第一章 微机应用系统课程设计目的意义和任务
微机原理课程设计
设计题目的注意事项
安全性
在设计过程中,需要考虑系统的 安全性。特别是在涉及到控制、 信号处理等应用时,需要采取必 要的安全措施,如防电击、防干
扰等。
可靠性
微机系统常常需要长时间稳定运 行,因此需要充分考虑系统的可 靠性。在设计时应该选择质量可 靠的材料和器件,并进行充分的
测试和验证。
可维护性
为了方便系统的维护和升级,应 该注重设计的模块化和可扩展性。 同时,应该提供必要的技术文档 和使用说明,以便于日后的维护
• 展望:未来微机原理课程设计可以引入更多新技术和实验设备,如人工 智能、物联网等,以培养学生的创新能力和适应未来发展的能力。同时, 应关注学生的个性化需求和学习差异,提供更多元化的学习资源和指导 方式。
THANKS
感谢观看
和使用。
04
课程设计实施过程
设计方案的制定
确定设计目标
明确课程设计的目的和要求,确定设计的功能和性能指标。
调研与资料收集
收集相关资料,了解微机原理的基本知识和技术,为后续设计提供 参考。
制定设计方案
根据设计目标,制定出合理的硬件和软件设计方案,包括系统结构、 电路原理图、软件流程图等。
硬件电路的设计与实现
提供更多关于汇编语言的资料和练习 题,帮助学生熟悉汇编语言的语法和 指令集。
问题二
部分学生在硬件连接和调试过程中遇 到问题。
解决方案
加强实验指导和现场演示,确保学生 正确连接硬件并掌握调试技巧。
问题三
部分学生对微机原理的理解不够深入。
解决方案
在课程设计中增加更多理论讲解和案 例分析,帮助学生理解微机原理的基 本概念和工作机制。
指令由操作码和操作数组成,操作码指定要执行的操作,操作数 指定操作数。
矩形波、正弦波、三角波的汇编语言设计
计课程设计任务书目录第一章微机应用系统课程设计的目的意义 (2)1. 1设计目的 (2)1.1课程在教学计划中的地位和作用 (2)第二章信号发生器系统软硬件设计任务 (3)2.1设计容及要求 (3)2.2课程设计的要求 (3)第三章总体设计方案 (3)3. 1设计思想 (3)3.2 总体设计流程图 (4)第四章硬件设计 (4)4.1硬件设计概要 (4)4.2所用到的芯片及其各自功能说明 (4)4.3硬件电路设计系统原理图 (6)第五章软件设计 (7)5.1流程图及其说明 (7)5.2源程序及其说明 (8)第六章软件系统的使用说明 (15)第七章收获、体会 (15)附录参考文献 (15)第一章微机应用系统课程设计的目的意义1.1设计目的通过该课程的学习使学生对微机系统有一个全面的了解、掌握常规芯片的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法,进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
本设计主要能够完成对制定波形的形成,可以通过输入来改变频率。
此信号发生器可以很好的运用于有需要的场合。
1.2课程在教学计划中的地位和作用《微型计算机原理与接口计数》课程是我们测控技术专业在这个学期学的一门基础课程。
通过该课程的学习使我们对微机系统有一个基本的了解、掌握常规芯片的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法。
《微机应用系统设计与综合实验》是结合本学期的课程开设的一门实习,它的主要目的:通过课程设计还要进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
计算机科学在应用上得到飞速发展,因此,学习这方面的知识必须紧密联系实际:掌握这方面的知识更要强调解决实际问題的能力。
同学们要着重学会面对一个实际问题,如何去自己收集资料,如何自己去学习新的知识,如何自己去制定解决问题的方案并通过实践不断地提髙分析和解决问题的能力。
第二章设计任务2. 1设计容及要求本设计综合应用D/A转换器、定时器/计数器电路,中断技术:通过PC机定时,产生:锯齿波、三角波、正弦波等模拟信号输出,信号频率可通过PC机键盘调节。
微机应用课程设计》教案宿州学院
《微机应用课程设计》教案第一章:微机应用基础1.1 微机概述介绍微机的定义、发展历程和分类讲解微机的基本组成原理和硬件结构1.2 操作系统介绍介绍操作系统的基本功能和作用讲解常见的操作系统,如Windows、Linux等1.3 微机软件开发工具介绍常见的微机软件开发工具,如Eclipse、Visual Studio等讲解如何选择合适的开发工具进行微机应用开发第二章:微机系统硬件设计2.1 微机硬件设计基础介绍微机硬件设计的基本原则和方法讲解微机硬件设计中常见的硬件组件和接口技术2.2 微机主板设计介绍主板的设计原则、结构和常见主板芯片组讲解如何进行主板布局设计和信号完整性分析2.3 微机外设接口设计介绍常见的微机外设接口,如USB、IDE、SATA等讲解如何设计和实现微机与外设之间的接口电路第三章:微机系统软件设计3.1 微机软件设计基础介绍微机软件设计的基本原则和方法讲解微机软件设计中常见的软件架构和编程语言3.2 微机操作系统开发介绍操作系统的核心组件,如进程管理、内存管理、文件系统等讲解如何开发一个简单的微机操作系统3.3 微机应用程序开发介绍微机应用程序的开发流程和方法讲解如何使用常见的微机软件开发工具进行应用程序开发第四章:微机应用系统集成与调试4.1 微机系统集成介绍微机系统集成的基本原则和方法讲解如何将微机硬件和软件进行有效的集成4.2 微机系统调试介绍微机系统调试的基本方法和技巧讲解如何进行微机系统硬件调试和软件调试4.3 微机系统性能评估介绍微机系统性能评估的基本方法和指标讲解如何评估微机系统的性能和稳定性第五章:微机应用案例分析5.1 微机在工业控制中的应用介绍微机在工业控制领域的应用案例讲解如何利用微机实现工业控制系统的自动化5.2 微机在网络通信中的应用介绍微机在网络通信领域的应用案例讲解如何利用微机实现网络通信系统的搭建和优化5.3 微机在嵌入式系统中的应用介绍微机在嵌入式系统领域的应用案例讲解如何利用微机实现嵌入式系统的开发和应用第六章:微机系统接口技术6.1 串行通信接口介绍串行通信的基本概念和标准讲解RS-232、RS-485等串行通信接口的设计和应用6.2 并行通信接口介绍并行通信的基本概念和标准讲解parallel port、PCI等并行通信接口的设计和应用6.3 常用外设接口技术介绍USB、I2C、SPI等常用外设接口技术讲解这些接口技术在微机系统中的应用和实现方法第七章:微机系统中的数据采集与处理7.1 模拟信号采集介绍模拟信号采集的基本原理和方法讲解模数转换器(ADC)的选择和应用7.2 数字信号处理介绍数字信号处理的基本原理和方法讲解微机系统中数字信号处理技术的应用7.3 数据采集与处理的实例分析分析实际应用中数据采集与处理的案例讲解如何利用微机系统实现高效的数据采集与处理第八章:微机系统的安全与保护8.1 微机系统的硬件保护介绍微机系统硬件保护的基本方法和策略讲解过流、过压、短路等硬件保护技术的实现8.2 微机系统的软件保护介绍微机系统软件保护的基本方法和策略讲解版权保护、防病毒等软件保护技术的实现8.3 微机系统安全与保护的实例分析分析实际应用中微机系统安全与保护的案例讲解如何利用微机系统实现安全和保护的目标第九章:微机应用系统的可靠性设计9.1 可靠性基本概念介绍可靠性的基本概念和度量指标讲解可靠性模型和可靠性分析方法9.2 微机系统可靠性设计介绍微机系统可靠性设计的基本原则和方法讲解如何进行微机系统的可靠性设计和优化9.3 可靠性测试与验证介绍可靠性测试的基本方法和工具讲解如何进行微机系统的可靠性测试与验证第十章:微机应用系统的案例分析与实践10.1 综合案例分析分析具体的微机应用系统案例讲解案例中的系统设计、开发和实施过程10.2 实践项目设计与实现提供一个微机应用系统的实践项目讲解项目的设计、开发和实施方法10.3 课程设计总结与展望总结微机应用课程设计的学习内容展望微机应用技术的未来发展前景重点和难点解析重点环节1:微机的基本组成原理和硬件结构微机的基本组成原理包括中央处理器(CPU)、内存、输入/输出设备等。
