微机课程设计教学大纲

《微机原理课程设计》教学大纲。

课程编号：me4121045

课程名称：微机原理课程设计英文名称：microcomputer principle design

学时：1周学分：1

课程类型：必修课程性质：学科基础课。

适用专业：自动化先修课程：微机原理及系统设计。

开课学期：第4小学期开课院系：机电院自动控制系。

一、课程的教学目标与任务。

配合理论教学，从工程应用出发，使同学们熟练使用protel99完成微处理器8088组成的微机应用系统的设计。正确地设计微处理器8088最小系统和应用接口电路，培养同学们良好的设计能力和动手能力，为微机软硬件打下良好的基础。

二、本课程与其它课程的联系和分工。

本课程是《微机原理及应用》的后续配套工程设计课程。

三、课程内容及基本要求。

一) 设计微处理器8088最小系统。

1.基本要求。

1）熟练地掌握protel99电路图设计的功能。

2）绘制8088最小系统电路图并学会线路板图的绘制。

2.重点、难点。

重点：译码器电路（74ls138）、时钟电路（8282）、存储器电路）

难点：protel99电路图设计的应用。

3.说明：若未学过protel99软件，应先学会其应用。

二）接口应用线路。

1.基本要求。

1）用0809组成8位温度ad变换接口电路。

2）用0832组成8位da变换接口电路驱动直流电机。

3）用8255和8253组成步进电机控制电路。

2.重点、难点。

重点：用8255和8253组成步进电机控制电路。

难点：用0832组成8位da变换接口电路驱动直流电机。

3.说明：本设计只完成设计任务，并不要求制作具体电路。

四、教学安排及方式。

总学时 1周学时，讲课学时，实验（或上机或多种形式教学） 1周学时。

五、考核方式。

上交：设计框图报告，地址分配译码情况，设计中遇到的问题及解决方法。

上交：打印的线路原理图、最小系统的电路板图。（也可以上交全部的电路板图）

六、推荐教材与参考资料。

王永山主编《微机原理及应用》（西安）：西安电子科技大学出版社，2003.3

徐文龙主编《微机原理及接口实验》（西安）：西安电子科技大学教材科，2004.3

执笔人：徐文龙审核人：千博）

2024年11月10日。

附课程设计报告：

1．课程设计的要求（略）

2．微机控制系统的组成。

1）下面给出了8086最小系统组成如图1的图3所示；给出了8088最小系统的组成框图如图2和图4所示，包括（当8088的mn/mx引脚接+5v电压时，8088工作在最小方式下）：

时钟发生器采用8284a芯片。

主微处理器cpu选用8088（8086）芯片。

总线锁存器（常用的总线锁存器有74lsls等）采用74ls373，用ale的下降沿锁存。由于8088中数据线只有8条，所以地址锁存只要一个74ls373就可以了。

数据收发器（常用的总线收发器有74ls等）用来对数据进行缓冲和驱动，并控制数据发送和接收方向，向cpu传送io的数据或向io传送cpu提供的数据。同样由于8088中数据线只有8条，所以数据收发器只要一个74ls245就可以了。

