1、目目 錄錄 第一部分第一部分 I386EX 系統板介紹系統板介紹.1 第一章 I386EX 系統板概述.1 第二章 I386EX 系統板的硬件操作環(huán)境.2 第三章 聯機軟件說明.3 第四章 I386EX 系統板的資源分配.12 第二部分第二部分 實驗教程實驗教程.14 實驗一 系統認識及程序調試練習.14 實驗二 D/A 轉換實驗 .18 實驗三 A/D 轉換實驗 .21 實驗四 最小拍控制系統.26 實驗五 積分分離 PID 控制.29 實驗六 大林算法控制.33 第一部分第一部分 i386EX 系統板介紹系統板介紹 第一章第一章 i386EX 系統板概述系統板概述 1.1 系統簡介 “TD

2、-ACC+”教學實驗系統，其基本配置就含有一個開放式的模擬實驗平臺和一組先 進的虛擬儀器，可以高水平地支持自動控制原理的實驗教學，若再選配“i386EX 系統板”， 就還可以開展“80X86 的計算機控制技術”的實驗教學。i386EX 系統板是一種基于 intel386EX嵌入式微處理器的控制機，它以嵌入式應用為中心，可以滿足大多數技術領域的 需要，是當今微機應用及嵌入式技術發(fā)展的主流。配置了“i386EX 系統板”的“TD-ACC+ 自動控制原理/計算機控制技術”教學實驗系統其構成主要包括：i386EX 系統、開放式的 模擬實驗平臺、一組先進的虛擬儀器以及新編的自動控制原理實驗教程和80X8

3、6 計算機控 制技術實驗教程。整個實驗系統的結構框圖如下頁所示。 1.2 i386EX 系統板的特點系統板的特點 1. 采用先進的嵌入式微處理器 采用INTEL公司新推出的32位嵌入式處理器i386EX，使該嵌入式控制計算機功能達到 了最優(yōu)化。它功耗小，將許多經常使用的外圍接口如8259、8254、8250和8237等集成到芯 片內部，內部為32位總線，外部為16位數據總線，保持與標準的32位80386CPU相同的指令 系統，具有64MB的尋址能力。 2. 總線標準和工業(yè)PC104-ISA標準兼容 該控制計算機具有24MHz的工作頻率，128KB的程序存儲器和128KB的數據存儲器，滿 足復雜

4、計算機控制和嵌入式應用的要求。采用控制計算機加模擬實驗平臺的結構設計，將 i386EX的總線和接口資源以PC104-ISA的總線標準引出。 3. 功能強大的源碼級調試環(huán)境 控制計算機通過串口與PC微機相連，并配備了C語言及匯編語言的源碼級調試開發(fā)環(huán) 境，功能強大。具有單步、跳過、斷點、連續(xù)、變量跟蹤等調試功能，可多方位、動態(tài)地 調試實驗程序。 第二章第二章 i386EX 系統板的硬件操作環(huán)境系統板的硬件操作環(huán)境 系統的部分總線以排針的形式引出，與實驗單元相連可完成相應的實驗。系統引出信 號線說明及相關的端口地址見表2.1-1。 表表2.1-1 控制計算機系統信號線說明控制計算機系統信號線說明

5、信號線說 明相關的端口地址 D0D7系統的低八位數據線 A0A3系統地址線低四位(輸出) /IOR、 /IOW I/O讀、寫信號（輸出） IRQ5、IRQ6 、IRQ7 內部主片8259 中斷請求 信號（輸入） P3CFG 擴展I/O 地址為：F824H INTCFG 擴展I/O 地址為：F832H ICW1、IRR、ISR、OCW2 和OCW3 地址為： 20H ICW2、ICW3、ICW4、OCW1 和POLL 地址均 為：21H OUT1 內部1定時器輸出信號 （輸出） TMRCFG 擴展I/O 地址為：F834H TMR1 擴展I/O 地址為：F041H TMRCON 擴展I/O 地址

6、為：F043H /IOY00600H063FH /IOY1 0640H067FH /IOY2 I/O 接口待擴展信號 （輸出） 0680H06BFH DIN0DIN3 4 位數字量輸入信號 （輸入） P1 口的低四位對應P1.0 P1.3 P1CFG 擴展I/O 地址為：F820H P1DIR 擴展I/O 地址為：F864H P1PIN 擴展I/O 地址為：F860H DOUT0 DOUT3 4 位數字量輸出信號 （輸出） P2 口的低四位對應P2.0 P2.3 P2CFG 擴展I/O 地址為：F822H P2DIR 擴展I/O 地址為：F86CH P2LTC 擴展I/O 地址為：F86AH

7、注：1.“/”號表示該信號低電平有效 2. 擴展I/O 地址使能操作：_asm MOV AX,8000H OUT 23H,AL XCHG AL,AH OUT 22H,AL OUT 22H,AX 擴展I/O 地址無效操作：_asm MOV AL,00H OUT 23H,AL 第三章第三章 聯機軟件說明聯機軟件說明 3.1 聯機軟件系統概述聯機軟件系統概述 該聯機軟件集成了源碼級調試軟件和虛擬儀器軟件。該軟件具有匯編語言和C 語言源 語言級調試跟蹤界面，有別于傳統的DEBUG 調試，操作更簡單，視覺效果更直接。如果 用戶習慣于DEBUG 調試，點擊輸出區(qū)的調試標簽亦可對源程序進行DEBUG 調試。

