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摘要 本文首先阐述了研制32位微型计算机技术实验设备的目的和意义，然后指出了需要解决的关键技术并给出了解决方法，最后通过样机在学生实验中的使用，说明了使用效果及发现的问题，明确了进一步改进和完善的方向。
关键词 微型计算机技术实验设备；研制；32位微机
中图分类号 TP3-4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0134-01
当今理工科高校计算机或相关专业都开设了《微型计算机技术》课程。这门课程除了理论教学外，一般还有10～12学时的实验教学。本门课程结束之后，还会安排一到两周的课程设计，通过课程设计，提高学生综合应用微型计算机技术的能力。不论是本门课程的实验教学还是课程设计，都需要相应的实验设备支持。本文首先阐述了研制32位微型计算机技术实验设备的目的和意义，然后指出了需要解决的关键技术并给出了解决方法，最后通过样机在学生实验中的使用，说明了使用效果及发现的问题，明确了进一步改进和完善的方向。
1 研制32位微型计算机技术实验设备的目的和意义
1.1 16位、准32位和32位微型计算机技术实验设备的区别
16位实验设备的特点是使用MASM5.0或以下版本编写程序，运行在DOS下，目前已被淘汰。准32位实验设备的特点是使用MASM6.X版本编写程序，运行在Windows 16 下，大多实验设备都处于这个阶段。32位实验设备的特点是使用MASM32编写程序，运行在Windows 32下。目前还没有这样的实验设备。
1.2 研制32位微型计算机技术实验设备的目的和意义
当今《微型计算机技术》课程的教学已经严重滞后于现场技术的发展。计算机技术发展之快，迫使高校教育要不断改革和提高。从8位、16位到32位机的转换都是历史的必然。研制32位实验设备的目的和意义就在于使教学和现场接轨，使学生所学知识尽快适应市场需求，因此研制该设备迫在眉睫。
2 研制该设备需要解决的关键技术
16位或准32位机一般是利用串行或总线方式的接口连接微机和实验设备，当今的微机除非特别需要，已不再配置串行接口；总线方式的接口需要在微机的主板扩展槽上插一块接口版，增加了研制成本，且不具稳定性。通用串行接口USB现已成功替代串口、并口和总线，成为当今计算机必配的主流接口。基于USB的诸多优点，可以预计USB将是32位实验设备的标准接口方式。所以研制该设备首先要确定用USB接口代替串行或总线方式的接口。但带来的问题是怎样把来自USB接口的各种实验所用信号分离出来，这是研制该设备需要解决的关键技术。
3 32位微型计算机技术实验设备的研制思路及方法
3.1 汇编语言更新换代
MASM 6.11以下版本只能用来写DOS程序，从6.11版才开始支持Windows 16下编程。自Windows 32环境出现以后，对16位汇编语言编程做了一些限制，如禁止用户直接访问外设端口。MASM32解决了如何在Windows 32下32位汇编语言编程的问题。MASM32既有汇编语言的优点，如实时处理、目标码短、执行效率高。又可以像VB、VC、DELPHI一样编写出良好的显示和操作界面。最关键的是能充分发挥32位微机的强大功能。因此，32位实验设备首选的汇编语言编程环境应该是MASM32。
3.2 分离来自USB的信号
设计一个信号分离电路，将来自USB线的各种信号分离出来供实验板使用，见图1。
3.3 研制实验板
设计一个实验板，把《微型计算机技术》课程实验分为若干模块，每个模块焊接使用的芯片，将芯片的一部分引脚连接分离信号，另一部分引脚连接到芯片外围的插孔上供实验者使用。电源和地线为实验板提供电源，主要是+5V。地址总线信号主要应用于存储器实验、地址译码电路的输入、并行接口和定时器等实验。数据总线主要应用于存储器实验、数/模和模/数转换、并行接口和定时器等实验。读写信号主要应用于并行接口和定时器等实验。复位信号应用于并行接口实验。时钟信号主要应用于定时器实验。地址译码电路主要应用于并行接口和定时器等实验。中断请求信号应用于中断实验。一般一个实验需要使用多种信号，在此不再详细叙述。
4 研制该设备的效果及发现的问题
部分同学用样机测试了《微型计算机技术》课程实验，结果表明，该样机基本达到了32位微型计算机技术实验设备的设计要求。但也发现了下面一些问题：
1）MASM32的学习需要更多的时间，需要增加理论学时。
2）教材急需更新，保证理论和实践同步。
3）信号分离电路是用传统方式实现的，考虑用可编程逻辑器件实现，降低成本和防破解。
4）除基本实验外，还应考虑课程设计需要，在实验板上增加一块面包板，学生可以做扩展实验。
5）考虑到扩展实验的需要，还应利用信号分离电路得到-5V、+12V和-12V信号。
5 结语
汇编语言更新换代和以USB作为32位微型计算机技术实验设备的标准接口方式，这两点关键技术革命必将提高实验设备的档次，这样设计可以满足未来相当长时间该领域的需要。综合考虑各种因素，得出的结论是16位和准32位实验设备在不久的将来肯定被淘汰，32位实验设备必将马上走上历史舞台。
参考文献
[1] 李华贵.微机原理与接口技术.电子工业出版社 [M].北京：2010.
