微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)課 程 設(shè) 計(jì)指導(dǎo)書目 錄1 課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)12 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)及要求13 課程設(shè)計(jì)的主要步驟13.1 總體設(shè)計(jì)23.2 硬件設(shè)計(jì)23.3 軟件設(shè)計(jì)23.4 軟、硬件聯(lián)調(diào)24 課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容及格式要求25 進(jìn)度安排36 課程設(shè)計(jì)的考核方法及成績(jī)?cè)u(píng)定37 課程設(shè)計(jì)題目37.1匯編程序設(shè)計(jì)題47.2 硬件設(shè)計(jì)題68 主要參考資料8附錄：實(shí)驗(yàn)箱功能模塊電路圖91 課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)課程設(shè)計(jì)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(shí)，解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用問(wèn)題的能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。它具有動(dòng)手、動(dòng)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(dòng)手、善于

2、動(dòng)手和獨(dú)立自主解決設(shè)計(jì)實(shí)踐中遇到的各種問(wèn)題能力的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生熟悉和掌握微機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計(jì)的方法、設(shè)計(jì)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(jì)題目的總體設(shè)計(jì)方案、編程、軟件硬件調(diào)試、編寫設(shè)計(jì)報(bào)告等問(wèn)題，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際，提高動(dòng)手能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)由學(xué)習(xí)知識(shí)到應(yīng)用知識(shí)的初步過(guò)渡。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)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(jì)方法，熟練應(yīng)用8086匯編語(yǔ)言編寫應(yīng)用程序和實(shí)際設(shè)計(jì)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(guò)課程設(shè)計(jì)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(dòng)手能力，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)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(jì)中查閱資料，撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告表達(dá)設(shè)計(jì)思想和結(jié)果的能力。2 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)及要求在課程設(shè)計(jì)時(shí)，1人一組，設(shè)計(jì)報(bào)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(jì)思路，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)的思路，解答疑難問(wèn)題和按設(shè)計(jì)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(dòng)性和能動(dòng)性，主動(dòng)思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，而不應(yīng)處處被動(dòng)地依賴指導(dǎo)老師。學(xué)生在設(shè)計(jì)中可以引用所需的參考資料，避免重復(fù)工作，加快設(shè)計(jì)進(jìn)程，但必須和題目的要求相符合，保證設(shè)計(jì)的正確。學(xué)生學(xué)會(huì)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(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)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(jì)進(jìn)程計(jì)劃，按給定的時(shí)間計(jì)劃保質(zhì)保量的完成個(gè)階段的設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)中可邊設(shè)計(jì)，邊修改，軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)可交替進(jìn)行，問(wèn)題答疑與調(diào)試和方案修改相結(jié)合，提高設(shè)計(jì)的效率，保證按時(shí)完成設(shè)計(jì)工作并交出合格的設(shè)計(jì)報(bào)告。3 課程設(shè)計(jì)的主要步驟課程設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分，其設(shè)計(jì)過(guò)程可以歸納為以下所述的四個(gè)步驟：3.1 總體設(shè)計(jì)本階段的任務(wù)是通過(guò)調(diào)查研究，查閱資料來(lái)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(shuō)來(lái)，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(huì)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(jiǎn)化，便于修改設(shè)計(jì)，降低硬件成本，但軟件工作量增大?？傮w設(shè)計(jì)時(shí)，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(jì)。3.2 硬件設(shè)計(jì)利用實(shí)驗(yàn)箱的硬件資源，結(jié)合課程設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)硬件原理圖，搭建硬件電路。3.3 軟件設(shè)計(jì)1、采用模塊化程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，可將整個(gè)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(jì)報(bào)告內(nèi)容及格式要求【課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容】1、設(shè)計(jì)題目（在封面注明）2、設(shè)計(jì)內(nèi)容（在此部分詳細(xì)說(shuō)明所做題目的基本內(nèi)容和主要功

6、能）3、設(shè)計(jì)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(yàn)箱運(yùn)行結(jié)果照片等）6、課程設(shè)計(jì)體會(huì)7、參考文獻(xiàn)【格式要求】1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求書寫工整、內(nèi)容充實(shí)、結(jié)論正確、符合設(shè)計(jì)要求。2、報(bào)告有封面，其上注明學(xué)生班級(jí)、姓名、學(xué)號(hào)、指導(dǎo)教師、提交時(shí)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(bào)告6 課程設(shè)計(jì)的考核方法及成績(jī)?cè)u(píng)定考核方法：現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收（占50%），課程設(shè)計(jì)報(bào)告（占50%）?？己藘?nèi)容：學(xué)習(xí)態(tài)

