計算機控制技術(shù)實驗指導(dǎo)書修

1、第一部分 I386EX 系統(tǒng)板介紹1第一章 i386EX 系統(tǒng)板概述1第二章 i386EX 系統(tǒng)板的硬件操作環(huán)境2第三章聯(lián)機軟件說明3第四章 I386EX 系統(tǒng)板的資源分配12第二部分實驗教程14實驗一系統(tǒng)認識及程序調(diào)試練習(xí)14實驗二 D/A轉(zhuǎn)換實驗18實驗三 A/D轉(zhuǎn)換實驗21實驗四最小拍控制系統(tǒng)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 i386EX 系統(tǒng)板介紹第一章 i386EX 系統(tǒng)板概述1.1 系統(tǒng)簡介“TD-ACC+”教學(xué)實驗系統(tǒng)，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(xué)，若再選配“i386EX 系統(tǒng)板

2、”，就還可以開展“80X86 的計算機控制技術(shù)”的實驗教學(xué)。i386EX 系統(tǒng)板是一種基于intel386EX嵌入式微處理器的控制機，它以嵌入式應(yīng)用為中心，可以滿足大多數(shù)技術(shù)領(lǐng)域的需要，是當(dāng)今微機應(yīng)用及嵌入式技術(shù)發(fā)展的主流。配置了“i386EX 系統(tǒng)板”的“TD-ACC+自動控制原理/計算機控制技術(shù)”教學(xué)實驗系統(tǒng)其構(gòu)成主要包括：i386EX 系統(tǒng)、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80X86 計算機控制技術(shù)實驗教程。整個實驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下頁所示。1.2 i386EX 系統(tǒng)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

3、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(jīng)常使用的外圍接口如8259、8254、8250和8237等集成到芯片內(nèi)部，內(nèi)部為32位總線，外部為16位數(shù)據(jù)總線，保持與標準的32位80386CPU相同的指令系統(tǒng)，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(shù)據(jù)存儲器，滿足復(fù)雜計算機控制和嵌入式應(yīng)用的要求。采用控制計算機加模擬實驗平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)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(diào)試環(huán)境控制計算機通過串口與PC微機相連，并

4、配備了C語言及匯編語言的源碼級調(diào)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(diào)試功能，可多方位、動態(tài)地調(diào)試實驗程序。第二章 i386EX 系統(tǒng)板的硬件操作環(huán)境系統(tǒng)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(yīng)的實驗。系統(tǒng)引出信號線說明及相關(guān)的端口地址見表2.1-1。表2.1-1 控制計算機系統(tǒng)信號線說明信號線說明相關(guān)的端口地址D0D7系統(tǒng)的低八位數(shù)據(jù)線A0A3系統(tǒng)地址線低四位(輸出)/IOR、 /IOW I/O讀、寫信號（輸出）IRQ5、IRQ6、IRQ7內(nèi)部主片8259 中斷請求信號（輸入）P3CFG 擴展I/O 地址為：F824HINTCFG 擴展I/O 地址為：F8

5、32HICW1、IRR、ISR、OCW2 和OCW3 地址為：20HICW2、ICW3、ICW4、OCW1 和POLL 地址均為：21HOUT1內(nèi)部1定時器輸出信號（輸出）TMRCFG 擴展I/O 地址為：F834HTMR1 擴展I/O 地址為：F041HTMRCON 擴展I/O 地址為：F043H/IOY0I/O 接口待擴展信號（輸出）0600H063FH/IOY1 0640H067FH/IOY2 0680H06BFHDIN0DIN34 位數(shù)字量輸入信號（輸入）P1 口的低四位對應(yīng)P1CFG 擴展I/O 地址為：F820HP1DIR 擴展I/O 地址為：F864HP1PIN 擴展I/O 地址

