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1、个人资料整理仅限学习使用微机原理与接口技术课 程 设 计指导书南通大学计算机科学与技术学院计算机科学与技术学系精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用二零一一年十二月精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用目录1 课程设计的目的和任务12 课程设计指导及要求13 课程设计的主要步骤13.1 总体设计 23.2 硬件设计 24 课程设计报告内容及格式要求25 进度安排 36 课程设计的考核方法及成绩评定
2、37 课程设计题目 3硬件设计题 68 主要参考资料 89 Proteus仿真硬件原理图参考资料8精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用1 课程设计的目的和任务课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课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的重要教案环节。它具有动手、动脑和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个重要教案环节。通过课程设计，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
3、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总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题，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。通过课程设计实践，不仅要培养学生事实求是和严肃认真的工作态度，培养学生的实际动手能力，检验学生对本门课学习的情况，更要培养学生在实际的工程设计中查阅资料，撰写设计报告表达设计思想和结果的能力。2 课程设计指
4、导及要求在课程设计时， 24 人一组，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。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。学生在设计中可以引用所需的参考资料，避免重复工作，加快设计进程，但必须和题目的要求相符合，保证设计的正确。指导教师要引导学生学会掌握和使用各种已有的技术资料，不能盲目地、机械地抄袭资料，必须具体分析，使设计
5、质量和设计能力都获得提高。学生要在老师的指导下制定好自己各环节的详细设计进程计划，按给定的时间计划保质保量的完成个阶段的设计任务。设计中可精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用边设计，边修改，软件设计与硬件设计可交替进行，问题答疑与调试和方案修改相结合，提高设计的效率，保证按时完成设计工作并交出合格的设计报告。3 课程设计的主要步骤课程设计分为硬件设计和软件设计两个部分，其设计过程可以归纳为以下所述的四个步骤：3.1 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
6、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。3.2 硬件设计使用 Proteus 仿真软件，结合课程设计题目，设计硬件原理图，搭建硬件电路，画出程序流程图，编写软件控制程序，实现系统调试。4 课程设计报告内容及格式要求【课程设计报告内容】1、设计题目 在封面注明）2、设计内容 在此部分详细说
7、明所做题目的基本内容和主要功能）3、设计原理及方案 含电路原理图、硬件连接示意图、系统功能框图、程序流程图等）4、汇编源程序代码 关键代码要加必要注释）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用5、实施结果 可给出程序运行界面、实验箱运行结果照片等）6、课程设计体会7、参考文献【格式要求】1、课程设计报告要求书写工整、内容充实、结论正确、符合设计要求。2、报告有封面，其上注明学生班级、姓名、学号、指导教师、提交时间等完整信息。5 进度安排课程设计的题目在课程设计开始之前下达给学生。学生可以在课余时间
