綜合性實驗的創(chuàng)新設計研究

摘要：本文論述了綜合性實驗的創(chuàng)新實踐，課題的選擇原則和方案設計。

關鍵詞：綜合性實驗 創(chuàng)新設計 硬件 軟件

《微型計算機接口技術及應用》是一門理論性、實踐性、應用性都很強的課程。她緊密結合工程實際，解決工程實際中許多重要應用問題。學生在系統學習完本門課程，做完各個專題實驗后（如8253定時計數實驗、DMAC控制器實驗、8259A中斷控制器實驗、8255并行接口實驗、串行接口實驗、數/模轉換實驗等），已經有了一定的理論和實踐認識，特別是在實際工程中有著廣泛的應用。在工程實踐應用中，需求往往不是單一的，而是多方面綜合性的問題。因此要結合工程實際做一個綜合性實驗，以全面掌握本課程的技術應用問題，為日后科研和創(chuàng)新設計工作奠定扎實的理論和技術實踐基礎。

綜合性實驗的選題除了體現課題的綜合性，同時注重課題的創(chuàng)新設計，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。經過綜合性比較，確定了一個綜合性、實踐性、應用性都很強的題目：《交通燈的應用系統設計與實現及管理》。城市路口交通燈，學生都見過，只要一上街，都會碰到，并不陌生。它是怎樣設計、實現的呢？學生很感興趣。首先，硬件要涉及到：定時器/計數器8253/8254接口芯片、并行接口芯片8255、數碼管、80x86CPU微處理器、總線、外圍電路等內容。軟件涉及到：對各接口芯片的編程初始化，時間控制、延時、對數碼管的刷新、DOS功能調用、BIOS功能調用等內容。

在設計題目時，充分考慮課題的綜合性的同時，還要考慮到它的靈活性和彈性。即解決問題的方案和措施的多樣性。給學生較多的思考空間。例如：定時問題，可用8253/

8254定時器/計數器接口芯片，作為硬件電路與系統進行連接，也可用系統時鐘提供的時鐘電路，通過DOS功能調用，解決定時問題。還可以利用中斷技術，BIOS功能調用解決定時問題。并行接口芯片的應用也是多種多樣的。方式0、方式1、方式2都可選用。A口、B口、C口的分工及搭配，怎樣更合理、高效？在設計時既要考慮它的功能實現，又要節(jié)約開支、降低成本，即考慮它的經濟性。

在老師的指導和具體要求下，學生認真思考、查閱資料、獨立提出方案設計。

硬件方案設計：只用了并行接口芯片，采用0方式工作。3個數據口都用于數據的輸出，用于連接數碼顯示管。省去了定時/計數接口芯片8253，利用系統提供的定時/計數器8253。用它作為定時、延時的依據。

軟件方案設計：對8255并行口初始化編程是重點。用于控制數碼管的點亮與熄滅。定時與延時，利用DOS功能調用實現，即利用系統時鐘實現定時與延時功能。數碼顯示管的刷新設計：利用系統時鐘即DOS功能調用實現。

學生從硬件設計到軟件設計，再到調試，幾人一組相互討論交流，經過一周的設計實踐，終于獲得了理想的結果。從實驗結果觀察，和實際的十字路口的交通燈效果一樣。大家知道了十字路口交通燈的設計方法和實現的計算機技術及應用價值。同時也感受到實際工程的工作過程。這就是工程教育回歸工程的一個初步認識。都感到收獲很大，受益匪淺。思考能力、分析問題的能力、解決問題的能力、創(chuàng)新能力都得到了很大的提高。達到了綜合設計應用的目的。課題的實現，使學生非常興奮，有興趣。接下來，對學生進行考核答辯。對每一個學生提出不同的問題，每一個同學都認真思考，認真回答。從實踐到理論，從理論到實踐，反復貫穿。使學生的綜合設計能力和應用水平及創(chuàng)新能力都得到了鍛煉和提高。

通過老師的辛苦努力，精心創(chuàng)新設計研究，獲得了滿意的效果。同時也為今后的創(chuàng)新實踐教育積累了經驗。

參考文獻：

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[4]唐先余，唐凱.實用DOS技術[M].成都：四川大學出版社，1996.5.

作者簡介：

鄭克忠（1951-），男，副教授，廣東科技學院計算機系，主要研究領域為計算機應用技術，計算機網絡技術安全。