微机原理与接口技术课程设计指导书.doc

微机原理与接口技术课 程 设 计指导书目 录1 课程设计的目的和任务12 课程设计指导及要求13 课程设计的主要步骤13.1 总体设计23.2 硬件设计23.3 软件设计23.4 软、硬件联调24 课程设计报告内容及格式要求25 进度安排36 课程设计的考核方法及成绩评定37 课程设计题目37.1汇编程序设计题47.2 硬件设计题68 主要参考资料8附录：实验箱功能模块电路图981 课程设计的目的和任务课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课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的重要教学环节。它具有动手、动脑和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个重要教学环节。通过课程设计，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总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题，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。通过课程设计实践，不仅要培养学生事实求是和严肃认真的工作态度，培养学生的实际动手能力，检验学生对本门课学习的情况，更要培养学生在实际的工程设计中查阅资料，撰写设计报告表达设计思想和结果的能力。2 课程设计指导及要求在课程设计时，1人一组，设计报告由学生独立完成，不得互相抄袭。教师的主导作用主要在于指明设计思路，启发学生独立设计的思路，解答疑难问题和按设计进度进行阶段审查。学生必须发挥自身学习的主动性和能动性，主动思考问题、分析问题和解决问题，而不应处处被动地依赖指导老师。学生在设计中可以引用所需的参考资料，避免重复工作，加快设计进程，但必须和题目的要求相符合，保证设计的正确。学生学会掌握和使用各种已有的技术资料，不能盲目地、机械地抄袭资料，必须具体分析，使设计质量和设计能力都获得提高。学生要在老师的指导下制定好自己各环节的详细设计进程计划，按给定的时间计划保质保量的完成个阶段的设计任务。设计中可边设计，边修改，软件设计与硬件设计可交替进行，问题答疑与调试和方案修改相结合，提高设计的效率，保证按时完成设计工作并交出合格的设计报告。3 课程设计的主要步骤课程设计分为硬件设计和软件设计两个部分，其设计过程可以归纳为以下所述的四个步骤：3.1 总体设计本阶段的任务是通过调查研究，查阅资料来初步确定系统结构的总体方案，其中主要涉及到硬件和软件的功能划分。应用系统中硬件和软件具有一定的互换性，即某些功能既可以用硬件实现也可以用软件实现。一般说来，用硬件实现的优点是可以提高系统的工作速度，但会增加电路的复杂性和硬件成本；而用软件代替某些硬件的功能可以使电路简化，便于修改设计，降低硬件成本，但软件工作量增大。总体设计时，必须在硬件和软件之间权衡，分工明确，然后分头开始设计。3.2 硬件设计利用实验箱的硬件资源，结合课程设计题目，设计硬件原理图，搭建硬件电路。3.3 软件设计1、采用模块化程序结构设计软件，可将整个软件分成若干功能模块。2、画出程序流程图。3、根据流程图，编写源程序。4、上机调试程序。3.4 软、硬件联调4 课程设计报告内容及格式要求【课程设计报告内容】1、设计题目（在封面注明）2、设计内容（在此部分详细说明所做题目的基本内容和主要功能）3、设计原理及方案（含电路原理图、硬件连接示意图、系统功能框图、程序流程图等）4、汇编源程序代码（关键代码要加必要注释）5、实施结果（可给出程序运行界面、实验箱运行结果照片等）6、课程设计体会7、参考文献【格式要求】1、课程设计报告要求书写工整、内容充实、结论正确、符合设计要求。2、报告有封面，其上注明学生班级、姓名、学号、指导教师、提交时间等完整信息。5 进度安排周一周二周三周四周五讲课设内容，安排任务查资料，确定方案画出程序流程图，写出程序清单画出程序流程图，写出程序清单写总结报告6 课程设计的考核方法及成绩评定考核方法：现场验收（占50%），课程设计报告（占50%）。考核内容：学习态度（出勤情况，平时表现等）、方案合理性、程序编制质量、演示效果、设计报告质量。成绩评定：优，良，中，及格，不及格。特别说明：如发现抄袭，按照不及格处理。7 课程设计题目【选题说明】可从下列题目中任选1题，也可自拟题目。7.1汇编程序设计题题目一 密码设置模拟该程序可以进行密码的设置(第一次)和修改(已设置密码)。要求输入的密码不显示。题目二 计算器编辑程序可以实现键盘输入数据与运算符，进行“加减乘除”运算。（提示：先输入数据与运算符，保存，再按照运算符选择对应的子程序；输入的数据是用字符表示的，需要转换；要有良好的界面（提示信息）题目三 吃豆子程序在屏幕上显示多行“豆子”（用“.”表示），用一个“嘴巴”（用字符“C”表示），程序运行时，单击空格，“嘴巴”开始从左到右逐行或者在键盘控制下开始“吃豆子”，一直到“豆子”被吃完停止或者单击空格暂停。题目四 动态五角星程序运行时显示提示信息，并按任意键生成一个初始的全屏显示五角星。题目五 实现闪烁文字效果编程提示：提示信息于屏幕中央显示出来，用光标定位子程序将光标定位于80*25显示方式的第8行第10列，然后输出一条提示信息，接着调用屏幕上卷子程序上卷一行，接着再定位光标，然后显示下一条提示信息，直到所有信息显示完毕，对于闪烁的信息，同样是定位光标，然后用BIOS功能调用13H来显示闪烁信息，当BL的高位为1时，字符闪烁。