微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)書

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)課 程 設(shè) 計指導(dǎo)書目 錄1 課程設(shè)計的目的和任務(wù)12 課程設(shè)計指導(dǎo)及要求13 課程設(shè)計的主要步驟13.1 總體設(shè)計23.2 硬件設(shè)計23.3 軟件設(shè)計23.4 軟、硬件聯(lián)調(diào)24 課程設(shè)計報告內(nèi)容及格式要求25 進(jìn)度安排36 課程設(shè)計的考核方法及成績評定37 課程設(shè)計題目37.1匯編程序設(shè)計題47.2 硬件設(shè)計題68 主要參考資料8附錄：實(shí)驗箱功能模塊電路圖91 課程設(shè)計的目的和任務(wù)課程設(shè)計是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生在學(xué)習(xí)完本門課后綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識，解決實(shí)際工程設(shè)計和應(yīng)用問題的能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。它具有動手、動腦和理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)，是培養(yǎng)在校工科大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、敢于動手、善于

2、動手和獨(dú)立自主解決設(shè)計實(shí)踐中遇到的各種問題能力的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過課程設(shè)計，要求學(xué)生熟悉和掌握微機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計的方法、設(shè)計步驟，使學(xué)生得到微機(jī)開發(fā)應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練。讓學(xué)生獨(dú)立或集體討論設(shè)計題目的總體設(shè)計方案、編程、軟件硬件調(diào)試、編寫設(shè)計報告等問題，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力，實(shí)現(xiàn)由學(xué)習(xí)知識到應(yīng)用知識的初步過渡。通過本次課程設(shè)計使學(xué)生熟練掌握微機(jī)系統(tǒng)與接口擴(kuò)展電路的設(shè)計方法，熟練應(yīng)用8086匯編語言編寫應(yīng)用程序和實(shí)際設(shè)計中的硬軟件調(diào)試方法和步驟，熟悉微機(jī)系統(tǒng)的硬軟件開發(fā)工具的使用方法。通過課程設(shè)計實(shí)踐，不僅要培養(yǎng)學(xué)生事實(shí)求是和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，培

3、養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力，檢驗學(xué)生對本門課學(xué)習(xí)的情況，更要培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際的工程設(shè)計中查閱資料，撰寫設(shè)計報告表達(dá)設(shè)計思想和結(jié)果的能力。2 課程設(shè)計指導(dǎo)及要求在課程設(shè)計時，1人一組，設(shè)計報告由學(xué)生獨(dú)立完成，不得互相抄襲。教師的主導(dǎo)作用主要在于指明設(shè)計思路，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計的思路，解答疑難問題和按設(shè)計進(jìn)度進(jìn)行階段審查。學(xué)生必須發(fā)揮自身學(xué)習(xí)的主動性和能動性，主動思考問題、分析問題和解決問題，而不應(yīng)處處被動地依賴指導(dǎo)老師。學(xué)生在設(shè)計中可以引用所需的參考資料，避免重復(fù)工作，加快設(shè)計進(jìn)程，但必須和題目的要求相符合，保證設(shè)計的正確。學(xué)生學(xué)會掌握和使用各種已有的技術(shù)資料，不能盲目地、機(jī)械地抄襲資料，必須具體分析，使

4、設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計能力都獲得提高。學(xué)生要在老師的指導(dǎo)下制定好自己各環(huán)節(jié)的詳細(xì)設(shè)計進(jìn)程計劃，按給定的時間計劃保質(zhì)保量的完成個階段的設(shè)計任務(wù)。設(shè)計中可邊設(shè)計，邊修改，軟件設(shè)計與硬件設(shè)計可交替進(jìn)行，問題答疑與調(diào)試和方案修改相結(jié)合，提高設(shè)計的效率，保證按時完成設(shè)計工作并交出合格的設(shè)計報告。3 課程設(shè)計的主要步驟課程設(shè)計分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個部分，其設(shè)計過程可以歸納為以下所述的四個步驟：3.1 總體設(shè)計本階段的任務(wù)是通過調(diào)查研究，查閱資料來初步確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總體方案，其中主要涉及到硬件和軟件的功能劃分。應(yīng)用系統(tǒng)中硬件和軟件具有一定的互換性，即某些功能既可以用硬件實(shí)現(xiàn)也可以用軟件實(shí)現(xiàn)。一般說來，用硬件實(shí)現(xiàn)