微机原理与应用的课程设计
微机原理与应用的课程设计一、课程设计的背景与目的•背景:随着计算机技术的快速发展,微机原理与应用已成为计算机科学与技术专业中的一门基础课程。
通过该课程的学习,可以了解微机的基本原理、体系结构和工作原理,并掌握常用的微机操作系统和应用软件的使用方法,为今后的计算机专业学习打下坚实的基础。
•目的:本课程设计旨在加深学生对微机原理与应用知识的理解和运用能力,通过实践操作与项目设计,提升学生的解决问题的能力和实践创新的能力。
二、课程设计的内容及要求1. 学习内容•汇编语言程序设计:学习汇编语言的基础知识,掌握汇编语言的基本指令和程序设计方法。
•微处理器体系结构:了解微处理器的结构组成、寄存器和指令系统,并能进行相应的编程实验。
•操作系统和应用软件:学习操作系统的原理和常见的应用软件的使用方法,如Windows操作系统、MS Office办公软件等。
2. 课程设计要求•设计一个基于汇编语言的小项目,要求能够运行在微机上,如字符画生成器、简单计算器等。
•在设计过程中,要求考虑程序的可读性、效率和稳定性,合理选择数据结构和算法。
•增加额外的创新元素,如界面设计、交互方式、多功能等,提升项目的实用性和创造性。
三、课程设计的实施步骤1.确定课程设计的题目和要求,明确设计的目标和学习内容。
2.学习汇编语言的基础知识,熟悉汇编语言的指令和编程方法。
3.了解微处理器的体系结构,学习寄存器和指令系统的使用。
4.设计项目的整体结构,确定需要实现的功能和界面设计。
5.编写代码,进行测试和调试,确保程序运行的正确性和稳定性。
6.对项目进行改进和优化,增加创新元素,提升项目的实用性和创造性。
7.编写课程设计报告,详细记录设计的过程、实施步骤和遇到的问题及解决方法。
8.进行项目展示和答辩,让其他同学和老师了解和评价项目的设计与实现。
四、课程设计的评分标准•设计难度与功能创新性:30%•代码完整性与可读性:30%•界面设计与操作方式:20%•实现效果与稳定性:10%•报告书写与答辩表现:10%五、课程设计的意义与影响•培养学生的实践操作能力和创新能力,提高解决问题的能力。
微型计算机技术及应用第三版课程设计
微型计算机技术及应用第三版课程设计一、设计目的本次课程设计的目的是帮助学生熟悉微型计算机系统的基本组成部分、工作原理和使用方法,掌握微型计算机系统的基本操作,培养学生技术实践能力和团队合作能力。
二、设计内容根据上述设计目的,本次课程设计主要包括以下内容:1.微型计算机系统的概述2.微型计算机的组成部分及其工作原理3.操作系统的安装和配置4.软件的安装和使用5.应用程序的开发和调试2.1 微型计算机系统的概述在本部分,我们将会对微型计算机系统进行一个全面的概述,介绍其基本特点、历史发展和应用领域等内容,让学生对微型计算机系统有一个更加深入的了解。
2.2 微型计算机的组成部分及其工作原理在本部分,我们将会对微型计算机系统的组成部分进行详细介绍,包括中央处理器、主板、内存、硬盘、显卡等部分,并且对其工作原理进行具体解释。
2.3 操作系统的安装和配置在本部分,我们将会介绍微型计算机系统的操作系统,如Windows、Linux等,让学生掌握系统安装的方法,并能够对操作系统进行基本的配置。
2.4 软件的安装和使用在本部分,我们将会介绍微型计算机系统中的一些常用软件,如Office办公软件、Photoshop图像处理软件等,并进行具体的安装和使用操作。
2.5 应用程序的开发和调试在本部分,我们将会对一些简单的应用程序进行开发和调试,让学生学会使用一些开发工具如Visual Studio等,并能够熟悉应用程序开发的基本流程。
三、设计步骤为了让学生更好地掌握微型计算机系统的使用方法,本次课程设计需要按照以下步骤进行:3.1 组队选题每个小组需要从以下选题中选择一个进行研究和完成:1.基于Windows操作系统的网络管理工具的研究2.基于C++的简单游戏开发3.基于Python的数据分析与可视化4.基于HTML、CSS和JavaScript的网页设计与制作3.2 实验操作1.组队学生将会对自己选定的课题进行深入研究,理解其基本原理和技术实现方法。
[教学设计]《微机应用课程设计》精品教案
《微机应用课程设计》课程(1)课程基本信息:(2)课程进度计划表(3)教案正文引言:《微机应用课程设计》是一个应用型比较轻的课程,软硬件结合、体积小,容易嵌入到各种应用系统中。
得到广泛应用。
从工业自动化、自动控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等方面,直到国防尖端技术领域,微机都发挥着十分重要的作用。
本课程主要锻炼学生动手能力,学会设计微机的最小系统。
第一阶段:1节——2节本阶段主要完成以下几项工作:1、介绍《微机应用课程设计》的性质,授课方式,利用的知识和涉及的课程,完成方法,实施步骤,引领学生回顾所学的知识,指导学生根据自己的知识结构、兴趣爱好、职业规划等选定课程设计的题目。
题目清单如下:题目1:微机控制的顺序控制系统;题目2:汽车倒车测距仪;题目3:机械手专用控制器的设计;题目4:家用电热淋浴器控制器的设计;题目5:公共场所安全报警系统;题目6:微型机控制的自动钻床系统;题目7:交通灯控制系统;题目8:温度多路数据采集系统;题目9:小型自动售货机计算可控制系统;题目10:步进电机控制系统;题目11:多功能密码锁;题目12:微型计算机退火炉温度控制系统;题目13:微机控制的顺序控制系统;题目14:花样跑马灯霓虹灯控制;题目15:PWM电压转换驱动直流电机控制;题目16:多路压力采集系统设计;题目17:LED点阵显示;题目43 数字音乐盒的设计题目19:单片机控制直流电动机;题目20:CAN总线节点设计;题目21:智能洗衣机控制器设计;题目22:智能电饭煲控制器设计;题目23:电子密码锁设计;题目24:全双工串口通信设计;题目25 智能电子钟(LCD显示)题目26 电子时钟(LED显示)题目27 秒表设计题目28 定时闹钟题目29 音乐倒数计数器题目30 基于数字温度传感器的数字温度计题目31 基于热敏电阻的数字温度计题目32 单片机控制步进电机题目33 波形发生器设计题目34 电容、电阻参数单片机测试系统的设计题目35 数字频率计题目36 8位竞赛抢答器的设计题目37 单词记忆测试器程序设计题目38 数字电压表设计题目39 可编程作息时间控制器设计题目40 节日彩灯控制器的设计题目41 双机之间CAN总线串行通信设计题目42 电子琴设计2、学生可以自拟题目,但是必须同老师讨论,经过老师的允许方可进行。
微机课程设计报告
微机课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 理解微机的基本组成、工作原理及各部件的功能;2. 掌握微机编程的基本语法和常用指令;3. 学会使用微机进行简单的数据采集、处理和输出。
技能目标:1. 能够独立完成微机的基本操作和编程;2. 能够运用所学知识解决实际问题,设计简单的微机控制系统;3. 能够进行团队协作,共同完成微机课程设计项目。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对微机技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的创新意识和实践能力,提高解决实际问题的信心;3. 培养学生良好的团队协作精神和沟通能力,增强集体荣誉感。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重理论知识与实际操作的结合。
