微机原理与接口技术课程设计 机制专业.docx

1、微机原理与接口技术课程设计 机制专业设计内容设计说明及计算过程备注一、设 计 目 的一、设计目的：通过本课程设计，使学生进一步掌握微型计算机应用系统的硬、软件开发方法，输入输出（I/O）接口及存储器的扩展技术，应用程序设计技术并结合专业能设计简单、实用的微型计算机应用系统。主要针对课堂重点讲授内容使学生加深对微型计算机硬件原理的理解及提高汇编语言程序设计的能力，提高学生的开发创新能力。通过一个学期对微机原理及接口技术学习，掌握的知识还停留在理论的上。但是这是一门实践性交前的课程，让学生在学完该课程之后，进行一次课程设计，是学生将课堂所学的知识和实践有机结合起来，初步掌握计算机应用系统设计的步骤

2、和接口设计的方法，提高分析和解决实际问题的能力。通过设计时间，培养学生查阅专业资料，工具书或参考书，了解有关工业标准，掌握现代手段和软件工具，并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。通过设计，不但要培养和提高学生解决工程具体问题，动脑动手的技术工作能力，而且还要逐步建立科学正确的设计和科研思想，培养良好的设计习惯，牢固树立是事实和严肃认真的工作态度。设计内容设计说明及计算过程备注二、设 计 要 求 三、设 计 内 容二、设计要求：重点研究单片机、A/D转换器、运算放大器、传感器、LED显示器、固态继电器、微型直流电机等元器件的特性、功能及使用方法；同时掌握主程序、子程序、中断服务程序框图的

3、设计方法与汇编语言程序设计方法。掌握流程图的制作，程序的编写。了解控制对象、环境参数检测原理，在充分掌握单片机、A/D转换器、运算放大器、传感器、LED显示器、固态继电器、微型直流电机等元器件的特性、功能及使用方法的基础上，创造性的、独立的设计本课题的内容。三、设计内容：设计数据采集系统，被采集模拟量共8个，共用一个A/D转换器，约每分钟采集一次。A/D转换器为8位，有一个启动转换控制信号和转换状态输出信号。将8个模拟量对应的A/D转换结果分别存入内存的8个连续单元，循环采集8个模拟量，用新数据更新旧数据。 1.设计查询式数据采集系统结构图。2.设计完整的数据采集汇编语言程序。设计内容设计说明

4、及计算过程备注设计内容设计说明及计算过程备注（一）流 程 图设计内容设计说明及计算过程备注（二）、系统设计主要有三大块：A/D 转换部分；显示数据的转换存储部分；数据的显示部分。系统采用模块化编程，将各部分功能分别实现。1、 A/D 转换过程：将8 路模拟量持续输入ADC0809模拟量输入端IN0IN7。首先将OE，START，ALE， A，B，C 都置0，然后ALK 置1再清零，进行转换通道地址的锁存，即选择转换通道打开。将START 置1 再清零，发送一启动脉冲，即启动A/D 转换，此时转换结束信号EOC 变为低电平。查看EOC 是否为高电平，为高电平则表示A/D 转换完毕。等待A/D 转

5、换完毕后将输出允许信号输入端（OE）置高电平，此时就可将转换的一路数据输入到单片机某一存储空间中。将OE 置低电平， 即停止ADC0809数据输出。存储转换数据的地址+1。通道号+1。判断是否转换完8 路模拟量，是则全部清零从第1 条重新开始转换，否则继续转换下路模拟量。2、显示数据的转换存储：从IN0IN7 输入的模拟量经ADC0809 转换后的到的是一个二进制数，我们无法知道实际电压是多少，于是需要我们转换成实际模拟电压值并显实出来，便于记录。由于ADC0809 是8 位A/D 转换， 转换成的二进制最大为11111111，又因ADC0809 的基准电压我设计的是5V。可用如下公式表示模拟

6、量与A/D 转换后的二进制数的关系：设计内容设计说明及计算过程备注将公式的右边换成十进制：在显示数据的转换存储模块部分中， 主要任务是将单片机读到的数据再次转换成模拟量的数值大小， 并将这个数值的整数值，小数值这三个十进制值存入相应存储地址中去。具体的编程思想：设定8 路模拟量转换成的二进制数存在70H77H中，显示的数据存在78H7AH 中，通道号存在7BH 中。3、显示电路程序流程：显示这部分主要也分两部分：整数部分的显示，小数部分的显示。我设定的模拟电压输入值范围是：05V。故数据显示整数部分只有：0.、1.、2.、3.、4.、5. 共6 个段代码，小数部分只有：0、1、2、3、4、5、

