接口課設(shè)實驗報告.doc

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接口課設(shè)實驗報告 計算機0206班 熊蘭君（012002013804） 一．緒論 本實驗是一個利用接口硬件平臺開發(fā)的微機模擬系統(tǒng)，它不僅考查了我們的對接口硬件的掌握和理解程度，同樣了鍛煉了我們的編程能力。在組長的帶領(lǐng)下我們順利完成了這次實驗課設(shè)，并收獲了很多的相關(guān)知識，而且鍛煉了我們的團隊精神，受益匪淺。 二．實驗?zāi)康? 掌握接口硬件開發(fā)平臺的使用方法，利用現(xiàn)有的實驗平臺和PC機,組成一個微機模擬應(yīng)用系統(tǒng)； 掌握基本接口電路的綜合應(yīng)用 掌握接口電路的驅(qū)動程序和界面軟件的設(shè)計與編制，學(xué)會調(diào)試與測試接口軟件的一般方法 微機接口技術(shù)及接口芯片的綜合應(yīng)用（重點） 三． 實驗題目及要求 選課系統(tǒng) 學(xué)生通過下位機進行選課，上位機對選課信息進行統(tǒng)計。進入系統(tǒng)需要密碼，密碼錯誤或者操作錯誤時報警。 系統(tǒng)由一個主控機監(jiān)控和若干個下位機組成，主控機負責(zé)數(shù)據(jù)處理，下位機負責(zé)訪問接口。 四． 實驗內(nèi)容 這次我們所做的選課系統(tǒng)功能還比較強大，它主要由主控機，下位機，執(zhí)行部件構(gòu)成。 1.機實現(xiàn)管理員的功能，界面如下： 主界面主要是方便管理員管理學(xué)生基本信息，課程基本信息，選課基本信息。它的功能有：1.增加基本信息；2.刪除基本信息；3.查詢基本信息。注意，所有的數(shù)據(jù)信息都存放在Sql server 數(shù)據(jù)庫上，程序先分析管理員的指令，然后通過ODBC（Open DataBase Connecttion）接口操作數(shù)據(jù)庫。另外，主控機程序?qū)崿F(xiàn)的另一個功能，也就是本程序的核心功能，就是接受下位機的選課信息。當(dāng)操作員按下“接受選課”按鈕后，主控機程序開始接受遠程選課信息，接收后會將該信息存入Sql server 數(shù)據(jù)庫中。 2.下位機是給選課學(xué)生的信息窗口，它同時也起到了主控機和執(zhí)行部件信息傳送的作用，而實現(xiàn)這個功能是通過接口實驗臺上的可編程串行接口芯片8251。 但是選課還是通過執(zhí)行部件，而不是通過下位機，這一點是十分重要的。以下就下位機的界面： 下位機程序的功能是接受用戶選課信息，然后將該信息發(fā)送給上位機。需要選課的學(xué)生，可以先點擊“開始選課”的按鈕，然后用撥碼開關(guān)輸入想要選擇的功能。 功能1代表選課，功能2代表查詢所有課程，功能3表示結(jié)束選課。 選功能2后，程序會通過文本框輸出所有可供選擇的課程的相關(guān)信息。選功能1后，程序會一步一步提示用戶來操作。這里有兩個問題，第一是如果學(xué)生輸入的密碼錯誤，上位機會發(fā)送回代表錯誤的信息，下位機根據(jù)該信息驅(qū)動LED顯示燈報警；第二，如果學(xué)生所選的課程不存在，上位機亦會發(fā)送回相應(yīng)錯誤代號，下位機根據(jù)該代號啟動報警程序。 3執(zhí)行部件由接口實驗臺上的芯片：可編程的并行I/O接口芯片8255，可編程計數(shù)器8253，LED顯示燈，手動開關(guān)和一個按鈕開關(guān)組成。它主要做為學(xué)生選課的輸入和警報提示。 學(xué)生通過手動開關(guān)撥出用戶名密碼，還有想選的課程號，按下按鈕表示確定。還可以選擇查看課程號和課程名。 以上就是本系統(tǒng)的大致功能，當(dāng)然這只是一個模擬的系統(tǒng)，它實現(xiàn)的功能都很簡單。真正要達到實用的階段，還有很多細節(jié)需要完善。但基本的框架，在本系統(tǒng)中已經(jīng)得到了體現(xiàn)。 五.實施計劃及分工 分工如下：首先夏永同學(xué)負責(zé)整個系統(tǒng)框架的設(shè)計，odbc數(shù)據(jù)源的配置以及界面的設(shè)計。吳莎同學(xué)和武孟夢同學(xué)負責(zé)上位機各個功能的實現(xiàn)以及與下位機的通信。我和賈玉芳同學(xué)負責(zé)下位機各個功能的實現(xiàn)以及硬件連接。同時我們所有人都參與了系統(tǒng)的測試工作。 首先是硬件的連接，按照我們的大概的設(shè)計，下位機有一個很重要的的功能，就是反饋執(zhí)行部件的選擇信息，而這項功能除了軟件的設(shè)計外，最重要的就是硬件連接。對于執(zhí)行部件與下位機的通信重要是靠可編程并口8255實現(xiàn)的，對于8255我們用到了它的A口進行輸出，B口進行輸入，C口作為控制口。PA0~PA7依次連接的是實驗臺上的八個燈，其作用是當(dāng)用戶名和密碼不符合主控機中已存的相應(yīng)的用戶名和密碼時，這八個燈就會輪回閃爍產(chǎn)生報警的效果。PB0~PB7依次與實驗臺上八個撥碼開關(guān)連接，當(dāng)用戶要輸入數(shù)字信息時，通過這八個開關(guān)進行輸入（注意這里的數(shù)字是用二進制輸入而不是八位十進制數(shù)字），開始的時候我們將高低位接反了，直接導(dǎo)致整個系統(tǒng)混亂，因為功能項輸入錯誤。PC0口作為SW1的輸入口，當(dāng)SW1按下時，會給PC0一個電平，程序輪詢查看，若發(fā)現(xiàn)PC0口變?yōu)椤?”時，就將撥碼開關(guān)的數(shù)字傳送給下位機進行處理，所以這里PC0作為控制作用，這里還要注意在連接SW1時，還要經(jīng)過一個74SL373芯片，這個芯片的OE#口必須和8255的PC4口連接，用PC4口來控制74SL373，當(dāng)PC4等于“1”時，74SL373關(guān)閉，這時SW1就沒有任何作用了。還有就是負責(zé)雙機通信的8251芯片，這里我們用一根連接線將主控機和下位機到26芯插座連接起來進行近距離通信，這個在實驗平臺已經(jīng)完成好了，所以不再贅述?？刂?251時鐘的是8253芯片，它的OUT2端與 8251的 TxC和RxC相連進行控制， 而8253的時鐘脈沖端CLK2與1MHZ脈沖信號進行連接，至于它的GATE2與8255的PC6口連接進行脈沖源的控制，以上就是下位機與執(zhí)行部件的硬件連接。 接下來就是程序的設(shè)計了，我們開始用的C語言進行編寫，后來因為要進一步完善系統(tǒng)功能，要用到ODBC連接數(shù)據(jù)庫，還有界面的編寫就將持續(xù)移植到VC上使用C++語言。