TD-PIT⁺⁺ 32位微机教学实验系统

    西安唐都科教仪器公司推出的“TD-PIT⁺⁺ 32位微机教学实验系统”现已全面升级，从而支持三个不同教学体系的“微机原理及接口技术”课程教学和现代PC微机系统的开发：

·支持“基于DOS系统的16位微机原理及接口技术”的实验教学；

·支持“基于80x86实模式和保护模式的16/32位微机原理及接口技术”的实验教学；

·支持“基于WINDOWS系统的现代微机原理及接口技术”的实验教学和开发人员的培训；

·支持“现代PC微机系统的PCI、USB总线设备开发”和对科研开发人员的培训。

    所以可满足大专、本科和研究生及在职进修等各种层次的“微机原理及接口技术”的实验教学和科研开发的需要。

    对于非计算机专业，建议采用“基于80x86的16/32位微机原理及接口技术” 教学体系；

    对于计算机本科专业，建议学完“基于80x86的16/32位微机原理及接口技术”后，可以进一步学习“基于Windows系统的微机原理及接口技术”；

    对于相关专业研究生和计算机系统开发人员，建议学习“基于Windows系统的微机原理及接口技术”和“现代PC微机系统的PCI、USB总线设备开发”。

一、支持基于80x86的16/32位微机原理及接口技术教学体系

（一）全面支持基于80x86的16/32位微机原理及接口技术的实验教学

    系统全面支持“基于80x86的16/32位微机原理及接口技术”的实验教学，从而可使各学校由原来的“基于DOS系统的16位微机原理及接口技术”的实验教学顺利提升到“基于80x86的16/32位微机原理及接口技术”实验教学的新层次。

    “基于80x86的16/32位微机原理及接口技术”实验教学体系包括：80x86实模式微机原理及接口技术（16位微机原理及其程序设计、32位指令及其程序设计、微机接口技术及其应用）和80x86保护模式微机原理及接口技术（保护模式原理及其程序设计、虚拟存储管理及存储器扩展）。

（二）Windows2000/XP环境下的汇编语言和C语言源程序的编程、调试、开发软件

    专为在Windows 2000/XP系统环境下支持80x86微机原理及接口技术的实验教学设计了一套高度可视化的先进集成开发环境TD-PIT（唐都自主版权），在该环境下可支持80x86汇编或C语言源语言级的编程和调试，支持实验平台上扩展的接口芯片及设备的I/O操作、中断以及DMA方式操作的编程及调试，支持实验平台上扩展存储器的编程操作及调试，xx解决了基于现代PC微机的Windows环境下，如何通过PCI总线扩展方式，来全面开展80x86微机接口技术的实验教学问题。

（三）独特的80x86微机多任务保护模式程序的编程及调试环境

    国内独有的80x86保护模式下的集成调试环境（唐都自主版权），支持保护模式下的80x86汇编语言编程、调试实验；支持保护模式下的存储器扩展应用实验。

    对于80x86保护模式微机原理及虚拟存储管理技术实验，系统提供了TD-Debug保护模式编程和调试软件，从而全面支持：描述符及描述表实验、特权级变换实验、任务切换实验及中断/异常处理实验，并结合实验平台上的32位扩展存储器，而支持虚拟存储管理及存储器扩展实验。

（四）完整且开放的32位80x86系统扩展总线

系统通过PCI总线扩展卡，将PCI高速总线以Add-on接口形式用90线扁平电缆连接到实验平台上，为开展32位微机接口实验和PCI总线扩展提供了全面的支持。并且系统通过逻辑转换电路将PCI高速总线转换为32位80x86系统扩展总线，即具有80x86微机时序的32位数据总线、32位地址总线和中断请求、存储器读写控制、I/O读写控制、DMA控制、存储器字节使能等控制总线，总线所有引线都xx开放给用户使用，解决了以往微机实验仪器无法引出完整的32位系统总线信号的严重缺陷，实现了真正的32位微机系统总线的应用及操作，从而全面支持“32位微机接口技术”的各项实验内容。