8、提前熟悉设计题目，查阅相关资料，确定总体方案，软、硬件功能划分，硬件接口原理图设计，程序设计等工作，为课程设计提前做好准备工作。课程设计时间为1周的班级，完成硬件部分的设计题，每部分以小组为单位各自选1 题完成即可。 每小组 13人）6 课程设计的考核方法及成绩评定考核方法 ：现场验收 占 50%），课程设计报告 占 50%）。考核内容 ：学习态度 出勤情况，平时表现等）、方案合理性、程序编制质量、演示效果、答辩情况及设计报告质量。成绩评定 ：优，良，中，及格，不及格。特别说明 ：如发现抄袭，按照不及格处理。7 课程设计题目【选题说明】每 13 个同学组队，分组设计，一组一题。可从上述题目中任
9、选1 题，也可自拟题目，例如硬件应用中对多道题目的要求自行组合，由教师审核通过后，酌情划级。如出现多组同题，每多一组，最后得分降一级实施方案不同者例外）。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用【题目标记说明】 全组最高分：中，其他人降一级。全组可能最高分：良，其他人降一级。全组最高分：良，其他人降一级。全组可能最高分：优，其他人降一级。全组最高分：优，其他人降一级。标记符号个数标明可获最高分人数。硬件设计题目总体要求： 根据题意自行设计电路，在实验箱上连接线路并编写相关汇编程序，调试成功。题目一
10、交通灯控制系统1利用 8253定时， 8255设计电路，实现十字路口交通灯模拟控制。2实现能自动控制和手动应急控制。）3实现能随时可以调整自动模式的绿灯和红灯时间。）题目二利用 D/A 产生波形1利用 D/A 设计一个波形发生器，能分别产生三角波、正弦波、锯齿波和方波。功能实现）2能利用按键 自行定义）进行输出波形选择。）题目三利用 D/A 设计一个三角波发生器精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用可利用键盘改变其输出波形的幅值。例如，可利用15这 5个数字键改变其输出波形的幅值，当按下15数字
11、键时使 D/A 输出幅值从 1V 增加到 5V。开关控制） 按键控制）题目四实现特定功能的键盘及LED 显示了解键盘及 LED 显示接口原理，设计实验电路图完成以下功能：1. 按 1 键显示年；2. 按 2 键显示月日；3. 按 3 键显示 GOOD ；以上 3 个功能实现）4. 按 4 键数码管由左到右字符 “0”循环显示。 4个功能实现）5自行设计特效显示功能。4个功能实现并加做此功能）题目五温度采集及显示控制1利用 A/D 转换器，实现温度采集并在数码管上显示保留 1 位小数） ）。2用红绿灯指示温度范围。温度在给定范围内，绿灯亮；若超过指定温度，红灯显示警告。2功能实现）题目六编程实现
12、步进电机的控制1查找资料，了解步进电机的性能及原理，写出控制方法。2实现步进电机的正、反转功能。）题目七直流电机调速系统1了解直流电机闭环调速的方法。2实现直流电机由慢到快，再由快到慢的变速的功能。）题目八 LED 七段数码管数字钟设计并完成LED 七段数码管数字钟电路，数字钟显示格式为：HH：MM ：SS。要求：具有通过键盘能够调整时、分、秒的功精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用能。）题目九花式跑马灯要求自行设计电路并连线，实现具有5 种以上花式的跑马灯。 开关选择 ）按键选择） 带定时按
13、键选择） 利用 8259芯片实现触发式控制）题目十显示牌利用七段数码管显示制作人员。功能实现） 按键切换自行设计的效果）题目十一闪烁灯利用 8253实现闪烁灯效果。 功能实现 ）带闪烁时间控制） 简易定时功能） 利用七段数码管辅助，实现定时设定功能）题目十二利用 D/A 芯片实现电机转速控制利用 D/A 芯片实现电机转速控制。要求可以通过输入选择电机转速的档位。开关实现多档位转速选择）按键实现多档位转速选择） 带 LED 显示实现多档位转速选择）带七段数码管显示实现多档位转速选择）带测速电机转速控制）题目十三利用 A/D 芯片实现电压测定系统要求显示电压值。 二进制值的 LED 显示 ）七段数
14、码管显示，按精度判分）题目十四多设备状态监视系统设计一多设备状态监视系统，多设备状态可用开关模拟。若发现一台异常，低电平变高电平，报警指示灯亮），一旦恢复，撤除报警。可用 8255A 的做为 8 个状态监视输入和 8 个报警指示灯输出端口，也可用中断实现状态异常检测。功能实现）题目十五电子钟利用 8253定时器设计一个电子钟，并定义一个启动键。当按下该键时电子时钟从当前设定值开始走时。功能实现） 带时间调整） 带闹钟提示，可以利用LED 提醒）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用题目十六电子秒