[2] 錢晓捷.微机原理与接口技术基于IA-32处理器和32位汇编语言（第4版）.机械工业出版社 [M].2008.
关键词 微型计算机技术实验设备；研制；32位微机
中图分类号 TP3-4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2013）012-0134-01
当今理工科高校计算机或相关专业都开设了《微型计算机技术》课程。这门课程除了理论教学外，一般还有10～12学时的实验教学。本门课程结束之后，还会安排一到两周的课程设计，通过课程设计，提高学生综合应用微型计算机技术的能力。不论是本门课程的实验教学还是课程设计，都需要相应的实验设备支持。本文首先阐述了研制32位微型计算机技术实验设备的目的和意义，然后指出了需要解决的关键技术并给出了解决方法，最后通过样机在学生实验中的使用，说明了使用效果及发现的问题，明确了进一步改进和完善的方向。
1 研制32位微型计算机技术实验设备的目的和意义
1.1 16位、准32位和32位微型计算机技术实验设备的区别
16位实验设备的特点是使用MASM5.0或以下版本编写程序，运行在DOS下，目前已被淘汰。准32位实验设备的特点是使用MASM6.X版本编写程序，运行在Windows 16 下，大多实验设备都处于这个阶段。32位实验设备的特点是使用MASM32编写程序，运行在Windows 32下。目前还没有这样的实验设备。
1.2 研制32位微型计算机技术实验设备的目的和意义
当今《微型计算机技术》课程的教学已经严重滞后于现场技术的发展。计算机技术发展之快，迫使高校教育要不断改革和提高。从8位、16位到32位机的转换都是历史的必然。研制32位实验设备的目的和意义就在于使教学和现场接轨，使学生所学知识尽快适应市场需求，因此研制该设备迫在眉睫。
2 研制该设备需要解决的关键技术
16位或准32位机一般是利用串行或总线方式的接口连接微机和实验设备，当今的微机除非特别需要，已不再配置串行接口；总线方式的接口需要在微机的主板扩展槽上插一块接口版，增加了研制成本，且不具稳定性。通用串行接口USB现已成功替代串口、并口和总线，成为当今计算机必配的主流接口。基于USB的诸多优点，可以预计USB将是32位实验设备的标准接口方式。所以研制该设备首先要确定用USB接口代替串行或总线方式的接口。但带来的问题是怎样把来自USB接口的各种实验所用信号分离出来，这是研制该设备需要解决的关键技术。
3 32位微型计算机技术实验设备的研制思路及方法
3.1 汇编语言更新换代
MASM 6.11以下版本只能用来写DOS程序，从6.11版才开始支持Windows 16下编程。自Windows 32环境出现以后，对16位汇编语言编程做了一些限制，如禁止用户直接访问外设端口。MASM32解决了如何在Windows 32下32位汇编语言编程的问题。MASM32既有汇编语言的优点，如实时处理、目标码短、执行效率高。又可以像VB、VC、DELPHI一样编写出良好的显示和操作界面。最关键的是能充分发挥32位微机的强大功能。因此，32位实验设备首选的汇编语言编程环境应该是MASM32。
3.2 分离来自USB的信号
设计一个信号分离电路，将来自USB线的各种信号分离出来供实验板使用，见图1。
3.3 研制实验板
设计一个实验板，把《微型计算机技术》课程实验分为若干模块，每个模块焊接使用的芯片，将芯片的一部分引脚连接分离信号，另一部分引脚连接到芯片外围的插孔上供实验者使用。电源和地线为实验板提供电源，主要是+5V。地址总线信号主要应用于存储器实验、地址译码电路的输入、并行接口和定时器等实验。数据总线主要应用于存储器实验、数/模和模/数转换、并行接口和定时器等实验。读写信号主要应用于并行接口和定时器等实验。复位信号应用于并行接口实验。时钟信号主要应用于定时器实验。地址译码电路主要应用于并行接口和定时器等实验。中断请求信号应用于中断实验。一般一个实验需要使用多种信号，在此不再详细叙述。
4 研制该设备的效果及发现的问题
部分同学用样机测试了《微型计算机技术》课程实验，结果表明，该样机基本达到了32位微型计算机技术实验设备的设计要求。但也发现了下面一些问题：
1）MASM32的学习需要更多的时间，需要增加理论学时。
2）教材急需更新，保证理论和实践同步。
3）信号分离电路是用传统方式实现的，考虑用可编程逻辑器件实现，降低成本和防破解。
4）除基本实验外，还应考虑课程设计需要，在实验板上增加一块面包板，学生可以做扩展实验。
5）考虑到扩展实验的需要，还应利用信号分离电路得到-5V、+12V和-12V信号。
5 结语
汇编语言更新换代和以USB作为32位微型计算机技术实验设备的标准接口方式，这两点关键技术革命必将提高实验设备的档次，这样设计可以满足未来相当长时间该领域的需要。综合考虑各种因素，得出的结论是16位和准32位实验设备在不久的将来肯定被淘汰，32位实验设备必将马上走上历史舞台。
参考文献
[1] 李华贵.微机原理与接口技术.电子工业出版社 [M].北京：2010.
[2] 錢晓捷.微机原理与接口技术基于IA-32处理器和32位汇编语言（第4版）.机械工业出版社 [M].2008.