8、用戶 可以選擇是否監(jiān)控堆棧，也可以通過“變量監(jiān)控”對話框選擇監(jiān)控哪些全局變量；寄存器/ 變量/堆棧區(qū)能夠對下位機的寄存器、變量和堆棧實現實時監(jiān)視，使寄存器/變量/堆棧區(qū)的數 據永遠是下位機中數據的真實反映；在寄存器/變量/堆棧區(qū)改寫寄存器和變量的值，即可改 變下位機中寄存器和變量的值。軟件集成了一組功能強大的數字化虛擬儀器界面，用于時 域曲線的實時測量和分析、頻率特性分析、X_Y 測量、阻容/電壓值測量等。 聯機軟件具有特點如下： (1) 支持匯編語言和C 語言兩種編譯環(huán)境 (2) 高度可視化的源語言級調試跟蹤界面 (3) 實時監(jiān)視寄存器，能夠即時對寄存器中的值進行修改 (4) 可以選擇要監(jiān)視

9、的全局變量，進行實時監(jiān)視和即時修改 (5) 可以選擇是否要實時監(jiān)視堆棧寄存器 (6) 集成虛擬儀器：具有雙蹤超低頻數字存貯示波器、頻率特性分析儀、X_Y 測量和 數字萬用表。 3.2 軟件使用說明軟件使用說明 3.2.1 主界面窗口 主要分為三部分：程序編輯區(qū)、變量區(qū)和輸出區(qū)。 1程序編輯區(qū) 位于界面右上部，用戶可在程序編輯區(qū)用“新建”命令打開一個新文檔或用“打開” 命令打開一個已存在的文檔，在文檔中用戶可編輯程序。用戶可在程序編輯區(qū)打開多個文 檔，點擊文檔標簽可激活任一文檔。編譯、鏈接、加載以及調試命令只針對當前活動文檔。 用戶調試程序時，程序運行的軌跡亦在當前活動文檔中指示。 2變量區(qū) 位

10、于界面左上部，包括三個部分：寄存器區(qū)、變量區(qū)和堆棧區(qū)。寄存器區(qū)和變量區(qū)用 于實時監(jiān)視、修改寄存器和變量的值，堆棧區(qū)主要用于實時監(jiān)視用戶堆棧區(qū)。點擊寄存器 區(qū)標簽可觀察和修改寄存器，點擊變量區(qū)標簽可觀察和修改變量，點擊堆棧區(qū)標簽可觀察 用戶堆棧區(qū)。執(zhí)行各種調試操作后，寄存器、變量和堆棧區(qū)的值會自動刷新，如果寄存器 區(qū)刷新后的值和刷新前的值相同，則顯示為藍色，如果不同，則顯示為紅色。變量區(qū)和堆 棧區(qū)刷新前和刷新后都為藍色。想修改寄存器或變量，用鼠標左鍵單擊某寄存器或變量， 當寄存器或變量值的區(qū)域變?yōu)樗{色后輸入修改后的值，然后回車。如果修改的是寄存器， 輸入值的長度應與寄存器的長度相同，回車后修改正

11、確，如果輸入值的長度和寄存器的長 度不相同，寄存器的值不會被修改，保持原來的值且可以繼續(xù)修改該寄存器的值。如果修 改的是變量，輸入值的長度與變量的長度相同，回車后修改正確，如果輸入值的長度小于 變量的長度，回車后輸入值的前面自動添零，如果輸入值的長度大于變量的長度，回車后 輸入值的后面的多余部分自動刪除。堆棧區(qū)只用于監(jiān)視，不能夠被修改。 3輸出區(qū) 位于界面下部，輸出區(qū)包含三個部分：編譯區(qū)、調試區(qū)和結果區(qū)。編譯區(qū)顯示編譯和 鏈接的結果，如果編譯時有錯誤或警告，雙擊錯誤或警告信息，錯誤標識符會指示到相應 的有錯誤或警告的行。調試區(qū)主要用于DEBUG 調試。結果區(qū)主要用于顯示程序加載結果、 程序運行

12、輸出結果和復位結果。結果區(qū)中有“加載中，請稍候.”的字樣表示聯機軟件正 在把可執(zhí)行文件加載到下位機中，用戶此時應等待直到加載完成，“加載成功”表示加載 完成且成功，“加載失敗”表示加載完成且失敗，此時應重新加載。程序中用“INT 10H” 輸出的結果亦顯示在此區(qū)。軟復位或硬件復位成功后，結果區(qū)顯示“復位成功！”。如果 復位不成功則不顯示此句。 3.2.2 菜單功能菜單功能 1文件菜單項（略） 2編輯菜單項（略） 3查看菜單項（略） 4端口菜單項（略） 5編譯菜單項 該項提供了以下命令： (1) 編譯 (C)：編譯當前活動文檔中的源程序，在源文件目錄下生成目標文件。如果有 錯誤或警告生成，則在輸

13、出區(qū)顯示錯誤或警告信息，雙擊錯誤或警告信息，可定位到有錯 誤或警告的行，修改有錯誤或警告的行后應重新“編譯”。如果編譯沒有錯誤生成 (即使有 警告生成) 使能“鏈接”菜單項和工具欄中的“鏈接”按鈕，以便進行鏈接。編譯時自動保 存源文件中所做的修改。 (2) 鏈接 (L)：鏈接編譯生成的目標文件，在源文件目錄下生成可執(zhí)行文件。如果有錯 誤或警告生成，則在輸出區(qū)顯示錯誤或警告信息，查看錯誤或警告信息修改源程序，修改 后應重新“編譯”和“鏈接”。如果鏈接沒有錯誤生成 (即使有警告生成)，使能“加載” 菜單項和工具欄中的“加載”按鈕，以便進行加載。 (3) 加載 (D)：把鏈接生成的可執(zhí)行文件加載到下