学生特点:本年级学生具备一定的电子技术基础和编程能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探究,提高学生的实践操作能力和创新能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
在教学过程中,关注学生的学习反馈,及时调整教学策略,确保课程目标的达成。
二、教学内容根据课程目标,本课程教学内容分为以下三个部分:1. 微机基本原理与组成- 教材章节:第一章 微机系统概述- 内容:微机的发展历程、基本组成(CPU、存储器、输入输出接口等)、工作原理及性能指标。
2. 微机编程与控制- 教材章节:第二章 微机编程基础、第三章 微机接口技术- 内容:编程语言(汇编语言、C语言)、常用指令、程序结构、接口技术、中断处理等。
- 实践项目:设计简单的微机控制系统,如温度控制器、交通灯控制系统等。
3. 微机应用案例分析- 教材章节:第四章 微机应用系统- 内容:微机在工业控制、智能家居、物联网等领域的应用案例。
- 实践项目:分析并仿照实际应用案例,设计具有实际意义的微机应用系统。
教学进度安排:- 第1周:微机基本原理与组成- 第2-3周:微机编程与控制- 第4-5周:微机应用案例分析及实践项目设计教学内容确保科学性和系统性,注重理论与实践相结合,引导学生通过实践项目,将所学知识应用于实际问题中,提高学生的综合能力。
微型计算机应用系统的课程设计报告
课程设计课程名称微机原理课程设计与实践题目名称微型计算机应用系统的设计2012年 3 月 15日实验的任务书计算器(1)(一)目的(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。
(二)设计要求及设计程序课程设计内容上机编程来译码。
1.1第一个程序的流程图1.2源程序STACK SEGMENT STACKDW 64 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENTTAB1 DB 05H,09H,0FH,0CH ;设置四位查询位TAB2 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ;设置0~F的十六位数码管段码DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV AL,80H ;8255A初始化OUT 63H,ALL1: MOV DL,0F7HMOV SI,OFFSET TAB1MOV CX,0004HL2: MOV AL,DL ;位码送给ALOUT 61H,ALMOV AL,[SI]MOV BX,OFFSET TAB2 ;查表取出数码管的段码XLAT TAB2OUT 60H,AL ;查表的段码送A口显示INC SIROL DL,01H ;下个要显示的数码管位码 CALL TIMELOOP L2JMP L1TIME: PUSH AX ;延时程序PUSH CXMOV CX,0002HTIME1: MOV AX,0300HTIME2: DEC AXJNZ TIME2LOOP TIME1POP CXPOP AXRETCODE ENDSEND START二、2.1将8个键按实验室要求定义键值,按任意键在显示器上显示对应键值,2.2 流程图2.3源程序:STACK SEGMENT STACKDW 64 DUP (?)STACK ENDSDATA SEGMENTVAR1 DB 0BFH,0DFH,0EFH,0F7HVAR2 DB 3FH,3FH,3FH,3FH,3FHVAR3 DB 00H,00H,00H,00H,00HTABL DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07HDB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV AL,89HOUT 63H,AL ;8255A初始化STT: MOV AL,00H ;键盘测试OUT 61H,ALNEXT: IN AL,62HAND AL,82HCMP AL,82HJNZ KEYABCCALL DISP ;调用显示程序 JMP STT;--------------------------------------------------------------------- KEYABC: CALL TIME ;延时,去抖动IN AL,62HAND AL,82HCMP AL,82HJNZ KEY_7JMP STTKEY_7: MOV AL,0F7H ;键盘扫描识别OUT 61H,ALIN AL,62HTEST AL,02HJNZ KEY_ACALL KEY7JMP STTKKEY_A: TEST AL,80HJNZ KEY_1CALL KEYAJMP STTKKEY_1: MOV AL,0EFHOUT 61H,ALIN AL,62HTEST AL,02HJNZ KEY_FCALL KEY1JMP STTKKEY_F: TEST AL,80HJNZ KEY_BCALL KEYFJMP STTKKEY_B: MOV AL,0DFHOUT 61H,ALIN AL,62HTEST AL,02HJNZ KEY_6CALL KEYBJMP STTKKEY_6: TEST AL,80HJNZ KEY_ECALL KEY6JMP STTKKEY_E: MOV AL,0BFHOUT 61H,ALIN AL,62HTEST AL,02HJNZ KEY_9CALL KEYEJMP STTKKEY_9: TEST AL,80HJNZ KEY_01CALL KEY9KEY_01: JMP STTK;---------------------------------------------------------------------;按键7处理子程序KEY7: CALL LP1 ;低4位字节前移MOV AL,07HMOV [DI+4],ALLEA BX,TABL ;查表取出要显示数字的数码管段码XLAT TABLMOV [SI+4],ALCALL DISP ;显示RET ;返回;--------------------------------------------------------------------- KEYA: CALL LP1 ;按键A处理子程序MOV AL,0AHMOV [DI+4],ALLEA BX,TABLXLAT TABLMOV [SI+4],ALCALL DISPRET;--------------------------------------------------------------------- KEY1: CALL LP1 ;按键1处理子程序MOV AL,01HMOV [DI+4],ALLEA BX,TABLXLAT TABLMOV [SI+4],ALCALL DISPRET;--------------------------------------------------------------------- KEYF: CALL LP1 ;按键F处理子程序MOV AL,0FHMOV [DI+4],ALLEA BX,TABLXLAT TABLMOV [SI+4],ALCALL DISPRET;--------------------------------------------------------------------- KEYB: CALL LP1 ;按键B处理子程序MOV AL,0BHMOV [DI+4],ALLEA