地址译码器采用74ls138，用地址线的高三位（即a19、a18、a17三位）。译码输出y0-y7，共可以控制8个i/o芯片。

在最小方式下，8088cpu会直接产生全部总线控制信号。

2）只读存储器采用rom芯片2764（或27128），随机存储器6264（或62128）

3）a/d转换采用0809芯片。

4）用0832 d/a转换芯片的模拟信号去驱动直流电机。

5）8253+8255去控制步进电机。

6）8259中断控制。

7）显示器控制电路。

8）键盘控电路。

9）串行通讯电路8251

10）时钟电路、加电复位和复位电路。

11）地址分配：

由于采用a19、a18、a17三个地址线作为74ls138的译码输入地址线，可选的地址范围是00000h~fffffh，具体分配如下：

1）8279键盘显示芯片为y0 00000h~1ffffh

2）8255 芯片y1 20000h~3ffffh

3）0832 芯片y2 40000h~5ffffh

4）芯片y3 60000h~7ffffh

5）芯片y4 80000h~9ffffh

6y5 a0000h~bffffh

7）芯片y6 c0000h~dffffh

8）芯片y7 e0000h~fffffh

3．应用系统组成框图。

4．应用系统的地址分配：

74ls138的把a20、a19、a18三位地址信息译码成对应的8个接口芯片的片选信号。

4．8088控制系统原理图。

1）分原理图1

2）分原理图2

3）分原理图3

4）分原理图4

5）时钟电路之一。

6）总原理图。

5．系统的线路板图。

1）最小系统线路板。

2）i/o板图。

6．附件：1．线路原理图。

3．印刷电路板图。

1）直接从桌面上剪切。

多功能数字采集系统。

学院：机电工程学院。

专业：自动化。

班级： 040531

姓名：鲍世静（04053043）

指导老师：千博、徐文龙。

数据采集技术是以前端的模拟信号处理、数字化、数字信号处理和计算机等高科技为基础而形成的一门综合技术，是联系模拟世界和数字世界的桥梁。它在许多领域得到了广泛的应用。数字技术促进了上述这些领域的发展，而反过来又对数据采集系统提出了愈来愈高的要求。

本设计采用8088微处理器、a/d转换器ad574a、采样保持器lf398n、d/a转换器dac1210以及其他辅助电路构成数据采集系统可可对8路变化的模拟信号进行数据采集。该电路包含一个dac模/数转换通道，可对采集的模拟实时信号进行监视，也可将计算机中的数字量数据转换为模拟信号输出，构成发生器和信号发生器。并且通过扩展，应用可编程芯片8255a及led数码管显示电路可以将采集到的数据量化地显示出来。

本系统设计具有精度高，扩展性好的特点，广泛应用与各种数字采集领域。

第一章电路总体功能简介4

第二章电路各部分功能5

2.1 8088最小方式系统5

2.2 存储器的设计8

2.3 数据采集电路的设计9

2.4 扩展显示电路的设计（附图11

第三章总结13

第一章微机应用系统分析。

该接口电路的主要操作有通道选择命令、启动adc转换命令、查询adc 转换是否结束、读取adc转换数据等a/d转换器方面的命令，以及发送dac转换数据、启动dac转换器等。在对模拟信号进行采集时，首先必须选择转化的模拟信号，通道地址由数据总线的d2～d0编码提供，它通过数据采集器74ls273进行锁存后，送到cd4051多路转换开关的a、b、c进行通道选择。

选择通道后，模拟信号通过cd4051模拟开关送入采样/保持器lf398n的输入端in，由于cd4501未启动，因此转换结束信号sts=0,使lf398的logic=1,lf398n处于采样状态，保持电容ch的充电电压随模拟信号变化。

进行a/d转换时，需要由主机发送adc启动信号。在cs、ce=0的情况下，ad574a启动信号由r/控制，当r/＝0时启动ad574a。在a/d转换期间，sts=1(取反为0)控制lf398n处于保持状态，这时ch上的电压就是模拟电压。

当adc转换结束，sts=0使lf398n处于采样状态，为下一次a/d转换做准备，同时把ad574a转换后的数字量12位送入74ls343锁存器u14、u15,sts=0信号通过74ls245芯片送入数据总线，供读取数据时的查询用。

对d/a转换器的操作需将12的数据两次送到dac1210芯片，由于dac1210和分别由地址译码器的和控制，因此编程时可以将待转换的数据放在bx中。

第二章系统设计。

2.1 8088最小方式系统。

8088的 mn/信号线接至＋5v时，系统就处于最小工作模式，即单处理器系统方式，它适合与较小规模的应用。8088最小模式典型的系统主要由8088cpu时钟发生器8284、地址锁存器8282及数据总线收发器8286组成。由于地址与数据、状态线分时复用，系统中需要地址锁存器。

地址锁存信号ale控制8282的stb，用8282锁存器产生地址总线；用8286收发器产生缓冲的数据总线。8088的信号作为8286的输出允许信号面，仅当为低电平时，允许数据经8286进行传送；8088的dt/信号用来控制数据传送的方向，接至8286的引脚t。当dt/＝1时，cpu向数据总线发送数据，当dt/＝0时，则cpu接收来自系统总线上的数据。

数据线连至内存及i/o接口，需用数据总线收发器作驱动。在控制总线一般负载较轻，不需要驱动，故直接从8088引出。8088工作与最小模式，此时8088cpu提供所有的总线控制信号，以实现与存储器、i/o接口的选择。

在最小组态时，系统总线可分为几个基本部分：地址总线、数据总线、控制与状态信号、中断与dma信号。最小模式下，引脚的信号功能如下。

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