6、為：F860HDOUT0 DOUT34 位數(shù)字量輸出信號（輸出）P2口的低四位對應(yīng)P2.0 P2.3P2CFG 擴展I/O 地址為：F822HP2DIR 擴展I/O 地址為：F86CHP2LTC 擴展I/O 地址為：F86AH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,8000HOUT 23H,ALXCHG AL,AHOUT 22H,ALOUT 22H,AX 擴展I/O 地址無效操作：_asm MOV AL,00HOUT 23H,AL第三章聯(lián)機軟件說明3.1 聯(lián)機軟件系統(tǒng)概述該聯(lián)機軟件集成了源碼級調(diào)試軟件和虛擬儀器軟件。該軟件具有匯編語言和C 語

7、言源語言級調(diào)試跟蹤界面，有別于傳統(tǒng)的DEBUG 調(diào)試，操作更簡單，視覺效果更直接。如果用戶習(xí)慣于DEBUG 調(diào)試，點擊輸出區(qū)的調(diào)試標簽亦可對源程序進行DEBUG 調(diào)試。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?qū)ο挛粰C的寄存器、變量和堆棧實現(xiàn)實時監(jiān)視，使寄存器/變量/堆棧區(qū)的數(shù)據(jù)永遠是下位機中數(shù)據(jù)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(shù)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(lián)機軟件具有特點如下：(1) 支

8、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(diào)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(shù)字存貯示波器、頻率特性分析儀、X_Y 測量和數(shù)字萬用表。3.2 軟件使用說明3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、

9、加載以及調(diào)試命令只針對當(dāng)前活動文檔。用戶調(diào)試程序時，程序運行的軌跡亦在當(dāng)前活動文檔中指示。2變量區(qū)位于界面左上部，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(diào)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(dāng)寄存器或變量值的區(qū)域變?yōu)樗{色后輸入修

10、改后的值，然后回車。如果修改的是寄存器，輸入值的長度應(yīng)與寄存器的長度相同，回車后修改正確，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(diào)試區(qū)和結(jié)果區(qū)。編譯區(qū)顯示編譯和鏈接的結(jié)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(yīng)的有錯誤或警告的行。調(diào)試

11、區(qū)主要用于DEBUG 調(diào)試。結(jié)果區(qū)主要用于顯示程序加載結(jié)果、程序運行輸出結(jié)果和復(fù)位結(jié)果。結(jié)果區(qū)中有“加載中，請稍候.”的字樣表示聯(lián)機軟件正在把可執(zhí)行文件加載到下位機中，用戶此時應(yīng)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(yīng)重新加載。程序中用“INT 10H”輸出的結(jié)果亦顯示在此區(qū)。軟復(fù)位或硬件復(fù)位成功后，結(jié)果區(qū)顯示“復(fù)位成功！”。如果復(fù)位不成功則不顯示此句。3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(dāng)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

12、有錯誤或警告生成，則在輸出區(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(yīng)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(yīng)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

13、加載到下位機。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(yīng)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(diào)試”菜單中的菜單項和調(diào)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(shè)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(diào)試”菜單中的菜單項和調(diào)試工具欄中的按鈕，此時應(yīng)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(shè)置菜單項(1) 語言：設(shè)置語言環(huán)境匯編語言：設(shè)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 匯編語言源程序

14、。C 語言：設(shè)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(xiàn)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(tǒng)只能監(jiān)視全局變量，右邊的列表框為系統(tǒng)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(xiàn)變量A，點擊“結(jié)束”按鈕后變量A 會出現(xiàn)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(xiàn)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，使之成為選擇項，如上圖所示，

15、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(jié)束”按鈕后，變量B 從變量區(qū)消失。在匯編語言源文件中，數(shù)據(jù)段定義的變量并不是全局變量，因此數(shù)據(jù)段定義的變量并不出現(xiàn)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(guān)鍵字PUBLIC 在源程序的最前面聲明之，格式是：PUBLICsymbol,.，范例如下：數(shù)據(jù)段DATA1 中的數(shù)據(jù) mus_time，mus_freq 經(jīng)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(xiàn) mus_time 和mus_freq變量，可對這兩個變