7、度（出勤情況，平時(shí)表現(xiàn)等）、方案合理性、程序編制質(zhì)量、演示效果、設(shè)計(jì)報(bào)告質(zhì)量。成績(jī)?cè)u(píng)定：優(yōu)，良，中，及格，不及格。特別說(shuō)明：如發(fā)現(xiàn)抄襲，按照不及格處理。7 課程設(shè)計(jì)題目【選題說(shuō)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(jì)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(jì)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(duì)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(gè)“嘴巴”（用字符“C”表示），程序運(yùn)行時(shí)，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(dòng)態(tài)五角星程序運(yùn)行時(shí)顯示提示信息，并按任意鍵生成一個(gè)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(lái)，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(duì)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(lái)顯示閃爍信息，當(dāng)BL的高位為1時(shí)，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(jì)可以顯示160秒的無(wú)存儲(chǔ)功能的秒表，最小單位為毫秒。題目七 倒計(jì)時(shí)牌設(shè)計(jì)日期倒計(jì)時(shí)牌界面，可輸入設(shè)定日期，顯示當(dāng)前日期的統(tǒng)計(jì)天數(shù)，如奧運(yùn)計(jì)時(shí)牌。題目八 數(shù)字時(shí)鐘編程實(shí)現(xiàn)時(shí)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(jì)1、 設(shè)計(jì)要求編寫一個(gè)程序，能從鍵盤讀入兩個(gè)5位十進(jìn)制數(shù)（1個(gè)符號(hào)位和4位數(shù)值位），并將這兩個(gè)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(jì)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(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)、運(yùn)算時(shí)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(wèn)題；當(dāng)計(jì)算結(jié)果需要顯示時(shí)，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(wèn)題。由于在計(jì)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(jì)算（0*10+3）*10+5）*10+8），結(jié)果為二進(jìn)制數(shù)，再由符號(hào)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(shí)，先檢查和的符號(hào)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(wàn)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(gè)位數(shù)。最后，將各個(gè)數(shù)加上30H，即成為對(duì)應(yīng)字符。利用DOS中斷的21號(hào)功能進(jìn)行字符的接收和顯示。3、 設(shè)計(jì)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(gè)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(hào)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(shí)，在將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)顯示時(shí)，也只考慮萬(wàn)位以下數(shù)字的轉(zhuǎn)換即可。課題十一、簡(jiǎn)易計(jì)算器1、 設(shè)計(jì)要求編寫一個(gè)程序，能從鍵盤上讀入數(shù)據(jù)，并完成加、減、乘、除的計(jì)算。2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容編制一個(gè)程序，利用BIOS和DOS的中斷來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算器，要求在屏幕上顯示一個(gè)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(jì)算功能和結(jié)束程序的功能。利用BIOS中斷的10號(hào)功能調(diào)用來(lái)設(shè)置顯示方式。利用DOS中斷的01號(hào)和02號(hào)子功能來(lái)完成鍵盤接收，結(jié)果顯示。課題十二、動(dòng)畫程序設(shè)計(jì)1、 設(shè)計(jì)

13、要求利用BIOS系統(tǒng)功能調(diào)用，進(jìn)行簡(jiǎn)單的動(dòng)畫設(shè)計(jì)。2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容利用BIOS中斷的10號(hào)、21號(hào)功能，進(jìn)行簡(jiǎn)單的動(dòng)畫設(shè)計(jì)，并根據(jù)以下提示信息進(jìn)行選擇：1小鳥從屏幕飛過(guò)。2汽車按水平方向從屏幕上開過(guò)去。3退出。3、設(shè)計(jì)思路在屏幕上顯示動(dòng)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(gè)時(shí)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(guò)程。利用BIOS系統(tǒng)功能中 10H中斷的06號(hào)功能進(jìn)行清屏，循環(huán)調(diào)用09號(hào)功能顯示字符圖形；延遲一段時(shí)間后，再循環(huán)調(diào)用09號(hào)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(hào)功能設(shè)置光標(biāo)位置，重復(fù)上述過(guò)程。利用DOS中斷的01號(hào)和02號(hào)子功能來(lái)完成鍵盤接收，結(jié)果顯示。7.2 硬件設(shè)計(jì)題總體要求：根據(jù)題意自行設(shè)計(jì)電路，在實(shí)驗(yàn)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(shí)，8259中斷及8255設(shè)計(jì)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(dòng)控制和手動(dòng)應(yīng)急控制。3實(shí)現(xiàn)能隨時(shí)可以調(diào)整自動(dòng)模式的綠燈和紅燈時(shí)間。題目二 智力競(jìng)賽的搶答計(jì)時(shí)器1、基本要求設(shè)計(jì)一個(gè)用于智力競(jìng)賽的搶答計(jì)時(shí)器,同時(shí)能測(cè)試人的反應(yīng)(響應(yīng))時(shí)間。按啟動(dòng)鈕，測(cè)試開始,2個(gè)八段碼倒計(jì)時(shí)開始（如從10秒或20秒倒計(jì)時(shí)）

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(shí)若其它按鈕按下均無(wú)效。若一直到計(jì)數(shù)到零，無(wú)一人按下按鈕，則搶答結(jié)束（以后再按搶答鈕無(wú)效）。立即按測(cè)試鈕，88點(diǎn)陣顯示反應(yīng)時(shí)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(gè)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生子程序，由隨機(jī)數(shù)決定從按啟動(dòng)鈕到對(duì)應(yīng)LED亮的時(shí)間（如在3秒15秒之間內(nèi)任意變動(dòng)），使被測(cè)試者對(duì)LED亮的時(shí)間無(wú)法預(yù)見，以確保測(cè)試結(jié)果的可信；（2）必須在見到LED亮后按測(cè)試鈕才有效，即一直按著按鈕或提前按下按鈕無(wú)效；（3）反應(yīng)時(shí)間顯示xx.xx秒，準(zhǔn)確到百分之一秒。2、設(shè)計(jì)思路將系統(tǒng)分成3個(gè)大的模塊：倒計(jì)時(shí)模塊，計(jì)時(shí)模塊，顯示模塊。1）倒計(jì)時(shí)模塊：通過(guò)一個(gè)子程序段獲得隨機(jī)數(shù)，并用這個(gè)隨機(jī)數(shù)倒計(jì)時(shí)；2）計(jì)時(shí)模塊：倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)燈亮，開始計(jì)數(shù)，當(dāng)有人按下鍵并正確時(shí)，鎖存所用時(shí)間；3）顯示模塊：將鎖存的時(shí)間用八段碼顯示出來(lái)。題目三 電子鐘利用8253定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)電子鐘，并定義一個(gè)啟動(dòng)鍵。當(dāng)按下該鍵時(shí)電子時(shí)鐘從當(dāng)前設(shè)定值開始走時(shí)。題目四 電子