程序主要實現(xiàn)的功能有：1.將用戶名和密碼輸入并傳給主控機進行正確性的判斷；2. 當(dāng)用戶選擇“1”號功能時，用戶可以進行選課，下位機將選課信息（學(xué)生號和課程號）傳給主控機并存儲起來；3. 當(dāng)用戶選擇“2”號功能時，用戶可以查看選課信息（課程號和課程名）； 4.當(dāng)用戶選擇“3”功能時，退出選課系統(tǒng)。 這個程序按照功能來劃分兩大部分，一個是與傳送信息有關(guān)程序，二者是與界面有關(guān)的程序。由于界面相關(guān)程序由夏永同學(xué)負責(zé)，所以這里就不多說了，我們主要負責(zé)的是傳送信息有關(guān)的程序，大概如下： #define PORTTALK_TYPE 40001 #define IOCTL_READ_PORT_UCHAR \ CTL_CODE(PORTTALK_TYPE, 0x904, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS) #define IOCTL_WRITE_PORT_UCHAR \ CTL_CODE(PORTTALK_TYPE, 0x905, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS) #define IOCTL_GETINTCODE_PORT_UCHAR \ CTL_CODE(PORTTALK_TYPE, 0x906, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS) unsigned char OpenPortTalk(void); void ClosePortTalk(void); void outportb(unsigned short PortAddress, unsigned char byte); unsigned char inportb(unsigned short PortAddress);portb(unsigned short PortAddress); //myport.cpp #include "stdafx.h" #include "conio.h" #include "windows.h" #include #include "myport.h" HANDLE PortTalk_Handle = NULL; /*界面相關(guān)*/ unsigned char OpenPortTalk() { PortTalk_Handle = CreateFile("\\\\.\\MPNP1", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); if(PortTalk_Handle == INVALID_HANDLE_VALUE) { return -1; } return 0; } void ClosePortTalk() { CloseHandle(PortTalk_Handle); } void outportb(unsigned short PortAddress, unsigned char byte) /*寫字符傳到對應(yīng)地 { /*址的端口 DWORD dwError = 0; unsigned int error; DWORD BytesReturned; unsigned char Buffer[3]; /*BUFFER和pBUFFER是傳送過程中的 unsigned char * pBuffer; /*中間緩沖區(qū) pBuffer = (unsigned char *)&Buffer[0]; *pBuffer = (unsigned char)PortAddress&0x0f; Buffer[2] = byte; error = DeviceIoControl(PortTalk_Handle, IOCTL_WRITE_PORT_UCHAR, &Buffer, 3, NULL, 0, &BytesReturned, NULL); } unsigned char inportb(unsigned short PortAddress) /*讀對應(yīng)地址的端口的信息 { unsigned int error; DWORD BytesReturned; unsigned char Buffer[3]; /*BUFFER和pBUFFER是傳送過程中的 unsigned short * pBuffer; /*中間緩沖區(qū) pBuffer = (unsigned short *)&Buffer[0]; *pBuffer = (unsigned char)PortAddress&0x0f; error = DeviceIoControl(PortTalk_Handle, IOCTL_READ_PORT_UCHAR, &Buffer, 2, &Buffer, 1, &BytesReturned, NULL); return(Buffer[0]); } // class CClientDlg : public CDialog { public: CClientDlg(CWnd* pParent = NULL); void Init8251(int state,int work); /*初始化8251芯片 void Trans(int tran); /*通過8251芯片傳送數(shù)值tran int Recei(); /*接收發(fā)送到8251芯片的數(shù)值，便返回該值 void set_bps(int bps); /*設(shè)置8253計數(shù)器的計數(shù)初值 void sTrans(char * s); /*傳送字符串s void sRecei(char * s); /*接受一個字符串，并存入s中 void AddSC(int sid,int cid); /*添加一個選課記錄 void sw（）; /*檢測開關(guān)sw1有沒有按下，如沒有按下，則等待 void Warning(int level)； /*當(dāng)用戶名和密碼不對時進行報警 enum { IDD = IDD_SERVER_DIALOG }; CEdit m_Output; /*系統(tǒng)信息 CString m_sid; /*學(xué)生信息中的學(xué)號信息 CString m_sname; /*學(xué)生信息中的學(xué)生姓名信息 CString m_password; /*密碼信息 CString m_cid; /*課程信息中的課程號信息 CString m_cname; /*課程信息中的課程名信息 CString m_ssid; /*選課信息中的學(xué)生號信息 