16、量進行監(jiān)控。在C 語言源文件的調(diào)試中，系統(tǒng)也只能監(jiān)視全局變量。要想監(jiān)視某一變量，應(yīng)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(xiàn)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?！眴芜x按鈕，確定后監(jiān)視堆棧區(qū)。默認選項為“不監(jiān)控堆?！薄?調(diào)試菜單項(1) 設(shè)置斷點/刪除斷點 (B)設(shè)置或刪除一個斷點，當(dāng)前光標所在的行為當(dāng)前行，用鼠標左鍵單擊程序可任意改變當(dāng)前行。如果當(dāng)前行無斷點則在當(dāng)前行設(shè)置斷點，如果當(dāng)前行有斷點則刪除當(dāng)前行的斷點。設(shè)置斷點的行如上圖所示。并不是源程序的所有行都可以設(shè)置斷點，如偽操作行和空行不能設(shè)置斷點。源程序設(shè)置的斷點數(shù)

17、不能超過8 個。(2) 清除所有斷點 (D)：清除所有設(shè)置的斷點，清除源程序中設(shè)置的所有斷點，只有當(dāng)設(shè)置的斷點數(shù)大于零時，該菜單才使能。(3) 設(shè)置起點 (T)設(shè)置程序開始運行的起點，當(dāng)前光標所在的行為當(dāng)前行，用鼠標左鍵單擊程序可任意改變當(dāng)前行。此命令把當(dāng)前行設(shè)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(shè)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(shè)置起點，如偽操作行和空行不能設(shè)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(shù)則進入函數(shù)內(nèi)部，執(zhí)行后刷新所有的變量和寄存器的值。如下圖，“ADD WANG1,01H

18、”為當(dāng)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(dāng)前執(zhí)行行。如果當(dāng)前執(zhí)行行的下一行有斷點，如下圖所示。那么，單步后的當(dāng)前執(zhí)行行有斷點，執(zhí)行界面就如下圖所示。如果當(dāng)前執(zhí)行行為函數(shù)調(diào)用，如下圖所示，點擊“單步”指令后，當(dāng)前執(zhí)行行進入函數(shù)內(nèi)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(shè)置的語句，使用單步命令會導(dǎo)致下位機死機，從而不響應(yīng)上位機的命令。出現(xiàn)單步死機情況后應(yīng)先軟件復(fù)位，如果軟件復(fù)位成功，則不需要硬件復(fù)位，如果軟件復(fù)位不成功，系統(tǒng)會提示您硬件復(fù)位，硬件復(fù)位成功后會使能調(diào)試工具欄的按鈕。(5) 跳

19、過 (O)：跳過一個函數(shù)。點擊此命令使程序執(zhí)行一個函數(shù)，執(zhí)行后刷新所有變量和寄存器的值。只有當(dāng)當(dāng)前執(zhí)行行為函數(shù)調(diào)用，如下圖所示，才用此命令，此時當(dāng)前執(zhí)行行為“callWW31”，點擊“跳過”指令后，執(zhí)行界面如下圖所示,此時當(dāng)前執(zhí)行行為“mov al,05h”。如果當(dāng)前執(zhí)行行為函數(shù)調(diào)用且下一行有斷點，如下圖所示，點擊“跳過”指令后的當(dāng)前執(zhí)行行有斷點，執(zhí)行界面就如下圖所示。如果函數(shù)內(nèi)部有斷點，點擊“跳過”指令后，程序會停在函數(shù)內(nèi)部有斷點的行，如下圖所示。(6) 運行/運行到斷點：從當(dāng)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(jié)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

20、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(yīng)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(nèi)容的新窗口。您可同時打開數(shù)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(nèi)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(dāng)您打開一個新的窗口，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

21、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(zhuǎn)到指定的窗口，TD-ACC 在窗口菜單的底部顯示出當(dāng)前打開的文檔窗口的清單。有一個打勾記號出現(xiàn)在活動的窗口的文檔名前。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，

