SXL实验指导书C语言.docx

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1、SXL-100型微机接口实验仪组成及安装及实验指导书C语言版浙江大学黄春编著目 录第一章SXL-100型微机接口实验仪组成及安装3第二章总体结构及其使用4第三章 实验编程环境与有关操作11第四章DOS平台臓实验一 熟悉C语言和编译环境的实验12实验二 即插即用配置资源的获取实验13实验三简单I /0端口实验19实验四8255可编程并行接口实验（一）（扫描式键盘）31实验五8255可编程并行接口实验（二）（数码LED显示）41实验六8255可编程并行接口实验（三）（选通工作方式）51实验七8253定时器/计数器实验58实验D/A转换实验67实验九A/D转换实验一查询方式75实验+A/D转换实验一

2、中断实验83实验H16c550串行接口实验94实验十二可编程中断控制器8259实验106实验十三主控DMA8237实验118实验十四温度测量实验 126实验十五步进电机实验 134实验十六直流电机实验141第一章SXL-100型微机接口实验仪组成及安装SXL-100微机接口实验仪由实验扩展箱,连接电缆和PCI总线板卡组成。安装步骤:1 .关闭PC微机电源2 .打开PC微机机箱,将PC!总线板卡插入主机板上任一 PCI总线扩展插槽中 （白色）,并将连接电缆接入扩展卡上的50芯插座中锁定（注意缺口方向）3 .开启PC机电源,在PC机刚完成BIOS要进入Windows时即PC机显示CPU 类型、CP

3、U时钟、内存大小、软驱类型时,你应可以看到在PCI device listing下,有如下显示有 Vendor ID 为 10EB, Device ID 为 8376的PCI板卡存在，若无则表明PCI板卡未插好，需要重新插入。4 .在第3步完成后，Windows9x完全启动并会出现发现新设备，需要驱动 程序的对话框。5 .根据Windows9x驱动程序安装向导向下并在对话框中选择显示指定位置的 所有驱动程序列表,以便可从列表中选择所需的驱动程序,并按下一步。6 .在设备类型选择表中选择“其它设备”，并按下步。7，在接下来的安装对话框中，点击从软盘安装，indows9x会弹出个“从磁 盘安装的对

4、话框”。8 .在此对话框中击点流览并选择到光盘的如下目录:VXDISA-VXD并选择文 件mce （注下另一目录S5933Master DMA是仅供给主控DMA使用）。9 .按向导指示直至安装完毕。10 .将50芯扁平电缆另一端接到实验箱的50芯座上，注意缺口方向11 .将随机所带电源线插入实验箱的电源插头上。12 .安装完毕可以做实验了。注意29的步骤仅是SXL-100第一次安装时要做，以后就不必处理。第二章总体结构及其使用、PCI总线扩展卡AMCC5933PCI板卡完成主控（利用5933的DMA引擎）利用S5933的Passjhru方 式来模拟产生ISA信号。（如果PCI板卡的芯片是PLX

5、9052,它支持主控DMA8237） 二、连接电缆普通的50芯扁平电缆,该电缆连接PCI总线扩展卡和扩展板,其两连插头可互 相调换。三、实验扩展板SXL100实验扩展板布局图如附图1所示四、板图分区说明A发光管控制B为数码显示电路CPCI板卡输出接口D8MHZ信号发生器与分频器E译码电路F简单位逻辑电平G8255电路HADC0809模数转换电路IDAC0832数模转换电路J8253计数器K4X4键盘电路L6116读写电路M脉冲发生器NPC16C550串行通信实验五、接线柱说明区号圆柱编号功能AJ5接地J14+1 A数码管的A段J14-2 B数码管的B段BJ14-3 C数码管的C段J14-4 D

6、数码管的D段J14-5 E数码管的E段J14-6 F数码管的F段J14-7 G数码管的G段BJ14-8 DP数码管的DP段（小数点）区号圆柱编号功能J37-1数码管LD8的控制端J37-2数码管LD?的控制端J37-3数码管LD6的控制端J37-4数码管LD5的控制端CJ20-1 ADDO地址线ADDOJ20-2 ADD1地址线ADD1J20-3 ADD2地址线ADD2J20-4 ADD3地址线ADD3J20-5 ADD4地址线ADD4J20-6 ADD5地址线ADD5J20-7 ADD6地址线ADD6J20-8 ADD7地址线ADD7J22-1 D7数据线D7J22-2 D6数据线D6J22

