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1、微机接口技术课程设计指导书 一、课程设计的目的和作用 课程设计是培养和锻炼学生在学习完微机接口技术后综合应用所学理论知识解决实际工程设计和应用问题的能力、进行工程实训的重要教学环节，它具有动手、动脑，理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一种较好方法。微机接口技术是一门应用性、综合性、实践性较强的课程，没有实际的有针对性设计环节，学生就不能很好的理解和掌握所学的技术知识，更缺乏解决实际问题的能力。所以通过有针对性的课程设计，使学生学会系统地综合运用所学的技术理论知识，提高学生在微机应用方面的开发与设计本领，系统的掌握
2、微机硬软件设计方法。 本课程设计是配合课堂教学的一个重要的实践教学环节，不仅要培养学生的实际动手能力，检验学生对本课程学习的情况，更要培养学生在实际的工程设计中查阅专业资料、工具书或参考书，掌握工程设计手段和软件工具，并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。培养学生事实求是和严肃认真的工作态度。 通过设计过程，要求学生熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤，使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的系统方案论证设计、编程、软件硬件调试、查阅资料、绘图、编写说明书等问题，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知
3、识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法，熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤，熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。二、课程设计内容与要求 要求每个学生（或小组）都要自己动手独立设计完成一个典型的微机应用小系统.。设计题目可以在给出的参考题目中选，也可以自己选设计题目，但难度不应小于参考题目，需经指导教师审查后方可确定是否采纳或修改设计题目。 分组要求：每2-3人一组。通过1周的集中设计时间，在老师的指导下独立完成规定的设计任务。课程设计是在教师指导下，各组可以集体讨论，但设计报告由学生独立完成，不得互相抄袭。教师的主导
4、作用主要在于指明设计思路，启发学生独立设计的思路，解答疑难问题和按设计进度进行阶段审查。学生必须发挥自身学习的主动性和能动性，主动思考问题、分析问题和解决问题，而不应处处被动地依赖指导老师查资料、给数据、定答案。同组同学要发扬团队协作精神，积极主动的提出问题、解决问题、讨论问题，互相帮助和启发。 设计的最终作品包括硬件和软件两个部分，要求能够演示并达到设计指标的要求。每个学生（或小组）在作品完成后，要经指导教师检查，同意拆除后方可拆卸。课程设计报告每个学生一份，由课代表收齐后统一交给指导教师。 课程设计成绩评定由3部分组成：验收答辩50%，平时表现和出勤情况20%，课程设计报告30%。成绩评定
5、标准优秀 能独立完成设计要求所规定的全部内容，设计方案正确、基本概念清楚，有独到的见解或创造性。报告书写规范，条理清晰。良好 能较好完成设计要求所规定的全部内容，设计方案正确，分析问题正确、基本概念清楚。报告书写较规范，条理较清晰。中等 能完成设计要求规定的全部内容，设计方案基本正确，基本概念清楚。报告书写较规范，语言流畅。及格 基本完成设计要求规定的内容，设计方案基本合理，基本概念较清楚。报告书写比较认真，无抄袭现象。不及格 未完成设计要求规定的内容，设计方案不合理，或有较严重缺陷，基本概念不清楚。对有抄袭他人设计图纸（论文）或找他人代画设计图纸、代做论文等行为的弄虚作假者一律按不及格处理。
6、三、课程设计步骤 研制一个微机应用系统，可以分为硬件研制和软件研制两个部分，从设计草图开始到样机调试成功，常常要将硬件，软件结合起来考虑，才能取得较好的效果。随着系统的用途不同，它们的硬、软件结构会各有不同，但系统研制的方法和步骤是基本相同的，其研制过程可以归纳为以下所述的四个步骤：. 1。确定任务 如同任何一个新产品设计一样，微机应用系统的研制过程也是从确定应用系统的任务开始的。首先要明确应用系统要实现哪些功能，其技术参数和技术指标是什么，这是系统设计的起点和依据，它将贯穿于系统设计的全过程。必须认真做好这个工作，在确定任务的阶段中必须明确： 1)本应用系统需要达到的主要目标是什么，有几个参