22、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(diào)試工具欄：調(diào)試工具欄共有八個按鈕，其圖如下：3虛擬儀器界面1時域測量（1）圖形及參數(shù)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(yīng)的時間間隔、頻率及各自的幅值，且各自幅值的參數(shù)與對應(yīng)波形的顏色一致。（2）工具欄功能介紹：啟動時域波形數(shù)據(jù)采集并顯示波形。：停止時域波形數(shù)據(jù)采集，此時所顯示的波形對應(yīng)最后采集到的數(shù)據(jù)。：將當(dāng)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(shù)據(jù)為當(dāng)前時間軸每格表示的時間值。點擊按鈕可彈出4ms、8ms、20ms、40m

23、s、100ms、200ms、500ms、1s、2s、20s、50s共11個時間擋，供用戶選擇。按鈕用來選擇當(dāng)前顯示時間檔的后一個檔 (如1ms)，按鈕用來選擇當(dāng)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?qū)幢硎驹撀凡ㄐ物@示，否則不顯示。點擊對應(yīng)的顏色框，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(shù)據(jù)為該路波形當(dāng)前的電壓檔，即縱向每格代表的電壓值。點擊按鈕，數(shù)據(jù)顯示框可彈出100mv、200mv、500mv、1v、2v、5v、10v共7個電壓擋，供用戶選擇。數(shù)據(jù)顯示框右邊的按鈕用來選擇當(dāng)前顯示電壓檔的后一個檔 (

24、如2v)，按鈕用來選擇當(dāng)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(yīng)的測量值，否則只顯示波形。d) ：啟動時域波形數(shù)據(jù)采集并顯示波形。e) ：停止時域波形數(shù)據(jù)采集，此時顯示的波形對應(yīng)最后采集到的數(shù)據(jù)。f)：將當(dāng)前顯示的波形保存為位圖文件。2X_Y 測量（略）3頻率特性測量（略）3.2.5 Debug 調(diào)試命令該軟件輸出區(qū)集成有Debug 調(diào)試，點擊調(diào)試標簽，進入Debug 狀態(tài)，會出現(xiàn)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(gòu)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

25、定的偏移量構(gòu)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(gòu)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(shù)據(jù)一律為十六進制數(shù)，且省略H 后綴。m類操作一定要在 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3-2-1小匯編操作示例顯示內(nèi)容鍵入內(nèi)容0000:2000MOV AX, 12340000:2003INC AX000

26、0:2004DEC AX0000:2005JMP 20000000:2007B 斷點設(shè)置在系統(tǒng)提示符下，鍵入B ，系統(tǒng)提示i：，等待輸入斷點地址。輸入斷點地址后回車，系統(tǒng)繼續(xù)提示i1：。若直接鍵入回車，則結(jié)束該命令。系統(tǒng)允許設(shè)置最多10 個斷點，斷點的清除只能是通過系統(tǒng)復(fù)位或重新上電來實現(xiàn)。例：表3-2-2B命令示例顯示內(nèi)容鍵入內(nèi)容> B0:20091:D 顯示一段地址單元中的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)顯示，返回監(jiān)控狀態(tài)。E 編輯指定地址單元中的數(shù)據(jù)格式

27、：E段址:偏移量該命令執(zhí)行后，則按字節(jié)顯示或修改數(shù)據(jù)，可通過“空格”鍵進入下一高地址單元數(shù)據(jù)的修改，使用“”鍵則進入下一低地址單元進行數(shù)據(jù)的修改，并可填入新的數(shù)據(jù)來修改地址單元的內(nèi)容。若輸入回車，則結(jié)束E 命令。例：表3-2-3 E命令示例顯示內(nèi)容鍵入內(nèi)容> E35000000:3500 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(dāng)遇到斷點或按下CtrlC 鍵時，終止程序運行。M 數(shù)據(jù)塊搬移格式：M 源地