CString m_ccid; /*選課信息中的課程號信息 //}}AFX_DATA // ClassWizard generated virtual function overrides //{{AFX_VIRTUAL(CServerDlg) public: virtual LRESULT DisplayMessage(WPARAM wParam, LPARAM lParam) ; protected: virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support //}}AFX_VIRTUAL protected: // Generated message map functions //{{AFX_MSG(CServerDlg) virtual BOOL OnInitDialog(); afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam); afx_msg void OnPaint(); afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon(); afx_msg void OnDestroy(); afx_msg void OnButton1();//查詢所有課程 afx_msg void OnButton2();//選課 afx_msg void OnButton3();//確定 //}}AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() }; // CClientDlg.cpp #include "StdAfx.h" #include "Server.h" #include "ServerDlg.h" #include "ServerDlg.h" #include #define factor 16 /*波特率因子16 unsigned long int clk = 1193182; /*8251輸入時鐘頻率（十六進制表示） CClientDlg:: CClientDlg (CWnd* pParent ) : CDialog(CClientDlg::IDD, pParent) { //{{AFX_DATA_INIT(CServerDlg) m_sid = _T(""); m_password = _T(""); m_cid = _T(""); //}}AFX_DATA_INIT } //以上是程序面板上文本框?qū)?yīng)的變量的定義 void CClientDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) { CDialog::DoDataExchange(pDX); //{{AFX_DATA_MAP(CServerDlg) DDX_Control(pDX, IDC_EDIT1, m_Output); DDX_Text(pDX, IDC_EDIT2, m_sid); DDX_Text(pDX, IDC_EDIT4, m_password); DDX_Text(pDX, IDC_EDIT5, m_cid); //}}AFX_DATA_MAP } //以上是變量與資源的對應(yīng)關(guān)系 BEGIN_MESSAGE_MAP(CServerDlg, CDialog) //{{AFX_MSG_MAP(CServerDlg) ON_WM_SYSCOMMAND() ON_WM_PAINT() ON_WM_QUERYDRAGICON() ON_WM_DESTROY() ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON3, OnButton3) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, OnButton1) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON2, OnButton2) //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() //以上是消息與按鈕對應(yīng)關(guān)系的說明 void CClientDlg::Init8251(int state,int work){ /*8251的初始化*/ outportb(IO_BASE+9, 0x0) ; /* 空操作*/ outportb(IO_BASE+9, 0x40) ; /* 內(nèi)部復(fù)位(使D6=1)*/ outportb(IO_BASE+9, 0x4e) ; /* 方式命令字,，查課本p180*/ outportb(IO_BASE+9, 0x27) ; /*工作命令字，例子p183*/ } void CClientDlg::set_bps(int bps){ /*計數(shù)器設(shè)置 int i,sendhigh,sendlow; i=clk/bps; i=i/factor;//計算計數(shù)初值 sendhigh = (i>>8)&0x00ff; sendlow = i & 0x00ff; outportb(IO_BASE+7,0xb6); outportb(IO_BASE+6,sendlow);//裝計數(shù)初值低字節(jié) outportb(IO_BASE+6,sendhigh);//裝計數(shù)初值高字節(jié) } void CClientDlg::Trans(int tran){//發(fā)送字符 int state; do state=inportb(IO_BASE+9); while(!(state=state&0x01)); outportb(IO_BASE+8,tran);/*發(fā)送字符*/ } int CClientDlg::Recei(){//接收字符 int r,state; do state=inportb(IO_BASE+9); while(!(state=state&0x02)); r=inportb(IO_BASE+8);/*接收字符*/ return r; } void CClientDlg::sTrans(char * s){//傳送字符串 int length=strlen(s); Trans(length); int i=0; for(;i #include "myport.h" HANDLE PortTalk_Handle = NULL; /* Handle for PortTalk Driver */ unsigned char OpenPortTalk() { PortTalk_Handle = CreateFile("\\\\.