7、数需要进行检测和控制？检测和控制的精度为多少？ 2)本应用系统有多少输入信号和输出信号？输入信号的形式和电压等级及变化频率情况，输出信号的形式，电压等级和驱动功率有何要求？ 3)本应用系统需要提供哪些人机对话功能，如：要多少个按键，采用何种显示器，通常为数码管，如用数码管应设计几位等。 4）考虑应用系统的经济指标，如成本、可靠性、可维护性以及经济效益等，可参考同类产品的资料，提出比较合理的技术指标和最佳的性能价格比。 2。总体设计 本阶段的任务是通过调查研究，查阅资料来初步确定系统结构的总体方案，其中主要涉及到硬件和软件的功能划分。 应用系统中硬件和软件具有一定的互换性，即某些功能既可以用硬件
8、实现也可以用软件实现。一般说来，用硬件实现的优点是可以提高系统的工作速度，但会增加电路的复杂性和硬件成本；而用软件代替某些硬件的功能可以使电路简化，便于修改设计，降低硬件成本，但软件工作量增大。 总体设计时，必须在硬件和软件之间权衡，分工明确，然后分头开始设计。 3。硬件研制过程 1)将整个硬件系统划分为若干个功能单元电路，绘出整个系统逻辑电路图。注明各单元电路间的接口信号。必要时，还要画出一些重要控制信号的时序图。. 2)完成各单元电路设计，包括选择合适的元器件和电路设计。 3)各单元电路连接，分调。 4)整个硬件总体调试，完成后准备与软件联调。 4。软件研制过程 1)采用模块化程序结构设计
9、软件，首先将整个软件分成若干功能模块。 2)对各模块编写一个较详细的程序流程图。 3)根据流程图，编写源程序。 4)上机调试各模块程序。 5)各程序模块联调。 6)与硬件一起联调，最后完成全部调试工作。 四、课程设计报告的基本格式 课程设计报告采用学院统一的课设用纸，报告的基本内容至少包括封面、正文、附录三部分。要求字迹清楚，语言流畅。 1。封面 封面包括微机接口技术课程设计报告、专业、班级、姓名、学号以及完成日期等信息。 2。正文 正文是设计报告的主体，具体由以下几部分组成： （1）课程设计题目； （2）课程设计任务与要求； （3）总体方案设计分析（包括方案论证、设计原理、创新点以及采用的新
10、技术等）； （4）硬件系统原理图设计（最好用绘图软件绘制系统原理图），要有设计过程说明； （5）软件设计（主要模块流程图与设计过程说明，程序清单，源程序必须加注释说明）； （6）工作总结（包括自己的收获与体会；遇到的问题和解决的方法；技术实现技巧和创新点；作品存在的问题和改进设想等）； 3附录 附录1：每天工作日志 附录2：参考文献 五、课程设计参考题目 1微机控制的频率测试仪在TPC-H通用微机接口实验系统上设计一个微机控制的方波频率测试仪，方波频率测量范围09999Hz，测量误差小于1 Hz。2微机控制的饮料包装流水线某饮料包装流水线，一个包装箱能装24瓶饮料，要求每通过24瓶流水线暂停5
11、秒，等待封箱打包完毕，然后重新启动流水线继续装箱。利用TPC-H通用微机接口实验系统上的接口芯片设计饮料包装流水线的控制电路，要求具有产量统计功能（数量及每箱生产时的时间-年月日小时分），发光二极管显示流水线的状态（运行、故障、打包）。3实时控制系统的步进电机速度控制器设计设计内容与要求：利用TPC-H通用微机接口实验箱设计一个实时控制系统的步进电机速度控制器。步进电机为四相，步距角为180/步，以单四拍方式运行。要求采用定时中断的方法控制步进电机的速度，转速在160r/min之间连续可调，具有正反转控制功能。4音乐发生器设计设计内容与要求：利用系统资源和TPC-H通用微机接口实验箱设计一个音
12、乐发生器，要求能演奏2首以上歌曲，并采用界面对话框形式来选择演奏的歌曲，在演奏歌曲时，同时伴有彩灯（LED）闪烁。5. 汽车信号灯控制系统设计内容与要求：利用TPC-H通用微机接口实验箱设计一个汽车信号灯控制系统。所需执行的操作由相应的开关状态反映，所需控制的信号灯有仪表板左/右转弯灯、左右头灯和左右尾灯共六类灯，其驾驶操作与灯光信号对应关系如下：(1) 左/右转弯(合上左/右开关)：仪表板左/右转弯灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁。(2) 紧急开关合上：所有灯闪烁。(3) 刹车(合上刹车开关)：左右尾灯亮。(4) 左/右转弯刹车：仪表板左/右转弯灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁，右/左尾灯亮。(
13、5) 刹车、合上紧急开关：尾灯亮、仪表板灯、头灯闪烁。(6) 左/右转弯刹车，并合上紧急开关：右/左尾灯亮，其余灯闪烁。(7) 停靠(合上停靠开关)：头灯、尾灯以8Hz的频率闪烁（其它情况灯的闪烁频率为2Hz）。6微机多通道采集系统设计设计内容与要求：利用TPC-H通用微机接口实验箱设计一个多通道采集系统，要求采用界面对话框的形式来选择切换采集通道，利用发光二极管显示相应的采集通道，采集的信号为05V的模拟量，要求采集的数据显示在数码管上，误差小于0.1V。六、参考文献1 刘乐善微型计算机接口技术及应用华中科技大学出版社，20022 钱晓捷微型计算机原理及接口技术机械工业出版社，19993 TPC-H通用微机接口实验系统使用说明书清华同方教学仪器设备公司4 刘乐善微型计算机接口技术及应用学习指导与题解华中科技大学出版社，2003 史旅华 2010-8-15
