【文章內(nèi)容簡介】 8 CPU中斷使能寄存器10．?dāng)?shù)據(jù)總線單元數(shù)據(jù)總線是CPU和主存以及外設(shè)之間數(shù)據(jù)交換的通道，其包含五排8線排針，排針的相應(yīng)位已和CPU內(nèi)總線連通。 11．地址總線單元此單元由兩排8線排針，I/O地址譯碼芯片74LS139，地址指示燈組成。兩排8線排針已連通，為了選擇I/O，產(chǎn)生I/O片選信號，還需要進(jìn)行I/O地址譯碼，系統(tǒng)的I/O地址譯碼原理見圖319所示。圖319 I/O地址譯碼原理圖由于用的是地址總線的高兩位進(jìn)行譯碼，I/O地址空間被分為四個(gè)區(qū)，如表31所示，地址指示顯示原理同圖318中EI的顯示。表31 I/O地址空間分配A7 A6選定地址空間00IOY0003F01IOY1407F10IOY280BF11IOY3C0FF12．存儲器單元（MEM單元）存儲器單元包括一片SRAM 6116（靜態(tài)隨機(jī)存儲器）和一套編程電路，如圖320所示，因?yàn)橐獙Υ鎯ζ魇謩舆M(jìn)行讀寫，所以設(shè)計(jì)了對存儲器的讀寫電路。圖320 存儲器原理圖13．8253單元　　此單元由一片8253構(gòu)成，數(shù)據(jù)線、地址線、信號線均以排線引出，8253的三個(gè)通道均開放出來，其中GATE0接到高電平，如圖321示。圖321 8253連接圖14．8259單元　　此單元由一片8259構(gòu)成，數(shù)據(jù)線、地址線、信號線均以排線引出，如圖322示。 圖322 8259連接圖15．8237單元　　此單元由一片8237構(gòu)成，數(shù)據(jù)線、地址線、信號線均以排線引出，如圖323示。圖323 8237連接圖16．控制臺開關(guān)單元（CON單元）此單元包含一個(gè)系統(tǒng)總清按鈕CLR和24個(gè)雙刀雙擲開關(guān)，開關(guān)分成三組，分別為：SD27SDSD17SD10和SD07SD00。有部分開關(guān)有雙重絲印，為的是方便接線，一個(gè)開關(guān)可能對應(yīng)兩個(gè)排針，根據(jù)絲印就能找到開關(guān)和排針的對應(yīng)關(guān)系。開關(guān)為雙刀雙擲，一刀用來提供數(shù)據(jù)，一刀用來顯示開關(guān)值，其原理如圖324示（以SD20為例，其它相同）。CLR按鈕連接如圖325示，平時(shí)為高，按下后CLR輸出變?yōu)榈停瑸橄到y(tǒng)部件提供清零信號，按下CLR按鈕后會清零的部件有：程序計(jì)數(shù)器PC、地址寄存器AR、暫存器A、暫存器B、指令寄存器IR、微地址寄存器MAR。圖324 雙刀雙擲開關(guān)原理圖 圖325 CLR按鈕原理圖17．?dāng)U展單元　　此單元由8個(gè)LED顯示燈，電源（+5V）和地排針，以及3排8線排針組成。8線排針相應(yīng)位已連通，主要是為了電路轉(zhuǎn)接而設(shè)計(jì)。LED燈電路如圖326（以E0為例，其余相同）。圖326 ED燈顯示原理圖18．CPLD擴(kuò)展板TDCMA的部分實(shí)驗(yàn)在CPLD擴(kuò)展板上進(jìn)行，CPLD擴(kuò)展板由由兩大部分組成，一是LED顯示燈，兩組16只，供調(diào)試時(shí)觀測數(shù)據(jù)，LED燈連接原理同圖326中LED顯示，另外就是一片MAXII EPM1270T144及其外圍電路。 EPM1270T144有144個(gè)引腳，分成四個(gè)塊，即BANK1…BANK4，將每個(gè)塊的通用IO腳加以編號，就形成A01…A2B01…B30等IO號，見圖327所示。擴(kuò)展板上排針的絲印分為兩部分，一是IO號，以A、B、C、D打頭，如A15，一是芯片引腳號，是純數(shù)字，如21。在Quartus II軟件中分配IO時(shí)用的是引腳號，而在實(shí)驗(yàn)接線圖中，都以IO號來描述。