中科大微机原理实验教程2011

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1、基于IA-32架构的微机系统原理及应用用户手册及实验指导西安唐都科教仪器公司2CopyrightReserved2010版权声明本实验教程的版权归西安唐都科教仪器开发有限责任公司所有，保留一切权利。未经本公司书面许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本实验教程的部分或全部，并以任何形式传播。西安唐都科教仪器开发有限责任公司，2010(C)，AllRightReserved.基于IA-32架构的微机系统原理及应用实验教程©版权所有未经许可严禁复制技术支持邮箱：tangdukejiao@126.com唐都公司网址：http://www.tangdu.com2第一部分I

2、A-32架构的微机系统及应用教学平台介绍第1章平台构成及特点1.1平台构成整个平台由EPC主机+PCI总线基本桥接卡+应用开发板+实验扩展板构成。EPC主机采用基于英特尔凌动N系列处理器的MINI-ITX架构的主板作为基础平台，装备1G笔记本内存条，同时配备大容量笔记本高速硬盘，完全可以满足嵌入式系统应用的要求。PCI总线基本桥接卡把相对复杂的PCI总线设备的配置逻辑实现和中断、DMA控制逻辑的实现部分打包在一片专用芯片中，并以标准件形式提供；而把相对简单且和应用密切关联的PCI总线设备的应用接口逻辑实现部分则开放给用户，以PCI总线应用接口的形式和系统的应用开发

3、板连接，在应用开发板上的大容量FPGA中实现。应用开发板采用多层板工艺，良好兼顾信号完整性，集成有SOPC或FPGA开发所需的FPGA、SRAM、配置芯片、有源时钟、DC-DC电源变换电路、JTAG接口、AS接口等芯片和电路，结构紧凑、性能稳定。实验扩展板主要为“微机系统原理及应用”实验课程提供基础电路，并完全开放，使实验教学更为灵活。平台系统的具体构成如表1-1-1所示。表1-1-1基本教学实验平台的构成主要设备或配件名称主要设备或配件内容PCI总线桥接卡从EPC主机内的PCI总线扩展出32/8位系统应用扩展总线EPC主板基于凌动N270CPU系列主板应用开发板

4、基于Cyclone系列EP1C6芯片的SOPC开发板实验扩展板实验扩展单元系统电源适配器+12V/5A其他配件电源线、实验电路连接线、实验扩展扁平电缆随机资料微机系统原理及应用实验教程（电子版）平台的系统结构示意图如图1-1-1所示。图1-1-1平台的系统结构示意图1.2PCI总线桥接卡介绍PCI总线桥接卡与应用开发板间通过一个50针的IDC座相接，将EPC主机上的PCI总线转换为了一组PCI总线应用接口给应用开发板使用，信号定义如图1-2-1所示。图1-2-1PCI总线应用接口定义图其中：AD0~AD31:总线数据/地址复用信号BE0~BE3:字节使能信号MEM

5、R,MEMW,IOR,IOW:存储器读写信号，I/O读写信号BALE：地址锁存信号IRQ1,IRQ2：中断输入信号CLK_8255:输出给应用开发板的8255核同步信号DMA_CLK：作为PCI主控DMA设备时的DMA时钟信号DMA_S：PCI主控DMA启动信号该PCI桥接卡提供主/从PCI设备的控制能力，支持2级中断请求，支持高速DMA数据传输的能力，可以满足大部分PCI总线扩展应用的需要。出厂时规定桥接卡可以扩展的I/O读写空间为256字节，而存储器读写的空间为2M1.3应用开发板介绍一、应用开发板使用说明：应用开发板引脚分配如图1-3-1、1-3-2所示。图

6、1-3-1JP1接口引脚分配图图1-3-2JP2接口引脚分配图应用开发板的引脚对应关系如表1-3-1所示。表1-3-1应用开发板引脚对应关系FPGA引脚功能备注FPGA引脚功能备注1INIT_DONE53IO40AD26(JP1)2IO9BE3(JP1)54IO41AD29(JP1)3IO10BE2(JP1)55IO42AD28(JP1)4IO11AD1(JP1)56IO43AD31(JP1)5IO12AD0(JP1)57IO44AD30(JP1)6IO13AD3(JP1)58EA12SRAM(U1)和FLASHROM共用7IO14AD2(JP1)59EA138I

7、O15AD5(JP1)60EA1411IO16AD4(JP1)61EA1512IO17AD7(JP1)62EA1613IO18AD6(JP1)63DA814IO19AD9(JP1)64DA915IO20AD8(JP1)65DA1016IO21AD11(JP1)66DA1117IO22AD10(JP1)67DA1218IO23AD13(JP1)68DA1319IO24AD12(JP1)73DA1420IO25AD15(JP1)74DA1521IO26AD14(JP1)75SRAM_BE0SRAM(U1)23IO27DMA_S(JP1)76SRAM_BE128CLK0

8、MEMR(