14、位機。在加載過程中輸出區(qū)有“加載 中，請稍候.”的字樣，用戶此時應該等待直到加載完成。加載完成后，如果加載成功，輸 出區(qū)顯示“加載成功！”，使能“調試”菜單中的菜單項和調試工具欄中的按鈕，此時CS 和IP 指向程序的開始執(zhí)行行并在此行設置執(zhí)行標記。如果加載失敗，輸出區(qū)顯示“加載失 ??！”，不使能“調試”菜單中的菜單項和調試工具欄中的按鈕，此時應重新進行“加載” 。 (4) 編譯鏈接并加載 (T)：依次執(zhí)行編譯、鏈接和加載。中間各環(huán)節(jié)“成功”或“失敗” 提示的信息及操作同上。 6設置菜單項 (1) 語言：設置語言環(huán)境 匯編語言：設置編譯環(huán)境為匯編語言環(huán)境。此時可編輯、編譯和鏈接IBM-PC 匯編

15、 語言源程序。 C 語言：設置編譯環(huán)境為C 語言環(huán)境。此時可編輯、編譯和鏈接TURBO C 語言源 程序。 (2) 變量監(jiān)控：加載成功后才可用此按鈕。點擊此按鈕，出現如下對話框： 選擇要監(jiān)視的全局變量，左邊的列表框為程序中的全局變量，系統只能監(jiān)視全局變量， 右邊的列表框為系統正在監(jiān)視的全局變量。如果想監(jiān)視左邊列表框的某一變量A，用鼠標左 鍵單擊變量A，使之成為選擇項，如上圖所示，此時點擊“加入監(jiān)視”按鈕，右邊的列表框 出現變量A，點擊“結束”按鈕后變量A 會出現在變量區(qū)。如果想從變量區(qū)去掉某一正在 監(jiān)視的變量B，點擊“變量監(jiān)控”按鈕，出現如上圖所示對話框，在右邊的列表框中用鼠標 左鍵單擊變量B

16、，使之成為選擇項，如上圖所示，此時點擊“停止監(jiān)視”按鈕，此變量從右 邊的列表框消失，點擊“結束”按鈕后，變量B 從變量區(qū)消失。在匯編語言源文件中，數 據段定義的變量并不是全局變量，因此數據段定義的變量并不出現在上圖所示的對話框的 左邊列表，要想監(jiān)視這些變量，必須使它們成為全局變量，使一個變量成為全局變量的方 法是用關鍵字PUBLIC 在源程序的最前面聲明之，格式是：PUBLIC symbol,.，范例如 下： 數據段DATA1 中的數據 mus_time，mus_freq 經過PUBLIC 聲明后成為全局變量，編 譯、鏈接、加載完成后，點擊“變量監(jiān)控”按鈕，此時對話框左邊的列表框出現 mus_

17、time 和mus_freq變量，可對這兩個變量進行監(jiān)控。在C 語言源文件的調試中，系統也只能監(jiān)視 全局變量。要想監(jiān)視某一變量，應該把他定義為全局變量。 (3) 堆棧監(jiān)控：選擇是否要監(jiān)視用戶堆棧區(qū)，點擊此按鈕出現如下對話框： 選擇“不監(jiān)控堆?！眴芜x按鈕，確定后不監(jiān)視堆棧區(qū)，選擇“監(jiān)控堆棧”單選按鈕， 確定后監(jiān)視堆棧區(qū)。默認選項為“不監(jiān)控堆?！?。 7調試菜單項 (1) 設置斷點/刪除斷點 (B) 設置或刪除一個斷點，當前光標所在的行為當前行，用鼠標左鍵單擊程序可任意改變 當前行。如果當前行無斷點則在當前行設置斷點，如果當前行有斷點則刪除當前行的斷點。 設置斷點的行如上圖所示。并不是源程序的所有行

18、都可以設置斷點，如偽操作行和空行不 能設置斷點。源程序設置的斷點數不能超過8 個。 (2) 清除所有斷點 (D)：清除所有設置的斷點，清除源程序中設置的所有斷點，只有當 設置的斷點數大于零時，該菜單才使能。 (3) 設置起點 (T) 設置程序開始運行的起點，當前光標所在的行為當前行，用鼠標左鍵單擊程序可任意 改變當前行。此命令把當前行設置為程序的起點，即程序從此行開始運行，寄存器區(qū)的CS 和IP 的值刷新后指向此行，設置程序起點的行如上圖所示。并不是源程序的所有行都可以 設置起點，如偽操作行和空行不能設置起點。 (4) 單步 (T)：執(zhí)行一條語句，點擊此命令使程序執(zhí)行一條語句，如果是函數則進入

19、函 數內部，執(zhí)行后刷新所有的變量和寄存器的值。如下圖，“ADD WANG1,01H”為當前執(zhí) 行行。 點擊“單步”指令后，執(zhí)行界面如下圖，此時“ADD WANG2,01H”變成當前執(zhí)行行。 如果當前執(zhí)行行的下一行有斷點，如下圖所示。 那么，單步后的當前執(zhí)行行有斷點，執(zhí)行界面就如下圖所示。 如果當前執(zhí)行行為函數調用，如下圖所示， 點擊“單步”指令后，當前執(zhí)行行進入函數內部，執(zhí)行界面如下圖所示， 并不是所有行的語句都適用單步，對于那些試圖改變控制計算機和PC 微機通訊電路設 置的語句，使用單步命令會導致下位機死機，從而不響應上位機的命令。出現單步死機情 況后應先軟件復位，如果軟件復位成功，則不需要