EPM1270T144共有116個(gè)IO腳，本擴(kuò)展板引出110個(gè)，其中60個(gè)裝有排針，其余50個(gè)以預(yù)留形式給出，在擴(kuò)展板上絲印標(biāo)為JP，JP座的IO分配見圖328。圖327 EMP1270 引腳分配圖圖328 JP座IO分配圖19．邏輯測量單元此單元包含四路邏輯示波器CH3CH0，四路示波器的電路一樣，如圖329（以CH0為例）。通過四路探筆，可以測得被測點(diǎn)邏輯波形，在軟件界面中顯示出來。圖329 CH0采樣電路20．系統(tǒng)單元（SYS單元）此單元是為了和PC聯(lián)機(jī)而設(shè)計(jì)，其原理是通過單片機(jī)的串口和PC機(jī)的串口相連，PC以命令形式和單片機(jī)進(jìn)行交互，當(dāng)單片機(jī)接收到某命令后，產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)序，實(shí)現(xiàn)指定操作。SYS單元還安排了一個(gè)檢測電路，當(dāng)總線上數(shù)據(jù)發(fā)生竟?fàn)帟r(shí)，蜂鳴器會發(fā)出‘嘀’警報(bào)聲。SYS單元還有一個(gè)重要職責(zé)：當(dāng)ST按鈕按下時(shí)會對單片機(jī)的INT1產(chǎn)生一個(gè)中斷請求，此時(shí)單片機(jī)根據(jù)時(shí)序單元狀態(tài)開關(guān)的檔位，產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)序。邏輯示波器啟動后，單片機(jī)會定期采樣CH3CH0，圖333中的‘連至SYS單元的CH0’線就是單片機(jī)采樣通道，并將采樣所得數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到PC機(jī)，PC機(jī)再根據(jù)收到的數(shù)據(jù)，在屏幕上繪制波形。 注意事項(xiàng)(1) 使用前后均應(yīng)仔細(xì)檢查主機(jī)板，防止導(dǎo)線、元件等物品落入裝置內(nèi)導(dǎo)致線路短路、元件損壞。(2) 電源線應(yīng)放置在機(jī)內(nèi)專用線盒中。(3) 注意系統(tǒng)的日常維護(hù)，經(jīng)常清理灰塵和雜物。(4) 電源關(guān)閉后，不能立即重新開啟，關(guān)閉與重新開啟之間至少應(yīng)有30秒間隔。第4章 TDCMA系統(tǒng)集成操作軟件 與PC聯(lián)機(jī)說明TDCMA　計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)安裝有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Ｄ型９針RS232C串口插座，使用隨機(jī)配套的串行通訊電纜分別插在TDCMA及PC微機(jī)的串口，即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與PC的聯(lián)機(jī)操作。本系統(tǒng)軟件是通過PC機(jī)串行口向TDCMA上的單片機(jī)控制單元發(fā)送指令，從而使用單片機(jī)直接對程序存儲器、微程序控制器進(jìn)行讀寫，并可實(shí)現(xiàn)單步微程序，單步機(jī)器指令和程序連續(xù)運(yùn)行等操作。系統(tǒng)與PC微機(jī)采用的通訊協(xié)議規(guī)定如下：57600波特，８位數(shù)據(jù)位，１位停止位，無校驗(yàn)位，通訊電纜連接方式如下： 軟件操作說明（一） 界面窗口介紹主界面如圖41所示，由指令區(qū)、輸出區(qū)和圖形區(qū)三部分組成。