多路温度巡回检测系统研制.doc

微机原理课程设计 题目：多路温度巡回检测系统研制班级：通信034 姓名：姬荣荣学号：0342099 指导老师：王战备二零零六年三月三日前言 微型机由于具有体积小，重量轻，耗油少，价格低廉，可靠性高，结构灵活等特点，近年来取得了飞速发展，已广泛应用于科学计算，信息处理，事务管理，过程控制，仪表制造，民用产品和家用电器等各个方面。由于微机的众多优点和与人类的关系日益密切，掌握基本的计算机技术几乎是21世纪人们必须掌握的一门技术，所以全国几乎所有普通高等院校的通信及相关专业都开设了微型计算机课程。我们上学期也学习了微型计算机技术及应用，但那些都只是理论性的，可谓“纸上谈兵”。微机原理与接口课程是理工科学生一门非常重要的课程，且实践性较强。对于电信工程、和通信工程的学生尤其重要。要求学生熟悉计算机的组成、内部结构、汇编语言程序设计、常用接口电路的使用，并具有一定的系统设计、开发、调试的能力。课程设计是对学生的一种基本素质训练的较好形式，通过课程设计加强学生的实践能力、动手能力、和学习能力。 本报告是基于本次课程设计上对其做的详细总结，其中包括研究背景，硬件器件的介绍，软件程序设计的思路方案及详细的源程序等。 课程任务书题目：多路温度巡回检测系统的研制一、 任务和设计要求：设计多路温度巡回及色检测系统1、利用DICE-8086B实验系统设计相应的硬件电路。2、模拟温度的数值采用实际系统中的5V电源。利用电位器调节，使电压在05V之间变化，利用该变化的电压数值作为模拟温度输入，并将其转化为099的模拟温度输出。3、在结果显示时，要求具输入输出对应显示。4、显示结果如所示： “Inx xx”循环显示二、提示和参考文献1、微型计算机技术原理及应用 戴梅萼 编著2、微型计算机原理与接口技术实验指导 （院内用书）目 录目录前言任务书第一章 研究背景第二章 可编程并行接口芯片8255A介绍 21 8255的引脚功能 22 8255的编程结构 23 8255工作方式 24 8255的编程应用第三章 ADC0809芯片 3.1 ADC0809芯片介绍 3.2接口实验单元中的ADC0809芯片线路第四章 方案设计 4.1 设计方案 4.2 硬件线路 4.3软件设计 4.3.1 流程图 4.3.2 源程序结论和体会摘要关键字致谢参考文献附录第一章研究背景进入21世纪后，微型计算机技术的飞速发展给人们的生产生活带来极大的方便。加之微型机具有体积小、重量轻、耗电少、价格低廉、可靠性高、结构灵活等特点，所以其深受广大用户和生产厂商的青睐。特别是把数据、文字、声音、图形、图象融为一体的多媒体技术日益成熟，微型机已经发展成融工作、学习、娱乐于一体，集电脑、电视、电话于一身的综合办公设备和新型家用电器。因此掌握一定的微型计算机技术可以说方便终身。我们新一代的大学生除了掌握专业的理论知识外，还要有一定的实践动手能力。为此，学校开设这门微原综合课设。我们课设的题目是一个具有检测功能及显示温度值。温度监测系统在现实生活中有着广泛的应用，其中最典型的是一些重要环境中控制温度的系统。它主要由两部分组成：一、硬件器件及电路：硬件电路由键盘、显示结果部分两部分组成，主要是通过8255A来驱动ADC0809。二、软件程序：主要是通过编写软件来实现数模转换和实现驱动硬件使显示不同的温度值。下面就将依次介绍该题目的设计过程。第二章：可编程并行接口芯片8255A介绍概要：8255A的引脚功能 8255A的编程结构8255A的工作方式 8255A的编程应用2.1 8255A的引脚功能引脚信号可以分为两组：一组是面向CPU的信号，一组是面向外设的信号。1面向CPU的引脚信号及功能D0-D7：8位，双向，三态数据线，用来与系统数据总线相连；RESET：复位信号，高电平有效，输入，用来清除8255A的内部寄存器，并置A口，B口，C口均为输入方式；：片选，输入，用来决定芯片是否被选中；：读信号，输入，控制8255A将数据或状态信息送给CPU；：写信号，输入，控制CPU将数据或控制信息送到8255A；A1，AO：内部口地址的选择，输入。这两个引脚上的信号组合决定对8255A内部的哪一个口或寄存器进行操作。8255A内部共有4个端口：A口，B口，C口和控制口，两个引脚的信号组合选中端口见下表。