7、-3 D5数据线D5J23-4 D4数据线D4J23-5 D3数据线D3J23-6 D2数据线D2J23-7 D1数据线D1J23-8 DO数据线DOJ21-1 ADD8地址线ADD8J21-2 ADD9地址线ADD9J21-3 ADD1O地址线ADD1OJ21-4 ADD11地址线ADD”J21-5 ADD12地址线ADD12J21-6 ADD13地址线ADD13J21-7 ADD14地址线ADD14J21-8 ADD15地址线ADD15区号圆柱编号功能CJ19-1 IRP中断端口J19-2 IOWI/O写端J19-3 IORI/O读端J19-4 IMEMW内存写端J19-5 IMEMR内存

8、读端J19-6 RESET复位端J83地J82电源+5VJ13电源+12VJ12电源一12VJ11电源-5VDJ7-14MHz信号输出J7-22MHz信号输出J7-31MHz信号输出J7-4500KHz信号输出J7-5250KHZ信号输出J7-6125KHZ信号输出J7-762. 5KHz信号输出J7-831.25KHZ信号输出J8为ADC0809提供时钟信号的短路快EEJ2-Y0地址0HJ2-Y1地址!0HJ2-Y2地址20HJ2-Y3地址30HJ2-Y4地址80HJ2-Y5地址90HJ2-Y6地址OAOHJ2-Y7地址OBOH区号圆柱编号功能FJ15-1与J64的第1个开关端（从右边开始）

9、相连J15-2与J64的第2个开关端相连J15-3与J64的第3个开关端相连J15-4与J64的第4个开关端相连J15-5与J64的第5个开关端相连J15-6与J64的第6个开关端相连J15-7与J64的第7个开关端相连J15-8与J64的第8个开关端相连GJ48 PBO8255 的 B 口J48 PB18255 的 B 1J48-2 PB28255 的 B 2J48-3 PB38255 的 B 3J48-4 PB48255 的 B 4J48-5 PB58255 的 B 5J48-6 PB68255 的 B 6J48-7 PB78255 的 B 7J50 PAO8255 的 A 口J50 PA

10、18255 的 A 1J50 PA28255 的 A 2J50 PA38255 的 A 3J50 PA48255 的 A 4J50 PA58255 的 A 5J50 PA68255 的 A 6J50 PA78255 的 A 7J49 PCO8255 的 C 口J49 PC18255 的 C 1J49 PC28255 的 C 2区号圆柱编号功能J49 PC38255 的 C 3J49 PC48255 的 C 4J49 PC58255 的 C 5J49 PC68255 的 C 6J49 PC78255 的 C 7J47 /CS8255的片选端HJ65 INO模拟量输入,第。通道J65 IN1模拟量

11、输入,第1通道J65 IN2模拟量输入,第2通道J65 IN3模拟量输入,第3通道J65 IN4模拟量输入，第4通道J65 IN5模拟量输入，第5通道J65 IN6模拟量输入，第6通道J65 IN7模拟量输入,第7通道J70 EOCADCO8O9的EOC端（EOC为转换完成）J69 SIGNAL.IN模拟量输入J67 /CSADCO8O9的片选端1J77 /CSDACO832的片选J76 Xfer控制DACO832的Xfer端J72 OUTDACO832的输出J78 WW停止DACO832工作的控制端（为Windows9x 下特有）JJ53-1 OUTO第1个计数器输出J53-2 GATEO第

12、1个计数器控制端J53-3 OCLKO第1个计数器输入J53-4 OUT1第2个计数器输出J53-5 GATE1第2个计数器控制端J53-6 CLK1第2个计数器输入端区号圆柱编号功能JJ53-7 0UT2第3个计数器输出J53-8 GATE2第3个计数器控制端J53-9 CLK2第3个计数器输入端J238253的CS端J178253的地址连接短路快KJ29-1键盘第1行J29-2键盘第2行J29-3键盘第3行J29-4键盘第4行J29-5键盘第1列J29-6键盘第2列J29-7键盘第3列J29-8键盘第4列J25,J26,J27, J28, J30, J31, J32,J338255与键盘的