20、硬件復位，如果軟件復位不成功，系統 會提示您硬件復位，硬件復位成功后會使能調試工具欄的按鈕。 (5) 跳過 (O)：跳過一個函數。點擊此命令使程序執(zhí)行一個函數，執(zhí)行后刷新所有變量 和寄存器的值。只有當當前執(zhí)行行為函數調用，如下圖所示，才用此命令，此時當前執(zhí)行 行為“call WW31”， 點擊“跳過”指令后，執(zhí)行界面如下圖所示,此時當前執(zhí)行行為“mov al,05h”。 如果當前執(zhí)行行為函數調用且下一行有斷點，如下圖所示， 點擊“跳過”指令后的當前執(zhí)行行有斷點，執(zhí)行界面就如下圖所示。 如果函數內部有斷點，點擊“跳過”指令后，程序會停在函數內部有斷點的行，如下 圖所示。 (6) 運行/運行到斷點

21、：從當前執(zhí)行行開始向后運行，如果沒有斷點，則運行直到程序 結束。如果有斷點，則運行到斷點后停止。 (7) 停止：停止運行，發(fā)送此命令使程序停止運行，程序停止后刷新所有寄存器和變量 的值。 8虛擬儀器菜單項（略） 具體各項說明詳見“虛擬儀器”部分。 9窗口菜單項 窗口菜單提供了以下命令，這些命令使您能在應用程序窗口中安排多個文檔的多個視 圖： (1) 新建窗口 (N)：建立一個查看同樣文檔的新窗口，用此命令來打開一個具有與活動 的窗口相同內容的新窗口。您可同時打開數個文檔窗口以顯示文檔的不同部分或視圖。如 果您對一個窗口的內容做了改動，所有其它包含同一文檔的窗口也會反映出這些改動。當 您打開一個

22、新的窗口，這個新窗口就成了活動的窗口并顯示于所有其它打開窗口之上。 (2) 層疊 (C)：按重疊方式安排窗口，用此命令按相互重疊形式來安排多個打開的窗口。 (3) 平鋪 (T)：按互不重疊平鋪方式安排窗口，用此命令按互不重疊形式來安排多個打 開的窗口。 (4) 排列圖標 (A)：安排已最小化窗口的圖標，用此命令在主窗口的底部安排被最小化 的窗口的圖標。如果在主窗口的底部有一個打開的窗口，則有可能會看不見某些或全部圖 標，因為它們在這個文檔窗口的下面。 (5) 窗口1，2，. 轉到指定的窗口，TD-ACC 在窗口菜單的底部顯示出當前打開的文 檔窗口的清單。有一個打勾記號出現在活動的窗口的文檔名前

23、。從該清單中挑選一個文檔 可使其窗口成為活動窗口。 10幫助菜單項（略） 3.2.3 工具欄功能工具欄功能 是前述菜單功能的快捷圖形方式，功能不再贅述。 1標準工具欄 標準工具欄共有十二個按鈕，其圖如下： 2編譯工具欄 編譯工具欄共有五個按鈕，其圖如下： 3調試工具欄：調試工具欄共有八個按鈕，其圖如下： 3.2.4 虛擬儀器界面虛擬儀器界面 1時域測量 （1） 圖形及參數顯示說明 圖形顯示可同時顯示兩路波形或只顯示一路波形，用鼠標拖動或鍵盤方向鍵移動游標 可測量出對應的時間間隔、頻率及各自的幅值，且各自幅值的參數與對應波形的顏色一致。 （2） 工具欄功能介紹 ：啟動時域波形數據采集并顯示波形。

24、 ：停止時域波形數據采集，此時所顯示的波形對應最后采集到的數據。 ：將當前顯示的波形保存為位圖文件。 （3） 按鈕功能介紹 a) 時間檔位選擇框 用來改變時間軸的范圍，顯示數據為當前時間軸每格表示的時間值。 點擊按鈕可彈出4ms、8 ms、20 ms、40 ms、100 ms、200 ms、500 ms、1s、2 s、20 s、50 s共11個時間擋，供用戶選擇。 按鈕用來選擇當前顯示時間檔的后一個檔 (如1ms)， 按鈕用來選擇當前顯示時間檔 的前一個檔 (如200ms)。 b) 電壓選擇框 點擊該組控件中CH1、CH2 旁邊的選擇框，打對勾表示該路波形顯示，否則不顯示。 點擊對應的顏色框，

25、可彈出顏色選擇對話框，供用戶選擇該路波形的顯示顏色。 顯示框顯示的數據為該路波形當前的電壓檔，即縱向每格代表的電壓值。點擊按鈕， 數據顯示框可彈出100mv、200mv、500mv、1v、2 v、5 v、10 v共7個電壓擋，供用戶選擇。 數據顯示框右邊的 按鈕用來選擇當前顯示電壓檔的后一個檔 (如2v)， 按鈕用 來選擇當前顯示電壓檔的前一個檔 (如500mv)。 c) ：選中該選擇框表示顯示游標及對應的測量值，否則只顯示波形。 d) ：啟動時域波形數據采集并顯示波形。 e) ：停止時域波形數據采集，此時顯示的波形對應最后采集到的數據。 f) ：將當前顯示的波形保存為位圖文件。 2X_Y 測

