80C196單片機多功能教學實驗板的開發(fā)與研制

隨著微機技術的不斷發(fā)展,在許多工程領域單片機的應用日趨廣泛,已逐漸取代了單板機。為了適應這一新形勢的變化,目前許多高校及一些中等?？茖W校已不再開設以單板機為主的“微機原理、接口及應用”課程，而直接講授單片機及有關技術。但是目前缺少相應的實驗設備及教材，有些學校不得不把原來單板機的有關設備移植過來，從而大大增加了教師及學生在實驗前的準備工作及實驗難度，影響了本課程的教學效果。鑒于這種情況，我們在多年教學和科研的基礎上，經(jīng)過反復摸索實踐，從教學和科研兩個角度出發(fā)，既能滿足各個階層有關單片機教學實驗的要求，又能便于那些搞科研的同志進行科技開發(fā)應用，因此，我們研制了這套多功能性單片機教學科研實驗板，獻給我們的同行和廣大單片機用戶。

從教學實驗的角度出發(fā)，該實驗板可適用于電類專業(yè)和非電類專業(yè)不同層次單片機教學實驗的要求，如：自動化，儀器儀表，電子技術，電子測量，計算機應用，機電一體化等各專業(yè)，及機械專業(yè)。對于那些課時較少，實驗時數(shù)較少的專業(yè)學生來說，利用該板可以做各種編程實驗，和一些簡單的輸入輸出接口實驗。如開關量輸入，發(fā)光二極管顯示以及數(shù)碼管顯示等，再進一步可以做定時器實驗D如電腦時鐘，計數(shù)器實驗等。對于學時數(shù)多一些的專業(yè)學生來說，還可以加上模/數(shù)、數(shù)/模轉換實驗，打印機接口實驗，以及串行口的輸入輸出實驗。上述所有實驗內(nèi)容，都不需要學生擴展硬件，該板上提供了全部接口和器件。對于有些專業(yè)，單片機原理及接口技術是一門主課，不但學時數(shù)多，而且還安排了課程設計。因此這就要求學生有一定的動手能力。所以在設計該實驗板時，我們把80C196單片機的所有控制線、地址線和數(shù)據(jù)線經(jīng)驅動后，全部引到了板子下端一排接線端子上，這就給系統(tǒng)的擴展提供了便利條件，同學們可以在面包板上設計自己的接口電路，由單片機來控制實現(xiàn)。最常見的實驗如：存儲器的擴充實驗、鍵盤/顯示接口芯片的擴展實驗、電子時鐘芯片的擴展實驗以及其它一些常用接口的實驗，若連續(xù)做的話，可以使每個同學在自己占用的實驗板上，設計成一個獨立的應用系統(tǒng)。這對于同學們的實際工作能力，將會有一個很大的促進和提高。

1 多功能實驗板的硬件結構

80C196多功能實驗板的硬件結構如圖1所示。

1.1 多功能實驗板的地址分配

EPROM2764用以存放固化的實驗板監(jiān)控程序,占用地址0000H～1FFFH。RAM6264用來存放待調(diào)試的程序和數(shù)據(jù),占用地址 2000H～3FFFH。8155的CE端、EPROM2764的CE端和RAM6264的CE端分別與74LS138譯碼器的Y0、Y1和Y3相連,占用不同的地址段。