28、址，尾地址目標地址R 寄存器或片內(nèi)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 AXXXXX FXXXX若需要顯示并修改特定寄存器內(nèi)容，則選擇R 寄存器名操作。如RAX ，則顯示：AXXXXX，鍵入回車鍵，結(jié)束該命令。若輸入四位十六進制數(shù)并回車，則將該數(shù)填入寄存器AX中，并結(jié)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 I386EX 系統(tǒng)板的資源分配4.1 系統(tǒng)內(nèi)存分配系統(tǒng)內(nèi)存分配情況如圖5

29、.1-1 所示。系統(tǒng)內(nèi)存分為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，程序存儲器為一片128KB 的FLASH ROM，數(shù)據(jù)存儲器為一片128KB 的SRAM。圖4.1-1 系統(tǒng)內(nèi)存分配4.2 系統(tǒng)編碼采用內(nèi)存與IO 獨立編址形式，內(nèi)存地址空間和外設(shè)地址空間是相對獨立的。內(nèi)存地址是連續(xù)的1M字節(jié)，從00000HFFFFFH。外設(shè)的地址范圍從0000HFFFFH，總共64K 字節(jié)。存儲器編址見表4.1-1表4.1-1存儲器編址信號線編址空間系統(tǒng)程序存儲器E0000HFFFFFH系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲器00000H1FFFFH4.3 BIOS 說明表4.1-2 BIOS 說明中斷號絕對地址中斷內(nèi)容備注00 00H除數(shù)為0，溢

30、出系統(tǒng)發(fā)出中斷請求01 04H單步（Trap）02 08HNMI03 0CH程序斷點04 10H算術(shù)溢出0507 181FH保留用于系統(tǒng)擴展0820H8259 實時鐘中斷8259硬中斷矢量區(qū)09、0A、0B24H、28H、2CH用戶自定義0C30H串行口中斷0D、0E、0F34H、38H、3CH用戶自定義10 40H顯示器I/O1113 444FH保留14 50H查詢方式串行通訊151A54H6BH保留1B 6CHCtrl+C終止程序運行1C1F707FH保留20 80H程序終止2127849FH保留28 A0HCtrl+S處理暫停運行29 A4HCtrl+P 處理連接打印機2A-36 A8D

31、BH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INT 10 功能使用說明如表4.1-3所示。表4.1-3 INT 10 功能使用說明入口：AH00H，AL01H功能：清屏入口：AH01H，AL數(shù)據(jù)功能：寫AL 中的數(shù)據(jù)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 為止第二部分實驗教程實驗一 系統(tǒng)認識及程序調(diào)試練習(xí)實驗?zāi)康?掌握TD-ACC+實驗教學(xué)系統(tǒng)聯(lián)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(diào)試方法。2了解TD-ACC+實驗教學(xué)系統(tǒng)的系統(tǒng)資源及硬件操作環(huán)境。實驗設(shè)備P

32、C 機一臺，TD-ACC+實驗系統(tǒng)一套實驗內(nèi)容1閱讀“第一部分 i386EX 系統(tǒng)板介紹”，了解TD-ACC+實驗教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)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(diào)試練習(xí)。實驗原理調(diào)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(fù)進行。第一種實現(xiàn)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 CS:CODESTART:MOV CX,001AH ；顯示字符個數(shù)（26）CXMOV AH,01MOV AL,13 INT10H ；顯示換行CALLDELAY ；調(diào)用延時子程序MOV AL,41H ；送字

33、符A的ASC碼AGAIN:MOV AH,01 ；顯示一個字符INT 10HINCAL ；下一顯示字符的ASC碼 LOOP AGAIN；連續(xù)顯示26個字母JMP START ；重復(fù)進行DELAY: PUSH CX ；延時子程序MOV CX,0FFFFH DEL1: PUSH AX POP AX LOOP DEL1 24MHzTMROUT1INT3TMRCLK1CLK2i386EX CPU分頻OUT1IRQ71M圖1-1POP CX RET CODE ENDS END START 第二種實現(xiàn)方法：顯示兩行字母之間的間隔時間用內(nèi)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