26、量（略） 3頻率特性測量（略） 3.2.5 Debug 調試命令調試命令 該軟件輸出區(qū)集成有Debug 調試，點擊調試標簽，進入Debug 狀態(tài)，會出現命令提示 符“”， 主要命令敘述如下： A 進入小匯編 格式：A段址:偏移量 A 段址:偏移量從段址:偏移量構成的實際地址單元起填充匯編程序的目標代碼； A 偏移量從默認的段址與給定的偏移量構成的實際地址單元起填充匯編程序目標 代碼； A 從默認段址:默認偏移量構成的實際地址單元起填充匯編程序的目標代碼；輸入 上述命令后，屏幕顯示地址信息，即可輸入源程序。若直接回車，則退出命令。匯編程序 輸入時，數據一律為十六進制數，且省略H 后綴。m類操作一

27、定要在 之前標注W(字)或 B(字節(jié))。如：MOV B2010, AX，MOV W2010, AX。 例：在“”提示符下鍵入A2000 ，此時默認的段址CS 為0000，規(guī)定偏移量IP 為 2000， 屏幕顯示與操作為： 表表3-2-1 小匯編操作示例小匯編操作示例 顯示內容鍵入內容 0000:2000MOV AX, 1234 0000:2003INC AX 0000:2004DEC AX 0000:2005JMP 2000 0000:2007 B 斷點設置 在系統提示符下，鍵入B ，系統提示i：，等待輸入斷點地址。輸入斷點地址后回車， 系統繼續(xù)提示i1：。若直接鍵入回車，則結束該命令。系統允

28、許設置最多10 個斷點， 斷點的清除只能是通過系統復位或重新上電來實現。例： 表表3-2-2 B命令示例命令示例 顯示內容鍵入內容 B 0:2009 1: D 顯示一段地址單元中的數據 格式：D段址:起始地址，尾地址 D 命令執(zhí)行后屏幕上顯示一段地址單元中的數據，在顯示過程中，可用CtrlS 來暫停 顯示，用任意鍵繼續(xù)；也可用CtrlC 終止數據顯示，返回監(jiān)控狀態(tài)。 E 編輯指定地址單元中的數據 格式：E段址:偏移量 該命令執(zhí)行后，則按字節(jié)顯示或修改數據，可通過“空格”鍵進入下一高地址單元數 據的修改，使用“”鍵則進入下一低地址單元進行數據的修改，并可填入新的數據來修 改地址單元的內容。若輸入

29、回車，則結束E 命令。例： 表表3-2-3 E命令示例命令示例 顯示內容 鍵入內容 E3500 0000:3500 00_ 05 空格 0000:3501 01_ 0000:3502 02_ 0000:3501 01_ G 運行程序 格式：G段址:偏移量 G段址:偏移量 其中G 格式表示無斷點連續(xù)運行程序，GB 格式表示帶斷點連續(xù)運行程序，連續(xù)運行 過程中，當遇到斷點或按下CtrlC 鍵時，終止程序運行。 M 數據塊搬移 格式：M 源地址，尾地址 目標地址 R 寄存器或片內RAM 區(qū)顯示與修改 格式：R 或R 寄存器名 R 操作后，屏幕顯示：CSXXXX DSXXXX IPXXXX AXXXX

30、X FXXXX 若需要顯示并修改特定寄存器內容，則選擇R 寄存器名操作。如RAX ，則顯示： AXXXXX，鍵入回車鍵，結束該命令。若輸入四位十六進制數并回車，則將該數填入寄 存器AX中，并結束該命令。 T 單步運行指定的程序 格式：T=段址:偏移量 每次按照指定的地址或IP/PC 指示的地址，單步執(zhí)行一條指令后則顯示運行后的寄存 器情況。 U 反匯編 格式：U段址:起始地址，尾地址 第四章第四章 I386EX 系統板的資源分配系統板的資源分配 4.1 系統內存分配系統內存分配 系統內存分配情況如圖5.1-1 所示。系統內存分為程序存儲器和數據存儲器，程序存儲 器為一片128KB 的FLASH

31、 ROM，數據存儲器為一片128KB 的SRAM。 圖圖4.1-1 系統內存分配系統內存分配 4.2 系統編碼系統編碼 采用內存與IO 獨立編址形式，內存地址空間和外設地址空間是相對獨立的。內存地址 是連續(xù)的1M 字節(jié)，從00000HFFFFFH。外設的地址范圍從0000HFFFFH，總共64K 字 節(jié)。存儲器編址見表4.1-1 表表4.1-1 存儲器編址存儲器編址 信號線 編址空間 系統程序存儲器 E0000HFFFFFH 系統數據存儲器00000H1FFFFH 4.3 BIOS 說明說明 表表4.1-2 BIOS 說明說明 中斷號絕對地址中斷內容備注 00 00H除數為0，溢出 01 04

32、H單步（Trap） 02 08HNMI 03 0CH程序斷點 04 10H算術溢出 系統發(fā)出 中斷請求 0507 181FH保留用于系統擴展 0820H8259 實時鐘中斷 09、0A、0B24H、28H、2CH用戶自定義 0C 30H串行口中斷 8259 硬中斷矢量區(qū) 0D、0E、0F 34H、38H、3CH用戶自定義 10 40H顯示器I/O 1113 444FH保留 14 50H查詢方式串行通訊 151A 54H6BH保留 1B 6CHCtrl+C終止程序運行 1C1F 707FH保留 20 80H程序終止 2127849FH保留 28 A0HCtrl+S處理暫停運行 29 A4HCtr

