微機原理與接口技術課程設計指導書模板

年4月19日微機原理與接口技術課程設計指導書文檔僅供參考微機原理與課程設計指導書第一部分總則一、目的要求課程設計是培養(yǎng)和鍛煉在校學生綜合應用所學理論知識解決實際問題能力、進行工程實訓的重要教學環(huán)節(jié)，它具有動手、動腦，理論聯(lián)系實際的特點，是培養(yǎng)在校工科大學生理論聯(lián)系實際、敢于動手、善于動手和獨立自主解決設計實踐中遇到的各種問題能力的一種較好方法。微機原理及接口應用是一門實踐性較強的課程，讓學生在學完該課程之后，進行一次課程設計，使學生將課堂所學的知識和實踐有機結合起來，初步掌握計算機應用系統(tǒng)設計的步驟和接口設計的方法，提高分析和解決實際問題的能力。經過設計實踐，培養(yǎng)學生查閱專業(yè)資料、工具書或參考書，了解有關工業(yè)標準，掌握現代設計手段和軟件工具，并能以圖紙和說明書表示設計思想和結果的能力。經過設計，不但要培養(yǎng)和提高學生解決工程具體問題、動腦動手的技術工作能力，而且還要逐步建立科學正確的設計和科研思想，培養(yǎng)良好的設計習慣，牢固樹立實事求是和嚴肅認真的工作態(tài)度。二、設計步驟與設計說明書的撰寫要求1、設計步驟1）選題與分組：根據分組，選擇課題，在小組內進行分工，進行系統(tǒng)調查，搜集資料。2）課題分析：根據搜集的資料，進行功能分析，并進行系統(tǒng)功能等設計。3）課題設計：根據課題要求設計必要的電路，并利用匯編語言編寫程序，實現所設計的模塊功能。4）調試與測試：利用計算機和微機原理與接口實驗箱自行調試程序，成員交叉測試程序，并記錄測試情況。5）驗收與評分：指導教師對每個小組的開發(fā)的系統(tǒng)，及每個成員開發(fā)的模塊進行綜合驗收，結合設計報告，根據課程設計成績的評定方法，評出成績。2、設計說明書的撰寫要求1）本課題設計主要內容和要求。2）描述自己所分配到的設計任務。3）進度安排與完成情況。4）所涉及到的技術原理與解決方案。5）本課程設計的目的意義，設計的結果與心得體會。三、時間進度安排（1周一至2周）1、組織動員與分組，針對課題進行分組討論，1天。2、資料查閱，功能分析，1天。3、電路設計與程序設計，1天。4、驗證與調試，2天。5、總結，分組討論，1天。6、書寫課程設計說明書，4天。附：分組與任務安排：每班按學號1-5為第1組；做項目1，6-10為第2組做項目2；11-15為第3組做項目3；16-20為第4組做項目4；20-25為第5組做項目5；25-30為第6組做項目6；30-35為第7組做項目7；35及以后為第8組做項目8；每組自己推薦1人做組長，把名單報告老師。四、考核要求課程設計完成后，每位同學單獨答辯。根據設計完成情況和所掌握的知識，并結合平時表示，給與優(yōu)、良、中、及格和不及格5個等級評定。