5、的優(yōu)點(diǎn)是可以提高系統(tǒng)的工作速度，但會增加電路的復(fù)雜性和硬件成本；而用軟件代替某些硬件的功能可以使電路簡化，便于修改設(shè)計，降低硬件成本，但軟件工作量增大。總體設(shè)計時，必須在硬件和軟件之間權(quán)衡，分工明確，然后分頭開始設(shè)計。3.2 硬件設(shè)計利用實(shí)驗箱的硬件資源，結(jié)合課程設(shè)計題目，設(shè)計硬件原理圖，搭建硬件電路。3.3 軟件設(shè)計1、采用模塊化程序結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，可將整個軟件分成若干功能模塊。2、畫出程序流程圖。3、根據(jù)流程圖，編寫源程序。4、上機(jī)調(diào)試程序。3.4 軟、硬件聯(lián)調(diào)4 課程設(shè)計報告內(nèi)容及格式要求【課程設(shè)計報告內(nèi)容】1、設(shè)計題目（在封面注明）2、設(shè)計內(nèi)容（在此部分詳細(xì)說明所做題目的基本內(nèi)容和主要功

6、能）3、設(shè)計原理及方案（含電路原理圖、硬件連接示意圖、系統(tǒng)功能框圖、程序流程圖等）4、匯編源程序代碼（關(guān)鍵代碼要加必要注釋）5、實(shí)施結(jié)果（可給出程序運(yùn)行界面、實(shí)驗箱運(yùn)行結(jié)果照片等）6、課程設(shè)計體會7、參考文獻(xiàn)【格式要求】1、課程設(shè)計報告要求書寫工整、內(nèi)容充實(shí)、結(jié)論正確、符合設(shè)計要求。2、報告有封面，其上注明學(xué)生班級、姓名、學(xué)號、指導(dǎo)教師、提交時間等完整信息。5 進(jìn)度安排周一周二周三周四周五講課設(shè)內(nèi)容，安排任務(wù)查資料，確定方案畫出程序流程圖，寫出程序清單畫出程序流程圖，寫出程序清單寫總結(jié)報告6 課程設(shè)計的考核方法及成績評定考核方法：現(xiàn)場驗收（占50%），課程設(shè)計報告（占50%）?？己藘?nèi)容：學(xué)習(xí)態(tài)

7、度（出勤情況，平時表現(xiàn)等）、方案合理性、程序編制質(zhì)量、演示效果、設(shè)計報告質(zhì)量。成績評定：優(yōu)，良，中，及格，不及格。特別說明：如發(fā)現(xiàn)抄襲，按照不及格處理。7 課程設(shè)計題目【選題說明】可從下列題目中任選1題，也可自擬題目。7.1匯編程序設(shè)計題題目一 密碼設(shè)置模擬該程序可以進(jìn)行密碼的設(shè)置(第一次)和修改(已設(shè)置密碼)。要求輸入的密碼不顯示。題目二 計算器編輯程序可以實(shí)現(xiàn)鍵盤輸入數(shù)據(jù)與運(yùn)算符，進(jìn)行“加減乘除”運(yùn)算。（提示：先輸入數(shù)據(jù)與運(yùn)算符，保存，再按照運(yùn)算符選擇對應(yīng)的子程序；輸入的數(shù)據(jù)是用字符表示的，需要轉(zhuǎn)換；要有良好的界面（提示信息）題目三 吃豆子程序在屏幕上顯示多行“豆子”（用“.”表示），用一

8、個“嘴巴”（用字符“C”表示），程序運(yùn)行時，單擊空格，“嘴巴”開始從左到右逐行或者在鍵盤控制下開始“吃豆子”，一直到“豆子”被吃完停止或者單擊空格暫停。題目四 動態(tài)五角星程序運(yùn)行時顯示提示信息，并按任意鍵生成一個初始的全屏顯示五角星。題目五 實(shí)現(xiàn)閃爍文字效果編程提示：提示信息于屏幕中央顯示出來，用光標(biāo)定位子程序?qū)⒐鈽?biāo)定位于80*25顯示方式的第8行第10列，然后輸出一條提示信息，接著調(diào)用屏幕上卷子程序上卷一行，接著再定位光標(biāo)，然后顯示下一條提示信息，直到所有信息顯示完畢，對于閃爍的信息，同樣是定位光標(biāo)，然后用BIOS功能調(diào)用13H來顯示閃爍信息，當(dāng)BL的高位為1時，字符閃爍。mov ah,00