13、缺省连接LJ58-1RAM6116的第8脚地址线ADDOJ58-2RAM6116的第7脚地址线ADD1J58-3RAM6116的第6脚地址线ADD2J58-4RAM6116的第5脚地址线ADD3J58-5RAM6116的第4脚地址线ADD4J58-6RAM6116的第3脚地址线ADD5J58-7RAM6116的第2脚地址线ADD6J58-8RAM6116的第1脚地址线ADD7J58-9RAM6116的第28脚地址线ADD8J58-10RAM6116的第22脚地址线ADD9J58-11RAM6116的第19脚地址线ADD 10J60控制6116的IE端J6274LS688 的 14 脚 00 端

14、区号圆柱编号功能J5974LS688 的 15 脚 Q1 端J5474LS688 的 12 脚 Q2 端J5574LS688 的 11 脚 Q3 端J56地址信号ADD15MJ34-174S74 的 5 脚 QJ34-274S74 的 6 脚/0NJ10J1O与16c550的30脚INTR端相连J42与16c550的14脚CS2相连IC1JIIADD4 1AYOBY1CY2ElY5E2Y6E371519 8255CSIADD5 2士 14210 16550CSIADD7 313311 8253CS12412 0832CSc 11513 0809CS10614 8259CS? 9715 8259

15、CS 1。vrrl816 W74LS138地址分配电路图第三章实验编程环境与有关操作一、TURBO C安装过程把TURBO C的光盘放入光驱中,将TURBO C 3. 0的安装目录下的所有 文件拷贝至硬盘内的新建子目录内,进入该子目录,执行!NSTALL. EXE按屏 幕提示操作即可安装TURBO Co注意:拷贝文件结束后,一定要允许安装程序修改你的自动批处理文件。在DOS提示符下输入TC并按回车键,即可进入TC的集成开发环境。（程序编写、编译、链接、调试、运行均可在该集成环境下实现）二、实验项目:1. 熟悉C编译环境和编程方法的实验（写“HOLLO WORLD”实验）2. 即插即用配置资源的

16、获取3. 简单I/0端口实验（读写I/O实验）4. 8255可编程并行接口实验（一）（扫描式键盘）5. 8255可编程并行接口实验（二）（数码LED显示）6. 8255可编程并行接口实验（三）（选通工作方式）7. 8253定时器/计数器实验8. D/A转换实验9. A/D转换实验（查询方式）10. A/D转换实验（中断方式）11. 16c550串行接口实验12. 可编程中断控制器8259实验13. 主控DMA8237实验14. 温度测量实验15. 步进电机实验16. 直流电机实验第四章DOS平台实验实验一熟悉C编译环境和编程方法的实验(写 HOLLO worldw 实验)实验目的和内容!掌握编

17、写c语言编程格式、编写和调用子程序、调用DOS中断和循环等基本的汇 编语言编程方法。2编写程序,并将结果显示出来。二程序框图三程序代码#include int main0(pr intf (z，Hel Io, wor ldnw);return 0;1四编译程序编写完成后,进入菜单的compile菜单栏,选中compile选项,进行文件 的编译。五运行进入菜单的RUN菜单栏,选中RUN选项。按alt+F5,显示程序运行的结果。实验二即插即用配置资源的获取实验、实验目的和内容掌握获取PCI总线设备的资源的方法二、编程提示1、PCI设备资源寄存器地址分布#definePCI._CS_VENDOR_I

18、D0x00#definePCI._CS_DEVICE_ID0x02#definePCI._CS_COMMAND0x04#definePCI._CS_STATUS0x06#definePCI._CS_REVISION_ID0x08#definePCI._CS_CLASS_CODE0x09#definePCI._CS_CACHE_LINE_SIZE0x0c#definePCI._CS_MASTER_LATENCYOxOd#definePCI._CS_HEADER_TYPEOxOe#definePCI._CS_BISTOxOf#definePCI._CS_BASE_ADDRESS_O0x10#def