34、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(nèi)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 D0SC1SC0RW1RW0M2M1M0BCDSC1 SC0所選計數(shù)器0 0 計數(shù)器0 0 1 計數(shù)器1 1 0 計數(shù)器2 1 1 無意義 RW1 RW0讀/寫格式0 0 鎖定當(dāng)前計數(shù)值（供CPU讀?。? 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

35、擇0 0 0 方式00 0 1 方式1X 1 0 方式2X 1 1 方式31 0 0 方式41 0 1 方式5BCD計數(shù)格式0 計數(shù)器按二進制格式計數(shù)1 計數(shù)器按BCD碼格式計數(shù)實驗程序2（采用定時中斷方式）CODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: MOV AX,OFFSET IRQ7；填寫8259的7號中斷矢量入口地址的偏移量 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(guān)系統(tǒng)

36、總中斷 CALL SYSINTI；調(diào)用系統(tǒng)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(shù)低8位 OUT DX,AL ；寫1#定時器定時常數(shù)的低字節(jié) MOV X,0F041H MOV AL,27H ；定時10ms時間常數(shù)高8位 OUT DX,AL ；寫1#定時器定時常數(shù)的高字節(jié) MOV BX,64HMOV AH, 01MOV AL,13 INT10H ；顯示換行AGAIN: STI ；打開系統(tǒng)總中斷 HLT；停機等待直到有中斷產(chǎn)生 JMP AGAIN ；繼續(xù)IRQ7:

37、 DEC BX JNZ FINISH MOV BX,64H MOV CX,001AH MOV AL,41HAGAIN1: MOV AH,01 INT 10H INC ALLOOPAGAIN1MOV AH, 01MOV AL,13 INT10HFINISH: MOV AL,20H ；中斷結(jié)束 OUT 20H,AL IRET ；中斷返回 SYSINTI: MOV AX,8000H ；系統(tǒng)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 MOVDX,0F822H ；初始化管腳配置P2CFG，配置CS0# MOVAL

38、,70H OUTDX,AL MOVDX,0F824H ；初始化管腳配置P3CFG,配置主片IRQ7 MOVAL,0B2H OUTDX,AL MOVDX,0F832H ；初始化管腳配置INTCFG MOVAL,0AH OUTDX,AL MOVDX,0F834H ；初始化管腳配置TMRCFG MOVAL,15H ；將GATE1接VCC OUTDX,AL MOVAL,11H ；初始化主片8259 OUT20H,AL MOVAL,08H OUT21H,AL MOVAL,04H OUT21H,AL MOVAL,01H OUT21H,ALMOV AL,6FH ；寫主片8259的中斷屏蔽字，允許主片的IRQ

39、7(用OUT 21H,AL戶程序使用)和IRQ4(系統(tǒng)通訊用) MOVAL,11H ；初始化從片8259 OUT0A0H,AL MOVAL,30H OUT0A1H,AL MOVAL,02H OUT0A1H,AL MOVAL,01H OUT0A1H,AL MOVAL,0FFH OUT0A1H,AL RET CODE ENDS END START 實驗步驟1打開微機及實驗系統(tǒng)電源。2如提示聯(lián)機有問題，檢查USB及串口通訊線是否正常連接，并按復(fù)位按鈕（置于實驗面板上的i386EX 系統(tǒng)小板上）。3編輯程序1。然后編譯鏈接并加載，如中間出現(xiàn)錯誤，則按提示進行修改，直至加載成功。4按工具欄上的“RUN”

40、按鈕執(zhí)行程序。5觀察輸出窗口的顯示內(nèi)容并記錄。如結(jié)果不正確，使用單步、跳過、斷點方式運行調(diào)試程序。6試用單步、跳過、斷點方式運行調(diào)試程序，記錄運行中間寄存器變化及顯示結(jié)果。7編輯程序2。其中系統(tǒng)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(fù)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(shù)器BX的值，調(diào)整兩行字母之間的顯示時間間隔，重復(fù)以上步驟。預(yù)習(xí)報告要求1寫明實驗?zāi)康?、?nèi)容、步驟等。2根據(jù)實驗程序畫出程序框圖。3回答思考問題。 思考題1集成到i386EX芯片內(nèi)部的主要外圍接口電路有哪些

