《微机课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机课程设计（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目 录1.课程设计任务书22.系统设计说明52.1建立简单微机系统的思路 52.2确定组成各部件的芯片 62.3存储器芯片，接口芯片与系统总线连接63.系统详细原理63.1系统简介 63.2 8088工作方式的简介 73.3 系统时钟信号 83.4系统复位信号 83.5地址和数据总路线的分离 93.6 系统存储器空间分配 93.7 I/O接口电路 93.8接口芯片和键盘的连接93.9 LED显示器的工作方式 104硬件连接原理图 115.软件原理框图及程序 115.1定义键值和左移显示数据流程图12 5.2计算器功能 125.3源程序部分145.3.1对应键值的显示145.3.2 计算器176
2、.主要参考文献 22任务书题目名称计时器（TIMER）学生学院专业班级姓 名学 号1、课程设计的内容一. 设计要求本课程设计内容包含两个方面：系统硬件设计和软件编程1 系统硬件设计 设计8088计算机系统，系统包含CPU、EPROM、RAM、PIO、中断控制器和定时器等芯片。 要求8088工作于最小模式；EPROM为16KB、RAM为16KB，其地址分别从0F0000H以及00000H开始；8259的地址为30H和31H；8255的地址为60H、61H、62H、63H、64H；8253定时器的地址为40H、41H、42H、43H。 显示器采用六个8段数码显示器；键盘采用4 * 4矩阵形式，它们
3、由8255控制。 用35*35cm方格纸制图。2 软件编程内容 显示器工作于查询方式，键盘工作于中断方式。 16个按键定义的键值为：0 F ，按任意键在显示器上显示对应键值。 从键盘输入6个数字使其能够在显示器上从右到左逐位显示。 实现计算功能：l 定义键盘按键：10个数字键（09）；六个功能键：+、-、*、=、CLEAR。l 实现五位十进制数以内的连加、连减运算。l 实现被除数（2位）、除数（1位）的十进制连除运算。二、课程设计的要求与数据（1）巩固和加深对微机原理及应用课程内容的认识和理解，提高应用水平。（2）掌握汇编语言程序的编程方法。（3）熟悉键盘控制和七段数码管的使用。三、课程设计应
4、完成的工作3 完成课程设计提交设计报告一份。4 提交的设计报告内容包括： 设计依据、系统详细原理说明（11.5万字）、系统原理图 系统软件框图、设计的软件等四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1布置任务2熟悉各芯片的工作原理和引脚特性3构建简单微机系统的思路，芯片的布局和排版4各芯片的连线五、应收集的资料及主要参考文献1 许立锌等编.微型计算机原理及应用.北京：机械工业出版社，20032.许立梓等编微型计算机原理及应用 -习题解答、实验指导及课程设计.北京：机械工业出版社，2003发出任务书日期： 年 月 日 指导教师签名：计划完成日期： 年 月 日 基层教学单位责任人签章：主管
5、院长签章： 2、系统设计说明2.1 构建简单微机系统的思路 微型计算机由微处理器，存储器，接口电路以及连接在这些部件上的总线组成。微处理器，存储器和所有IO设备之间的信息交换都通过总线进行。总线包括地址总线，数据总线和控制总线，他们始于CPU或终于CPU，现代微机大部分都是这种以总线为中心的结构。8088CPU的地址数据总线AD15-AD0和地址状态总线A16/S3-A19/S6是复用的，必须通过地址锁存器把地址总线和数据总线分离。控制总线直接和8088CPU相连，这样8088CPU就工作在最小工作方式。 微型计算机及外围设备组成微型计算机系统的硬件，外围设备必须通过接口电路才能与系统总线相连
6、，因此构建一个基于8088CPU的简单微型计算机系统就是工作于最小工作方式的8088CPU系统总线上挂上一定规模的存储器和接口电路，然后在把合适的外围设备连接到接口电路上。一个基于8088CPU的简单微型计算机系统框图如图所示。图中键盘与显示器作为外围设备通过接口芯片与系统总线相连。 AD0 . AD19 CPU WR RDM/IO 锁存器 ROMRAM接口芯片键盘显示器译码器译码器2.2确定组成各部件的芯片选择芯片的原则是：要求芯片性能/性价比较高，市场可以买到。对于小型的微型计算机系统，程序存储器一般用EPROM，随机存储器一般采用SRAM。接口有简单接口(例如74LS244,74LS27