33、l+P 處理連接打印機 2A-36 A8DBH用戶擴展敏感特殊鍵處理 37FF DC3FFH觸發(fā)鍵處理 4.4 INT 10 功能說明功能說明 INT 10 功能使用說明如表4.1-3 所示。 表表4.1-3 INT 10 功能使用說明功能使用說明 入口：AH00H，AL01H 功能：清屏 入口：AH01H，AL數據 功能：寫AL 中的數據到顯示屏上 入口：AH06H，DS:BX字串首地址，且字串尾用00H 填充 功能：顯示一字串，直到遇到00H 為止 第二部分第二部分 實驗教程實驗教程 實驗一實驗一 系統認識及程序調試練習系統認識及程序調試練習 實驗目的實驗目的 1掌握 TD-ACC+實驗教

34、學系統聯機軟件中的各菜單功能，熟練掌握其中的程序編輯、 編譯、鏈接、加載及調試方法。 2了解 TD-ACC+實驗教學系統的系統資源及硬件操作環(huán)境。 實驗設備實驗設備 PC 機一臺，TD-ACC+實驗系統一套 實驗內容實驗內容 1閱讀“第一部分 i386EX 系統板介紹”，了解TD-ACC+實驗教學系統的構成； 2讀懂實驗程序，對實驗程序進行編輯、編譯、鏈接、加載及調試練習。 實驗原理實驗原理 調試下列程序：在顯示器上顯示一行 26 個英文字母，換行后重復進行。 第一種實現方法：顯示兩行字母之間的延時時間采用軟件延時方式。 實驗程序1（采用軟件延時方式） CODE SEGMENT ASSUME

35、CS:CODE START: MOV CX,001AH ；顯示字符個數（26）CX MOV AH, 01 MOV AL, 13 INT 10H ；顯示換行 CALL DELAY ；調用延時子程序 MOV AL,41H ；送字符A的ASC碼 AGAIN: MOV AH,01 ；顯示一個字符 INT 10H INC AL ；下一顯示字符的ASC碼 LOOP AGAIN ；連續(xù)顯示26個字母 JMP START ；重復進行 DELAY: PUSH CX ；延時子程序 MOV CX,0FFFFH DEL1: PUSH AX POP AX LOOP DEL1 POP CX RET CODE ENDS E

36、ND START 第二種實現方法：顯示兩行字母之間的間隔 時間用內部定時器8254進行控制，時間到由定時 器的OUT端發(fā)出脈沖信號到中斷控制器8259的中 斷信號輸入端，向CPU請求中斷，在中斷程序中 完成顯示一行字母的功能。 硬件接線如圖1-1，用排線將i386內部1#定時 器輸出OUT1連接到8259的一個中斷請求端IRQ7。 8254 與 8253 類似，它們的編程方式是兼容的，其控制字格式如下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1 SC0所選計數器 0 0 計數器 0 0 1 計數器 1 1 0 計數器 2 1 1 無意義 RW1 RW0讀/寫格式 0 0 鎖定當前

37、計數值（供 CPU 讀?。?0 1 只讀/寫低 8 位 1 0 只讀/寫高 8 位 1 1 先讀/寫低 8 位，后讀/寫高 8 位 M2 M1M0工作方式選擇 0 0 0 方式 0 0 0 1 方式 1 X 1 0 方式 2 X 1 1 方式 3 1 0 0 方式 4 1 0 1 方式 5 BCD計數格式 0 計數器按二進制格式計數 1 計數器按 BCD 碼格式計 數 實驗程序2（采用定時中斷方式） CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: MOV AX,OFFSET IRQ7；填寫8259的7號中斷矢量入口地址的偏移 量 SC1SC0RW1RW0M2M1M0BCD

38、 24MHz TMROUT1 INT3 TMRCLK1 CLK2 i386EX CPU 分頻 OUT1 IRQ7 1M 圖圖1-1 MOV SI,003CH ；填寫8259中斷7的中段矢量 MOV SI,AX ；填偏移量矢量 MOV AX,CS ；填寫8259中斷矢量入口地址的段地址 MOV SI,003EH ；填寫7號中斷段地址矢量 MOV SI,AX CLI ；關系統總中斷 CALL SYSINTI；調用系統初始化子程序 MOV DX,0F043H MOV AL,076H ；初始化1定時器 OUT DX,AL MOV DX,0F041H MOV AL,10H ；定時10ms時間常數低8位

39、OUT DX,AL ；寫1#定時器定時常數的低字節(jié) MOV X,0F041H MOV AL,27H ；定時10ms時間常數高8位 OUT DX,AL ；寫1#定時器定時常數的高字節(jié) MOV BX,64H MOV AH, 01 MOV AL, 13 INT 10H ；顯示換行 AGAIN: STI ；打開系統總中斷 HLT；停機等待直到有中斷產生 JMP AGAIN ；繼續(xù) IRQ7: DEC BX JNZ FINISH MOV BX,64H MOV CX,001AH MOV AL,41H AGAIN1: MOV AH,01 INT 10H INC AL LOOP AGAIN1 MOV AH,

40、01 MOV AL, 13 INT 10H FINISH: MOV AL,20H ；中斷結束 OUT 20H,AL IRET ；中斷返回 SYSINTI: MOV AX,8000H ；系統初始化子程序（已保存在機器中） OUT 23H,AL ；擴展IO使能 XCHG AL,AH OUT 22H,AL OUT 22H,AX MOV DX,0F822H ；初始化管腳配置P2CFG，配置CS0# MOV AL,70H OUT DX,AL MOV DX,0F824H ；初始化管腳配置P3CFG,配置主片IRQ7 MOV AL,0B2H OUT DX,AL MOV DX,0F832H ；初始化管腳配置I