9、hmov al,03h ；設(shè)置顯示方式為80*25，16色文本int 10h題目六 數(shù)字秒表設(shè)計可以顯示160秒的無存儲功能的秒表，最小單位為毫秒。題目七 倒計時牌設(shè)計日期倒計時牌界面，可輸入設(shè)定日期，顯示當(dāng)前日期的統(tǒng)計天數(shù)，如奧運(yùn)計時牌。題目八 數(shù)字時鐘編程實(shí)現(xiàn)時鐘功能，按秒刷新，要求定位在屏幕右上角。題目九 模擬流水燈 顯示由字符構(gòu)成的各種顏色的流水燈或幾何圖形。題目十 鍵盤錄入數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與顯示程序設(shè)計1、 設(shè)計要求編寫一個程序，能從鍵盤讀入兩個5位十進(jìn)制數(shù)（1個符號位和4位數(shù)值位），并將這兩個十進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，然后求其和，再將和以十進(jìn)制形式在屏幕上顯示。2、 設(shè)計內(nèi)容該程序主要

10、是十進(jìn)制與二進(jìn)制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換。由于用戶輸入的數(shù)一般是十進(jìn)制表示的，而這些數(shù)在計算機(jī)內(nèi)存儲、運(yùn)算時一般都用二進(jìn)制，這就涉及到了十進(jìn)制數(shù)向二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換問題；當(dāng)計算結(jié)果需要顯示時，又要將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，這又涉及到了二進(jìn)制數(shù)如何轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的問題。由于在計算機(jī)內(nèi)這種轉(zhuǎn)換經(jīng)常進(jìn)行，所以二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換算法是應(yīng)掌握的基本算法之一。從鍵盤接收的十進(jìn)制數(shù)以ASCII碼形式存放在內(nèi)存單元中，先將其轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)字，再用累加和乘10加X的方法變成二進(jìn)制數(shù)，如將358轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，可先將累加和賦0，再計算（0*10+3）*10+5）*10+8），結(jié)果為二進(jìn)制數(shù)，再由符號位決定是否需要求補(bǔ)

11、。在顯示結(jié)果前，首先要把二進(jìn)制表示的和轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)字，轉(zhuǎn)換時，先檢查和的符號位，以決定輸出“+”還是“-”。若是負(fù)數(shù)，應(yīng)先求補(bǔ)，得到原碼后即可與正數(shù)作統(tǒng)一處理。轉(zhuǎn)換方法為將和的二進(jìn)制數(shù)除以10000，商即為萬位數(shù)，再將余數(shù)除以1000，商即為千位數(shù)，以此類推，求出百、十位數(shù)，剩下的為個位數(shù)。最后，將各個數(shù)加上30H，即成為對應(yīng)字符。利用DOS中斷的21號功能進(jìn)行字符的接收和顯示。3、 設(shè)計思路程序分為主程序和子程序，主程序主要是接收從鍵盤輸入的數(shù)、兩個數(shù)的求和以及和的顯示；子程序分別實(shí)現(xiàn)將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制和將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。用戶輸入的數(shù)據(jù)限制在4位（不含符號位）以內(nèi)。這樣，數(shù)值在

12、-9999+9999范圍以內(nèi)，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制后在16位補(bǔ)碼的表示范圍內(nèi)，而其相加后的和也在16位補(bǔ)碼的表示范圍內(nèi)，同時，在將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)顯示時，也只考慮萬位以下數(shù)字的轉(zhuǎn)換即可。課題十一、簡易計算器1、 設(shè)計要求編寫一個程序，能從鍵盤上讀入數(shù)據(jù)，并完成加、減、乘、除的計算。2、 設(shè)計內(nèi)容編制一個程序，利用BIOS和DOS的中斷來設(shè)計一個計算器，要求在屏幕上顯示一個主菜單，提示用戶輸入相應(yīng)的數(shù)字鍵，分別執(zhí)行加、減、乘、除四種計算功能和結(jié)束程序的功能。利用BIOS中斷的10號功能調(diào)用來設(shè)置顯示方式。利用DOS中斷的01號和02號子功能來完成鍵盤接收，結(jié)果顯示。課題十二、動畫程序設(shè)計1、 設(shè)計