，A1，A0这几个信号的组合决定了8255A的所有具体操作， 表 8255A的操作功能表 A1 A0操 作数 据 传 送 方 式 0 0 1 0 0读 A 口A口数据 数据总线 0 0 1 0 1读 B 口B口数据 数据总线 0 0 1 1 0读 C 口C口数据 数据总线 0 1 0 0 0写 A 口数据总线数据 A口 0 1 0 0 1写 B 口数据总线数据 B口 0 1 0 1 0写 C 口数据总线数据 C口 0 1 0 1 1写控制口数据总线数据 控制口2面向外设的引脚信号及功能 PA0PA7：A组数据信号，用来连接外设； PB0PB7：B组数据信号，用来连接外设； PC0PC7：C组数据信号，用来连接外设或者作为控制信号。2.2 8255A的编程结构8255A由以下几部分组成：见图1三个数据端口A，B，C 这三个端口均可看作是I/O口，但它们的结构和功能也稍有不同。A口：是一个独立的8位I/O口，它的内部有对数据输入/输出的锁存功能。B口：也是一个独立的8位I/O口，仅对输出数据的锁存功能。C口：可以看作是一个独立的8位I/O口；也可以看作是两个独立的4位I/O口。也是仅对输出数据进行锁存。2A组和B组的控制电路这是两组根据CPU命令控制8255A工作方式的电路，这些控制电路内部设有控制寄存器，可以根据CPU送来的编程命令来控制8255A的工作方式，也可以根据编程命令来对C口的指定位进行置/复位的操作。 A组控制电路用来控制A口及C口的高4位；B组控制电路用来控制B口及C口的低4位。3数据总线缓冲器8位的双向的三态缓冲器。作为8255A与系统总线连接的界面，输入/输出的数据，CPU的编程命令以及外设通过8255A传送的工作状态等信息，都是通过它来传输的。4读/写控制逻辑读/写控制逻辑电路负责管理8255A的数据传输过程。它接收片选信号及系统读信号、写信号、复位信号RESET，还有来自系统地址总线的口地址选择信号A0和A1。2.3 8255A的工作方式8255A有三种工作方式，用户可以通过编程来设置。方式0简单输入/输出查询方式；A，B，C三个端口均可。方式1选通输入/输出中断方式；A ，B，两个端口均可。方式2双向输入/输出中断方式。只有A端口才有。工作方式的选择可通过向控制端口写入控制字来实现。 在不同的工作方式下，8255A三个输入/输出端口的排列示意图如图所示。1方式0：为一种简单的输入/输出方式，没有规定固定的应答联络信号，可用A，B，C三个口的任一位充当查询信号，其余I/O口仍可作为独立的端口和外设相连。方式0的应用场合有两种：一种是同步传送；一种是查询传送。2方式1 方式1是一种选通I/O方式，A口和B口仍作为两个独立的8位I/O数据通道，可单独连接外设，通过编程分别设置它们为输入或输出。而C口则要有6位(分成两个3位)分别作为A口和B口的应答联络线，其余2位仍可工作在方式0，可通过编程设置为输入或输出。 (1) 方式1的输入组态和应答信号的功能 图6-5给出了8255A的A口和B口方式1的输入组态。 图6-5 方式1输入组态C口的PC3-PC5用作A口的应答联络线， PC0-PC2则作用B口的应答联络线，余下的PC6PC7则可作为方式0使用。应答联络线的功能如下：选通输入。用来将外设输入的数据打入8255A的输入缓冲器。IBF：输入缓冲器满。作为STB的回答信号，。INTR：中断请求信号。INTR置位的条件是STB为高且IBF为高且INTE为高。INTE：中断允许。对A口来讲，是由PC4置位来实现，对B口来讲，则是由PC0置位来实现。事先将其置位。 A口B口： PC4PC2IBF： PC5PC1INTR： PC3PC0 INTE： PC4置1 PC2置1(2) 方式1的输出组态和应答信号功能 图6- 方式1的输出组态C口的PC3、PC6、PC7用作A口的应答联络线， PC0-PC2则作用B口的应答联络线，余下的PC4PC5则可作为方式0使用。应答联络线的功能如下：输出缓冲器满。当CPU已将要输出的数据送入8255A时有效，用来通知外设可以从8255A取数。：响应信号。作为对的响应信号，表示外设已将数据从8255A的输出缓冲器中取走。INTR：中断请求信号。INTR置位的条件是ACK为高且OBF为高且INTE为高。INTE：中断允许。对A口来讲，由PC6的置位来实现，对B口仍是由PC2的置位来实现。 