BX,TABLXLAT TABLMOV [SI+4],ALCALL DISPRET;--------------------------------------------------------------------- KEY6: CALL LP1 ;按键6处理子程序MOV AL,06HMOV [DI+4],ALLEA BX,TABLXLAT TABLMOV [SI+4],ALCALL DISPRET;--------------------------------------------------------------------- KEYE: CALL LP1 ;按键E处理子程序MOV AL,0EHMOV [DI+4],ALLEA BX,TABLXLAT TABLMOV [SI+4],ALCALL DISPRET;--------------------------------------------------------------------- KEY9: CALL LP1 ;按键9处理子程序MOV AL,09HMOV [DI+4],ALLEA BX,TABLXLAT TABLMOV [SI+4],ALCALL DISPRET;--------------------------------------------------------------------- LP1: MOV CX,0004H ;数据移位保存子程序(前移四位)MOV SI,OFFSET VAR2MOV DI,OFFSET VAR3LP2: MOV AL,[SI+3]MOV [SI+4],ALMOV AL,[DI+3]MOV [DI+4],ALDEC SIDEC DILOOP LP2RET;--------------------------------------------------------------------- DISP: MOV SI,OFFSET VAR1 ;显示子程序MOV DI,OFFSET VAR2MOV CX,0004HDIR: MOV AL,[SI]OUT 61H,ALMOV AL,[DI]OUT 60H,ALCALL TIMEINC SIINC DILOOP DIRRET;--------------------------------------------------------------------- TIME: PUSH AX ;延时程序PUSH CXMOV CX,0002HTIME1: MOV AX,0300HTIME2: DEC AXJNZ TIME2LOOP TIME1POP CXPOP AXRET;--------------------------------------------------------------------- STTK: CALL DISP ;放键测试程序MOV AL,00HOUT 61H,ALIN AL,62HAND AL,82HCMP AL,82HJNZ STTKJMP STTCODE ENDSEND START三计算器程序3.1要求:1.在显示器上显示任意四位十六进制数2.将8个键按实验室要求定义键值,按任意键在显示器上显示对应键值,要求显示值能够左移。
直流电动机变频调速及方向控制设计
中南大学微机应用系统设计与综合实验设计报告设计题目直流电动机变频调速及方向控制设计指导老师王海波吴同茂设计者专业班级设计日期 2010年12月23~2011年1月13日目录第一章微机应用系统课程设计的目的意义 (1)1.1 设计目的 (1)1.2课程在教学计划中的地位和作用 (2)第二章直流电动机变频调速及方向控制设计 (3)2.1 设计内容及要求 (3)2.2 课程设计的要求 (4)第三章总体设计方案 (5)3.1 设计思想 (5)3.2 总体设计流程图 (6)第四章硬件设计 (7)4.1 硬件设计概要 (7)4.2 硬件电路设计系统原理图及其说明 (11)第五章软件设计 (13)5.1 流程图及其说明 (13)5.2 软件系统的使用说明 (16)5.3 源程序及其说明 (18)第六章系统调试与使用 (20)6.1 系统调试 (20)6.2 使用说明 (22)第七章收获、体会 (23)参考文献 (32)第一章微机应用系统课程设计的目的意义1.1 设计目的《微型计算机原理与接口技术》课程设计是测控专业本科生必修的一门技术基础课。
通过本课程设计,让学生对微机系统有一个全面的理解,对典型数字接口电路的应用技术有一个较深入的理解和掌握,并对应用系统进行硬件原理和软件编程进行分析、设计和调试,达到基本掌握简单微型计算机应用系统软硬件的设计方法,提高项目开发能力的目的。
要求同学们能够独立完成课题,写出课程设计说明书,画出电路原理图,说明工作原理,编写设计程序和程序流程图。
1.2课程在教学计划中的地位和作用微机原理及其应用课程设计》课程是测控技术专业本科生必修的一门技术基础课程。
通过该课程的学习使学生对微机系统有一个全面的了解、掌握常规芯片的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法。
为了使我们微机应用课程设计目标更明确,要求更具体,学生收获更大,我们特编写课程设计指导书,学生可根据本人的爱好任选其中一个课题,要求独立完成课题,写出课程设计说明书,画出电路原理图,说明工作原理,画出电路板图,编写程序及程序流程图。
中南大学微机应用系统设计与综合实验(实践)课程设计任务书
自动化、智能11级《微机应用系统设计与综合实验(实践)》课程设计任务书一、课程设计目的《微机应用系统设计与综合实验(实践)》课程设计是自动化、智能专业本科生的必修课。
通过本课程设计,让学生对微机系统有一个较全面的理解,对典型数字接口电路的应用技术有一个较深入地掌握,综合了对应用系统的硬件原理和软件编程的分析、设计和调试,达到基本掌握简单微型计算机应用系统软硬件的设计方法,提高项目开发能力的目的。
要求同学独立完成课题,写出课程设计说明书,画出电路原理图,说明工作原理,画出电路印制板图,编写设计程序及程序流程图。
希望同学们认真阅读课程设计任务书,认真查阅资料,完成好上机调试,圆满完成本次课程设计。
二、课程设计内容及要求A组题型:完成基于80x86CPU为核心控制器的具备基本I/O接口功能的硬件电路系统原理图设计、PCB电路设计和软件编程设计。
基本I/O接口电路应包括:锁存器、缓冲器、地址译码器、8255接口、8253接口、A/D (D/A)转换电路、串行接口电路等;软件功能要求完成基本I/O接口电路控制和串口通信功能调试。
设计题1:信号发生器功能程序设计(限2-3人)设计要求:(1)、硬件电路基于80x86微机的接口电路;(2)、分别用C语言或汇编语言或VC++编程完成硬件接口功能设计;(3)、程序功能要求:小键盘给定、数码管(屏幕)显示,并产生对应信号波形(D/A)输出(信号波形包括正弦波、三角波、方波、锯齿波)、输出信号波形幅度、频率可调。
(注意:按键数量应尽量少)。
(4)、具备本地及远程(串行方式)监测功能。
设计题2:信号检测与显示功能设计(限2-3人)设计要求:(1)、硬件电路基于80x86微机接口电路的采样接口电路;(2)、分别用C语言或汇编语言或VC++编程完成硬件接口功能设计;(3)、程序功能要求:小键盘给定、数码管(屏幕)显示,完成对数字开关量和模拟量的采样和显示;(4)、具备本地及远程(串行方式)监测功能。
微型计算机原理及应用教学设计
微型计算机原理及应用教学设计背景随着计算机科技的快速发展,微型计算机已经成为人们生活工作中不可或缺的一部分,特别是在教育领域中,微型计算机也逐渐被广泛应用。
微型计算机教学已成为现代教育中一项必不可少的课程。
然而,在微型计算机教学设计中,常常出现教学内容不充分、教学方法单一等问题,使得学生无法真正地理解和应用微型计算机知识。