13、要求利用BIOS系統(tǒng)功能調(diào)用，進(jìn)行簡單的動畫設(shè)計。2、 設(shè)計內(nèi)容利用BIOS中斷的10號、21號功能，進(jìn)行簡單的動畫設(shè)計，并根據(jù)以下提示信息進(jìn)行選擇：1小鳥從屏幕飛過。2汽車按水平方向從屏幕上開過去。3退出。3、設(shè)計思路在屏幕上顯示動畫的效果可以按以下5步進(jìn)行：（1） 在屏幕上顯示圖形（單字符或多字符圖形）。（2） 延遲一個時間周期，這樣圖形更清晰。（3） 清除圖形。（4） 改變圖形的行、列坐標(biāo)（5） 返回第一步，重復(fù)上述過程。利用BIOS系統(tǒng)功能中 10H中斷的06號功能進(jìn)行清屏，循環(huán)調(diào)用09號功能顯示字符圖形；延遲一段時間后，再循環(huán)調(diào)用09號功能，設(shè)置BL寄存器的值為0（黑底黑字顯示字符圖

14、形），以達(dá)到擦除圖形的效果；改變行、列坐標(biāo)，調(diào)用02號功能設(shè)置光標(biāo)位置，重復(fù)上述過程。利用DOS中斷的01號和02號子功能來完成鍵盤接收，結(jié)果顯示。7.2 硬件設(shè)計題總體要求：根據(jù)題意自行設(shè)計電路，在實(shí)驗箱上連接線路并編寫相關(guān)匯編程序，調(diào)試成功。題目一 交通燈控制系統(tǒng)1利用8253定時，8259中斷及8255設(shè)計電路，實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈模擬控制。2實(shí)現(xiàn)能自動控制和手動應(yīng)急控制。3實(shí)現(xiàn)能隨時可以調(diào)整自動模式的綠燈和紅燈時間。題目二 智力競賽的搶答計時器1、基本要求設(shè)計一個用于智力競賽的搶答計時器,同時能測試人的反應(yīng)(響應(yīng))時間。按啟動鈕，測試開始,2個八段碼倒計時開始（如從10秒或20秒倒計時）

15、，一旦看到燈亮，參賽雙方（或三方）分別按不同的搶答按鈕參與搶答。一旦其中一位按下按鈕，相應(yīng)的顯示燈（LED）亮并響“嘟”的一聲，此時若其它按鈕按下均無效。若一直到計數(shù)到零，無一人按下按鈕，則搶答結(jié)束（以后再按搶答鈕無效）。立即按測試鈕，88點(diǎn)陣顯示反應(yīng)時間xx.xx秒（88點(diǎn)陣用紅色代表秒,綠色代表0.01秒，交替顯示）。要求：（1）編制1個隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生子程序，由隨機(jī)數(shù)決定從按啟動鈕到對應(yīng)LED亮的時間（如在3秒15秒之間內(nèi)任意變動），使被測試者對LED亮的時間無法預(yù)見，以確保測試結(jié)果的可信；（2）必須在見到LED亮后按測試鈕才有效，即一直按著按鈕或提前按下按鈕無效；（3）反應(yīng)時間顯示xx.xx秒，準(zhǔn)確到百分之一秒。2、設(shè)計思路將系統(tǒng)分成3個大的模塊：倒計時模塊，計時模塊，顯示模塊。1）倒計時模塊：通過一個子程序段獲得隨機(jī)數(shù)，并用這個隨機(jī)數(shù)倒計時；2）計時模塊：倒計時結(jié)束時燈亮，開始計數(shù)，當(dāng)有人按下鍵并正確時，鎖存所用時間；3）顯示模塊：將鎖存的時間用八段碼顯示出來。題目三 電子鐘利用8253定時器設(shè)計一個電子鐘，并定義一個啟動鍵。當(dāng)按下該鍵時電子時鐘從當(dāng)前設(shè)定值開始走時。題目四 電子