微机原理与接口技术
实验攻略
合 肥 工 业 大 学 计 算 机 与 信 息 学 院
2010-01
1
前言
《微型计算机技术及应用》是计算机专业及电子类专业一门重要的专业基础课，而实践
又是学习该课程的一个重要环节。《微机原理与接口技术实验攻略》(以下简称攻略)就是基
于此出发点而编写的。
考虑到许多学生在初做实验时会遇到不少棘手的问题，作者以清华同方教学仪器设备公
司和清华大学计算机系微机教研组联合研制的 TPC-1A 型 16 位微机实验培训系统为例，结合
多月来的实践经验，系统地对实验相关问题进行了阐述，希望对读者有所帮助。注意，使用
本攻略前，学生必须预修微机原理，且须具有汇编语言方面的基本知识。
由于作者水平有限，加上时间仓促，难免有错误和不足之处，敬请读者提出宝贵意见。
作者于合肥工业大学
2010 年 1 月
2
目 录
§1 实验系统的基本组成………………………………………………………………………3
§2 实验程序框架………………………………………………………………………………5
§3 中断程序设计………………………………………………………………………………12
§4 键盘程序设计………………………………………………………………………………15
§5 相关电路简介………………………………………………………………………………15
§6 七段数码管显示原理………………………………………………………………………17
§7 存储器的读写………………………………………………………………………………18
3
§1 实验系统的基本组成
本节主要介绍 TPC-1A 型 16 位微机实验培训系统的组成，该系统是由清华同方教学仪器
设备公司和清华大学计算机系微机教研组在总结了多年微型机原理教学经验的基础上联合
研制的，具有以下特点：
1、系统由一块总线扩展卡和一个总线扩展实验台组成。扩展卡将
PC
机与实验台结合成
一个整体，能充分利用
PC
机强大的硬件和软件资源。
2
、实验台上扩展了多种微机接口实验电路和实验辅助电路，更适合微机原理及接口教
学。
3
、电路设计中增加了多项保护措施
,
可有效的避免由于学生实验时错接线、错编程损坏
主机或接口集成电路的现象。
4
、实验台上扩展了两个
ISA
总线插槽，便于用户开发
ISA
总线接口产品。
一、实验台结构及实验装置
1
、实验台结构图如图
1-1
图1-1 实验台结构
2、TPC-1A 实验系统基于 IBM-PC 兼容主机，装置硬件包括：实验箱(台)一个、接口卡
一块、60 芯扁平电缆一条、导线 50 根。该实验装置在实验系统中的位置如图 1-2 所示（矩
形框内）。
U27
U21 8255
U38U37
K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8
0 4 8 C
1 5
9
D
2
6
A E
3 7
B
F
W G
X M
Y P
S
R
U26
U29
75452
U30
75452
U31
75452
L12L10L9L8L6L5L4L2L1 L3 L7 L11
Ãæ°ü°å
U1
U2
U3
U6
U4
U9
K9 K10 K11 K12
PC7
PC6
PC5
PC4
PC3
PC2
PC1
PC0
PB7
PB6
PB5
PB4
A B
Q7
Q6
Q5
Q4
Q3
Q2
Q1
Q0
RESET T/C
Q15
Q11
Q14
Q13
Q12
Q10
Q9
Q8
Ç廪ͬ·½¹É·ÝÓÐÏÞ¹«Ë¾
Ç廪´óѧ¼ÆËã»úϵ΢»ú½ÌÑÐ×é
U7
238-23F
230-237
228-22F
220-227
218-21F
210-217
208-20F
200-207
J2J3J4
U11
A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0
CLK2
CLK1
CLK0
CS
OUT2
OUT1
OUT0
GATE2
GATE1
GATE0
EOC
500KHZ
CS
IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7
U17
AOUT CS
8MHZ
U28U16
J
U10
J6
GND
+5V
-5V
-12V
+12V
+5V
-5V
GND
-5V
-12V
U12
B1
B31
A1 A1
A31 A31
A1B1
U15
A31
B15 A15
U13
A15
U14
A15
U20
U38
JS
U33
U28
U32
U23
U24
J1
U25
RXRDY
TXC
CS
RXC
CS
8251
GND +5V +12V -5V -12V
U37
U10
U8
U19
U22
U35U36
8MHZ
U34
2.2K 4.7K 10K
1 59
CS
4
图 1-2 实验系统在 pc 系统中的位置
二、系统硬件组成
（一）、公共控制电路
1.总线驱动电路：根据总线插槽上 62 个引脚信号线的不同性质在信号线的两端增加了
驱动电路和始端或终端匹配电阻。
2．I/O 地址译码电路：在 TPC-1 实验台上选择 200H—23FH 作为 I/O 口地址，共 64 个。
这 64 个地址共分 8 条译码输出，分别为 200H--207H; 208H--20FH; 210H—217H; 218H—21FH;
220H—227H; 228H—22FH; 230H—237H; 238H—23FH.
（二）、辅助电路
1、8MHZ 方波发生器电路：可以输出 8MHZ 方波信号。
2、单脉冲发生器：每按一次开关 K 可从两个引线插孔上分别输出一个正脉冲及负脉冲
3、分频器电路：由两片 74LS393 组成一个十六分频器，Q0-Q15 为分频器的输出。