41、？2擴展I/O 接口地址信號/IOY0、/IOY1，以及內(nèi)部1定時器控制寄存器TMRCON、數(shù)據(jù)寄存器TMR1的地址分別為多少？ 3程序中用“INT 10H”輸出的結(jié)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(jīng)過哪些步驟？要使可執(zhí)行文件能夠運行還需要經(jīng)過哪個步驟？5閱讀程序2，寫出計數(shù)器時間常數(shù)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1整理實驗結(jié)果，包括使用單步、跳過、斷點方式運行調(diào)試程序時，記錄的中間寄存器變化及運行結(jié)果。2對實驗中使用的命令進行小結(jié)。3實驗

42、過程中遇到的問題進行分析、總結(jié)。實驗二 D/A轉(zhuǎn)換實驗實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)掌握D/A轉(zhuǎn)換的基本原理及TLC7528 芯片的性能。2學(xué)習(xí)利用DAC產(chǎn)生連續(xù)波形的編程方法。實驗設(shè)備PC 機一臺，TD-ACC+實驗系統(tǒng)一套實驗內(nèi)容編寫實驗程序，實現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)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2-1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(shù)模轉(zhuǎn)換器。其主要參數(shù)如下：轉(zhuǎn)換時間100ns，滿量程誤差1/2 LSB，參考電壓10V +10V，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(shù)據(jù)到D

43、AC轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生相應(yīng)的連續(xù)波形。實驗中的鋸齒波由數(shù)據(jù)00HFFH連續(xù)循環(huán)輸出產(chǎn)生，上升幅度為01個數(shù)據(jù)量，即每輸出一次后數(shù)據(jù)加一，數(shù)據(jù)輸出的時間間隔由軟件延時控制；方波由兩個數(shù)據(jù)00H和FFH交替輸出產(chǎn)生，每當(dāng)鋸齒波數(shù)據(jù)由FFH變到00H（用加一指令即可）時方波變換為另一個數(shù)據(jù)（00H變?yōu)镕FH或FFH變?yōu)?0H），從而實現(xiàn)兩波形的同步效果。實驗平臺中的TLC7528 的八位數(shù)據(jù)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(yù)留出待實驗中連接到相應(yīng)的I/O 片選上，具體如圖2-2。圖2-2以上電路是TLC7528 雙極性輸出電路，輸出范圍5V +5V?！癢101”和“W10

44、2”分別為A路和B路的調(diào)零電位器，實驗前先調(diào)零，用DEBUG命令直接往TLC7528 的A口和B口中送入數(shù)字量80H，分別調(diào)節(jié)“W101”和“W102”電位器，用萬用表分別測“OUT1”和“OUT2”的輸出電壓，應(yīng)在0mV 左右?？刂朴嬎銠C-IOW 數(shù)模轉(zhuǎn)換器-WR： IOW為D/A的寫信號；控制計算機-IOY1數(shù)模轉(zhuǎn)換器-CS： IOY1為D/A轉(zhuǎn)換器片選信號，其地址可選為0640H0641H； 控制計算機-XD0XD7數(shù)模轉(zhuǎn)換器- D0D7：控制計算機的八位數(shù)據(jù)線接至D/A轉(zhuǎn)換器的八位數(shù)據(jù)輸入端；控制計算機-A0數(shù)模轉(zhuǎn)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

45、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(diào)用延時子程序變量1加一YN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(nèi)的1#計數(shù)器編程，定時時間1ms，時間到由定時器OUT1產(chǎn)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(shù)據(jù)輸出。自行設(shè)計接線圖及程序流程圖。實驗步驟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(zhuǎn)換器調(diào)零。在輸出窗口區(qū)/調(diào)試窗口下的“>”提示符后鍵入O 064080，用虛擬萬用表測量數(shù)模轉(zhuǎn)換單元OUT1端，調(diào)電位W101使

