目 录
第一部分 I386EX 系统板介绍 ................................................................................... 1 第一章 I386EX 系统板概述 ...................................................................................... 1 第二章 I386EX 系统板的硬件操作环境 .................................................................. 2 第三章 联机软件说明................................................................................................ 3 第四章 I386EX 系统板的资源分配 ....................................................................... 12 第二部分 实验教程..................................................................................................... 14 实验一 系统认识及程序调试练习.......................................................................... 14 实验二 D/A转换实验 ............................................................................................ 18 实验三 A/D转换实验 ............................................................................................ 21 实验四 最小拍控制系统 ........................................................................................ 26 实验五 积分分离PID控制.................................................................................... 29 实验六 大林算法控制.............................................................................................. 33
第一部分 i386EX 系统板介绍
第一章 i386EX 系统板概述
1.1 系统简介
“TD-ACC+”教学实验系统，其基本配置就含有一个开放式的模拟实验平台和一组先进的虚拟仪器，可以高水平地支持自动控制原理的实验教学，若再选配“i386EX 系统板”，就还可以开展“80X86 的计算机控制技术”的实验教学。i386EX 系统板是一种基于
intel386EX嵌入式微处理器的控制机，它以嵌入式应用为中心，可以满足大多数技术领域的需要，是当今微机应用及嵌入式技术发展的主流。配置了“i386EX 系统板”的“TD-ACC+自动控制原理/计算机控制技术”教学实验系统其构成主要包括：i386EX 系统、开放式的模拟实验平台、一组先进的虚拟仪器以及新编的自动控制原理实验教程和80X86 计算机控制技术实验教程。整个实验系统的结构框图如下页所示。
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1.2 i386EX 系统板的特点
1. 采用先进的嵌入式微处理器
采用INTEL公司新推出的32位嵌入式处理器i386EX，使该嵌入式控制计算机功能达到了最优化。它功耗小，将许多经常使用的外围接口如8259、8254、8250和8237等集成到芯片内部，内部为32位总线，外部为16位数据总线，保持与标准的32位80386CPU相同的指令系统，具有64MB的寻址能力。
2. 总线标准和工业PC104-ISA标准兼容
该控制计算机具有24MHz的工作频率，128KB的程序存储器和128KB的数据存储器，满足复杂计算机控制和嵌入式应用的要求。采用控制计算机加模拟实验平台的结构设计，将i386EX的总线和接口资源以PC104-ISA的总线标准引出。
3. 功能强大的源码级调试环境
控制计算机通过串口与PC微机相连，并配备了C语言及汇编语言的源码级调试开发环境，功能强大。具有单步、跳过、断点、连续、变量跟踪等调试功能，可多方位、动态地调试实验程序。
第二章 i386EX 系统板的硬件操作环境
系统的部分总线以排针的形式引出，与实验单元相连可完成相应的实验。系统引出信号线说明及相关的端口地址见表2.1-1。
