计算机硬件技术实验教程

中国水利水电出版社

【作者】张志勇戴金波主编

【I S B N 】978-7-5084-5962-2

【责任编辑】宋俊娥

【适用读者群】本科

【出版时间】2008-10-01

【开本】16开本

【装帧信息】平装（光膜）

【版次】2008年10月第1版

【页数】228

【千字数】

【印张】

【定价】￥28

【丛书】高等院校“十一五”规划教材

【备注信息】

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本书以爱迪克电子技术（数字）实验箱、微机原理和接口技术实验箱、计算机组成原理实箱、单片机原理与应用实验箱、嵌入式的LINUX实验平台、锐捷计算机网络实验平台的主线，系统的介绍了计算机硬件实验的内部结构、指令系统、资源及扩展方法、接口技术，以及单片机、计算机网络、嵌入式系统硬件结构、开发手段与设备等。在编写过程中，尽量避免过多地介绍程序设计的方法和技巧，着重介绍硬件资源及使用方法、系统构成及连接，注重典型性和代表性，以期达到举一反三的效果。在内容安排上，力求兼顾基础性、实用必性、先进性。

“计算机硬件实验教程”是针对计算机科学与技术专业与工程技术所有专业的实验教程，它的特点是涉及的知识面广、内容多、难度大、更新快，对于深入理解理论课程的基础知识，提高学生的实践动手能力起着重要的作用。

本实验教程的主要目的是提高实践能力，包括提高汇编语言的编程能力及对接口、组成、电子、单片机、嵌入式和计算机网络等硬件的理解分析能力和设计电路的能力，从而学以致用。多年的课程教学和实验教学的实践证明，只有通过实际编程和计算机接口的硬件实践，才能真正掌握软硬件设计的方法，从中得到收益和提高。

在实验类别上，本书尝试了新的分类方法。本书将实验划分为三个部分。第一部分为基础实验，主要学习电子技术和汇编语言实验；第二部分为提高实验，主要学习微机原理和接口技术实验及计算机组成原理实验；第三部分为应用实验，主要学习单片机原理与应用实验、基于嵌入式的Linux实验、计算机网络实验。

本书融入了作者多年的教学经验，在内容选择上既保留了一些经典的设计内容，也开发了一些新的实验项目，注重实用。在内容层次、语言表达上以及概念描述上力求通俗易懂。

本书包括七章，第1章为电子技术实验，本章共设置八个实验，由简到难、由浅到深。从实验类型的角度来看，其中五个实验为验证性实验，三个实验为设计性实验，另安排一次实验总结，对实验过程中出现的问题进行重新验证，以使学生对实验内容更好地把握。

第2章为汇编语言实验，本章主要介绍汇编语言基础知识、8086/8088的寻址方式和指令系统及汇编程序格式与程序调试，对深入理解计算机的工作原理具有十分重要的意义。

第3章为微机原理和接口技术实验，设置的具体实验项目大部分是验证性实验。本章的内容全面、系统，从验证性实验到设计性实验，使学生对这门课的理解逐步深入，提高学习能力。

第4章为计算机组成原理实验，通过本章的学习，使学生理解单处理机系统的组成结构以及各功能部件的组成和工作原理，帮助学生建立计算机的整机概念，使学生初步具备设计简单计算机系统的能力，并对一些新技术、新产品以及计算机硬件的发展方向有一定的了解，从而为进一步学习计算机专业的后继课程和进行与硬件有关的技术工作打下基础。

第5章为单片机原理与应用实验，本章主要以讲述单片机控制系统的软件、硬件设计为目标，是一门比较难学的课程，原因是单片机控制系统是一种由大规模或超大规模集成电路芯片构成的应用系统。因此，要在较短时间内弄清单片机内部结构和工作原理有一定难度，而使一个初学者具备设计一个单片机应用系统的能力更不容易。其中第一到七项实验为验证性实验，第八项实验为综合性实验。

第6章为基于嵌入式的Linux实验，嵌入式Linux实验是一门验证理论，巩固所学理论知识，根据所学知识进行简单应用的课程。它不仅可以使学生加深对理论的了解，而且可以使学生掌握在其他操作系统下的操作技巧。通过实验，可以加强学生对操作系统的深刻理解和对计算机硬件知识的运用，并能熟悉常用的Shell命令，重在培养学生解决实际问题的能力。嵌入式的Linux课程共设置九个实验，由简到难、由浅到深。对在实验过程中出现的问题进行重复验证，以加强学生对实验内容更好地把握。

