浅谈接口综合设计实验平台的设计与应用.pdfVIP

微机原理汇编及接口设计是学生学习和掌握计算机硬件知识和汇编语言程

序设计的入门课程，根底性、技术性、应用性和工程理论性强。课程以微处理

器、总线、接口和程序设计为主线，要求学生掌握微型计算机系统的体系构

造、CPU工作原理和指令系统，学会合理选用存储器和接口芯片，并能根据不

同的要求分析和设计系统的硬件构造，用编程的方法实现定时、I/O口控制、按

键、显示、中断等功能。学生通过该课程的学习，可以稳固和加深对先修课程

知识的理解，为进一步学习仪器仪表、测量控制、计算机控制、单片机原理、

嵌入式系统等专业课程奠定理论根底和微机软硬件应用根底。该课程是培养高

素质创新型人才的重要环节。

原微机原理汇编及接口设计课程的硬件设计实验只需按照接线引脚图即可

完成，学生缺乏对接口电路设计环节的应用练习。以经典的数码管显示实验为

例，大多沿用简单的输出接口实验中接口设计电路进展调试，不能充分锻炼学

生的综合理论才能和创新才能。笔者在原有的教学实验装置上，设计开发了基

于8086微处理器的接口综合设计实验平台。该平台不但能很好地帮助学生深化

理解和灵敏运用理论知识，还能帮助学生进步综合应用的才能，实现从验证性

思维到设计、创新性思维的转变。

1接口综合设计实验平台的设计

1.1平台设计方案

接口综合设计实验的建立应该在传承经典的根底上，更加适应实验教学开

展的趋势，丰富其内涵。接口综合设计实验平台的设计理念是营造探究性实验

环境，注重理论创新才能培养，通过交融先进的EDA技术，培养学生综合设计

开发才能和创新才能。

接口综合设计实验是在现有教学实验装置上，交融了微处理器的系统

仿真设计，并选用Proteus作为系统仿真软件。Proteus是一款EDA工具软

件，是基于ProSPICE混合模型仿真器的、完好的嵌入式系统，软硬件设计仿

真平台Proteus7.5提供了VSMfor8086模块，增加对8086CPU的仿真，为培

养学生综合设计才能和自主创新才能提供了技术支撑。

结合设计的实验工程，提供了程序设计流程图、参考接口电路设计图、参

考程序的范例内容，以及在Proteus环境下的仿真设计、虚拟仪器测试等内容

供参考，目的是让学生利用已有范例资源直接进展虚拟仿真测试和软硬件结合

调试，尽快掌握原理和接口设计方法，为后续实验的自主设计、自由发挥打好

根底。

1.2关键技术

应用Proteus进展8086接口技术仿真，主要是在ProteusISIS中编辑电路

原理图、设置外部代码编译器、编写和添加源代码及仿真调试。搭建一个培养

学生综合设计才能和自主创新才能的理论平台，需要解决几个关键问题。

1.2.1I/O地址译码电路设计

现有教学实验箱上选用64个I/O地址，分Y0Y7共8组输出，地址分别为

280H287H、288H28FH、290H297H、298H29FH、2A0H2A7H、

2A8H2AFH、2B0H2B7H、2B8H2BFH。8条输出线在实验箱的I/O地址处分别

由自锁紧插孔Y0Y7引出。。

结合实验箱I/O地址译码电路，利用8086微处理器和相关外围芯片构造

I/O译码电路，并存成部件组。在Proteus仿真设计环境中用到的仿真元件信

息。

1.2.2加载汇编程序

现有的教学实验箱是通过接口将实验箱信号传送到微机，USB模块产

生的仿ISA总线信号直接从实验箱上输出。为了培养学生对于接口电路的仿真

设计才能，要求学生先进展汇编语言程序设计，并加载到Proteus环境下的仿

真设计接口电路中进展虚拟仪器测试，确定满足要求的接口电路设计方案，再

利用现有教学实验箱和接口开发环境进展硬件电路接线和软硬件联调。

1.2.3子电路设计和使用

结合精品实验工程设计的侧重点，在Proteus环境下将部分常用电路(例如

I/O接口译