因此,我们需要进行微型计算机原理及应用教学的设计,使得学生能够深刻理解计算机的基础知识,掌握其应用技巧,并将所学知识应用到实际工程中。
教学目标本教学设计旨在帮助学生:•掌握微型计算机组成原理以及计算机操作系统的概念和功能。
•熟练运用微型计算机常见的软件和工具。
•具备使用微型计算机进行日常工作、学习和娱乐的技能。
教学内容第一章微型计算机概述本章主要介绍微型计算机的概念、分类以及历史发展及应用现状。
第二章微型计算机硬件本章主要介绍微型计算机的硬件组成、内存与存储器介绍、设备驱动等基础知识。
第三章微型计算机操作系统本章主要介绍微型计算机操作系统的概念、常见操作系统的种类,以及操作系统的安装及升级。
第四章微型计算机应用本章主要介绍微型计算机各种软件和工具的使用方法。
如:操作系统的功能应用、办公软件、媒体工具、网络工具及其应用等。
教学方法本教学设计采用项目化教学方法,以课程设计为主线来进行教学。
通过分组合作方式进行,每个小组需自行确定课题、研究课题并进行实验,最后进行演示。
同时,采用多媒体教学方法,运用PPT、视频等进行讲授,培养学生的主动学习能力。
教学评价通过实现教学目标,评价学生的综合能力。
评价方法分为成绩考核、小组互评、个人定位及策略建议等。
其中,成绩考核是教师对于学生在教学中所表现的学习情况进行的一种定量评价,而小组互评和个人定位则是一种较为全面和科学的评价方法,既可以了解学生的学习情况,也可以帮助学生进行自我调整和优化。
同时,策略建议可以帮助学生更好地规划自己未来的发展方向,提高其综合素质和人才能力。
微机原理及应用课程设计指导书
微机原理及应用课程设计指导书《微机原理及应用》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《微机原理及应用》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。
《微机原理及应用》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。
微机技术应用原理课程设计
微机技术应用原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解微机技术的基本原理,掌握微机硬件组成、工作流程及各部件功能;2. 学会使用一种或多种微机编程语言,如汇编语言或C语言,编写简单的微机应用程序;3. 了解微机技术在现实生活中的应用,分析实际案例,掌握微机系统设计的基本方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识,独立完成微机硬件连接、调试及程序编写;2. 培养学生动手实践能力,通过课程设计,学会分析问题、解决问题,提高创新思维和团队协作能力;3. 能够运用所学技能,对微机系统进行简单的故障排查和维护。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对微机技术学科的兴趣,激发学习热情,树立学习信心;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践,养成良好的学习习惯;3. 增强学生的国家使命感和社会责任感,认识到微机技术在国家经济发展和科技创新中的重要作用。
本课程针对高年级学生,在掌握一定微机技术基础知识的基础上,进一步深入探讨微机技术应用原理。
课程注重理论与实践相结合,以学生为中心,充分调动学生的主观能动性。
通过本课程的学习,使学生具备一定的微机技术应用能力,为未来从事相关工作或深入研究奠定基础。
二、教学内容1. 微机硬件组成及工作原理:包括CPU、内存、I/O设备、总线等硬件组件的功能和相互关系,以教材第二章内容为基础,进行深入讲解。
- 教学安排:2课时,通过讲解、图示和实物展示,使学生理解微机硬件的基本组成和工作原理。
2. 微机编程语言及应用:以教材第三章内容为参考,学习汇编语言和C语言的基本语法,编写简单的微机程序。
- 教学安排:4课时,结合实例进行讲解,让学生动手编写程序,加深对编程语言的理解。
3. 微机系统设计与案例分析:参考教材第四章,学习微机系统设计方法,分析实际案例,了解微机技术在各领域的应用。
- 教学安排:3课时,通过讲解和分析案例,培养学生微机系统设计的能力。
4. 微机技术应用实践:结合教材第五章内容,进行硬件连接、调试及程序编写实践,巩固所学知识。
微机应用系统课程设计安排
《微机应用系统设计》课程设计安排(通信11级)1.课程设计目的在该门课程结束后,通过相应课程设计的锻炼,使学生理解单片机系统的组成,及以单片机为主的系统设计方法,掌握单片机最小系统、键盘模块、LED 数码管显示系统及各种扩展电路的应用,加深对微控制器系列课程的理解。
2.课程设计时间2014年7月7至2014年7月11日3.课程设计内容(三人或两人一组,每组选一题)(1)数字秒表的设计(2)交通信号灯控制系统设计(3)数字电子钟的设计(4)彩灯控制器的设计(5)数字频率计的设计(6)数字万年历的设计4.课程设计课题课题一数字秒表的设计课程设计类别:设计型课程设计内容:设计一个数字秒表,要求从00:00秒开始计时,最大计时时间为99:99秒。
并且通过键盘控制具有启动、暂停和清零(复位)等功能。
画出硬件连接电路图,说明各个控制信号的作用。
画出程序流程图,编写程序;用PROTEUS软件进行软硬件仿真,直至正确。
编写课程设计报告。
课题二交通信号灯控制系统课程设计类别:设计型课程设计内容:设计一个交通信号灯控制系统,要求:初始状态为两个方向的红灯全亮,时间3秒。
主干道绿灯亮,支干道红灯亮,主干道通车,时间为15秒。
主干道黄灯闪烁,支干道红灯亮,时间为3秒。
主干道红灯亮,支干道绿灯亮,支干道通车,时间为10秒。
主干道红灯亮,支干道黄灯闪烁,时间为3秒。
循环显示。
通过按键输入时间,使主干道和支干道通车时间一样。
课题三数字电子钟的设计课程设计类别:设计型课程设计内容:用单片机控制实现基本数字电子钟的设计,要求能够显示时和分;可通过按键设置闹钟功能;可进行整点报时;可通过按键设置分校时。
用proteus画出原理图,说明各个控制信号的作用。
画出程序流程图,编写程序,采用Proteus软件实现软硬件仿真,直至正确。
编写课程设计报告。
课题四彩灯控制器的设计课程设计类别:设计型实验课程设计内容:自制一个单片机最小系统,利用中断系统和8个LED,设计一个彩灯控制器。
微机原理与应用课程设计
微机原理与应用课程设计1. 课程设计概述微机原理与应用是一门专门讲解微型计算机的工作原理、指令系统、I/O系统、存储器系统、中断处理、编程方法、实时操作系统及应用等方面内容的课程。
这门课程的学习需要结合实际操作,加深对微机原理及应用的理解和掌握。
本次微机原理与应用课程设计主要是针对一些应用场景设计相应的程序来实现特定的功能。
2. 设计目的本次课程设计目的在于让学生能够将所学的微机原理知识应用到实践中,充分理解微机在实际中的工作原理和应用价值。
同时,学生通过课程设计能够提升自己的编程技能,锻炼自己的分析和解决问题的能力。
3. 设计内容本次课程设计分为两个部分:3.1 基本应用实现该部分要求学生掌握微机编程的基本技巧和方法,能够完成基本的数据输入输出、计算、判断等操作。
具体内容包括: - 编写程序实现两个数的相加 - 编写程序实现字符串的长度计算 - 编写程序实现简单的猜数字游戏3.2 综合应用实现该部分要求学生通过综合应用的实现,掌握微机编程在日常工作和生活中的应用。
具体内容包括: - 编写程序实现学生成绩的输入、存储和显示,能够判断成绩属于优、良、中、及格、不及格五个等级中的哪一级。
- 编写程序实现水电气抄表系统,输入上月和本月的抄表数,计算出本月应交费用并进行显示。