（五）完善的微机接口技术实验平台

    实验平台上具有丰富且开放的单元化接口实验电路资源：32位I/O接口、32位扩展存储器SRAM、中断控制器8259、DMA控制器8237、定时/计数器8254、并口8255、串口16550、FLASH ROM存储器、地址译码、ADC0809、DAC0832、时钟源、单次脉冲、键盘输入及数码管显示、开关输入及发光管显示、电子发声、PWM转换、LED点阵显示、步进电机、直流电机及温度控制单元电路等，还可选配点阵图形液晶显示器。

（六）系统的保护设计提高了系统的安全性

    PCI总线扩展卡及接口实验平台都采用了良好的电路隔离及电路保护设计，对计算机具有安全防护功能，可以避免因错误操作造成实验设备或PC微机的损坏。而且，由于系统采用了具有抗短路、过流的高性能稳压开关电源，从而可以进一步保障系统的安全性。

（七）建议工科专业选择“80x86微机原理及接口技术实验教学体系”

    “80x86的16/32位微机原理及接口技术”实验教学体系中的实模式内容对于计算机、电子信息、自动化、机电等各专业学生都是合适的，而对于后续教学课程将涉及微机系统和嵌入式微机应用的专业（如计算机、自动化、电子信息专业等），应增加80x86保护模式内容。

·主要实验内容

（一）80x86实模式微机原理及接口技术

1．16位微机原理及其程序设计实验

（1）显示程序实验

（2）数据传送实验

（3）数码转换程序实验

（4）运算类编程实验

（5）分支程序设计实验

（6）循环程序设计实验

（7）子程序设计实验

2．32位指令及其程序设计实验

（1）32位指令及寻址实验

3．微机接口技术及其应用实验

（1）8/32位I/O接口设计实验

（2）地址译码电路设计实验

（3）静态存储器扩展实验

（4）8259中断控制实验

（5）DMA特性及8237应用实验

（6）8254定时/计数器应用实验

（7）8255并行接口实验

（8）16550串行控制器应用实验

（9）A/D转换实验

（10）D/A转换实验

（11）键盘扫描及显示设计实验

（12）电子发声设计实验

（13）点阵LED显示设计实验

（14）图形LCD显示设计实验（需选配LCD）

（15）步进电机实验

（16）直流电机闭环调速实验

（17）温度闭环控制实验

（二）保护模式微机原理及虚拟存储管理技术

1．保护模式微机原理及其程序设计实验

（1）描述符及描述表实验

（2）特权级变换实验

（3）任务切换实验

（4）中断与异常处理实验

2．保护模式下的存储器扩展及其应用实验

（1）保护模式下的存储器扩展实验

二、支持基于Windows系统的微机原理及接口技术教学体系

（一）全新的“基于Windows系统的微机原理和接口技术”实验教学体系

    “基于Windows系统的微机原理及接口技术”实验教学体系内容包括：Windows系统及其汇编语言程序设计、Windows 系统的I/O接口技术及NT驱动程序开发、PCI总线接口技术及WDM设备驱动程序开发。这是一个全新的微机原理和接口技术实验教学体系，配有先进的实验教程和实验程序源代码，支持现代微机原理及接口技术的实验教学和微机系统开发人员的培训。

（二）Windows系统集成开发环境，增强用户的微机应用开发能力

    对于基于Windows系统的微机原理及接口技术实验，系统通过使用VC++集成开发环境，全面支持Windows系统及其汇编语言程序设计和Windows系统的 I/O接口技术及NT驱动程序开发，并通过PCI总线扩展卡和实验平台上的接口应用电路，支持PCI总线接口技术及WDM设备驱动程序开发。可使用户掌握Windows系统的驱动程序开发技术，并进一步掌握Windows系统下的PCI设备接口应用技术，为提高学生计算机应用开发能力，发展学生良好就业空间提供了重要条件。