mov ah,00hmov al,03h ；设置显示方式为80*25，16色文本int 10h题目六 数字秒表设计可以显示160秒的无存储功能的秒表，最小单位为毫秒。题目七 倒计时牌设计日期倒计时牌界面，可输入设定日期，显示当前日期的统计天数，如奥运计时牌。题目八 数字时钟编程实现时钟功能，按秒刷新，要求定位在屏幕右上角。题目九 模拟流水灯 显示由字符构成的各种颜色的流水灯或几何图形。题目十 键盘录入数据的转换与显示程序设计1、 设计要求编写一个程序，能从键盘读入两个5位十进制数（1个符号位和4位数值位），并将这两个十进制数分别转换为二进制数，然后求其和，再将和以十进制形式在屏幕上显示。2、 设计内容该程序主要是十进制与二进制数之间的相互转换。由于用户输入的数一般是十进制表示的，而这些数在计算机内存储、运算时一般都用二进制，这就涉及到了十进制数向二进制数的转换问题；当计算结果需要显示时，又要将二进制数转换为十进制，这又涉及到了二进制数如何转换为十进制数的问题。由于在计算机内这种转换经常进行，所以二进制数与十进制数之间的转换算法是应掌握的基本算法之一。从键盘接收的十进制数以ASCII码形式存放在内存单元中，先将其转换为十进制数字，再用累加和乘10加X的方法变成二进制数，如将358转换为二进制数，可先将累加和赋0，再计算（0*10+3）*10+5）*10+8），结果为二进制数，再由符号位决定是否需要求补。在显示结果前，首先要把二进制表示的和转换成十进制数字，转换时，先检查和的符号位，以决定输出“+”还是“-”。若是负数，应先求补，得到原码后即可与正数作统一处理。转换方法为将和的二进制数除以10000，商即为万位数，再将余数除以1000，商即为千位数，以此类推，求出百、十位数，剩下的为个位数。最后，将各个数加上30H，即成为对应字符。利用DOS中断的21号功能进行字符的接收和显示。3、 设计思路程序分为主程序和子程序，主程序主要是接收从键盘输入的数、两个数的求和以及和的显示；子程序分别实现将十进制数转换为二进制和将二进制数转换为十进制数。用户输入的数据限制在4位（不含符号位）以内。这样，数值在-9999+9999范围以内，转换为二进制后在16位补码的表示范围内，而其相加后的和也在16位补码的表示范围内，同时，在将二进制数转换为十进制数显示时，也只考虑万位以下数字的转换即可。课题十一、简易计算器1、 设计要求编写一个程序，能从键盘上读入数据，并完成加、减、乘、除的计算。2、 设计内容编制一个程序，利用BIOS和DOS的中断来设计一个计算器，要求在屏幕上显示一个主菜单，提示用户输入相应的数字键，分别执行加、减、乘、除四种计算功能和结束程序的功能。利用BIOS中断的10号功能调用来设置显示方式。利用DOS中断的01号和02号子功能来完成键盘接收，结果显示。课题十二、动画程序设计1、 设计要求利用BIOS系统功能调用，进行简单的动画设计。2、 设计内容利用BIOS中断的10号、21号功能，进行简单的动画设计，并根据以下提示信息进行选择：1小鸟从屏幕飞过。2汽车按水平方向从屏幕上开过去。3退出。3、设计思路在屏幕上显示动画的效果可以按以下5步进行：（1） 在屏幕上显示图形（单字符或多字符图形）。（2） 延迟一个时间周期，这样图形更清晰。（3） 清除图形。（4） 改变图形的行、列坐标（5） 返回第一步，重复上述过程。利用BIOS系统功能中 10H中断的06号功能进行清屏，循环调用09号功能显示字符图形；延迟一段时间后，再循环调用09号功能，设置BL寄存器的值为0（黑底黑字显示字符图形），以达到擦除图形的效果；改变行、列坐标，调用02号功能设置光标位置，重复上述过程。利用DOS中断的01号和02号子功能来完成键盘接收，结果显示。7.2 硬件设计题总体要求：根据题意自行设计电路，在实验箱上连接线路并编写相关汇编程序，调试成功。题目一 交通灯控制系统1利用8253定时，8259中断及8255设计电路，实现十字路口交通灯模拟控制。2实现能自动控制和手动应急控制。3实现能随时可以调整自动模式的绿灯和红灯时间。题目二 智力竞赛的抢答计时器1、基本要求设计一个用于智力竞赛的抢答计时器,同时能测试人的反应(响应)时间。按启动钮，测试开始,2个八段码倒计时开始（如从10秒或20秒倒计时），一旦看到灯亮，参赛双方（或三方）分别按不同的抢答按钮参与抢答。一旦其中一位按下按钮，相应的显示灯（LED）亮并响“嘟”的一声，此时若其它按钮按下均无效。若一直到计数到零，无一人按下按钮，则抢答结束（以后再按抢答钮无效）。立即按测试钮，88点阵显示反应时间xx.xx秒（88点阵用红色代表秒,绿色代表0.01秒，交替显示）。要求：（1）编制1个随机数产生子程序，由随机数决定从按启动钮到对应LED亮的时间（如在3秒15秒之间内任意变动），使被测试者对LED亮的时间无法预见，以确保测试结果的可信；（2）必须在见到LED亮后按测试钮才有效，即一直按着按钮或提前按下按钮无效；（3）反应时间显示xx.xx秒，准确到百分之一秒。2、设计思路将系统分成3个大的模块：倒计时模块，计时模块，显示模块。1）倒计时模块：通过一个子程序段获得随机数，并用这个随机数倒计时；2）计时模块：倒计时结束时灯亮，开始计数，当有人按下键并正确时，锁存所用时间；3）显示模块：将锁存的时间用八段码显示出来。题目三 电子钟利用8253定时器设计一个电子钟，并定义一个启动键。当按下该键时电子时钟从当前设定值开始走时。题目四 电子秒