- 编写程序实现餐厅点餐系统,能够实现菜品的显示、点餐、结账等功能。
4. 程序设计要求为确保程序的实用和可行性,本次课程设计要求学生按照以下规范进行程序编写: - 程序代码必须符合规范,结构清晰、易懂,变量、函数命名规范化。
- 程序必须考虑到特殊情况,能够做到尽可能全面的测试,保证程序的正确性。
- 程序应该具有可扩展性,方便日后对程序功能的修改和扩充。
5. 总结微机原理与应用课程设计是学生学习微机原理和应用的重要环节,是将理论和实践相结合的重要途径。
通过课程设计的实践操作,学生不仅能够加深对微机原理的理解,还能提高自己的编程能力和解决问题的能力。
微机应用系统设计课程设计
《微机应用系统设计》课程设计大纲课题一数字秒表实验类别:设计型实验实验目的:掌握数字秒表的原理和实现方法。
学习8155芯片的结构和工作原理。
学习LED数码管显示的原理及编程方法。
掌握8155扩展键盘和显示器的原理和编程方法。
掌握51单片机定时器与中断的使用。
实验内容:设计一个数字秒表,要求从00:00秒开始计时,最大计时时间为99:99秒。
并且具有启动、暂停和清零(复位)等功能。
画出硬件连接电路图,说明各个控制信号的作用。
画出程序流程图,编写程序,硬件连接调试,直至正确。
编写课程设计报告。
实验要求:编程实现功能,并撰写课程设计报告一份。
给定条件:单片机采用89s51单片机,使用8155芯片扩展并口,扩展了3×3键盘和4位LED数码显示器,可用于显示和按键控制。
在PC机上调试可使用KEIL开发系统。
课题二交通信号灯控制系统实验类别:设计型实验实验目的:学习LED数码管的原理及编程方法。
学习键盘的原理及编程方法。
掌握51单片机定时器与中断的使用。
掌握交通信号灯控制系统的原理和实现方法。
实验内容:✧设计一个交通信号灯控制系统,要求:初始状态为两个方向的红灯全亮,时间6秒。
主干道绿灯亮,支干道红灯亮,主干道通车,时间为20秒。
主干道黄灯闪烁,支干道红灯亮,时间为6秒。
主干道红灯亮,支干道绿灯亮,支干道通车,时间为15秒。
主干道红灯亮,支干道黄灯闪烁,时间为6秒。
循环显示。
通过按键输入时间,使主干道和支干道通车时间一样。
(本要求可根据学生情况选择)✧画出硬件连接电路图,说明各个控制信号的作用。
✧画出程序流程图,编写程序,硬件连接调试,直至正确。
✧编写课程设计报告。
实验要求:编程实现功能,并撰写课程设计报告一份。
给定条件:单片机采用89s51单片机,使用8155芯片扩展并口,扩展了3×3键盘和4位LED数码显示器,可用于显示和按键控制。
在PC机上调试可使用KEIL开发系统。
课题三数字电压表实验类别:设计型实验实验目的:学习ADC0809芯片的结构和工作原理。
微机课程设计报告word文档
微机课程设计报告word文档一、课程设计目的与要求1通过对微机系统分析和具体设计,使学生加深对所学课程的理解。
2培养学生分析问题、解决问题的能力。
3培养学生对微型计算机应用系统的基本设计能力。
4要求学生掌握汇编语言程序设计的基本方法,学会典型接口的基本设计方法。
二、设计正文(一)、主程序框架设计:1用JIEGUO,JIEGUO1,JIEGUO2三个变量存储源操作数,目标操作数和最终结果,用YSF 存储运算符,用ERROR作为结果错误判断标志。
2程序开始,初始化显示器和各数据段(即将所有变量置0)。
3调用扫描键盘子程序扫描键盘,并分析键入信息,若为数字则进入源操作数输入存储及显示模块进行处理,并重新扫描键盘,若发现有运算符输入,则转到4进行处理。
若为置0键则转到1。
4将运算符的操作码存入YSF存储器中,并且再次扫描键盘。
5分析键入信息,若为数字则进入目标操作数输入存储及显示模块进行处理,并重新扫描键盘,直到有等号输入,则转到6进行处理。
若为置0键则转到1。
6调用运算子程序进行运算,根据YSF中操作码的内容进行运算,并同时保存结果,若计算过程中出现错误,则结束运算并置ERROR为17将运算模块中的结果进行分析调整,并且在显示器上显示,若ERROR内容为1的话,则输出E。
8再次扫描键盘,分析键入信息,若为数字先初始化各数据段并转到3进行处理,若为运算符则将当前结果作为源操作数,其余数据段置0并转到4进行处理,若为置0键则转到1处理。
主程序框图见附录。
(二)、键盘管理设计:1该矩阵硬盘接口由8255A的PA3PA0作输出线,PB3PB0作输入线,且PB3PB0均通过电阻接到+5V,其工作过程如下所示。
2计算机对其实现两次扫描,第一次扫描,将PA3PA0输出均为低电平,由PB3PB0读入,判断是否有一个低电平,若没有任一低电平,则继续实现第一次扫描;若有低电平,则应用软件消除抖动,延时1020ms后,再去判断是否有低电平,若低电平消失,则可能是干扰,若按键的抖动,必须重新实现第一次扫描,否则,经1020ms后,仍然判断出有低电平,则确认有键按下,接着实现第二次扫描,即逐行扫描法,例如先扫描0行,计算机从A口输出,使PA3=1,PA2=1,PA1=1,PA0=0,然后从B口读入,判别是否有低电平,如果有,则可识别出0行那一列有键按下,如果没有,则计算机从PA口重新输出,使PA3=1,PA2=1,PA1=0,PA0=1,从B口输入,依上述方法判别,直至扫描完所有4行,总可以找到某一个按键,并识别出其处矩阵中的位置,因而可根据键号去执行对该键所设计的子程序。
微机课程设计
一、课程设计目的通过课程设计,进一步加深对课本知识的理解,进一步掌握微机应用系统的硬件和软件的开发,提高汇编语言程序设计的能力,提高我们的开发能力和创新能力。
通过编写程序,可以提高汇编程序水平,提高分析问题的能力。
独立编写程序,明白和掌握程序的原理和实现方式。
为以后的设计提供经验。
学习和掌握计算机中常用接口电路的应用和设计技术,充分认识理论知识对应用技术的指导性作用,进一步加强理论知识与应用相相结合的实践与锻炼,通过这次课程设计,进一步加深对专业知识的和理论知识的学习和理解。
增强分析问题和解决问题的能力,了解微机原理和接口技术的新发展。
二、课程设计内容设计一个简易计算器,可以对两个一位数进行加法和减法运算,例如1+2=3,8-5=3。
'********************Display Program********************The addition and subtraction operations of two one-digit,Input "=",then output the result:如果输入的不是数,提示出错,显示:input error!如果输入e,则退出程序。
如果输入c,则清屏。
三、课程设计过程1、算法设计(画出算法流程图)2、程序代码清单data segmentmeg1 db 0ah,0dh,' ************************DisplayProgram************************',0ah,0dhdb 0ah,0dh,'The addition and subtraction operations of two one-digit,Input "=",then output the result:$'meg2 db 0ah,0dh,'Input error!!!',0ah,0dhdb 0ah,0dh,'Please input again:$'data endscode segmentassume cs:code,ds:data,ss:stackstart:mov dx,datamov ds,dxlea dx,meg1mov ah,09hint 21h ;显示提示信息p1:mov ah,01hint 21hcall panduanmov bh,al ;输入字符,判断输入的是否是数字,若不是,则提示错误mov