第二部分課程設計項目內容項目一雙機并口通信一、設計目的經過該設計，掌握并行通信的基本原理和應用，掌握8255并行接口的使用，并掌握相應的程序設計和電路設計的技能。是對并行通信接口芯片章節(jié)理論學習的總結和補充，為后續(xù)的硬件課程的學習打下基礎。二、設計原理1．雙機并行通信模塊電路原理，如圖6.1所示。該模塊表明雙機均采用可編程并行接口芯片8255構成接口電路，只是8255的工作方式不同。此時，雙方的8255把對方視為I/O設備。2．雙機并行通信接口電路設計原理與方法的詳細闡述，請參考計算機接口技術相關參考書。26芯并行口插座26芯并行口插座26芯并行口插座50芯擴展總線注意：PC3和PC6交叉連接。三、實驗儀器與設備1、MFID微機實驗平臺，1臺2、PC微機，1臺3、專用導線，若干4、MASM匯編及調試程序（MF開發(fā)環(huán)境），1套四、設計內容從甲機鍵盤上輸入的字符，經過并口傳送到乙機，并在乙機的屏幕上顯示出來。雙方按ESC鍵，停止傳送，并退出。甲機一側的8255采用1方式，乙機一側的8255采用0方式，兩機的8255與CPU之間都采用查詢方式交換數據。采用兩臺MFID平臺板上的并行接口電路進行硬件連接，分別編寫甲機的發(fā)送程序與乙機的接收程序，并進行調試，直至程序正常運行。五、設計步驟：1.電路設計：根據設計內容，經過分析，設計出相應的電路圖。2、8255控制字設計：根據要求，設計出各自8255的控制字。3、程序設計：根據要求，設計程序流程圖，并設計相應的程序。4、驗證：在實驗室具體測試和驗證。8255初始化8255初始化置INTEA=1有任意鍵按下？發(fā)送聯(lián)絡字符bl→PA發(fā)送準備好？N聯(lián)絡字符→bl退出發(fā)送按鍵字符bl→PA按鍵字符→blbl是ESC鍵？NYYYN開始結束(a)發(fā)送程序流程圖開始開始8255初始化8255初始化置ACK=1置ACK=1NY有任意鍵按下？NY有任意鍵按下？是ESC鍵？N是ESC鍵？NYN接收準備好？YN接收準備好？退出退出YY結束接收字符結束接收字符PA←字符顯示字符顯示字符發(fā)回答信號發(fā)回答信號ACK(b)接收程序流程圖(b)接收程序流程圖

項目二聲光報警器設計一、設計目的經過該設計，掌握串行通信的基本原理和應用，掌握8255并行接口和8253定時計數器的使用，并掌握相應的程序設計和電路設計的技能。是對并行通信接口芯片和定時計數芯片章節(jié)理論學習的總結和補充，為后續(xù)的硬件課程的學習打下基礎。二、設計內容利用8253的分頻功能實現報警聲，即頻率1高1低的警報聲，同事LED燈也配合一閃一閃。1、對8253進行初始化編程，對8255進行初始化編程；2、根據設計要求，連接相應的電路；3、編寫程序實現聲光報警效果。三、實驗基本原理1、利用8253的分頻原理，將1MHz的信號分頻成1000Hz的低音頻信號和5000Hz的高音頻信號，并經過驅動電路與揚聲器連接，產生警報聲音信號。8253的通道0工作在方式3，對1MHz的信號1次分頻。2、利用8255端口A驅動8個LED發(fā)光二極管，結合8253產生的警報信號，產生燈光閃爍效果。接線圖如下：圖5.1聲光報警連接示意圖3、程序流程圖8255初始化8255初始化熄滅LED關閉SPKSW按下?LED發(fā)光CallLEDflashSPK發(fā)聲（高）CalloutSPKLED全滅SPK發(fā)聲（低）CalloutSPK熄滅LED任意鍵按下？關閉SPKYNYN開始結束四、設計步驟：1.電路設計：根據設計內容，經過分析，設計出相應的電路圖。2、8251控制字設計：根據要求，設計出各自8251的控制字。3、程序設計：根據要求，設計程序流程圖，并設計相應的程序。4、驗證：在實驗室具體測試和驗證。

項目三函數波形發(fā)生器一、設計目的掌握利用D/A轉換器產生模擬事物的某種變化規(guī)律（曲線）的設計原理與方法，并掌握相應的程序設計和電路設計的技能。是對D/A轉換章節(jié)理論學習的總結和補充，為后續(xù)的硬件課程的學習打下基礎。二、實驗內容利用DAC0832，實現各種任意波形發(fā)生器，如三角波、正弦波、不對稱三角波等。。三、設計原理1．D/A轉換器模塊電路原理如圖2.1.27所示。DAC0832將數據線下來的數據信號轉換成輸出電流然后轉換成電壓的運放2．D/A轉換器接口設計原理和方法的詳細闡述，參考計算機接口技術相關參考書。圖2.1.27圖2.1.27DA轉換原理圖原理圖DAC0832地址：30FH四、設計步驟：1.電路設計：根據設計內容，經過分析，設計出相應的電路圖。2、程序設計：根據要求，設計程序流程圖，并設計相應的程序。3、驗證：在實驗室具體測試和驗證。

