【摘要】：《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是工科大學(xué)計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科系統(tǒng)教育的必要環(huán)節(jié),其實(shí)驗(yàn)的完善與否,實(shí)驗(yàn)課程與理論課程是否匹配,都將對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的知識(shí)體系和系統(tǒng)研究產(chǎn)生重要影響。但由于受到軟硬件成本、教學(xué)平臺(tái)創(chuàng)新性與拓展性等條件的限制,傳統(tǒng)的基于微機(jī)搭配實(shí)驗(yàn)箱的微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在保證學(xué)生實(shí)際參與實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)和維護(hù)成本以及教學(xué)效果評(píng)估方面存在著諸多不足。微機(jī)原理與接口技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)是解決這些難題的最佳方案。 隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)模式已經(jīng)成為普及各階段教育的一種有效手段。作為網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的重要組成部分,虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)通過(guò)建立虛擬實(shí)驗(yàn)室的方式,讓學(xué)生可以在本地計(jì)算機(jī)上進(jìn)行可比擬實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn)的操作體驗(yàn),并呈現(xiàn)與實(shí)際硬件實(shí)驗(yàn)相符合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。虛擬實(shí)驗(yàn)可以克服和規(guī)避傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的諸多問(wèn)題,已成為一種非常重要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。 本文在深入研究微機(jī)原理與接口技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一個(gè)由運(yùn)算內(nèi)核、內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序、虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)核和虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)界面組成的微機(jī)原理與接口技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),該平臺(tái)真實(shí)的模擬了當(dāng)今大學(xué)本科微機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)當(dāng)中比較常用的8086處理器,并仿真了微機(jī)原理與接口技術(shù)硬件實(shí)驗(yàn)所用實(shí)驗(yàn)箱上常見(jiàn)的其他芯片,如8255、8259、8253等,并可以直接運(yùn)行用戶(hù)在真實(shí)硬件平臺(tái)實(shí)驗(yàn)中使用的程序,將其仿真結(jié)果輸出在虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)的界面上。該平臺(tái)同樣具有實(shí)驗(yàn)的可擴(kuò)展性,不僅能夠完成基本的微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn),還能夠針對(duì)教學(xué)的要求設(shè)計(jì)新的微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn),滿足各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。 本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)是利用DOS虛擬機(jī)(VDM)、虛擬設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序(VDD)、共享內(nèi)存空間、Socket通信等多項(xiàng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了個(gè)完整、穩(wěn)定、實(shí)時(shí)的微機(jī)原理與接口技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并針對(duì)平臺(tái)的特殊性設(shè)計(jì)了新的虛擬實(shí)驗(yàn)。由于微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程比較復(fù)雜,模塊繁多,且實(shí)驗(yàn)對(duì)平臺(tái)實(shí)時(shí)性的要求比較嚴(yán)苛,所以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性與實(shí)時(shí)性是實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在本平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)中,VDM和VDD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)核的仿真,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；共享內(nèi)存空間技術(shù)和Socket通信技術(shù)分別實(shí)現(xiàn)了VDD與虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)核之間、虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)內(nèi)核與虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)界面之間的實(shí)時(shí)通信,保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。以上設(shè)計(jì)也使得本平臺(tái)在后續(xù)開(kāi)發(fā)中有著很好的可拓展性,能夠滿足現(xiàn)階段和未來(lái)微機(jī)原理與接口技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的需要。
【圖文】：

11111111111111111111111標(biāo)標(biāo)志寄存器器 圖2一 116位微處理器的基本結(jié)構(gòu)2.微型計(jì)算機(jī)微處理器本身不能構(gòu)成獨(dú)立的工作系統(tǒng)，必須配上存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口及相應(yīng)的外設(shè)構(gòu)成完整的計(jì)算機(jī)后才能工作。微型計(jì)算機(jī)由CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口及系統(tǒng)總線組成，如圖2一2所不。微微微微微微微微微微微微微微微微微微微微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)巨巨川川川川川川川川川川川川川川川川川微型計(jì)算機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī)機(jī){{{{{份 …工/0設(shè)備…微處理器器器器器器 器器器{{{{{{{贏可…控制器1…運(yùn)算器…器 器 器運(yùn)算器 器 器器器寄寄寄寄寄存器組 組 組組組組組組組 組組組組組組組 組組組二二 二二之之 之二 {{{{{{{ RRRRRRRAj侄 侄 侄即 MMMMM工/0端口 口 口口一 一一弋弋 弋電 電電源 源 源系統(tǒng)軟件 件 件工/0設(shè)備 備 備圖2一2微型計(jì)算機(jī)的組成

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【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TP301-4;TP334.7-4;TP391.6

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本文編號(hào)：2549367