表2.1-1 控制计算机系统信号线说明 信号线 说 明 相关的端口地址 D0~D7 系统的低八位数据线 A0～A3 系统地址线低四位(输出) /IOR、 /IOW I/O读、写信号（输出） P3CFG 扩展I/O 地址为：F824H INTCFG 扩展I/O 地址为：F832H IRQ5、IRQ6、内部主片8259 中断请求ICW1、IRR、ISR、OCW2 和OCW3 地址为：20H IRQ7 信号（输入） ICW2、ICW3、ICW4、OCW1 和POLL 地址均为：21H TMRCFG 扩展I/O 地址为：F834H 内部1＃定时器输出信号 OUT1 TMR1 扩展I/O 地址为：F041H （输出） TMRCON 扩展I/O 地址为：F043H /IOY0 I/O 接口待扩展信号（输0600H~063FH /IOY1 /IOY2 DIN0～DIN3 出） 4 位数字量输入信号（输入） 4 位数字量输出信号（输出） 0640H~067FH 0680H~06BFH P1 口的低四位对应P1.0 ~ P1.3 P1CFG 扩展I/O 地址为：F820H P1DIR 扩展I/O 地址为：F864H P1PIN 扩展I/O 地址为：F860H P2 口的低四位对应P2.0~ P2.3 P2CFG 扩展I/O 地址为：F822H P2DIR 扩展I/O 地址为：F86CH P2LTC 扩展I/O 地址为：F86AH 2
DOUT0 ～ DOUT3
注：1.“/”号表示该信号低电平有效
2. 扩展I/O 地址使能操作：_asm{ MOV AX,8000H
OUT 23H,AL XCHG AL,AH OUT 22H,AL OUT 22H,AX }
扩展I/O 地址无效操作：_asm{ MOV AL,00H
OUT 23H,AL}
第三章 联机软件说明
3.1 联机软件系统概述
该联机软件集成了源码级调试软件和虚拟仪器软件。该软件具有汇编语言和C 语言源语言级调试跟踪界面，有别于传统的DEBUG 调试，操作更简单，视觉效果更直接。如果用户习惯于DEBUG 调试，点击输出区的调试标签亦可对源程序进行DEBUG 调试。用户可以选择是否监控堆栈，也可以通过“变量监控”对话框选择监控哪些全局变量；寄存器/变量/堆栈区能够对下位机的寄存器、变量和堆栈实现实时监视，使寄存器/变量/堆栈区的数据永远是下位机中数据的真实反映；在寄存器/变量/堆栈区改写寄存器和变量的值，即可改变下位机中寄存器和变量的值。软件集成了一组功能强大的数字化虚拟仪器界面，用于时域曲线的实时测量和分析、频率特性分析、X_Y 测量、阻容/电压值测量等。 联机软件具有特点如下：
(1) 支持汇编语言和C 语言两种编译环境 (2) 高度可视化的源语言级调试跟踪界面
(3) 实时监视寄存器，能够即时对寄存器中的值进行修改 (4) 可以选择要监视的全局变量，进行实时监视和即时修改 (5) 可以选择是否要实时监视堆栈寄存器
(6) 集成虚拟仪器：具有双踪超低频数字存贮示波器、频率特性分析仪、X_Y 测量和数字万用表。
3.2 软件使用说明 3.2.1 主界面窗口
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主要分为三部分：程序编辑区、变量区和输出区。 1．程序编辑区
位于界面右上部，用户可在程序编辑区用“新建”命令打开一个新文档或用“打开”命令打开一个已存在的文档，在文档中用户可编辑程序。用户可在程序编辑区打开多个文档，点击文档标签可激活任一文档。编译、链接、加载以及调试命令只针对当前活动文档。用户调试程序时，程序运行的轨迹亦在当前活动文档中指示。
2．变量区
位于界面左上部，包括三个部分：寄存器区、变量区和堆栈区。寄存器区和变量区用于实时监视、修改寄存器和变量的值，堆栈区主要用于实时监视用户堆栈区。点击寄存器区标签可观察和修改寄存器，点击变量区标签可观察和修改变量，点击堆栈区标签可观察用户堆栈区。执行各种调试操作后，寄存器、变量和堆栈区的值会自动刷新，如果寄存器区刷新后的值和刷新前的值相同，则显示为蓝色，如果不同，则显示为红色。变量区和堆栈区刷新前和刷新后都为蓝色。想修改寄存器或变量，用鼠标左键单击某寄存器或变量，当寄存器或变量值的区域变为蓝色后输入修改后的值，然后回车。如果修改的是寄存器，输入值的长度应与寄存器的长度相同，回车后修改正确，如果输入值的长度和寄存器的长度不相同，寄存器的值不会被修改，保持原来的值且可以继续修改该寄存器的值。如果修改的是变量，输入值的长度与变量的长度相同，回车后修改正确，如果输入值的长度小于变量的长度，回车后输入值的前面自动添零，如果输入值的长度大于变量的长度，回车后输入值的后面的多余部分自动删除。堆栈区只用于监视，不能够被修改。
3．输出区
位于界面下部，输出区包含三个部分：编译区、调试区和结果区。编译区显示编译和链接的结果，如果编译时有错误或警告，双击错误或警告信息，错误标识符会指示到相应的有错误或警告的行。调试区主要用于DEBUG 调试。结果区主要用于显示程序加载结果、程序运行输出结果和复位结果。结果区中有“加载中，请稍候....”的字样表示联机软件正在把可执行文件加载到下位机中，用户此时应等待直到加载完成，“加载成功”表示加载完成且成功，“加载失败”表示加载完成且失败，此时应重新加载。程序中用“INT 10H”输出的结果亦显示在此区。软复位或硬件复位成功后，结果区显示“复位成功！”。如果复位不成功则不显示此句。
3.2.2 菜单功能
1．文件菜单项（略） 2．编辑菜单项（略） 3．查看菜单项（略） 4．端口菜单项（略） 5．编译菜单项
该项提供了以下命令：
(1) 编译 (C)：编译当前活动文档中的源程序，在源文件目录下生成目标文件。如果有错误或警告生成，则在输出区显示错误或警告信息，双击错误或警告信息，可定位到有错误或警告的行，修改有错误或警告的行后应重新“编译”。如果编译没有错误生成 (即使有警告生成) 使能“链接”菜单项和工具栏中的“链接”按钮，以便进行链接。编译时自动保存源文件中所做的修改。
(2) 链接 (L)：链接编译生成的目标文件，在源文件目录下生成可执行文件。如果有错误或警告生成，则在输出区显示错误或警告信息，查看错误或警告信息修改源程序，修改后应重新“编译”和“链接”。如果链接没有错误生成 (即使有警告生成)，使能“加载”菜单项和工具栏中的“加载”按钮，以便进行加载。
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