41、NTCFG MOV AL,0AH OUT DX,AL MOV DX,0F834H ；初始化管腳配置TMRCFG MOV AL,15H ；將GATE1接VCC OUT DX,AL MOV AL,11H ；初始化主片8259 OUT 20H,AL MOV AL,08H OUT 21H,AL MOV AL,04H OUT 21H,AL MOV AL,01H OUT 21H,AL MOV AL,6FH ；寫主片8259的中斷屏蔽字，允許主片的 IRQ7(用 OUT 21H,AL 戶程序使用)和IRQ4(系統通訊用) MOV AL,11H ；初始化從片8259 OUT 0A0H,AL MOV AL,30

42、H OUT 0A1H,AL MOV AL,02H OUT 0A1H,AL MOV AL,01H OUT 0A1H,AL MOV AL,0FFH OUT 0A1H,AL RET CODE ENDS END START 實驗步驟實驗步驟 1打開微機及實驗系統電源。 2如提示聯機有問題，檢查 USB 及串口通訊線是否正常連接，并按復位按鈕（置 于實驗面板上的 i386EX 系統小板上） 。 3編輯程序 1。然后編譯鏈接并加載，如中間出現錯誤，則按提示進行修改，直至 加載成功。 4按工具欄上的“RUN”按鈕執(zhí)行程序。 5觀察輸出窗口的顯示內容并記錄。如結果不正確，使用單步、跳過、斷點方式運 行調試程序

43、。 6試用單步、跳過、斷點方式運行調試程序，記錄運行中間寄存器變化及顯示結果。 7編輯程序 2。其中系統初始化子程序已保存在機器上，文件名： c:shiyancsh.asm。打開該文件，將該文件復制粘貼到編輯程序 2 中。 8用排線連接控制計算機上的 IRQ7 與 OUT1 信號。 9同步驟 5。 10改變編輯程序 2 中軟件計數器 BX 的值，調整兩行字母之間的顯示時間間隔， 重復以上步驟。 預習報告要求預習報告要求 1寫明實驗目的、內容、步驟等。 2根據實驗程序畫出程序框圖。 3回答思考問題。 思考題思考題 1集成到 i386EX 芯片內部的主要外圍接口電路有哪些？ 2擴展I/O 接口地址

44、信號/IOY0、/IOY1，以及內部1定時器控制寄存器 TMRCON、數據寄存器TMR1的地址分別為多少？ 3程序中用“INT 10H”輸出的結果顯示在主界面窗口的哪個區(qū)？ 4生成可執(zhí)行文件需要經過哪些步驟？要使可執(zhí)行文件能夠運行還需要經過哪個步 驟？ 5閱讀程序 2，寫出計數器時間常數的計算過程。按照該程序顯示兩行字母之間的 時間間隔是多少？ 6如何判斷程序的段地址，從而得到程序加載的物理地址？是否可由 Debug 顯示程 序的機器碼？寫出操作步驟。 實驗報告要求實驗報告要求 1整理實驗結果，包括使用單步、跳過、斷點方式運行調試程序時，記錄的中間寄 存器變化及運行結果。 2對實驗中使用的命令

45、進行小結。 3實驗過程中遇到的問題進行分析、總結。 實驗二實驗二 D/A 轉換實驗轉換實驗 實驗目的實驗目的 1學習掌握 D/A 轉換的基本原理及 TLC7528 芯片的性能。 2學習利用 DAC 產生連續(xù)波形的編程方法。 實驗設備實驗設備 PC 機一臺，TD-ACC+實驗系統一套 實驗內容實驗內容 編寫實驗程序，實現D/A轉換產生周期性同步的鋸齒波和方波（如圖2-1） ，并用虛擬 示波器觀察波形。 圖圖2-1 實驗原理實驗原理 本實驗采用TLC7528 芯片，它是8 位、并行、兩路、電壓型輸出數模轉換器。其主 要參數如下：轉換時間100ns，滿量程誤差1/2 LSB，參考電壓10V +10V

46、，供電電壓 +5V+15V，輸入邏輯電平與TTL 兼容。 方法一：軟件延時 控制計算機按一定規(guī)律連續(xù)輸出數據到DAC轉換器，轉換后產生相應的連續(xù)波形。 實驗中的鋸齒波由數據00HFFH連續(xù)循環(huán)輸出產生，上升幅度為01個數據量，即每輸出 一次后數據加一，數據輸出的時間間隔由軟件延時控制；方波由兩個數據00H和FFH交替 輸出產生，每當鋸齒波數據由FFH變到00H（用加一指令即可）時方波變換為另一個數據 （00H變?yōu)镕FH或FFH變?yōu)?0H） ，從而實現兩波形的同步效果。 實驗平臺中的TLC7528 的八位數據線、寫信號線和通道選擇控制線已接至控制計算 機的總線上。片選線預留出待實驗中連接到相應的

47、I/O 片選上，具體如圖2-2。 圖圖2-2 以上電路是TLC7528 雙極性輸出電路，輸出范圍5V +5V。“W101”和 “W102”分別為A路和B路的調零電位器，實驗前先調零，用DEBUG命令直接往 TLC7528 的A口和B口中送入數字量80H，分別調節(jié)“W101”和“W102”電位器，用萬 用表分別測“OUT1”和“OUT2”的輸出電壓，應在0mV 左右。 控制計算機-IOW 數模轉換器-WR： IOW 為 D/A 的寫信號； 控制計算機-IOY1數模轉換器-CS： IOY1 為 D/A 轉換器片選信號，其地址可選為 0640H0641H； 控制計算機-XD0XD7數模轉換器- D0

