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1、微机原理与接口技术课程设计题目：模拟计算器设计学院：电气工程学院专业：测控技术及仪器班级：09表21 -成绩评定表答辩成绩： （占总成绩70%）平时成绩： （占总成绩30%）一、背景4二、硬件电路42. 1、CPU控制模块42.2、键盘输入模块72.3、可编程并行通信接口芯片8255A 72.4、可编程计数器/定时器102.5、总原理图11三、软件设计框图12四、源程序13五、调试过程28六、课程设计体会 28七、参考文献 29摘要：学了微型计算机原理与应用课程之后，为了巩固和检测所学知识，我 选择基于8088CPU的模拟计算器设计。要完成设计首先需要构建简单的微型计 算机应用系统，其次是确定
2、组成各部件的芯片，然后画原理图并且用仿真软件 仿真。仿真正确后再连接硬件电路，电路连接完成后进行调试。设计过程中我 们用到了 8088CPU、可编程计时器8253、可编程并行输入/输出芯片 8255A、74LS138. 2*8矩阵式键盘、六位七段LED数码管。原理图设计完成之 后用PROTUES仿真软件对原理图进行了仿真得到了预期的结果。我们的模拟计 算器能实现5位十进制数以内的及减法运算和2位十进制数以内的乘除法运算。关键词： 模拟计算器,8088CPU, PROTUES, 8255A, 74LS138, 8253一、背景：随着电子技术的发展，微型计算机的应用的日益广泛和深入，接口技术有 了
3、迅速的发展，已成为直接影响微机系统功能和推广应用的关键。微机接口技 术是采用硬件与软件相结合的方法，研究微处理器如何与“外部世界”进行垠 佳连接，以实现CPU与“外部世界”进行高效可靠的信息交换的一门技术。而 如今接口技术正在逐渐改善着人们的学习、生活、工作，因此开发本系统希望 能够给人们多带来一点生活上的乐趣，接口技术与计算的结合不断加深。二、硬件电路：硬件电路键盘输入及LED数码管通过8255A接口与系统总线连接，键盘的16个按键组成8*2矩阵，其中8根矩阵线作为8255A的输出线与PB7PB0 连接，2根矩阵线作为8255A的输入线与PC7、PC6连接。键盘采用逐次扫描原 理，16个按键
4、中09座位数字健，+、-、*、/、=作为加、减、乘、除和等号 功能键，C为淸零键。1、CPU控制模块16位微处理器，内含29000个晶体管，时钟频率为4. 77MHz,地址总线 为20位，可使用1HB内存。8088内部数据总线都是16位，外部数据总 线是8位。接地READY RESET D FpoJEFIF/C8284AROY READYRESRESETCLKCLK RESET8088/8086READY图IT. 8284时钟发生器1435555 Vw3933SAo. s/S 鼻437A工t/S xxS36Ai.eXS -r&3S4卩V34Q33TvTW/TvTKO3NRJD1 o3 18 0
5、8 8 soA o1 1丄 x395ftOiO-X=JCic)-Au1 3N&rvi/ics*401 4NVX-J 1 yzxs 工11 BN6JL-i-IM，CSo)4i=y1&2S-$U-JE WR-c读/百A.控制Ao郁件RESETBffl控制部件Ata 端口 A1/0 PA?PAI/OPB?PB。I/OPC 7 PC 4A组瑞口 C上半部B组竣口 C下半部Bffl端口 B定义工作方式控制字：图2-4.8255A内部结构工作方式0： 8255A中各端口的基本输入/输出方式。1 |00XX 1 0XXD? D&D4 D3 D2 D】Do定义端口 A为方式标志位1XPC3-PCO* 输入0,
6、PC 3PC o为输出1,端口 B输入0：端口 B输出定义端口 B为方式0_ 1(PC7PG)为输入L o(pc7 pgm 输出图2-5 . 8255A工作方式控制9D7D6-D5D4_D3_D2 D DOCLKO OUTO GETO GND1242233224215206 _197 825318817916101511141213D+5vRDesAlAOCKL2GATE2OUT2CLKIGATE I0UT14、可编程计数器/定时器8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。在门控信号有效 时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周 期的时钟信号时，计数就成为左时。(1)、8253内部结构8253芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。1.数据总线缓冲器数据总线缓冲器与系统总线连接，8位双 向，与CPU交换信息的通 道。这是8253与CPU之间的数据接口，它由8位双向三态缓冲寄存器构成,是CPU与8253之间交换信息的必经之路。2.读/写控制读/写控制分别连接系统的IOR和IOW, 由CPU控制着访问8253的内部通道。接收 CPU送入的读/写控制信号，并完成对芯片内部各功能部件的控制功能，因此，它实际 上是8253芯片内部的控制器。A1A0
