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  • 微机原理课设

    2013-04-17 22:02:16
    微机原理课设
  • 微机原理课设数字闹钟摘 要由于计算机应用越来越广泛,要求与计算机接口的外围设备...微机控制即微型计算机原理控制。是集CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小,成本低,功能强,广泛应...

    微机原理课设数字闹钟

    摘 要

    由于计算机应用越来越广泛,要求与计算机接口的外围设备越来越多,越来越复杂。微机接口采用硬件与软件相结合的方法,使微处理器与外部世界进行最佳耦合与匹配,以在CPU与外部世界之间实现高效、可靠的信息交换。因此,接口技术是硬件与软件的综合技术。微机控制即微型计算机原理控制。是集CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小,成本低,功能强,广泛应用于智能产业和工业自动化上。这次毕业设计通过对它的学习,应用,从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。

    本文通过对一个基于微型计算机的能实现电子时钟的设计学习,详细介绍了微型计算机原理控制的应用中的数据转换显示,LED显示原理,微型计算机控制的定时中断原理。从而达到学习、了解微机原理控制的相关指令在各方面的应用。系统由8254、8255、8259等构成,能实现时钟显示的功能,能进行分、秒的显示。

    程序主要由以下四个模块组成:主控模块,定时模块,中断模块,显示模块。

    主程序模块:主控模块是系的核心模块,对8254、8255、8259进行初始化,设置中断向量。调用中断子程序和显示子程序由软件实现。该时钟程序由00:00:00开始计时,通过8254的分频产生10MS的方波。

    定时模块:定时模块是为8259提供中断请求信号的。由一片8254实现,选用定时器0#,工作在方式3,由于时钟应该1秒走动一次,所以输出值应为1S,其输出信号可作为8259的中断请求信号。

    中断处理模块:中断模块实现动态显示的。中断程序为时间按秒增加,并显示,只要开中断,便可实现每秒显示时间增加一秒,从而达到动态显示的效果。

    显示模块:显示模块是将显示缓冲区的数值送到LED显示的功能模块,显示缓冲区是由六个字节构成,分别保存小时的高位和低位,分钟的高位和低位,秒钟的高位和低位。硬件上由六个LED构成,软件上由扫描显示的方法实现。

    关键词 简单电子钟、并行接口8255、8254、8259、LED

    1 设计原理

    1.1 设计原理

    此次设计是通过对计数器8254设定计数值对脉冲进行计数,在程序里8254工作于计数器0,方式3。产生10ms的方波,设计数初值为100,产生的记数时间正好是时钟每秒走过的时间。通过对中断控制器8259设置初始化命令字初值来控制中断。程序中通过移位指令来实现秒、分的个位和十位的独自存储,将分、秒的个位十位分别存入指定的寄存器中。比较转移指令来完成秒和分的累加。当秒的个位累加到10时十位加一并将个位清零,当秒累计到60时,分的个位就开始计一位,同时秒清零,当分和秒都记到60,时开始计一位,同时分和秒清零。当分与秒都记到60,小时计到24时就调用子程序使秒、分、时清零从新开始计时。通过可编程并行接口芯片8255将要显示的位内容送到端口A保存起来并将累加好的记数值经过変址寻址方式将记数值转换成数码管所要显示值。在端口B输出到LED发光数码管显示出来。通过循环加一来建立了分、秒、时显示功能的电子钟。这样就建立了一个分、秒、时显示功能的电子钟。

    程序由以下四个模块组成:主控模块,定时模块,中断模块,显示模块。

    主程序模块:主控模块是系的核心模块,对8254、8255、8259进行初始化,设置中断向量。调用中断子程序和显示子程序由软件实现。该时钟程序由00:00:00开始计时,通过8254的分频产生10MS的方波。

    定时模块:定时模块是为8259提供中断请求信号的。由一片8254实现,选用定时器0#,工作在方式3,由于时钟应该1秒走动一次,所以输出值应为1S,其输出信号可作为8259的中断请求信号。

    中断处理模块:中断模块实现动态显示的。中断程序为时间按秒增加,并显示,只要开中断,便可实现每秒显示时间增加一秒,从而达到动态显示的效果。

    显示模块:显示模块是将显示缓冲区的数值送到LED显示的功能模块,显示缓冲区是由六个字节构成,分别保存小时的高位和低位,分钟的高位和低位,秒钟的高位和低位。硬件上由六个LED构成,软件上由扫描显示的方法实现。