7、3)和可编程接口（例如8255A），根据需要选择。2.3.存储器芯片，接口芯片与系统总线的连接存储器芯片，接口芯片与系统总线的连接就是如何把存储器芯片和接口芯片挂到系统的三类总线上。存储器芯片和接口芯片与数据总线的连接比较简单，因为是简单系统，对数据总线的负载能力没有特别的要求，所以只要把存储器芯片和接口芯片的数据引脚与数据总线相应各位作并联就可以。连接到芯片上的控制总线不多，常用的有IO/M().R()D().W()R().RESET等信号，这些信号线也都是与各芯片的有关引脚做并联连接。存储器芯片，接口芯片与地址总线的连接原则上是一样的：低地址线与存储器芯片或接口芯片的地址引脚直接并联连接，
8、用来作为芯片内部单元的选择，高位地址线经译码器译码后一般连接到芯片的片选端，作为芯片的选择。一般高位地址线的低位部分作为译码器的译码输入，高位部分则作为译码器译码的许可条件。由于8088CPU的端口地址采用独立编址方式，为了区分是存储器芯片地址还是接口芯片地址，一定要把IO/M()信号参与到芯片的片选端控制。3：系统详细原理说明：3.1 系统简介用8088CPU构成最小模式系统所需要的控制信号由CPU提供，如电路原理图所示，该系统是由8088CPU，时钟信号发生器8284A，地址锁存器74LS373，数据缓冲器74LS245，存储和I/O译码器74LS138以及存储器和I/O接口等电路组成。系
9、统所需要的控制信号等均由8088CPU直接产生。其时钟由8284A时钟信号发生器提供，系统各部件间的信号均通过系统数据总线，地址总线和控制总线进行传输。3.2 8088工作方式简介当把8088的MN/M()X()引脚接到+5V时，8088CPU工作于最小工作方式。所谓最小工作方式，就是系统中只有一个微处理器8088。在这种系统中所有的总线控制信号都直接由8088产生，系统中总线控制逻辑电路被减小到最小，这种方式适合于较小规模的应用。最小方式下，24-31引脚功能：（1）I()N()T()A()中断响应信号（输出，低电平有效）I()N()T()A()是CPU对外设的中断请求的回答信号。对于808
10、8来说，I()N()T()A()信号实际是位于连续周期中的两个负脉冲，在每个中断响应周期的T2、T3和TW状态，I()N()T()A()为低电平。第一个负脉冲通知外围设备的接口，它发出的中断请求已经得到允许；外设接口收到第二个负脉冲后，将中断类型码送往数据总线。（2）ALE地址锁存允许信号（输出，高电平有效）ALE是CPU在每个总线周期的T1状态发出的，其有效电平表示当前在地址/数据复用线上输出的是地址信息，利用它的下降沿把地址信号和B()H()E()信号锁存在74LS373地址锁存器中。ALE不能被浮置。（3）D()E()N()数据允许信号（输出，低电平有效，三态）D()E()N()有效表示
11、CPU准备好接受和发送数据，是CPU提供双向数据收发器74LS245的选通信号，在每个访问存储器或访问I/O周期，或中断相应周期均有效。在DMA下，被浮置为高阻态。（4）DT/R()数据收发信号（输出，三态）在系统使用双向收发器74LS245时，用其控制数据的传送方向。如果DT/R()为高电平，则进行数据发送，如果DT/R()为低电平，则进行数据接收.在DMA下，被浮置为高阻态。（5）M()/IO存储器/IO控制信号（输出，三态）用于区分是访问存储器（低电平），还是访问I/O（高电平），通常M()/IO被接至存储器或接口芯片的片选C()S()端。当DMA时，被浮置为高阻态。（6）WR写信号（输
12、出，低电平有效，三态）WR有效时，表示CPU正在执行存储器或访问存储器。在任何写周期，WR只在T2、T3、TW有效，在DMA时，WR被浮置为高阻态。（7）HOLD总线保持请求信号（输入，高电平有效）它是系统中的其他总线主控部件向CPU发出的请求占用总线的申请信号。（8）HLDA总线保持响应信号（输出，高电平有效）它是CPU对系统中其他总线主控部件向其请求总线使用权的响应信号。3.3 8284时钟信号发生器时钟发生器8284除了提供频率恒定的单相时钟脉冲CLK给CPU外还具有系统复位信号RESET产生电路和准备好信号READY控制电路。如果F/C接+5V，则由FEI输入外加脉冲，如果F/C接地，由X1和X2连接的石英晶体震荡器提供脉冲源，图中有石英晶体振荡器提供输入脉冲给8284.3.4.系统复位信号 图中，由R(560K)、C1(10UF)和D1同8284A组成了系统复位电路，当系统上电工作时，系统电源通过R、C1是RES端电位由低变高，该信号经8284A内部电路处理后，输出的RESET信号作为8088CPU的复位信号。 根据CPU 对RESET 信号的要求，系统上电后8284A输出RESET由低电平变为高电平的复位时间要大于4个时钟周期，因此合理选择R、C1数值是确保8088CPU