圖41 軟件主界面指令區(qū)：分為機(jī)器指令區(qū)和微指令區(qū)，指令區(qū)下方有兩個(gè)Tab按鈕，可通過按鈕在兩者之間切換。機(jī)器指令區(qū)：分為兩列，第一列為主存地址（00—FF，共256個(gè)單元），第二列為每個(gè)地址所對應(yīng)的數(shù)值。串口通訊正常且串口無其它操作，可以直接修改指定單元的內(nèi)容，用鼠標(biāo)單擊要修改單元的數(shù)據(jù)，此時(shí)單元格會變成一個(gè)編輯框，即可輸入數(shù)據(jù)，編輯框只接收兩位合法的16進(jìn)制數(shù)，按回車鍵確認(rèn)，或用鼠標(biāo)點(diǎn)擊別的區(qū)域，即可完成修改工作。按下ESC鍵可取消修改，編輯框會自動消失,恢復(fù)顯示原來的值，也可以通過上下方向鍵移動編輯框。微指令區(qū)：分為兩列，第一列為微控器地址（00—3F，共64個(gè)單元），第二列為每個(gè)地址所對應(yīng)的微指令，共6字節(jié)。修改微指令操作和修改機(jī)器指令一樣，只不過微指令是6位，而機(jī)器指令是2位。輸出區(qū)：輸出區(qū)由輸出頁、輸入頁和結(jié)果頁組成。輸出頁：在數(shù)據(jù)通路圖打開，且該通路中用到微程序控制器，運(yùn)行程序時(shí)，輸出區(qū)用來實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前正在執(zhí)行的微指令和下條將要執(zhí)行的微指令的24位微碼及其微地址。當(dāng)前正在執(zhí)行微指令的顯示可通過菜單命令“【設(shè)置】—【當(dāng)前微指令】”進(jìn)行開關(guān)。輸入頁：可以對微指令進(jìn)行按位輸入及模擬，鼠標(biāo)左鍵單擊ADDR值，此時(shí)單元格會變成一個(gè)編輯框，即可輸入微地址，輸入完畢后回車，編輯框消失，后面的24位代表當(dāng)前地址的24位微碼，微碼值用紅色顯示，鼠標(biāo)左鍵單擊微碼值可使該值在0和1之間切換。在數(shù)據(jù)通路圖打開時(shí)，按動‘模擬’按鈕，可以在數(shù)據(jù)通路中模擬該微指令的功能，按動‘修改’按鈕則可以將當(dāng)前顯示的微碼值下載到下位機(jī)。結(jié)果頁：用來顯示一些提示信息或錯(cuò)誤信息，保存和裝載程序時(shí)會在這一區(qū)域顯示一些提示信息。在系統(tǒng)檢測時(shí)，也會在這一區(qū)域顯示檢測狀態(tài)和檢測結(jié)果。圖形區(qū)：可以在此區(qū)域編輯指令，顯示各個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)通路圖、示波器界面等。（二）菜單功能介紹1．文件菜單項(xiàng)文件菜單提供了以下命令：① 新建（N）：在CMA中建立一個(gè)新文檔。在文件新建對話框中選擇您所要建立的新文件的類型。② 打開（O）在一個(gè)新的窗口中打開一個(gè)現(xiàn)存的文檔。您可同時(shí)打開多個(gè)文檔。您可用窗口菜單在多個(gè)打開的文檔中切換。③ 關(guān)閉（C）關(guān)閉包含活動文檔的所有窗口。CMA會建議您在關(guān)閉文檔之前保存對您的文檔所做的改動。如果您沒有保存而關(guān)閉了一個(gè)文檔，您將會失去自從您最后一次保存以來所做的所有改動。在關(guān)閉一無標(biāo)題的文檔之前，CMA會顯示另存為對話框，建議您命名和保存文檔。④ 保存（S）將活動文檔保存到它的當(dāng)前的文件名和目錄下。當(dāng)您第一次保存文檔時(shí)，CMA顯示另存為對話框以便您命名您的文檔。如果在保存之前，您想改變當(dāng)前文檔的文件名和目錄，您可選用另存為命令。⑤ 另存為（A）…保存并命名活動文檔。CMA會顯示另存為對話框以便您命名您的文檔。⑥ 打印（P）…打印一個(gè)文檔。在此命令提供的打印對話框中，您可以指明要打印的頁數(shù)范圍、副本數(shù)、目標(biāo)打印機(jī)，以及其它打印機(jī)設(shè)置選項(xiàng)。