A口 B口： PC6PC2： PC7PC1INTR： PC3PC0 INTE： PC6置1PC2置13方式2方式2为双向选通I/O方式，只有A口才有此方式。这时，C口有5根线用作A口的应答联络信号，其余3根线可用作方式0，也可用作B口方式1的应答联络线。方式2：就是方式1的输入与输出方式的组合，各应答信号的功能也相同。而C口余下的PC0PC2正好可以充当B 口方式1的应答线，若B口不用或工作于方式0，则这三条线也可工作于方式0。(1) 方式2的组态 ：PC4IBF：PC5： PC6：PC7INTR：PC3(2) 方式2的应用场合方式2是一种双向工作方式，如果一个并行外部设备既可以作为输入设 备，又可以作为输出设备，并且输入输出动作不会同时进行。(3) 方式2和其它方式的组合 方式2和方式0输入的组合： 控制字：11XXX01T 方式2和方式0输出的组合：控制字：11XXX00T 方式2和方式1输入的组合：控制字：11XXX11X 方式2和方式1输出的组合：控制字：11XXX10X 其中X表示与其取值无关，而T表示视情况可取1或0。2.4 8255A的编程及应用18255A的编程对8255A的编程涉及到两个内容：写控制字设置工作方式等信息，使C口的指定位置位/复位的功能。注：均写入控制端口(1) 控制字格式控制字要写入8255A的控制口，写入控制字之后，8255A才能按指定的工作方式工作。8255A的控制字格式与各位的功能如图6-11所示。D7D6D5D4D3D2D1D0 =1 控制字标志 C口低4位 A组工作方式 1 - 输入 00 - 方式0 A口控制 0 - 输出 01 - 方式1 1 - 输入 B口控制 1x - 方式2 0 - 输出 1 - 输入 C口高4位控制 B组工作方式 0 - 输出 1 - 输入 0 - 方式0 0 - 输出 1 - 方式1 图6-11 8255A的控制字格式例1 某系统要求使用8255A的A口方式0输入，B口方式0输出，C口高4位方式0输出，C口低4位方式0输入。 则控制字为： 10010001 即91H 初始化程序为： MOV AL， 91H OUT CTRL_PORT，AL(2) C口的置位/复位功能只有C口才有，它是通过向控制口写入按指定位置位/复位的控制字来实现的。C口的这个功能可用于设置方式1的中断允许，可以设置外设的启/停等。 按位置位/复位的控制字格式如图6-12所示。D7D6D5D4D3D2D1D0 =0 控制字标志 1 - 置位 无意义 置位/复位引脚编码 0 - 复位 000 - PC0 001 - PC1 . 111 - PC7 图6-12 位置位/复位控制字格式第三章 ADC0809芯片3.1ADC0809芯片介绍 ADC0809包括一个8位的逼近型的ADC部分，并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑。用它可直接输入8个单端的模拟信号，分时进行A/D转换，再多点巡回监测、过程控制等领域中使用非常广泛。ADC0809的主要技术指标为： 分辨率：8位 单电源：+5V 总的不可调误差：1LSB 转换时间：取决于时钟频率 模拟输入范围：单极性05V 时钟频率范围：10KHZ1280KHZ ADC0809芯片的内部结构和引脚如图1-1所示，地址信号与选中通道的关系如表1-1所示。 图1-1 ADC0809的内部结构和引脚 表1-1 地址信号与选中通道的关系3.2接口实验单元中的ADC0809芯片线路第四章 方案设计4.1设计方案根据任务书的要求本课设主要是要求设计一个具有检测功能的多路温度巡回检测系统。其检测结果可通过显示来实现，数模转换ADC0809由8255A来驱动。编写的程序主要要实现以下功能1、温度由电压来模拟。2、在某特定温度通过8255A驱动ADC0809显示不同的温度值。3、实现改变电位器时改变显示结果。以下将从硬件和软件两个方面详细介绍设计过程。4.2硬件电路硬件电路主要是由DICE8086B上的8255A和二ADC0809组成。根据要求其连接方式如下图所示：4.3软件设计作息时间控制钟的程序的主要功能是1、温度由电压来模拟。2、在某特定温度通过8255A驱动ADC0809显示不同的温度值。3、实现改变电位器时改变显示结果。