第7章为计算机网络实验，本章的基本内容主要是讲述交换机和路由器两大网络交换设备的使用与管理方法，增强学生的动手能力和独立分析问题、解决问题的能力；同时通过学习，使学生掌握交换机和路由器的口令以及主机名的设置、计算机与交换机IP地址设置等基本知识。其中第一到七项实验为验证性实验，第八项实验为综合性实验。

通过完成本书提供的实验题目，读者可以掌握微型计算机系统的工作原理，培养设计初步的硬件工程的能力。

本书在编写过程中，长春师范学院的张志勇老师主要完成第2、5章近9.8万字的编写工作；长春师范学院的戴金波老师主要完成第3、4章近9.6万字的编写工作；吉林工程技术师范学院的宋阳老师主要完成第6、7章近9.4万字的编写工作；长春师范学院的陈向瑞老师主要完成第1章8.6万字的编写工作；张利彪老师主要完成第1章8.6万字的编写工作。

本书在编写过程中，李民、耿庆田、李晓宁、陈思、赵宇、肖明尧、孔祥莹、霍雷、赵洪涛、宗国仕、张未名等参与了部分章节的编写并提供了相应的技术支持。

吉林市财经学校王健、王智老师给予作者大力支持，并参与部分实验的编写工作，在此一并表示感谢。

本书由长春师范学院的于繁华教授主审，并在编写过程中给予作者大力支持和帮助，在此表示衷心感谢。

由于编者水平有限，书中不当之处在所难免，恳请读者批评、指正。

前言
第1章电子技术（数字）实验 1
实验一门电路逻辑功能测试及应用 1
实验二半加器和全加器逻辑功能实现 4
实验三基于译码器的组合逻辑电路设计 8
实验四数据选择器的逻辑功能测试及应用 9
实验五触发器RS、JK、D 13
实验六时序逻辑电路测试及研究 16
实验七集成计数器 19
实验八集成计数器级联 22
第2章汇编语言实验 25
实验一汇编语言程序的调试与运行 25
实验二编写程序完成6+3=9 27
实验三编写程序完成“全体同学欢迎您”的窗口 28
实验四编写程序完成5+3等于8 30
实验五两个多位十进制数相加 31
实验六字符串匹配 35
实验七从键盘输入数据并显示 38
实验八将键盘输入的小写字母转换成大写字母 40
实验九排序 43
实验十计算N！ 47
实验十一显示目录 48
第3章微机原理和接口技术实验 50
实验一双色灯实验 50
实验二开关状态显示实验 54
实验三 8279键盘显示实验 55
实验四定时器/计数器实验 58
实验五 A/D转换实验 61
实验六 D/A转换实验 64
实验七 8259A硬件中断实验 66
实验八直流电机驱动实验 72
实验九步进电机驱动实验 75
第4章计算机组成原理实验 81
实验一算术逻辑运算单元实验 82
实验二通用寄存器单元实验 87
实验三进位控制、通用寄存器判零实验 90
实验四存储器和总线实验 94
实验五寄存器组实验 97
实验六微程序控制实验 101
实验七指令部件模块实验 104
实验八时序与启停实验 108
实验九模型机综合实验 110
第5章单片机原理与应用实验 114
实验一认识AEDK-5196单片机实验系统开关 115
实验二认识AEDK-5196单片机各模块的功能 119
实验三认识AEDK-5196单片机键盘的使用（1） 121
实验四认识AEDK-5196单片机键盘的使用（2） 126
实验五认识AEDK-5196单片机键盘的使用（3） 130
实验六 AEDK-5196单片机扩展存储器的读写实验 134
实验七 AEDK-5196单片机P1口输入、输出实验 138
实验八 AEDK-5196单片机简单IO实验（交通灯控制） 140
第6章基于嵌入式的Linux实验 143
实验一嵌入式Linux系统的安装 143
实验二熟悉嵌入式Linux开发环境 146
实验三嵌入式Linux系统中的常用命令 149
实验四在嵌入式Linux下编写简单的应用程序 154
实验五使用NFS方式的下载调试 156
实验六 Shell语法练习 158
实验七 Shell的语法规则 161
实验八 Shell编程练习 165
实验九嵌入式Linux应用 167
第7章计算机网络实验 172
实验一认识网络硬件及网线制作工具和掌握网线制作流程 172
实验二简单以太网组网制作和使用TCP/IP诊断实用程序 186
实验三交换机的基本操作（1） 202
实验四交换机的基本操作（2） 206
实验五交换机VLAN实验 208
实验六路由器的基本操作 212
实验七路由器的基本操作 215
实验八一个Vlan下的单臂路由 218
参考文献 222

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