19、inePCI._CS_BASE_ADDRESS_10x14#definePCI._CS_BASE_ADDRESS_20x18#definePCI._CS_BASE_ADDRESS_30x1 c#definePCI._CS_BASE_ADDRESS_40x20#definePCI._CS_BASE_ADDRESS_50x24#definePCI._CS_EXPANSION_ROM0x30#definePCI._CS_INTERRUPT_LINE0x3c#definePCI._CS_INTERRUPT_PIN0x3d#definePCI._CS_MIN_6NT0x3e#definePCICS MA

20、X LAT0x3f三.程序框图开始四.程序代码/此程序的作用是读取PCI卡的各种资源,用TURBO C 3.0编译# i ncIude#includeunsignedlong int iobaseO, iobasel, membaseO, membasel;unsignedchar bh;unsignedchar bl;int findPCIcard()找寻PC!卡的总线号及设备号及功能号union REGS regs;regs. h. ah=0xb1;regs. h. a I=0x02;寻找指定厂商和设备号的PC!卡的位置regs. x. cx=0x8376;regs. x. dx=0x10

21、eb;输入要寻找的厂商号和设备号regs. x. s i =0x00;输入要寻找的PCI卡索引号int86(0x1a, ®s, ®s) ; /调用指定的 X86 中断bl=regs. h. bl;/返回的设备号高5位,低3位为功能号bh=regs. h. bh;/返回的总线号return (regs. h. ah);返回状态int getPCIbaseO()获得PCI卡的100的地址union REGS regs;定义用C语言调用BIOS中断所用的寄存器组合regs. h. ah=0xb1;/调用PCI BIOS中断regs. h. a I=0x09;配置空间用字的方式读入regs

22、. x. d i=0x14;/PCI配置空间中基地址0的地址regs. h. bl=bl;要读入配置空间的PCI卡的设备号和功能号regs. h. bh=bh;要读入配置空间的PCI卡的总线号int86(0x1a, ®s, ®s);iobaseO=regs. x. ex;return (regs.h.ah);/调用指定的X86中断CX为返回的100的基地址返回状态int getPCIbasel()(union REGS regs;regs. h. ah=0xb1;regs. h. a I =0x09;regs. x. d i=0x1c;regs. h. bl=bl;regs. h.

23、 bh=bh;int86(0x1a, ®s, ®s);iobase1=regs. x. ex;return (regs. h. ah);int getPCImembaseO()union REGS regs;regs. h. ah=0xb1;regs. h. a I=0x09;regs. x. d i=0x18;地址同上/PCI配置空间基地址1的地址同上/PCI配置空间存储器基地址0的低位regs. h. bl=bl;regs. h. bh=bh;int86(0x1 a, ®s, ®s);membaseO=regs. x. ex;return (regs. h. ah)

24、;1int getPCImembasel()union REGS regs;同上regs. h. ah=Oxb1;regs. h. a I =0x09;regs. x. di=0x1 a;regs. h. bl=bl;regs. h. bh=bh;int86(0x1 a, ®s, ®s);membase1=regs. x. ex;return (regs. h. ah);int getPCI IRQO(union REGS regs;regs. h. ah=0xb1;regs. h. a I=0x09;regs. x. d i =0x3c;regs. h. bl=bl;regs.

25、h. bh=bh;int86(0x1a, ®s, ®s); return (regs. h. cl);1int main(void)(int err;err=f indPCIcardO ;err=getPCIbaseO();iobaseO= i obaseO&Oxfffc;/PCI配置空间存储器基地址的高位地址同上/PCI配置空间中断线的地址/从PCI配置空间读入的与地址空间有关的数据其bit 位为1,pr intf (IOBaseO=%xHn”, iobaseO); 表明此空间为 !0 空间参与 PCI 总线地址译码err=getPCIbase1 ();iobase1=iobas

26、el&0xfffc;pr intf (/zIOBase1=%xHnz iobasel);er r=getPCImembasel0;er r=getPCImembaseO 0;membase0=membase0+membase1 16; 左移 16 位,将高位地址变换成 双字中的高位字printf(MEMBaseO二 IxHn, membaseO);err=getPCI IRQO ;printf(ZZPCI IRQ = %dn”,err);/“/ /1实验三简单I/O端口实验、 实验目的和内容1.掌握三态门,锁存器构成简单I/0端口的原理及应用2,完成流水灯及其控制的编程实验二、实验电路及说明实

