5）高精度数字标尺显示实验电路。

6）USB总线通信实验电路。

6、实验线路的连接：全部信号采用排线连接或单根杜邦线连接，操作简便，连接稳定可靠。

7、机箱：外形参考尺寸：480×360×148mm，铝木合金材料，绿色环保。

三、软件功能

1、与PC通信可选USB和以太网络两种方式。

2、 PC端集成开发环境软件基于.NET开发，支持Windows XP/7/10的32位和64位系统。

3、 汇编语言和C语言支持符号化远程调试，同时支持本机调试，即PC独立调试方式。

4、 汇编语言和C语言均采用工程文件组织管理。

5、 汇编语言支持多段调试；支持寄存器、变量显示及修改；支持命令行窗口运行DEBUG32调试命令。

6、 汇编语言调试支持INT21H字符和字符串重定向显示功能（2,9号）、支持INT21H的字符和字符串远程键盘输入功能（1,10号），支持D/A虚拟仪器显示功能。

7、汇编语言支持32位保护模式编程实验，内容包括描述符、特权级变换、任务切换，8259A硬件中断、异常处理、无分页/分页存储管理等。

8、A86集成开发环境实模式下的调试软件界面

9. A86集成开发环境调试保护模式汇编程序界面

10.A86集成开发环境调试C程序界面

三、可以实现的实验项目

3.1实模式下基础硬件实验

1、I/O地址译码程序设计实验

2、系统中断控制器程序设计实验

3、系统中断控制器级联程序设计实验

4、DMA存储器---存储器传送程序设计实验

5、DMA写操作程序设计实验

6、DMA读操作程序设计实验

7、8/16/32位存储器读写程序设计实验

8、定时器/计数器程序设计实验

9、定时/计数器音乐程序设计实验

10、8251串行通信程序设计实验

11、8255并行通信(方式0)程序设计实验

12、8255并行通信(方式1中断方式)程序设计实验

13、8255并行通信(方式1选通方式)程序设计实验

14、函数波形发生器程序设计实验

15、ADC0809模数转换(显示十六进制)程序设计实验

16、ADC0809模数转换(显示波形)程序设计实验

17、4x4键盘显示程序设计实验

18、七段数码管显示程序设计实验

19、128x64 LCD液晶显示程序设计实验

20、8x8点阵LED显示程序设计实验

21、抢答器程序设计实验

22、步进电机控制程序设计实验

23、直流电机PWM程序设计实验

24、继电器控制实验

25、交通灯控制器程序设计实验

26、电子琴程序设计

以下实验可以顺利获得外部扩展模块实现

27、16X16点阵显示实验

28、USB 总线通信实验

30、41线LED音频电平显示实验电路

31、32位SRAM存储器读写实验。

32、32位I/O读写实验。

3.2 80x86微机原理(实模式)汇编程序设计实验

1、实验系统认识实验

2、显示程序实验

3、数据传送实验

4、数据码制转换程序设计实验

5、运算程序设计实验

6、分支结构程序设计实验

7、循环结构程序设计实验

8、子程序设计实验

9、 排序程序设计实验

10、综合程序设计实验

3.3保护模式下的实验项目

1、实模式与保护模式切换程序设计实验

2、分页存储管理实验
3、 描述符及描述符表程序设计实验

4、保护模式下任务切换CALL实验
5、保护模式下任务切换JMP实验
6、实模式保护模式转换实验
7、具有分页机制的存储器扩展程序设计实验

3.4 微机接口课程设计(综合)

1、数字录音机程序设计实验

2、数字电子钟设计实验

3、简易示波器设计实验

四、实验系统配置表

序号	名称	说明	数量
1	TW-X32新型微机接口实验系统	含详细技术指标里的除选配以外的全部硬件（核心板标配一种）	1台
2	实验用杜邦线	20CM12根，40CM8根	20根
3	9芯-9芯串口通信线		1根
4	方口USB通信线		1根
5	8芯-8芯排线	30CM 2根和20CM 4根	6根
6	网线	1.5M	1根
7	跳线		10只
8	实验指导书		1本
9	软件光盘	调试软件和说明书电子档	1张
10	双通道虚拟示波器模块		1块
以下是选配模块
11	16X16点阵显示电路		1块
12	41线LED音频电平显示实验电路		1块
13	高精度数字标尺显示实验电路		1块
14	USB总线通信实验电路		1块
15	32位SRAM读写模块		1块
16	32位IO口扩展模块		1块

