[发明专利]一种电信号传输过程显示模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子教学实验仪器领域，具体涉及一种电信号传输过程显示模拟系统。

背景技术

实验是各个教学领域中重要的组成部分，各个类别的学科中均有着自己的实验内容。目前来讲，国内电子专业教学中实验项目很多，不同实验项目需用不同的实验仪器和设备，相互独立，资源浪费大，自动化程度低。

计算机原理与接口技术是一门重要专业课程，输入、输出接口原理实验是微机原理基本实践教学的一个重要环节。输入、输出接口是计算机与外部世界进行信息交换不可缺少的功能，在整个计算机系统中占有极其重要的地位。在计算机系统中，通常把处理器和主存储器之外的部分统称为输入、输出系统。其中，负责把信息从外部设备送入CPU的接口叫做输入接口，而将信息从CPU输出到外部设备的接口则称为输出接口。

现有的微型计算机输入、输出原理实验采用编写汇编语言来控制处理器操作实现，其工作原理在计算机内部实现，且内部工作过程高速而不可观测，实验过程抽象，学生不能直观地认识输入、输出接口整体工作过程，导致学生难于理解。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种将微型计算机输入、输出的高速处理过程变成慢速且可观测的可视化演示。通过设计一种可视化输入、输出接口教学实验系统，让学生对微型计算机的输入、输出工作原理有清晰且直观认识，直观形象地理解CPU与外设之间数据的读写过程，从而加深对课程内容理解的电信号传输过程显示模拟系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种电信号传输过程显示模拟系统，所述系统包括：用于操控的控制端口单元、用于操控/用于观测的数据输入单元、用于操控/用于观测的数据输出单元、输入/输出接口单元；用于操控的控制端口单元、用于操控/用于观测的数据输入单元、用于操控/用于观测的数据输出单元分别与输入/输出接口单元相连；

其中，用于操控的控制端口单元包括：第一用于操控的控制端口单元和第二用于操控的控制端口单元；用于操控/用于观测的数据输入单元包括：用于操控的数据输入单元和第一用于观测的数据显示单元；用于操控/用于观测的数据输出单元包括：用于操控的数据输出单元和第二用于观测的数据显示单元；输入/输出接口单元包括：缓冲器和锁存器；

第一用于操控的控制端口单元包括了控制线第一开关、设置地址信号的设有不同色彩的第一触摸开关、第一地址译码器和液晶显示器第一显示区；其中控制线第一开关和液晶显示器第一显示区相连，设有不同色彩的第一触摸开关通过第一地址译码器和液晶显示器第一显示区相连，液晶显示器第一显示区与缓冲器的控制端口相连；

用于操控的数据输入单元由设置数据信息的设有不同色彩的第二触摸开关构成，与缓冲器的数据输入端口相连；

第一用于观测的数据显示单元由液晶显示器第二显示区组成，与缓冲器的数据输出端口相连；

用于操控的数据输出单元包括设置数据信息的设有不同色彩的第三触摸开关和控制锁存器数据输入端的浮空状态开关；

第二用于操控的控制端口单元包括了控制线第二开关、设置地址信号的设有不同色彩的第四触摸开关、第二地址译码器、液晶显示器第三显示区、数据清零开关、液晶显示器第四显示区；其中控制线第二开关和液晶显示器第三显示区相连，设有不同色彩的第四触摸开关通过第二地址译码器和液晶显示器第三显示区相连，液晶显示器第三显示区与锁存器的控制端口相连；数据清零开关通过液晶显示器第四显示区与锁存器的控制端口相连；

第二用于观测的数据显示单元由液晶显示器第五显示区组成，与锁存器的数据输出端口相连。

优选技术方案是，所述用于操控的数据输入单元使用设有不同色彩的第二触摸开关手动设置外设的数据输入信息。

优选的技术方案还有，所述第一用于操控的控制端口单元根据所用的第一地址译码器，使用设有不同色彩的第一触摸开关手动设置地址信息；通过使用控制线第一开关的设置来代替CPU的读写控制信号，根据与之相连的液晶显示器第一显示区的发光状态判断控制端口线的通断状态，从而决定缓冲器的通断。

优选的技术方案还有，所述第一用于观测的数据显示单元使用液晶显示器第二显示区来显示数据信息，若缓冲器导通，则此单元中液晶显示器第二显示区的发光状态与用于操控的数据输入单元中的设有不同色彩的第二触摸开关设置的数据信息一致。