27、验电路图1,2,3所示,74ALs273锁存器的输出控制LED发光管的亮暗（1： 亮。:暗）74ALS273的CLK被些地址线所控制,它的地址为60H （16进制）ADD7, ADD6, ADD5, ADD4, ADD3, ADD2, ADD1, ADDO01100000只有这时7430与非门输出低电平（八段LED是阴极型）在DOS下，它的真实地址为PCI接口板的I / 0地址加上60H为真实地址。如 PCI的I/0起始地址。为EOOOH , I / 0起始地址1为E400H。74ALs273的地址为 E460Ho注意:PCI板卡分配了 2块I / 0空间，I / 0空间是分配给PCI板卡内部

28、寄存器使 用的,即9052专用,空间大小!28BYTEo I / 0空间1是分配给PCI板卡用户电路使 用的,其大小为256BYTE。流水灯原理如下：K1、K2是八位拔动开关（位于区域A）的1, 2位。K1=K2=H发光管从上到下移位K1=L, K2=H发光管从下到上移位KI=H, K2=L发光管全部闪烁K1=K2=I一退出注:0N方向为L, OFF方向为HK1, K2为主板上J41数码拔动开关的1、2位。LED5LED1)JI 82ONION2ON3ON4ON5ON6ON7ON8OFF1 OFF2 OF73 OFF4 OFT5 OFF60FF7 OFF8三、程序方框图闪烁程序框图从上一下四程

29、序代码#include #i ncIude unsigned long int iobaseO, iobasel, membaseO, membasel, ioadd1=0x60;uns i gned char bh;unsigned char bl;int d1=0,m_bit=0x1;int findPCI cardO/找寻PCI卡的总线号及设备号及功能号union REGS regs;同上regs. h. ah=Oxb1;regs. h. a I =0x02;regs. x. cx=0x8376;regs. x. dx=0x10eb;regs. x. s i =0x00;int86(0x

30、1 a, ®s, ®s);bl=regs. h. bl;bh=regs. h. bh;return (regs. h. ah);)int getPCIbaseO()(un i on REGS regs;regs. h. ah=0xb1;regs. h. a I =0x09;regs. x. di=0x14;regs. h. bl=bl;regs. h. bh=bh;int86(0x1 a, ®s, ®s);iobaseO=regs. x. ex;return (regs. h. ah);)int getPCIbasel()/寻找指定厂商和设备号的PC1卡的位置输入要寻找

31、的厂商号和设备号输入要寻找的PCI卡索引号/调用指定的X86中断返回的设备号高5位,低3位为功能号返回的总线号返回状态获得PCI卡的100的地址定义用C语言调用BIOS中断所用的寄存器组合/调用PCI BIOS中断配置空间用字的方式读入/PCI配置空间中基地址的地址要读入配置空间的PCI卡的设备号和功能号要读入配置空间的PCI卡的总线号调用指定的X86中断/CX为返回的100的基地址返回状态union REGS regs;regs. h. ah=Oxb1;regs. h. a I =0x09;regs. x. di=0x1c;regs. h. bl=bl;regs. h. bh=bh;int8

32、6(0x1 a, ®s, ®s);iobase1=regs. x. ex;return (regs. h. ah);int getPCImembaseO()(union REGS regs;regs. h. ah=0xb1;regs. h. a I =0x09;regs. x. di=0x18;regs. h. bl=bl;regs. h. bh=bh;int86 (0x1 a, ®s, ®s);membaseO=regs. x. ex;return (regs. h. ah);int getPCImembasel()(union REGS regs;regs. h.