46、該端輸出電壓為0.00V，同樣鍵入O 0641 80，用虛擬。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(xiàn)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(diào)試命令調(diào)試程序，找出程序中的問題，使之實現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果。7完成方法二的接線，編輯程序2，重復(fù)步驟36。8改變計數(shù)器的定時時間，以改變鋸齒波的周期，重復(fù)以上步驟，用示波器觀察輸出波形并記錄。預(yù)習(xí)報告要求1寫出實驗?zāi)康?、?nèi)容

47、、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(jù)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(shù)初值，確定中斷向量。4回答思考問題。 思考題如實驗中的8253計數(shù)器定時時間為1ms，則鋸齒波的周期為多少？實驗報告要求1整理實驗數(shù)據(jù)，畫出實驗結(jié)果波形。2附上調(diào)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(jié)。實驗三 A/D轉(zhuǎn)換實驗實驗?zāi)康?學(xué)習(xí)掌握A/D轉(zhuǎn)換的基本原理及ADC0809器件的性能。2掌握實驗教學(xué)系統(tǒng)中A/D轉(zhuǎn)換單元的電路原理。3了解模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣作用及學(xué)習(xí)選擇采樣周期。實驗設(shè)備PC 機一臺，TD-ACC+實驗系

48、統(tǒng)一套實驗內(nèi)容1當(dāng)輸入電壓為5.00V到之間變化時，由顯示器上讀取A/D轉(zhuǎn)換數(shù)值。2當(dāng)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(yīng)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1ADC0809 芯片主要包括多路模擬開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)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(xué)系統(tǒng)中的ADC0809 芯片，其輸出八位數(shù)據(jù)線以及CLOCK 線已連到控制計算機的數(shù)據(jù)線及系統(tǒng)應(yīng)用時鐘1MCLK(

49、1MHz)上。其它控制線根據(jù)實驗要求可另外連接 (A、B、C、STR、/OE、EOC、IN0IN7)。其中IN0IN5的模擬量輸入允許范圍：0V4.98V，對應(yīng)數(shù)字量00HFFH，2.5V對應(yīng)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(yīng)數(shù)字量00HFFH。0V對應(yīng)80H。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元原理圖如圖3-2。根據(jù)實驗內(nèi)容一，可以設(shè)計出如圖3-1所示的實驗線路圖。5.00V到的輸入電壓由單次階躍單元電路的電位器進行調(diào)節(jié)獲得，考慮模擬量輸入允許范圍（）選取IN7為模擬量輸入端，因而地址線A、B、C應(yīng)接高電平（+5），ADC0809轉(zhuǎn)換器的啟動信號START（

50、STR）由內(nèi)部1#定時器輸出信號OUT1控制，轉(zhuǎn)換結(jié)束后數(shù)據(jù)鎖存在三態(tài)輸出鎖存器中，當(dāng)計算機讀取數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在ADC0809數(shù)據(jù)端口上供計算機讀取。圖3-1模數(shù)轉(zhuǎn)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(diào)電壓；控制計算機-分頻器模數(shù)轉(zhuǎn)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(nèi)部計數(shù)器作時鐘?？刂朴嬎銠C-OUT1模數(shù)轉(zhuǎn)換單元-STR：控制計算機的1#計數(shù)器輸出定時信號，啟動A/D轉(zhuǎn)換器?？刂朴嬎銠C-/IOY0模數(shù)轉(zhuǎn)換單元-/OE：控制計算機的端口有效地址/IOY0使模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC0809的輸出允許控制OE有效，ADC0809三態(tài)輸出鎖存緩沖器中的數(shù)據(jù)可供計算機讀取?？刂朴嬎銠C- XD0XD7模數(shù)轉(zhuǎn)換單元-D0D7：控制計算機的數(shù)據(jù)線接A/D轉(zhuǎn)換器的八位數(shù)據(jù)線。XD0-XD7圖3-2開始寫1#定時時間常數(shù)（1ms）調(diào)用短延時子程序1（1