ah,01hint 21hmov cl,al ;输入符号mov ah,01hint 21hcall panduan ;输入字符,判断输入的是否是数字,若不是,则提示错误xchg al,bhsub al,30hsub bh,30h ;将输入的两个数装换成对应的ASCII码cmp cl,'+'jz jiafacmp cl,'-'jz jianfajmp error ;判断是执行加还是减操作,若输入的不是'+'或'-',则提示错误p2:mov ah,01int 21hcmp al,'='jz displayjne error ;判断输入的符号是否是'=',是这输出结果,否则提示错误panduan proc near ;判断是否是数字的子程序cmp al,'e'jz exitcmp al,'E'jz exitcmp al,'c'jz clearcmp al,'C'jz clearcmp al,'0'jb errorja errorretpanduan endpjiafa: ;实现加法功能mov ah,0add al,bhmov bh,10div bhadd ax,3030hmov bx,axjmp p2jianfa: ;实现减法功能cmp al,bh ;判断结果是整数还是负数jb fushumov bl,0p3:sub al,bhmov bh,aladd bh,30hfushu:mov bl,'-'xchg al,bhjmp p3display: ;实现输出结果的功能mov dl,blmov ah,02hint 21hmov dl,bhmov ah,02hint 21hjmp starterror: ;实现输出错误提示功能lea dx,meg2mov ah,09hint 21hjmp p1clear:MOV AL,0 ;实现清屏功能MOV BH,7MOV CH,0hMOV CL,0hMOV DH,20HMOV DL,70HMOV AH,6INT 10HMOV DX,0MOV AH,2INT 10HJMP p1exit: ;实现退出功能mov ah,4chint 21hcode endsend start3、调试过程在编写过程中,问题不断,根据调试的提示不断地修改调试,以及询问老师同学,最终代码正确。
微型计算机原理及应用课程设计
微型计算机原理及应用课程设计1. 课程设计背景微型计算机作为现代计算机技术中的一种重要形式,在现代社会中广泛应用。
它的出现,极大地改变了人们的生产和生活方式。
随着科技的不断进步和发展,微型计算机得到了越来越广泛的应用。
微型计算机原理及应用课程设计是计算机专业理论与技能应用实践之间的桥梁,有助于计算机专业学生更好地掌握微型计算机相关技术。
2. 课程设计目标本课程设计旨在通过实际案例的讲解,让学生更好地掌握微型计算机原理及应用的基本知识和方法,并能够独立完成简单的微型计算机系统设计和开发。
具体目标如下:1.掌握微型计算机的基本组成结构与工作原理;2.掌握微型计算机的系统调试和故障排除技能;3.熟悉微型计算机系统软件的应用;4.能够独立完成微型计算机系统设计和开发;5.培养学生的实际应用能力和团队协作精神。
3. 课程设计内容与方法3.1 课程设计内容本课程设计包括以下四个部分:1.微型计算机系统硬件设计;2.微型计算机系统软件编程;3.微型计算机系统调试与故障排除;4.微型计算机系统应用实例。
3.2 课程设计方法本课程设计采取理论讲解和实践操作相结合的授课方式,其中理论讲解占总学时的40%,实践操作占总学时的60%。
具体的课程设计方法如下:1.课堂理论讲解:通过教师讲解和案例分析等形式,让学生了解微型计算机的工作原理、系统硬件的组成结构、软件编程的基本技能和调试故障排除技巧等。
2.实践操作:让学生根据实际需求和任务,独立或协作完成微型计算机系统的设计和开发。
4. 课程设计考核本课程设计的考核方式根据课程设计内容考核学生的软硬件设计能力、实践操作能力和应用能力,主要考核内容如下:1.微型计算机系统硬件设计成果(占总成绩的40%);2.微型计算机系统软件编程成果(占总成绩的40%);3.微型计算机系统实践操作成果(占总成绩的20%)。
5. 课程设计总结微型计算机原理及应用课程设计是计算机专业学生理论与实践结合的一次很好的实践机会。
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第一章微机应用系统课程设计目的意义和任务1.1 设计目的多功能波形发生器是科学实验研究中常用的电子仪器之一。
本实验通过设计一个由微机控制的多功能波形信号发生器,旨在使学生能够做到以下几点。
1.熟悉几种典型波形产生的原理。
2.进一步掌握A/D转换电路在智能化仪表装置中的应用。
3.了解由微机控制的多功能波形发生器的设计思路与实现方法。
1.2 课程在教学计划中的地位和作用本课程涉及到的基础理论知识较广,应用范围广,在国内外同类课程中占有十分重要的地位。
二十世纪八十年代,微机技术日臻成熟,日趋完善,在国内外许多企业的微机应用中发挥着重要作用,占主导地位。
随着机电一体化水平的不断提高,微机的应用越来越广泛,微机技术在我国应用范围逐步扩大,而且用人单位急需微机应用方面的人才,所以该课程具有一定的领先性和代表性。
本课程在将以上内容有机地联系在一起的基础上,遵循“重原理轻细节、重系统轻局部”的原则,结合微机技术的发展,不断地对课程结构和教学内容进行优化和更新。
以提高学生能力与素质为重点,对教学思想、教学内容,教学手段与方法进行了系统改革,将理论教学、实验与多媒体课内外实践相结合,提高学生的素质与能力。
通过本课程的教学试验,使学生能够掌握微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构和工作模式,从而很清楚的了解微机的结构和工作流程,建立起系统的概念。
1.3 设计内容及要求本实验设计一个由微机控制的多功能波形发生器。
具体要求如下。
1.该发生器能在操作人员控制下输出正弦波、方波、三角波或锯齿波波形。
2.这些波形的极性、周期和占空比(对矩形波而言)等可由操作人员设置和修改。
通过示波器显示、检验产生的波形。
第二章总体设计方案2.1 设计思想本实验通过开关程序来控制波形之间的切换,当某个开关打开对应的某个波形就出现在示波器上,开关用外围芯片8255A来实现。
频率的调节用调频旋钮W1来实现,用模数转换芯片ADC0809将电压值转换成二进制来实现调频。
对于方波的占空比,改变上、下限值输出的延时时间,可改变矩形波的占空比。
这是本试验的主要设计思路。
2.2 实施方案论述任何一个随时间连接变化的波形都可以分解为许多离散的数据点,每周期中数据点的个数取决于周期的长短和数据点间时间间隔的大小,而各点数据的幅值则与连续波形的变化规律相同,也随时间的变化而变化。
因此,要实现各种波形的输出,可以利用一个定时/计数器,控制微机系统周期性地定时输出一些随时间迁移而有规律变化的数据,这些数据的变化规律与要求的输出波形相一致。
这样,就可以得到需要的输出波形了。
输出波形的曲线光滑程度取决于每个周期中数据点的多少,或者说数据点间时间间隔的长短。
数据点越多,时间隔越短,输出的曲线将越光滑。
因为本试验没有对精度有要求,所以本实验没有用定时器,而是用到了延迟程序来代替8253来实现延迟,这样实现比较简单。
要想看到产生的波形,必须将微机输出的二进制数据变换为模拟电压或电流信号送往示波器。
为此需要采用D/A转换器。
D/A转换器的位数取决于所需的精度和分辨率。
位数越多一个周期中的数据点数就可越多,波形自然就越光滑、越难确。
本试验采用了8位DAC0832作为D/A转换器。
为了按实验任务要求产生几种不同的波形,下面对各种波形的实现进行分析说明:方波、锯齿波等相对来说比较容易实现,所以没有采用预置数的方法,而直接根据波形特点,依次将每点输出数据加/减一数或在上、下限值上交替变化来实现。