33、ah=0xb1;regs. h. a I =0x09;regs. x. di=0x1 a;regs. h. bl=bl;regs. h. bh=bh;int86 (0x1 a, ®s, ®s);membase1=regs. x. ex;/PCI配置空间基地址1的地址同上/PCI配置空间存储器基地址的低位地址同上/PCI配置空间存储器基地址0的高位地址return (regs. h. ah);1int getPCIIRQO(同上/PCI配置空间中断线的地址union REGS regs;regs. h. ah=Oxb1;regs. h. a I =0x09;regs. x. d i

34、=0x3c;regs. h. bl=bl;regs. h. bh=bh;int86(0x1 a, ®s, ®s); return (regs. h. cl);)ma i n ()Iint err, r io, f lagm;int m_k00;void m_k10;void m_k2();void m_k30;err=findPCI card();if (err!=0)(pr intf CThe PCI card isnt found!nz/);flagm=0;err=getPCIbaseO();iobaseO=iobaseO&Oxfffc;从PCI配置空间读入的与地址空间有关的数

35、据其bit 位为1,pr i ntf (/z I OBaseO=%xHn，/, i obaseO);表明此空间为10空间参与PCI总线地址译码 err=getPCIbase1 ();iobase1=iobase1&0xfffc;pr i ntf CIOBasel=%xHnz iobasel);err=getPCImembase1();err=getPCImembaseO();membase0=membase0-hnembase1 16;左移16位,将高位地址变换成双字中的高位字 pr intf (MEMBaseO二 IxHn, membaseO);err=getPCI IRQO ;printf

36、CPCI IRQ = %dnz；err);/ioadd1=ioadd1+iobasel;获取步进电机驱动端口地址flagm=1;pr intf (z，Press K1 and K2 tolow to exit. nw); /选择正、反转或退出do主循环(r io=inportb(ioaddl);从I0端口读入数据r io=r i o&0x3;保留低两位switch(r io)/判断数据并做相应处理(case 0:为时LED全亮f I agm=m_k0 ();break;case 1:为1时LED全部闪烁m_k1 ();break;case 2:为2时LED从下到上循环点亮m_k2();brea

37、k;case 3:为3时LED从上到下循环点亮m_k3 (); break;default: break;whiIe (flagm=1);/ return;int m_kO()LED全亮并退出程序(int fIagk;outportb(ioaddl, OxOff);flagk=O;return (fIagk)： void m_k1 0/LED 闪烁(void de I ay1 ();if (d1=0)(outportb(ioaddl, OxOff);delayl ();d1=1;elseoutportb(ioadd1,0x0);de I ay1 ();d1=0;1 return;)void m

38、_k2 ()/LED从下到上循环点亮(void delayl ();int temp;temp=m_bit&0x80;m_bit=m_bi t1;if (temp=0x80)m_bit=m_bit|1;outportb (ioaddl, m_b it);delayl0;return;void m_k3()/LED从上到下循环点亮(void delayl ();int temp;temp=m_bit&0x1;m_bit=m_bit1;if (temp=0x1)m_bit=m_bit|0x80;outportb(ioaddl, m_bit);de I ay 1 ();return;)void de

39、 I ay 1 ()延时(int i, j, a=0;for (i=1;i=5000;i+)(for (j=1；j=1OOOO；j+)(a=a+0;1return;实验四8255可编程并行接口实验（一）扫描式键盘、 实验目的和内容1 .掌握8255并行口芯片的使用原理2 .掌握扫描式键盘的原理3 .完成扫描式键盘输入的编程实验二、实验电路及说明实验电路如图5所示,其中8255的偏移地址空间分布如下:8255 控制字:3 ；8255 A ： 0 ；8255 B : 1；8255 C ： 2扫描式键盘的原理如下;PC03设置为输入,PC47设置输出（也可设置PC03 设置为输出,PC47设置输入）

40、从而组成4X4的扫描式键盘。编写程序完成以下功 能:读取按键键值,将键值显示在PC机的CRT上。键扫描框图如下:三、硬件实验步骤本实验在板上由G与K部分组成,有短路块与跳线两种方式。短路块为缺省方 式。下面介绍跳线方式。1、G区J46短路块去掉。3、把 J25、 J26、 J27、 J28、 J30、 J31、4,把PC4与J29的第1脚相连。6、把PC6与J29的第3脚相连。8、把PCO与J29的第5脚相连。10、把PC2与J29的第7脚相连。2、通过跳线把J47与E区J2的Y0相连。J32、J33 去掉5,把PC5与J29的第2脚相连。7,把PC7与J29的第4脚相连。9、把PC1与J29的第6脚相连。11、把PC3与J29的第8脚相连。四、程序框