15、表设计一个可任意启动 /停止的电子秒表，要求用6位 LED 数码显示，计时单位为1/100秒。利用功能键进行启 /停控制。其功能为：上电后计时器清0，当第一次 或奇数次）按下启 /停键时开始计数。第2次或偶数次）按下该键时停止计时，再一次按启/停键时清零后重新开始计时。可用开关控制，也可用按键控制。开关控制） 按键控制）题目十七温度测控系统利用 ADC0809 采用中断方式设计一个温度测控系统，在七段数码管上显示温度值，并根据测试的温度进行控制。当检测温度到达温度上限 60时启动直流电动机，而温度低于下限30时停止电动机。数码管上的显示内容为：XX C采用十进制显示） 温度值在数码管上显示）全
16、部功能实现）题目十八函数发生器利用 D/A 设计一个函数发生器，可利用按键选择输出波形，能分别产生三角波、阶梯波每阶梯 1V）、正向锯齿波、负向锯齿波和方波。可利用自行定义的按键进行输出波形选择，同时将当前输出波形代号显示在LED 上左边位）： 0为方波、 1为正向锯齿波、2为负向锯齿波、 3 为三角波、 4为阶梯波。 开关控制） 按键控制） 幅值可调）题目十九压力测控系统对压力传感器的信号进行检测。当压力低于30pa时，黄灯闪烁；当压力高于150pa时，红灯闪烁，闪烁周期为1 秒。功能实现）基本功能实现并在数码管显示压力值，格式为P=XXX ，）前面 2 功能实现，并可手动设定压力临界值）。
17、题目二十电压报警器设计一个电压报警器，要求采集实验箱提供的05V 的电压，当输入电压在3V 以内，显示电压值，如2.42。当输入电压超过3V，显示 ERR，并报警。电压值可在七段数码管显示，点阵广告屏显示或液晶屏显示。报警形式自行设计，可用灯光闪烁表示，蜂鸣器鸣响报警等形式。 电压值以一种方式正确显示，无报警）电压值以一种方式正确显示，且有一种形式的报警）电压值以2种方式正确显示，且有2种形式的报警） M 电子工业出版社，2008 5张弥左 ,王兆月 ,邢立军等 .微型计算机接口技术 .北京：机械工业出版社9 Proteus硬件原理图参考资料并行接口芯片8255A 的应用键盘与数码管精选学习资
18、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用Proteus电路设计91 构建译码电路精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用本实例中，不采用层次电路图，而是直接在主电路图中搭建译码电路，如上图所示。选用IO3 作为 8255A 的片选地址线，从而可见8255A 的起始地址为
19、 30H。92 应用电路对于 8255A 的 3 个并行口，选用C 口的低4位和高4 位分别接4 4 键盘的行列信号线，选用B 口接 LED ，选用A 口驱动数码管，数码管采用静态共阴极接法。实现当有一按键按下时，LED 和数码管均能显示其按键值。数码管与键盘实验电路分别如图9-2 和图 9-3 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用图 9-2 数码管实验电路原理图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 17 页个人资料
20、整理仅限学习使用图 9-3 键盘实验电路原理图本例结合 8255A 的使用，说明翻转法行列式键盘的运用及七段数码管的工作原理。该电路用到的仿真元件信息见表9-1。表 9-1 键盘实验电路元件清单元 件 名 称所 属 类所 属 子 类功 能 说 明8086Microprocessor ICsi86 Family微处理器74LS373TTL 74LS seriesFlip-Flops & Latches三态输出的八D 透明锁存器74LS02TTL 74LS seriesGate & Inverters与非门74154TTL 74 seriesDecoders4-16 译码器74273TTL 74
21、seriesFlip-Flops & Latches八 D 型触发器 带清除端）4078CMOS 4000 seriesGate & Inverters8输入与非门8255AMicroprocessor ICsPeripherals可编程 24 位接口LED-GREENOptoelectronicsLEDs绿色 LED 发光管NOTSimulator PrimitivesGates非门BUTTONSwitches & RelaysSwitch按钮7SEG-COM-CATHODOptoelectronics7-Segment Displays七段红色共阴极数码管RESResistors电阻精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 17 页个人资料整理仅限学习使用精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 17 页