48、D7：控制計算機的八位數據線接至 D/A 轉 換器的八位數據輸入端； 控制計算機-A0數模轉換器- A0：A0 為 0 選中通道 A，為 1 選中通道 B。 參考流程： 開始 變量 2 取反 變量 1 是否為 0? 變量 1 送 D/A 通道 A 變量 1、2=0 變量 2 送 D/A 通道 B 調用延時子程序 變量 1 加一 Y N 圖圖2-3 方法二：利用定時器控制輸出間隔時間。同實驗一，對控制計算機內的1#計數器編 程，定時時間1ms，時間到由定時器OUT1產生的信號接到控制計算機的中斷請求IRQ7申 請中斷，在中斷程序中進行D/A數據輸出。 自行設計接線圖及程序流程圖。 實驗步驟實驗步

49、驟 1按圖接線，畫“”的線需自行連接，不帶“”的線電路板上已連好無須連接。 連接好后，請仔細檢查，無誤后方可接通電源。 2D/A 轉換器調零。在輸出窗口區(qū)/調試窗口下的“”提示符后鍵入 O 0640 80， 用虛擬萬用表測量數模轉換單元 OUT1 端，調電位 W101 使該端輸出電壓為 0.00V，同樣 鍵入 O 0641 80，用虛擬萬用表測量數模轉換單元 OUT2 端，調電位 W102 使該端輸 出電壓為 0.00V。 3編輯程序 1，延時子程序文件名：c:shiyanyanshi.asm 可以打開并粘貼到程序中。 然后編譯鏈接并加載，如中間出現錯誤，則按提示進行修改，直至加載成功。 4按

50、工具欄上的“RUN”按鈕執(zhí)行程序。 5點擊虛擬示波器菜單，進入虛擬示波器界面，按“運行”按鈕觀察并記錄 OUT1、OUT2 輸出波形。 6如示波器顯示不正確，運用調試命令調試程序，找出程序中的問題，使之實現預 期的結果。 7完成方法二的接線，編輯程序 2，重復步驟 36。 8改變計數器的定時時間，以改變鋸齒波的周期，重復以上步驟，用示波器觀察輸 出波形并記錄。 預習報告要求預習報告要求 1寫出實驗目的、內容、原理、步驟等，畫出實驗電路圖。 2完成方法二的電路原理圖，畫出程序流程。 3根據流程圖編寫實驗程序，正確選取 8254、8259 的控制字和工作方式，計算 8254 計數初值，確定中斷向量

51、。 4回答思考問題。 思考題思考題 如實驗中的 8253 計數器定時時間為 1ms，則鋸齒波的周期為多少？ 實驗報告要求實驗報告要求 1整理實驗數據，畫出實驗結果波形。 2附上調試通過的程序清單。 3實驗過程中遇到的問題進行分析、總結。 實驗三實驗三 A/D 轉換實驗轉換實驗 實驗目的實驗目的 1學習掌握 A/D 轉換的基本原理及 ADC0809 器件的性能。 2掌握實驗教學系統中 A/D 轉換單元的電路原理。 3了解模數轉換器的采樣作用及學習選擇采樣周期。 實驗設備實驗設備 PC 機一臺，TD-ACC+實驗系統一套 實驗內容實驗內容 1當輸入電壓為5.00V到+5.00V之間變化時，由顯示器

52、上讀取A/D轉換數值。 2當A/D輸入為連續(xù)信號時，由A/D輸入并由D/A直接輸出，用示波器觀察D/A端輸 出的相應信號。改變采樣周期觀察波形何時失真，觀察D/A器件的零階保持器的作用。 實驗原理實驗原理 1ADC0809 芯片主要包括多路模擬開關和A/D轉換器兩部分，其主要特點為：單電 源供電、工作時鐘CLOCK 最高可達到1200KHz、8 位分辨率，8個單端模擬輸入端， TTL 電平兼容等，可以很方便地和微處理器接口。TD-ACC+教學系統中的ADC0809 芯 片，其輸出八位數據線以及CLOCK 線已連到控制計算機的數據線及系統應用時鐘 1MCLK(1MHz)上。其它控制線根據實驗要求

53、可另外連接 (A、B、C、STR、/OE、EOC、IN0IN7)。 其中IN0IN5的模擬量輸入允許范圍：0V4.98V，對應數字量00HFFH，2.5V對應 80H。IN6和IN7兩路由于接了上拉電阻，所以模擬量輸入允許范圍：-5V+4.96V，對應 數字量00HFFH。0V對應80H。模數轉換單元原理圖如圖3-2。 根據實驗內容一，可以設計出如圖3-1所示的實驗線路圖。5.00V到+5.00V的輸入電 壓由單次階躍單元電路的電位器進行調節(jié)獲得，考慮模擬量輸入允許范圍（- 5V+4.96V）選取IN7為模擬量輸入端，因而地址線A、B、C應接高電平（+5）， ADC0809轉換器的啟動信號ST

54、ART（STR）由內部1#定時器輸出信號OUT1控制，轉換結 束后數據鎖存在三態(tài)輸出鎖存器中，當計算機讀取數據時，IN語句中的地址信號IOY0有 效，使得ADC0809輸出允許信號OE有效，轉換好的數據出現在ADC0809數據端口上供計 算機讀取。 圖圖3-1 模數轉換單元-A，B，C+5V：選擇 A/D 輸入通道為 INT7，地址碼為“111” ； 單次階躍單元-X+5V，U14-Z-5V：使 U14 單元的 Y 端輸出 5 V +5V 連續(xù)可調 電壓； 控制計算機-分頻器模數轉換單元-CLOCK：提供給 A/D 器件的時鐘信號，頻率為 1MHz；同時該信號提供給內部計數器作時鐘。 控制計算機-OUT1模數轉換單元-STR：控制計算機的 1#計數器輸出定時信號，