⑦ 打印預(yù)覽（V）按要打印的格式顯示活動文檔。當(dāng)您選擇此命令時(shí)，主窗口就會被一個(gè)打印預(yù)覽窗口所取代。這個(gè)窗口可以按它們被打印時(shí)的格式顯示一頁或兩頁。打印預(yù)覽工具欄提供選項(xiàng)使您可選擇一次查看一頁或兩頁，在文檔中前后移動，放大和縮小頁面，以及開始一個(gè)打印作業(yè)。⑧ 打印設(shè)置（R）…選擇一臺打印機(jī)和一個(gè)打印機(jī)連接。在此命令提供的打印設(shè)置對話框中，您可以指定打印機(jī)及其連接。⑨ 最近使用文件您可以通過此列表，直接打開最近打開過的文件，共四個(gè)。⑩ 退出（X）結(jié)束CMA的運(yùn)行階段。您也可使用在應(yīng)用程序控制菜單上的關(guān)閉命令。2．編輯菜單項(xiàng)① 撤消（U）撤消上一步編輯操作。② 剪切（T）將當(dāng)前被選取的數(shù)據(jù)從文檔中刪除并放置于剪貼板上。如當(dāng)前沒有數(shù)據(jù)被選取時(shí)，此命令則不可用。③ 復(fù)制（C）將被選取的數(shù)據(jù)復(fù)制到剪切板上。如當(dāng)前無數(shù)據(jù)被選取時(shí)，此命令則不可用。④ 粘貼（P）將剪貼板上內(nèi)容的一個(gè)副本插入到插入點(diǎn)處。如剪貼板是空的，此命令則不可用。3．查看菜單項(xiàng)查看菜單提供了以下命令：① 工具欄（T）顯示和隱藏工具欄，工具欄包括了CMA中一些最普通命令的按鈕。當(dāng)工具欄被顯示時(shí)，在菜單項(xiàng)目的旁邊會出現(xiàn)一個(gè)打勾記號。② 指令區(qū)（W）顯示和隱藏指令區(qū)，當(dāng)指令區(qū)被顯示時(shí)，在菜單項(xiàng)目的旁邊會出現(xiàn)一個(gè)打勾記號。③ 輸出區(qū)（O）顯示和隱藏輸出區(qū)，當(dāng)輸出區(qū)被顯示時(shí)，在菜單項(xiàng)目的旁邊會出現(xiàn)一個(gè)打勾記號。④ 狀態(tài)欄（S）顯示和隱藏狀態(tài)欄。狀態(tài)欄描述了被選取的菜單項(xiàng)目或被按下的工具欄按鈕，以及鍵盤的鎖定狀態(tài)將要執(zhí)行的操作。當(dāng)狀態(tài)欄被顯示時(shí)，在菜單項(xiàng)目的旁邊會出現(xiàn)一個(gè)打勾記號。4．端口菜單項(xiàng)端口菜單提供了以下命令：① 端口選擇…選擇通訊端口，選擇該命令時(shí)會彈出圖42所示對話框。該命令會自動檢測當(dāng)前系統(tǒng)可用的串口號，并列于組合框中，選擇某一串口后，按確定鍵，對選定串口進(jìn)行初始化操作，并進(jìn)行聯(lián)機(jī)測試，報(bào)告測試結(jié)果，如果聯(lián)機(jī)成功，則會將指令區(qū)初始化。圖42 串口選擇對話框② 端口測試（T）對當(dāng)前選擇的串口進(jìn)行聯(lián)機(jī)通訊測試，并報(bào)告測試結(jié)果，只測一次，如果聯(lián)機(jī)成功，則會將指令區(qū)初始化。如串不能正常初始化，此命令則不可用。5．實(shí)驗(yàn)菜單項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)菜單提供了以下命令：① 運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)打開運(yùn)算器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通路圖，如果該通路圖已經(jīng)打開，則把通路激活并置于最前面顯示。② 存儲器實(shí)驗(yàn)打開存儲器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通路圖，如果