TW-X32微机原理和接口产品与国内同类产品功能对比

微机接口实验系统参数

一、总体要求

1、由铝木合金箱体、稳压电源、CPU系统模块、实验电路主板、创新扩展总线和创新实验电路模块组成。

★2、支持CPU系统A80486DXCPU系统。

★3、常用实验电路采用集成一体化设计，创新扩展模块顺利获得L_DV总线接入主板。

★4、设计有嵌入式双通道虚拟示波器。

5、配套微机控制技术辅助教学联机调试软件。

二、详细硬件组成和结构

★1、实验系统采用CPU核心板和实验模块底板分离设计，全部系统总线顺利获得2排50针插座和实验电路主板隔离设计，确保CPU系统安全可靠，同时CPU系统板上加保护罩。

★2、A80486DX核心板组成

2.1 CPU基于A80486DX设计。

★2.2 系统主控芯片采用CPLD器件EPM7128S设计。

★2.3 系统监控采用256K Flash Memory W29C020设计。

★2.4 用户程序和数据存储器采用128K SRAM UT621024设计。

★2.5 两种与PC系统通信方式：①用CH395设计的标准USB通信；②用CH395SL设计的以太网通信。

★2.6 设计有新型串行通信接口16C2550B和RS232收发器SP232EEN及其DB9接口。

★2.7 总线插座给予32位数据总线、20位地址总线（可扩展为32位地址总线），数据总线支持8/16/32位存储器与I/O操作。

3. 实验电路主板组成

3.1电源：给予±5V，±12V工作电源。每路均有短路保护自恢复功能。

4.2常用信号源：2路正负单脉冲输出；8路固定脉冲输出1MHZ、500KHZ、100KHZ、10KHZ、1KHZ、100HZ、10HZ、1HZ；1路0-5V模拟量输出。

4.3人机接口

1）4×4键盘矩阵。

2）8位开关量输出和12位开关量输人显示电路。

3）带译码的8只高亮LED七段数码显示器。

4）音频信号输入电路，带麦克风。

5）音频信号输出电路（带8Ω喇叭、蜂鸣器）。

6）继电器接口控制电路。

7）直流电机及驱动电路。

8）三相五线步进电机20BY及驱动电路UN2003。

9）LCD12864中文液晶（兼容LCD1602字符型）显示电路。

10）8×8双色点阵显示及其驱动电路。

4.4 控制电路和通信实验电路

1）8路8位A/D 0809转换电路。

2）1路8位 D/A0832转换电路。

3）并行I/O接口扩展电路8255。

4）8254/8253定时/计数器接口电路。

5）8251串行口接口电路。

6）8259中断控制接口电路。

7）8237A DMA数据传送接口电路。

8）74LS164串并转换电路。

4.5 传感器

1）光电传感器：采用ST135，带栅格盘，可以测量电机转速，实现电机闭环控制。

2）数字温度传感器：采用18B20实现温度的测量。

★4.6 配置双通道虚拟示波器

1）真正的高速双通道存储虚拟示波器，可切换为单通道提高采样率。

2）带有实时X-Y示波器：自动同步显示功能。

3）存储功能：存储/栽入/分析历史波型。

4）输入模拟电压信号幅值由软件调整，勿需硬件开关切换。

5）带有幅频/相频特性专用虚拟示波器。可以保存波型文件，图片文件，方便插入在教学课件中。

★4.7 扩展接口

1）扩展全部系统总线和20线L_DV总线插座，用于接入外扩模块，召开创新实验。

2）扩展IC16插座1只，扩展IC40插座1只，用于自己设计译码器或辅助逻辑电路等。

三、软件功能

★1. 与PC通信可选USB和以太网络两种方式。

★2. PC端集成开发环境软件基于.NET开发，支持Windows XP/7/10系统。

★3. 汇编语言和C语言支持符号化远程调试，同时支持本机调试，即PC独立调试方式。 ★4. 汇编语言和C语言均采用工程文件组织管理。

★5. 汇编语言支持多段调试；支持寄存器、变量显示及修改；支持命令行窗口运行DEBUG32调试命令

★6. 汇编语言调试支持INT21H字符和字符串重定向显示功能（2,9号）、支持INT21H的字符和字符串远程键盘输入功能（1,10号），支持D/A虚拟仪器显示功能。

★7. 汇编语言支持32位保护模式编程实验，内容包括描述符、特权级变换、任务切换，8259A硬件中断、异常处理、无分页/分页存储管理等。