大连海事大学微机原理课程设计实验报告

计算机科学与技术专业2009级

微机原理课程设计任务书

一、课程设计目的

《微机原理与汇编语言》是一门实践性和实用性都很强的课程，本次课程设计是在课程学习结束后，为使学生进一步巩固课堂和书本上所学知识，加强综合能力，充分理解和运用所学到的知识，通过简单的应用系统的设计，提高系统设计水平，启发创新思想。通过本课程设计希望达到以下目地：

✧培养资料搜集和汇总的能力；

✧培养总体设计和方案论证的意识；

✧提高硬件，软件设计与开发的综合能力；

✧提高软件和硬件联合调试的能力；

✧熟练掌握相关测量仪器的使用方法；

✧掌握相关开发软件，仿真软件的使用方法。

二、课程设计内容与要求

1. 设计题目

双机参数采集系统设计

2. 要求

设计一套结构如下图所示的双机参数采集系统。图中上位机负责向下位机下达命令，并对下位机采集的数据进行处理；下位机则根据上位机的命令对工作现场的各种开关量和模拟量参数进行采集，以某种通信方式传递给上位机，接收上位机根据处理结果下达的命令对现场各种设备实施控制。

系统实现按从易到难有如下三种要求：

（1）基本功能：实现参数采集，通信，基本形式的参数显示，其中下位机用数码管显示，上位机用屏幕以数字显示。

（2）扩展功能：在实现基本部分基础上，扩展2路开关信号输入，前端参数采集计算机参数显示为数码管显示。通过开关选择模拟信号回送操作，回送的模拟信号在前端参数采集计算机接口仪器中的D ／A通道输出，后端处理计算机显示两路模拟信号的同时，显示回送的模拟信号值和开关状态显示。（3）发挥功能：在实现扩展部分基础上，后端处理计算机以曲线形式显示两路模拟信号、回送的模拟信号值和开关状态显示。

3. 组织与实施

（1）每组2人，其中2人负责前端系统的参数采集与简单显示功能，并将采集的参数通过通信接口传送给上位机，另外2人负责接收参数，并在屏幕上显示参数。

（2）模拟信号输入：2路（可用试验接口中的电位器模拟）

（3）每路模拟信号的采样时间为5MS，每秒采样200次。

（4）通信接口：自选（可以是串行接口，也可以为并行接口。。。。。）

（5）编程语言：自选（可以是汇编语言，C语言。。。。。。。。。）

（6）撰写设计报告，每组一份，注明每人所书写的部分和所承担的设计任务和工作，提供软件源代码。（7）时间安排：2010年3月1日~2010年3月12日两周。

4. 评分标准

课程设计成绩评定由3部分组成：作品+出勤等40%；答辩30%；设计报告30%。

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，有多少个回路，有几个参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：小键盘要多少个按键，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）考虑本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，可参考国内外同类产品的资料，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板设计(元器件布局和走线等)。

（3）各单元电路板装配，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

实践设计报告的基本内容至少包括封面，正文，附录三部分。课程设计报告要求统一格式，字体工整规范。

1. 封面

格式见附件1

2. 正文

正文是实践设计报告的主体，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)设计过程。包括方案论证，设计原理，创新点以及采用的新技术等；

(4)硬件系统框图与说明；

(5)软件主要模块流程图与说明；

(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。

上交材料一律用A4纸打印，标题3号宋体加粗，小标题4号宋体加粗，正文小4宋体，单倍行距。上交时应同时将最终定稿的电子文档一并拷到指导教师的电脑里。

3. 附录

附录1: 电路原理图

附录2: 源程序及程序注释

附录3: 使用元器件一览表(序号,名称,型号,规格,数量,备注)

附录4: 参考文献，格式如下

[1] 李燕, 宋芳. 多路抢答器设计[J]. 湘潭师范学院学报(自然科学版), 2004,(02)

[2] 舒贞权,任伟利.微机计算机原理[M].西安：西安交通大学出版社，1997

[3] 顾元刚,韩燕.汇编语言与微机原理教程[M].北京：电子工业出版社，2000