（三）先进的PCI总线扩展方式和接口实验平台，全面支持“现代微机接口技术”实验

    系统通过PCI总线扩展卡，将PCI高速总线以Add-on接口形式连接到实验平台上，为开展“现代微机接口技术”实验提供了全面支持。

    实验平台上的各种接口电路及应用对象资源，如32位I/O接口、32位存储器、定时/计数器8254、并口8255、串口16550、FLASH ROM存储器、ADC0809、DAC0832、键盘输入及数码管显示、开关输入及发光管显示、电子发声、PWM转换、LED点阵显示、步进电机、直流电机及温度控制单元电路及可选配的点阵图形液晶显示器，都可以作为PCI总线接口扩展的应用对象。

（四）建议计算机专业进一步学习“基于Windows系统的微机原理及接口技术”

    对于以Windows系统开发和PC微机系统扩展开发为对象的一些专业，如计算机专业等，建议

    在学过16/32位微机原理及接口技术的前提下，可以进一步学习Windows系统及编程基础、Windows系统 的I/O接口技术及NT驱动程序开发、PCI总线接口技术及WDM设备驱动程序开发。

·主要实验内容：

（一）Windows环境下32位汇编语言及其程序设计

1．Win32汇编语言认识实验

2．分支程序设计实验

3．循环程序设计实验

4．字符串处理程序设计实验

5．子程序设计实验

6．Windows汇编程序的优化实验

7．Windows对话框编程实验

8．Windows窗口编程实验

（二）Windows系统的 I/O接口技术及NT驱动程序开发

1．NT驱动程序入门实验

2．驱动程序与应用程序的通讯

（1）I/O请求包（IRP）实验

（2）DeviceIoControl控制实验

3．I/O设备控制的驱动程序的开发

（1）I/O访问实验

4．I/O控制应用实现

（1）NT驱动程序实现PC微机扬声器发声实验

（三）PCI总线接口技术及WDM设备驱动程序开发

1．PCI总线配置操作实验

2．WDM驱动程序入门实验

3．PCI设备驱动程序的应用

（1）PCI设备的I/O访问实验

（2）操作8255输入输出设计实验

4．用Driver Works开发PCI设备驱动程序实验

5．PCI总线扩展卡I/O应用实验

（1）I/O操作实验1：8255基本输入输出

（2）I/O操作实验2：键盘扫描及显示

6．PCI总线扩展卡存储器应用实验

（1）存储器操作设计实验1：静态存储器读写

（2）存储器操作设计实验2：FLASH存储器读写

7．PCI总线扩展卡中断应用实验

（1）中断处理设计实验：PCI中断实验

8．PCI总线扩展卡综合应用实验

（1）综合应用设计实验1：简易信号发生器设计

（2）综合应用设计实验2：温度闭环控制系统设计

三、全面支持现代PC微机系统的PCI、USB总线设备开发

（一）PCI总线扩展Add-on高速总线接口，支持现代PC微机系统的PCI设备开发

    系统通过PCI总线控制芯片AMCC5933，扩展出Add-on高速总线接口，并配以TD-PCI开发套件，从而以基于PCI总线的双通道高速数据采集卡的设计，和基于PCI总线的虚拟仪器设备的开发为例，使用户学习并掌握现代PC微机系统的PCI设备的开发方法。

（二）配置TD-USB开发板，支持现代PC微机系统的USB设备开发

    通过TD-USB1.0或USB2.0开发板，用户可以学习和掌握USB设备开发所涉及到的固件程序设计、驱动程序设计和应用程序设计的全部设计过程及方法，并最终能开发出具有实际应用价值的基于USB总线的数据采集设备。

（三）PCI、USB总线设备应用开发实例

1．PCI总线设备开发及应用（需选配TD-PCI开发套件）

（1）基于PCI总线的双通道高速数据采集卡设计

（2）基于PCI总线的虚拟仪器设备开发

2．USB总线设备开发及应用（需选配TD-USB开发板）

（1）USB设备的批量数据传输设计

（2）USB设备的DMA传输设计（需配USB2.0开发板）

（3）USB设备的I/O扩展应用设计

（4）基于USB总线的数据采集设备开发及应用