    1.2 设计环境及设备

    PC机一台、windows 98系统、实验箱,导线若干。

    8254定时器:用于产生秒脉冲,其输出信号可作为中断请示信号送MIR7。

    8255并口:用做接口芯片,与数码管相连。

    8259中断控制器:用于产生中断。

    LED:六个LED用于显示时:分:秒值

    1.3 设计系统框图

    图1.1 系统框图

    1.4 数字闹钟硬件接线图

    芯片8254 系统总线 芯片8255 DEL数码管

    D0 PB0

    D1 PB1

    D2 PB2

    D3 PB3

    D4 PB4

    D5 PB5

    D6 PB6

    D

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    西安郵電大学

    硬件课程设计报告

    题 目: 抢 答 器

    院系名称:计算机学院 专业名称:班 级: 学生姓名:学号(8位):指导教师:设计起止时间

    设计目的 用逻辑开关模拟竞赛抢答器按钮(共8个开关:K0 ~ K7)当某个逻辑开关置“1”时,相当某组抢答按钮按下。在七段数码管上将其组号(0~7)显示出来,若为0表示无人抢答。从键盘上按空格键开始下一轮抢答,按 键 退出程序。二. 设计内容 1.选用元器件:(1)、并行接口8255:通过编程来指定它要完成的功能,是并行数字设备与微机间的接口。8255用于输入抢答信息,并输出正确的序号给数码管,以及控制LED灯的亮灭。本设计中8255A的地址范围设置为1400H—1403H,其中控制口地址为1403H。而且使用了8255A的A口,B口和C口。它们均工作在方式0下,其中A口和C口为输出,B口为输入。 (2)、数码管:指示先抢答的组号。(3)、二极管:指示抢答。(4)、开关:作为抢答者的按钮。2.基础实验一:8255基本输入输出能够在自行设计的接口开发板上,实现拨动开关控制LED的亮灭。(软件代码命名为:8255.ASM,代码要求用小写字母,且必须经过优化,源代码小于<95行,每条指令算1行,伪指令也算1行)3.基础实验二:流水灯设计实现能够在自行设计的接口开发板上,实现拨动不同开关控制LED灯的变化。例如,K1从左往右,K2从右往左,K3从中间向两边,K4从两边向中间依次亮灭变化,按主机键盘任意键退出。(软件代码命名为:TEST2.ASM,代码要求用小写字母,且必须经过优化,源代码小于<85行,每条指令算1行,伪指令也算1行)4.基础实验三:数码管应用能够在自行设计的接口开发板上,上电数码管显示0到7,实现拨动不同开关,数码管显示该开关位置值(1-8);若同时拨动两个以上开关,则数码管显示“E”。(软件代码命名为:8SEGMENT.ASM,代码要求用小写字母,且必须经过优化,源代码小于<100行,每条指令算1行,伪指令也算1行)5.抢答器:用逻辑开关模拟竞赛抢答器按钮(共8个开关:K0 ~ K7)当某个逻辑开关置“1”时,相当某组抢答按钮按下。在七段数码管上将其组号(0~7)显示出来,若为0表示无人抢答。从键盘上按空格键开始下一轮抢答,按 键 退出程序。三.概要设计1.功能模块图; 开始初始化开始抢答?

    有组抢答?判断抢答小组号?LED灯显示是否是否结束

    所用芯片8255引脚图 抢答器电路图

    四.详细设计 1. 实验步骤 (1)、在实验箱上连接8255的WR、CS、RD、D0-D7、A1A0以及8255输入输出端口A,B,C口连接到led灯、8段数码管、开关上。硬件电路搭建完毕。(2)、在TD—PIT上篇写汇编程序,进行测试。(3)、在Proteus 上按照需求连接电路,为验证电路正确性,为其加入输入,进行模拟。模拟结果正确后,将电路图保存。(4)、制作硬件电路2、遇到的问题:(1)、在8255的使用过程中,由于对控制字的使用错误,导致不能从A、B口输出信息,最后通过检查,改变控制字,实现了功能。(2)、汇编语言的运用。由于平时较少使用汇编语言,用汇编语言编写程序方面存在不小的障碍,通过知识回顾复习,对汇编进一步的了解后,熟练运用。(3)、汇编语言要求短小精悍,由于程序过长,在使用jnz指令时,出现错误:Relative jump out of range byte XXXXh bytes。通过二度跳转,解决了这个问题。