\\MPNP1", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL); if(PortTalk_Handle == INVALID_HANDLE_VALUE) { return -1; } return 0; } void ClosePortTalk() { CloseHandle(PortTalk_Handle); } void outportb(unsigned short PortAddress, unsigned char byte) { DWORD dwError = 0; unsigned int error; DWORD BytesReturned; unsigned char Buffer[3]; unsigned char * pBuffer; pBuffer = (unsigned char *)&Buffer[0]; *pBuffer = (unsigned char)PortAddress&0x0f; Buffer[2] = byte; error = DeviceIoControl(PortTalk_Handle, IOCTL_WRITE_PORT_UCHAR, &Buffer, 3, NULL, 0, &BytesReturned, NULL); } unsigned char inportb(unsigned short PortAddress) { unsigned int error; DWORD BytesReturned; unsigned char Buffer[3]; unsigned short * pBuffer; pBuffer = (unsigned short *)&Buffer[0]; *pBuffer = (unsigned char)PortAddress&0x0f; error = DeviceIoControl(PortTalk_Handle, IOCTL_READ_PORT_UCHAR, &Buffer, 2, &Buffer, 1, &BytesReturned, NULL); return(Buffer[0]); } //ServerDlg.h : class CServerDlg : public CDialog { public: CServerDlg(CWnd* pParent = NULL); void Init8251(int state,int work);//初始化8251芯片 void Trans(int tran);//通過8251芯片傳送數(shù)值tran int Recei();//接收發(fā)送到8251芯片的數(shù)值，便返回該值 void set_bps(int bps);//設(shè)置8253計數(shù)器的計數(shù)初值 int getPassword(int ssid);//返回學(xué)號為ssid的同學(xué)的密碼 int checkCid(int ccid);//檢查課號為ccid的課程是否存在 void sTrans(char * s);//傳送字符串s void sRecei(char * s);//接受一個字符串，并存入s中 void AddSC(int sid,int cid);//添加一個選課記錄 enum { IDD = IDD_SERVER_DIALOG }; CEdit m_Output; CString m_sid; CString m_sname; CString m_password; CString m_cid; CString m_cname; CString m_ssid; CString m_ccid; //}}AFX_DATA // ClassWizard generated virtual function overrides //{{AFX_VIRTUAL(CServerDlg) public: virtual LRESULT DisplayMessage(WPARAM wParam, LPARAM lParam) ; protected: virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support //}}AFX_VIRTUAL protected: // Generated message map functions //{{AFX_MSG(CServerDlg) virtual BOOL OnInitDialog(); afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam); afx_msg void OnPaint(); afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon(); afx_msg void OnDestroy(); afx_msg void OnButton3(); afx_msg void OnButton1(); afx_msg void OnButton2(); afx_msg void OnButton5(); afx_msg void OnButton4(); afx_msg void OnButton6(); afx_msg void OnButton7(); afx_msg void OnButton11(); afx_msg void OnButton12(); //}}AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() }; // ServerDlg.cpp #include "StdAfx.h" #include "Server.h" #include "ServerDlg.h" #include "ServerDlg.h" #include #define factor 16 //波特率因子16 unsigned long int clk = 1193182;//8251輸入時鐘頻率（十六進制表示） CServerDlg::CServerDlg(CWnd* pParent ) : CDialog(CServerDlg::IDD, pParent) { //{{AFX_DATA_INIT(CServerDlg) m_sid = _T(""); m_sname = _T(""); m_password = _T(""); m_cid = _T(""); m_cname = _T(""); m_ssid = _T(""); m_ccid = _T(""); //}}AFX_DATA_INIT } //以上是程序面板上文本框?qū)?yīng)的變量的定義 void CServerDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) { CDialog::DoDataExchange(pDX); //{{AFX_DATA_MAP(CServerDlg) DDX_Control(pDX, IDC_EDIT1, m_Output); DDX_Text(pDX, IDC_EDIT2, m_sid); DDX_Text(pDX, IDC_EDIT3, m_sname); DDX_Text(pDX, IDC_EDIT4, m_password); DDX_Text(pDX, IDC_EDIT5, m_cid); DDX_Text(pDX, IDC_EDIT6, m_cname); DDX_Text(pDX, IDC_EDIT7, m_ssid); DDX_Text(pDX, IDC_EDIT8, m_ccid); //}}AFX_DATA_MAP } //以上是變量與資源的對應(yīng)關(guān)系 BEGIN_MESSAGE_MAP(CServerDlg, CDialog) //{{AFX_MSG_MAP(CServerDlg) ON_WM_SYSCOMMAND() ON_WM_PAINT() ON_WM_QUERYDRAGICON() ON_WM_DESTROY() ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON3, OnButton3) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, OnButton1) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON2, OnButton2) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON5, OnButton5) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON4, OnButton4) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON6, OnButton6) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON7, OnButton7) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON11, OnButton11) ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON12, OnButton12) //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() //以上是消息與按鈕對應(yīng)關(guān)系的說明 void CServerDlg::Init8251(int state,int work){ outportb(IO_BASE+9, 0x0) ; outportb(IO_BASE+9, 0x40) ; outportb(IO_BASE+9, 0x4e) ; outportb(IO_BASE+9, 0x27) ; } void CServerDlg::set_bps(int bps){ int i,sendhigh,sendlow; i=clk/bps; i=i/factor;//計算計數(shù)初值 sendhigh = (i>>8)&0x00ff; sendlow = i & 0x00ff; outportb(IO_BASE+7,0xb6); outportb(IO_BASE+6,sendlow);//裝計數(shù)初值低字節(jié) outportb(IO_BASE+6,sendhigh);//裝計數(shù)初值高字節(jié) } void CServerDlg::Trans(int tran){//發(fā)送字符 int state; do state=inportb(IO_BASE+9); while(!(state=state&0x01)); outportb(IO_BASE+8,tran);/*發(fā)送字符*/ } int CServerDlg::Recei(){//接收字符 int r,state; do state=inportb(IO_BASE+9); while(!(state=state&0x02)); r=inportb(IO_BASE+8);/*接收字符*/ return r; } int CServerDlg::getPassword(int ssid){//根據(jù)學(xué)號ssid查詢數(shù)據(jù)庫中該記錄的pssword CDatabase database; database.Open(_T("select"));//數(shù)據(jù)源名稱 CString temp=" "; int pass; CRecordset recset; recset.m_pDatabase=&database; CString str=""; CDBVariant var; str.Format("%d",ssid); CString Req="SELECT * FROM St where sid="+str+";"; str=""; recset.Open(CRecordset::forwardOnly, Req, CRecordset::readOnly); if(recset.IsEOF()){ m_Output.ReplaceSel("用戶不存在！"); return 0; }else{ m_Output.ReplaceSel("該用戶存在 ！\r\n"); recset.GetFieldValue("password", var ); pass=var.m_iVal; recset.Close(); return pass; } } int CServerDlg::checkCid(int ccid){ //檢查課程號為ccid的課程是否存在 CDatabase database; database.Open(_T("select"));//數(shù)據(jù)源名稱 CString temp=" "; CRecordset recset; recset.m_pDatabase=&database; CString str=""; CDBVariant var; str.Format("%d",ccid); CString Req="SELECT * FROM Co where cid="+str+";"; str=""; recset.Open(CRecordse