項目四簡易鍵盤制作一、設計目的經過該設計，掌握8255并行接口芯片的使用，掌握普通鍵盤的設計，并掌握相應的程序設計和電路設計的技能。是對8255并行接口芯片章節(jié)理論學習的總結和補充，為后續(xù)的硬件課程的學習打下基礎。二、設計內容利用KB-C擴展板提供的18個按鈕開關，作為普通鍵盤使用，至少要能實現0-910個數字鍵，還有少量的英文字母鍵，還有回車鍵。按鈕與8255A的連接見原理部分。其中8255A負責檢測按鍵，要求能實現輸入一串字符，以定義的回車鍵結束輸入，并在屏幕上將輸入的結果顯示出來。三、基本原理在KB-C板上，端口A負責發(fā)按鍵掃描信息，端口C的低3位，即PC0、PC1、PC2，負責接收掃描結果，如下圖所示，先定時經過端口A（PA0，PA1，PA2，PA3，PA4，PA5）掃描各按鈕，即先PA0=0，其它為1發(fā)信號，然后PA1=0，其它為1…，端口發(fā)出1個信號后，即讀端口C，如果PC0，PC1，PC2全為高電平，說明無按鈕按下，如果PC0為低電平（PC1，PC2肯定為高電平），且此時，端口掃描的情況是：PA0=1，PA1=0，PA2=1，…則說明SW1被按下。四、設計步驟1.電路設計：根據設計內容，經過分析，設計出相應的電路圖。2、控制字設計：根據要求，設計出各自8255的控制字。3、程序設計：根據要求，設計程序流程圖，并設計相應的程序。4、驗證：在實驗室具體測試和驗證。

項目五電子鐘的制作一、設計目的經過該設計，掌握8255并行接口芯片的使用，和數碼管的使用，并掌握相應的程序設計和電路設計的技能。是對8255并行接口芯片章節(jié)理論學習的總結和補充，為后續(xù)的硬件課程的學習打下基礎。二、設計內容利用6位數碼管顯示分和秒，分秒的數字之間用數碼管上的小數點隔開。要求秒鐘顯示從00-59，分鐘顯示從00-59，60秒后，分鐘要進1。三、基本的技術原理2、數碼管的原理見下圖。數碼管由8255端口B和端口C聯(lián)合控制，端口負責控制某個數碼管中的那些段碼的顯示和小數點的顯示（PB7）。端口C的PC4，PC5，PC6發(fā)送的信號經過譯碼后，負責選擇6個數碼管中的1個顯示，即某時刻只有1個數碼顯示，如果要讓幾個同時顯示，則采用來回掃描顯示的方法，且當某個數碼管顯示時，必須要有一定的延時，約在100ms左右，太短顯示不明顯（發(fā)光不夠），太長會產生閃爍。數碼管的控制如下圖所示：3、延時1秒能夠采用軟件延時實現，也能夠利用8253對1MHz的信號分頻得到。四、實驗步驟1.電路設計：根據設計內容，經過分析，設計出相應的電路圖。2、8255控制字設計：根據要求，設計出各自8255的控制字。3、程序設計：根據要求，設計程序流程圖，并設計相應的程序。4、驗證：在實驗室具體測試和驗證。

項目六交通燈的設計一、設計目的經過該設計，掌握8255并行接口芯片的使用和數碼管的使用，并掌握相應的程序設計和電路設計的技能。是對8255并行接口芯片章節(jié)理論學習的總結和補充，為后續(xù)的硬件課程的學習打下基礎。二、設計內容南北方向和東西方向的紅綠黃燈由對應的2組LED表示，這6個LED燈由8255端口A控制。三、基本原理1、交通燈分紅黃綠，紅燈禁止通行，黃燈減速，綠燈通信。開始南北方向綠燈亮（東西方向應立即變?yōu)榧t燈），時間為60秒，時間到0后，黃燈亮3秒后（東西方向紅燈的時間為63秒），紅燈亮，紅燈為33秒。東西方向綠燈為此0秒，黃燈為3秒。2、延時1秒能夠采用軟件延時實現。3、8255端口A與LED連接圖如右：4、8255A控制數碼管的原理見項目5。四、設計步驟1.電路設計：根據設計內容，經過分析，設計出相應的電路圖。2、8255控制字設計：根據要求，設計出各自8255的控制字。3、程序設計：根據要求，設計程序流程圖，并設計相應的程序。4、驗證：在實驗室具體測試和驗證。

項目七數字秒表的設計一、設計目的經過該設計，掌握8255并行接口芯片、8253定時計數芯片的使用和數碼管的使用，并掌握相應的程序設計和電路設計的技能。是對8255并行接口芯片章節(jié)理論學習的總結和補充，為后續(xù)的硬件課程的學習打下基