具体实现如下开始4.3.1流程图 初始化8255设定初值 初始化0809 延时 采样 调用转换子程序 显示结果N延时AL中是否为00Y显示IN0 xxYYY显示IN1 xx4.3.2 源程序2000 MOV AL,83 OUT 63,AL ;初始化2004 MOV BL,002006 MOV CX,0003；设置通道数目2009 MOV AL,BLOUT 60,ALMOV AL,82 OUT 00,AL；初始化2011 CALL 206B；调用延时子程序 IN AL,00；采样2016 CALL 202A；调用转换程序 MOV AX,010D201C INT 10201E CALL 2040；调用显示程序2021 CALL 206B；调用延时子程序 INC BL；加 LOOP 2009 JMP 2004202A PUSH BX202B MOVBL,63 MUL BL202F MOV BL,FF DIV BL AND AX,00FF MOV BL,0A DIV BL MOV DH,AL MOV AL,AH POP BX；数据转换 RET；返回2040 MOV AX,0149 INT 10；显示“” MOV AX,014E2048 INT 10；显示“” MOV AL,BL ADD AL,30 INT 10 MOV AX,0120 INT 10 MOV AX,0120 INT 10；显示字符 MOV AL,DH205C CMP AL,00 JE 2064；为时跳到 ADD AL,30 INT 102064 MOV AL,DLADD AL,30 INT 10 RET206B PUSH CX；延时子程序 PUSH AX MOV CX,00402070 MOV AX,056C2073 DEC AX NE 2073 LOOP 2070 POP AX POP CX RET；返回课程设计总结及心得本次微机原理与接口技术课程设计中，我们组课程设计的题目是：多温度检测系统研制。在这次课程设计中，我们成功的完成了要求的课程设计任务，本次课程设计让我们受益非浅，我们不仅从中学到了很多原来不动的知识，还深刻的体会到理论结合实践的重要性，为今后更好的学习这门课程奠定了坚实的基础。在为期两周的课程设计中，通过此次微型计算机原理课程设计，使我巩固了课堂上所学的知识，同时加深了对这些知识的理解，达到融会贯通我深刻的体会到，要学好微机原理与接口技术这门课程，仅仅学习课本上的理论知识是远远不够的，学理论知识的最终目的是使其在实践中发挥作用。所以，我们要将课本上的理论知识应用于实践操作，并从实践操作中巩固课本上的知识，理论结合实践，才能学好这门课程。在两周的课程设计中，从根据任务书设计方案、汇编程序、设计线路图到实验中的连接线路、打程序的过程中，我们组几个同学相互配合，遇到不懂的地方就积极讨论或请教老师或其他同学。在这次课程设计中，我真正体会到了合作的重要性，我同小组其余3人在这次程序设计中总在一起，从要实现的功能到流程图的绘制，从程序的编写到程序的检查，从程序的调试到实验报告的写作，其间每一个过程都凝聚了我们四个人的力量。从中我体会到，相互配相互协作的重要性。在本次微机原理与接口技术课程设计中，我深深地感到自身的知识和理论水平要作更高层次的课程设计，远远不足，还需要不懈地学习与提高，更需要指导老师的教导和同学的帮助，才能更好的学习这门课程。摘要 本报告主要介绍了一个具有报警和时间显示功能的作息时间控制钟的制作过程，并且介绍了可编程并行通信接口8255-A和ADC0809的相关知识。Summary This report mainly introduces a daily timetable that has to report to the police to shows the function with time to control the manufacture process of the clock, and introduced programmable proceed together to correspond by letter to connect 8255- A related knowledge.关键字 微型计算机 课程设计 多路巡回检测系统Key word Microcomputer The course design Many roads cruise back to examine the system致 谢为期两周的微机原