    五.调试情况,设计技巧及体会通过对抢答器这一课题的设计和实现,使我更好的将理论与实践相结合,我更加深入地理解了微机原理课程上讲到的并行芯片8255的功能,以及引脚的作用,同时加深了对于该芯片的应用的认识,同时在试验室的环境里熟悉了汇编程序的编写过程和运行过程。更重要的是通过这个实验,进一步掌握了程序设计的合理结构。但要达到这样的程度其首要条件还是要学好课本上的基础知识,理解每一条指令的意义。让我感到很欣慰的是,与搭档的合作下高效地、顺利地完成本次实验。

    六.参考文献《微机接口技术及其应用》---李育贤《微型计算机原理》---王忠民七.附录:源代码(电子版) 一、8255基本输入输出data segmentdata endscode segment assume cs:code, ds:datastart: mov dx,1403h mov al out dx,alread: mov dx,1400h

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    附件三:

    兰州工业高等专科学校

    微机原理及应用课程设计任务书

    软件 系 10 级 软件、网络10 专业

    课程设计任务书

    组网实习题目电子表、交通灯控制指导教师职 称工作单位及部门联系方式曹建文软件工程系一、题目说明(目的和意义):

    通过本次设计能够按照8086/8088指令系统和汇编语言程序编写的基本要求和程序设计的基本技术,并根据实际的应用需求,在当前的情况和设计范围内(只限定于秒表计数,如有兴趣可完成分、时、天、月、年的累积计数的计时;同时在显示器定位处高速刷新显示年、月、日、时、分、秒的显示结果)完成该程序功能的设计和规划。利用并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制,即对于一个既定的电子表计时服务和秒表应用,完成该功能的硬件接口设计和规划以及软件程序设计和规划。能设计出性价比最优的计时程序,要求程序越小越好。二、设计要求(环境、内容):

    【设计内容】:

    电子钟的设计和可行性分析;;

    电子钟程序设计的基本技术;

    实现多种功能的连接;

    完成电子表程序的编辑、编译、连接及可靠性能验证;

    共享Microsoft office, Visual Basic, Visual FoxPro, Photoshop, AutoCAD等应用软件;

    电子钟的用户管理及使用方法。

    十字路口交通灯的变化规律要求;

    南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮40秒钟。

    南北路口的绿灯灭、黄灯闪烁若干次,此时东西路口的红灯继续亮。

    南北路口的黄灯灭、红灯亮,东西路口的红灯灭,绿灯亮,同时亮40秒钟。

    南北路口的红灯记继续亮、同时东西路口的绿灯灭黄灯亮闪烁若干次。

    转(1)重复。

    【开发环境】:

    硬件:个人计算机(P2.4G/250G);TDN86/51二合一微机教学实验系统。

    操作系统:Win98系统。

    应用软件:MASM5.0以上。

    【设计要求】:

    1.总体要求:完成电子表功能;完成交通灯控制功能。

    2.理论设计:8086/8088指令系统和汇编语言程序编写的基本要求和程序设计的基本技术。

    3.实践环节:利用计算机实习基地Ⅰ、系统试验室现有设备实现该方案的硬件电路连结和设计。

    【设计步骤】

    1.需求分析、系统分析、系统规划、系统设计;

    2.完成课程设计环节;

    3.硬件电路的系统设计,系统规划;

    4.完成课程设计报告,分析并说明系统的功能及详细使用;

    5.先考察,后设计。

    6.完成课程设计报告。

    【注意事项】:

    实习的最后一天上午,检查实习结果,上交实习报告;实习报告要求有封面(封面上写明班级、学号、姓名、指导教师、时间),并装订成册,手写报告,打印无效。

    专业实习成绩=考勤*20%+论文*30%+实验*50%

    每天考勤两次,有特殊情况需向指导教师或实验老师请假。

    【设计时间】:教学周17~18周 (12月12日至12月25日), 完成理论设计及实践环节。

    三、进度表日 期内 容第1天

    2

    3

    4

    5

    6

    查阅资料

    完成资料整理和课程设计规划方案

    按照程序编制方案步骤实施

    软件环境的搭建和接口电路调试配置

    程序和接口电路的连接并调试

    上交课程设计报告,核实资料,电子文档

    完成日期2011年12月25日评阅日期 四、主要参考文献、资料、设备和实习地点及翻译工作量:

    设 备:TDN86/51二合一微机教学实验系统等。

    实 习 地点:计算机实习基地Ⅰ。

    参 考 文献:

    1.李泽中 微机原理与接口技术 重庆:重庆大学出版社

    2.马义德 微型计算机原理 兰州:兰州大学出版社

    3.贾智平 微机原理与接口技术 北京:中国水利水电出版社

    4.薛钧义 微型计算机原理 西安:西安电子科技大学出版社

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    学 号: 0121210340612

    微机原理及接口技术

    课程设计

    题 目计算小程序学 院自动化学院专 业电气工程及其自动化班 级电气1201姓 名朱谦指导教师石云

    2015年1月9日课程设计任务书

    学生姓名:朱谦 专业班级:电气1201

    指导教师:石云 工作单位:自动化学院

    题 目: 计算程序

    初始条件:按下列要求编程:

    (1)从键盘输入两个四位十六进制数。

    (2)将这两个数以二进制形式输出(3)找出这两个数中的偶数,若有则以十进制输出,若无,输出“NO”。

    (4)计算这两个数的平方和。

    (5)数据的输入和结果的输出都要有必要的提示,且提示独占一行。

    3.1整体设计原理4

    3.2 DOS功能和BIOS功能调用说明4

    4硬件及程序设计6

    4.1硬件说明6

    4.2主程序设计6

    4.3功能一子程序设计9

    4.4功能二子程序设计12

    4.5功能三子程序设计14

    4.6功能四子程序设计18

    4.7完成退出程序20

    5结果分析21

    6程序调试过程中遇到的问题21

    心得体会22

    参考文献23

    附录(源程序)................................................24

    课程设计成绩评定表..........................................38

    摘要

    本设计通过调用DOS0AH功能调用实现从键盘上输入两个四位的16进制数,然后通过逻辑移位指令实现16进制数转换成二进制数,为了判断输入16进制数的奇偶性,主要通过对数值某位操作,实现对数值奇偶性的判断。转换成10进制数则通过算术运算指令DIV实现,输出则通过DOS单字符输出2号功能调用和多字符输出9号功能调用实现。求平方和,通过使用算术运算指令MUL实现求平方,通过算术运算指令ADD实现求和运算,输出也是通过DOS功能和BIOS功能调用实现。

    关键字 算术运算指令,逻辑运算指令,字符字符串输出显示,DOS功能调用。

    计算程序

    1任务要求分析

    本设计要求完成的功能由五部分组成。第一要求从键盘输入两个4位的十六进制数,并在屏幕上显示出来。因此需要思考如何实现十六进制数的输入和输出显示,要理解十六进制数数字和字母再输入和输出上的区别,与十进制数和二进制数输出的区别。

    第二要求将输入的两个十六进制数转换成二进制数,在屏幕上显示输出。因此要分析如何实现将十六进制转换成二进制,有哪些方法,选取最佳方法,是直接转换还是间接转换。

    第三要求判断这两个已输入的十六进制数的奇偶性,将偶数输出,当没有偶数时要输出提示字符。判断某个数的奇偶性,有多种方法,要选取直接,操作步棸尽量少的方法。输出是有选择性的输出,及条件输出。同样涉及字符和字符串的输出。

    第四要求计算已输入的两个十六进制数的平方和,并输出显示。首先要实现平方运算,再实现求和运算,平方运算即乘积运算,参与运算的数的位数不同,运算过程也不同。由于显示结果的形式没有要求,所以可以选择十六进制形式输出,这样操作过程简单一些。这里同样涉及字符或字符串的输出。

    第五要求数据的输入和输出都有必要的提示语句,且独占一行。这里主要要实现在每个功能实现之前显示这些提示语句,是以字符形式输出,还是以字符串形式输出,则要根据提示语句的长度来选择,最后还要设置功能完成后的退出标志。

    功能要求结构图如图1所示。

    图1 功能要求结构图

    2方案比较及认证说明

    1)本设计过程中完成从键盘输入两个十六进制数功能有两种方案可以实现。

    方案一:调用DOS-21号中断1号和2号功能调用,单字符输入和单字符输出,逐个字符输入输出。

    方案二:调用DOS-21号中断0AH号功能调用,多字符输入输出。

    由于要从键盘输入两个四位的十六进制数,为了简化步骤,应选择方案二来实现。

    2)本设计过程中完成将十六进制数转换成二进制数功能有两种方案可以实现。

    方案一:取一个十六进制数,先转换成十进制数,再通过除法指令,不断除以2,求余数。

    方案

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