DIY计算机实验1——逻辑开关与LED驱动电路
0赞
编者按:《新编电类专业计算机基础》是高等院校电类专业新概念系列教材中的第一本专著,由计算机基础知识、文档写作规范、PowerPoint创作技巧、计算机逻辑基础、计算机入门与实践、指令集与程序设计和单片机应用——初级实战共七章组成,本书适用于电类专业大一学生,用于替代传统的计算机文化基础课,以自娱自乐的方式自制PCB板、焊接和调试硬件电路,一步一个脚印地做出一台计算机原型机,不需要借助计算机,通过原型机自带的键盘与LED显示器输入机器码程序,帮助初学者打破对计算机的神秘感,提高对所学专业的兴趣。
由于受到篇幅的限制,本书作者还编写一套与教材遥相呼应的电子版辅导材料,供初学者免费下载。本书的后续教材为《项目驱动:单片机应用系统设计技术》,主要用于大一第二学期的教学之用,以80C51单片机为载体,采用Step to Step的方法,向初学者传授如何编写一个时间片轮询操作系统TinyOS51,以此为基础,介绍与之相关的程序设计技术。与此同时从大一开始引入“项目驱动”,进一步结合本专业所学内容,分阶段实实在在地完成一个真实的应用项目。
然后再在此基础上推出姊妹篇:《ARM嵌入式系统初级教程——基于Cortex-M0》,全面引入与TinyOS51完全兼容的操作系统TinyOSM0,帮助初学者平滑地过渡到32位嵌入式系统。
实验原理:
如图 4.63所示为逻辑开关与LED发光二极管显示电路,其中B1实验区的K1~K10是10个单刀双掷的波动开关,用以产生逻辑“1(高电平)”和逻辑“0(低电平)”。如图 4.63(a)所示的逻辑开关Ki(i=1-10)当前的状态是通过电阻连接到电源地线的下拉接地方式,其中的电阻常称“下拉电阻”,此时B1实验区的JP1_1至JP1_10输出低电平;当逻辑开关Ki向上平移通过上拉电阻后接+5V电源,则JP1_1至JP1_10输出高电平。

图 4.63 逻辑开关与LED驱动电路
图 4.63(b)D1-D8为共阳极LED驱动电路,其中U1与U2为反相器74HC04驱动电路,使用时需使用短路片连接JP39_1与JP39_2接通电源。当JP2某引脚输入高电平时,则对应的LED发光,反之对应的LED熄灭。请将逻辑开发K1-K8分别与对应的单号插针JP2-1~JP2-15相连,即完成逻辑开关与LED驱动电路的连接。
实验目的:
如果没有计算机的辅助,那么如何将程序输入到存储器中保持起来呢?可想而知必须有一套可用于输入地址与数据信号的键盘,本实验中的逻辑开关就是用于产生高、低电平信号的输入装置。当有了地址与数据信号输入装置后,我们输入的地址与数据信号到底是否正确呢?很显然还需要一套能够显示地址与数据信号的显示器,那么最简单的显示器就是LED发光二极管了,当发光二极管点亮时,则代表高电平“1”,反之代表低电平“0”。由此可见,DIY一台计算机原型机至少需要一套能够输入和显示地址与数据的键盘输入电路与输出显示电路,这就是本书安排这个实验的缘由。