对于正弦波,本试验是先预先在内存数据内中建立正弦波的一个周期输出数据表。
然后,每来一次定时中断信号或每延时一定时间,循环地依次从表中取一个数据输出,便可得到相应的正弦波形。
第三章硬件设计3.1硬件设计概要3.1.1 8255A的功能简介图3.1 8255A的引脚图引脚主要功能介绍:RESET:复位输入线,当该输入端外于高电平时,所有内部寄存器(包括控制寄存器)均被清除,所有I/O口均被置成输入方式。
PA0~PA7:端口A输入输出线,一个8位的数据输出锁存器/缓冲器,一个8位的数据输入锁存器。
PB0~PB7:端口B输入输出线,一个8位的I/O锁存器,一个8位的输入输出缓冲器。
PC0~PC7:端口C输入输出线,一个8位的数据输出锁存器/缓冲器,一个8位的数据输入缓冲器。
端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口,每个4位的端口包含一个4位的锁存器,分别与端口A和端口B配合使用,可作为控制信号输出或状态信号输入端口。
CS:片选信号线,当这个输入引脚为低电平时,表示芯片被选中,允许8255与CPU进行通讯。
RD:读信号线,当这个输入引脚为低电平时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息,即CPU从8255读取信息或数据。
WR:写入信号,当这个输入引脚为低电平时,允许CPU将数据或控制字写8255。
D0~D7:三态双向数据总线,8255与CPU数据传送的通道,当CPU 执行输入输出指令时,通过它实现8位数据的读/写操作,控制字和状态信息也通过数据总线传送。
8255的三种工作方式:方式0(基本输入/输出方式):这种工作方式不需要任何选通信号。
A口,B 口及C口的两个4位口中任何一个端口都可以由程序设定为输入或者输出。
作为输出口时,输出数据被锁存:作为输入口,输入数据不锁存。
方式1( 选通输入/输出方式):在这种工作方式下,A,B,C三个口分为两组。
A组包括A口和C口的高四位,A口可由编程设定为输入口或者输出口,C 口的高四位则是用来作为A口输入/输出操作的控制和同步信号:B组包括B口和C口的低四位,B口可由编程设定为输入口或者输出口,C口的低四位则是用来作为B口输入/输出操作的控制和同步信号。
A口和B口的输入或者输出的数据都被锁存。
方式2( 双向传送方式)在这种方式下,A口可以用于双向传送,C口的PC3~PC74用来作为输入/输出的控制同步信号。
应该注意的是,只有A口允许用作双向传送,这时B口和PC0~PC2则可编程为方式0或者方式1工作。
3.1.2 DAC0832的功能简介DAC0832当今世界在以电子信是8位分辨率的D/A转换集成芯片,与微处理器完全兼容,这个系列的芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到了广泛的应用。
这类D/A转换器由8位输入锁存器,8位DAC寄存器,8位DA转换电路及转换控制电路构成。
1、DAC0832的引脚及功能:DAC0832芯片是一种具有两个输入数据寄存器的8位DAC,它能直接与MCS51单片机接口,其主要特性参数如下:分辨率为8位;电流稳定时间1us;可单缓冲、双缓冲或直接数字输入;只需在满量程和下调整其线性度;单一电源供电(+5V~+15V);低功耗,200mW。
为便于DAC0832的使用,特将其应用特性总结如下:DAC0832是微处理器兼容型D/A 转换器,可以充分利用微处理器的控制能力实现对D/A转换的控制。
这种芯片有、/CS、许多控制引脚,可以和微处理器控制线相连,接受微处理器的控制,如ILE/WR1、/WR2、/XFER端。
有两级锁存控制功能,能够实现多通道D/A的同步转换输出。
DAC0832内部无参考电压源;须外接参考电压源。
DAC0832为电流输入型D/A转换器,要获得模拟电压输出时,需要外加转换电路。
DAC0832的引脚图及逻辑结构如图:图3.2 DAC0832各引脚图DAC0832各引脚功能如下:DI0~DI7:数据输入线。
ILE:数据允许锁存信号,高电平有效;/CS:输入寄存器选择信号,低电平有效。
/WR1为输入寄存器的写选通信号。
输入寄存器的锁存信号/LE1由ILE 、/CS、/WR1的逻辑组合产生。
当ILE为高电平、/CS为低电平、/WR1输入负脉冲时,在/LE1产生正脉冲;/LE1为高电平,输入锁存器的状态随数据输入线的状态变化,/LE1的负跳变将数据线上的信息锁入输入寄存器。
/XFER: 数据传送信号,低电平有效。
/WR2为DAC寄存器的写选通信号。
DAC寄存器的锁存信号/LE2,由/XEFR、/WR2的逻辑组合产生。
当/XFER为低电平,/WR2输入负脉冲,则在/LE2产生正脉冲;/LE2为高电平是时,DAC寄存器的输出和输入寄存器的状态一致,/LE2负跳变,输入寄存器的内容打入DAC寄存器。
VREF:基准电源输入引脚。
Rfb:反馈信号输入引脚,反馈电阻在芯片内部。
I OUT1、I OUT2 :电流输出引脚。
电流I OUT1、I OUT2 的和为常数,I OUT1、I OUT2 随DAC 寄存器的内容线性变化。
2、DAC0832三种数据输入方式:(1)双缓冲方式:即数据经过双重缓冲后再送入D /A 转换电路,执行两次写操作才能完成一次D /A 转换。
这种方式可在D /A 转换的同时,进行下一个数据的输入,可提高转换速率。
更为重要的是,这种方式特别适用于要求同时输出多个模拟量的场合。
此时,要用多片DAC0832组成模拟输出系统,每片对应一个模拟量。
(2)单缓冲方式:不需要多个模拟量同时输出时,可采用此种方式。
此时两个寄存器之一处于直通状态,输入数据只经过一级缓冲送入D /A 转换电路。
这种方式只需执行一次写操作,即可完成D /A 转换。
(3)直通方式:此时两个寄存器均处于直通状态,因此要将、、和端都接数字地,ILE 接高电平,使LE1、LE2均为高电平,致使两个锁存寄存器同时处于放行直通状态,数据直接送入D /A 转换电路进行D /A 转换。
这种方式可用于一些不采用微机的控制系统中或其他不须0832缓冲数据的情况。
3.2硬件电路设计系统原理图及其说明根据各硬件的功能和设计思想和方案的分析,本试验可以采用8255和0832两块芯片,用软件延迟的方法以及建立输出数据表的方案来实现,则可得到本实验的硬件结构示意图。
图主要是8255A 和DAC0832两块芯片的连接,通过系统总线使两芯片能相互通信,当然两芯片必须连接译码电路才能正常工作,译码芯片用的是LS138。
8255A 的C 口连接到开关上,K7~K0分别接PC7~PC0,其中K7到K4用来切换波形,K3到K0用来分频,可以实现16倍频的调节。
DAC0832的输出OUT 端接示波器,观察波形。
图3.3 多功能波形发生器硬件结构示意程图下面是8255A电路接线图和0832的接线图,以及相关说明和初始化。
图3.4 DAC0832的连接输出图Vref接5V电压就行了,WR接总线的XWR,CS接Y2端,D0~D7接到总线的XD0~XD7。
下面是通过DAC0832输出的典型程序,本设计用到的:MOV DX,0200H ;指向输入寄存器MOV AL,DATA ;DATA为被转换的数据OUT DX,AL ;数据打入输入寄存器INC DX ;指向DAC寄存器OUT DX,AL ;选通DAC寄存器,启动D/A转换下图为8255A接线图:图3.5 8255A的接线图PC7到PC0分别接开关K7到K0,其中K7到K4也就是对应AL的高半字节,每个开关对应一个波形切换,K7为三角波切换开关,K6为锯齿波切换开关,K5为正弦波切换开关,K4为方波切换开关,当对应的开关为高电平时,切换到相应的波形。