7、6、7、8、9 共9 个段代码。4、具体编程思想：（1）设置扫描字扫描，目的是确定开哪个数码管工作。（2） 设定段代码存储顺序：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、0.、1.、2.、3.、4.、5.。(3）判断哪个数码管工作，以确定段代码地址。(4）确定后送段代码到该数码管显示数据。(5）判断是否显示完4 个数码管。(6）设置显示下路数据，再重复上述过程。设计内容设计说明及计算过程备注（三）程 序 设 计SSP EQU 60H ;堆栈指针KEYFLAG DATA 20H ;键盘标志STATE DATA 22H ;当前状态SUBROUT DATA 50H ;前一状态KEY DATA 51H

8、;键值DS1 DATA 2DH ;显示位1DS2 DATA 2EH ;显示位2DS3 DATA 2FH ;显示位3DS4 DATA 30H ;显示位4DS5 DATA 31H ;显示位5DS6 DATA 32H ;显示位6DS7 DATA 33H ;显示位7DS8 DATA 34H ;显示位8DATA1 DATA 35HDATA2 DATA 36HDATA3 DATA 38HDATA4 DATA 39HNUM DATA 37HJ8279D XDATA 8000H ;8279数据地址J8279C XDATA 8001H ;8279控制地址 ORG 0000H ;转主程序 LJMP MAIN OR

9、G 0003H ; RETI ORG 000BH ; RETI ORG 0013H ; LJMP JP ORG 001BH ; LJMP T1INT ORG 0023H ; RETI ORG 002BH ; RETI ORG 0100H MAIN: ;MOV P0, #00H CLR EA MOV R6,#08H设计内容设计说明及计算过程备注MOV TMOD,#10H ;定时器1初始化，定时15S MOV TH1,#15H MOV TL1,#0A0H SETB ET1 ;允许T1中断 SETB EA ;CPU开中断 SETB TR1 ;启动T1 MOV R5,#10HTEST: MOV SP,

10、 #SSP ;置堆栈指针MOV DPTR, #J8279C ;设定8279工作模式 MOV A, #0D1H MOVX DPTR, A WAIT: MOVX A, DPTR ;判断8279是否工作正常 JB ACC.7, WAIT MOV A, #00H ;设定8279工作模式 MOVX DPTR, A MOV A, #34H MOVX DPTR, A MOV KEYFLAG,#80H ;置键盘无值标志 MOV R7, #3EH ;清单片机内部RAM MOV A, #00H MOV R0, #21H LOP: MOV R0, AINC R0 DJNZ R7, LOP ;MOV R1, #90H

11、 ;调用显示子程序; MOV R0, #DS1 ; MOV R7, #08H ; LCALL DISP DQ: SETB IT1 设计内容设计说明及计算过程备注 设计内容设计说明及计算过程备注设计内容设计说明及计算过程备注SETB IT0 SETB EX0 SETB EX1 SETB EA CLR P1.4 CLR P1.5 CLR P1.6 ATT: LCALL RDKEY ;读键值 MOV KEY, A ;存键值 CJNE A,#00H,REL1 MOV DATA2,#00H LCALL K1 ;自动 JMP REL4REL1: CJNE A,#01H,REL2 ;手动 MOV DATA2

12、,#0FFH CLR P1.4 CLR P1.5 CLR P1.6 MOV NUM,#01H LCALL REL11 JMP REL4REL2: CJNE A,#02H,REL4 ;手动加1 MOV DATA2,#0FFH MOV R0,#NUM INC R0 MOV A,P1 ANL A,#70H ADD A,#10HMOV P1,A CJNE R0,#08H,REL3 LCALL REL22REL3: CJNE R0,#09H,REL5 MOV NUM,#01H CLR P1.4 CLR P1.5设计内容设计说明及计算过程备注设计内容设计说明及计算过程备注CLR P1.6REL5: LCA

13、LL REL11 REL4: MOV A, STATE ;取状态值 ADD A, STATE ;(定义状态容量为双字节所以要*2) MOV B, A MOV DPTR, #STAB ;取得第一表首地址 MOVC A, A+DPTR XCH A, B INC DPTR ;取得第二表首地址 MOVC A, A+DPTR MOV DPL, A ;将状态表地址送DPTR MOV DPH, BMONI1: CLR A MOVC A, A+DPTR ;读取特征键码 CJNE A, #0FFH, MONI2 ;读到最后吗？ SJMP ATT ;是最后，本键无效，跳转至键盘监控MONI2: CJNE A, K

14、EY, MONI3 ;与当前键码一致吗？ SJMP MONI4 ;键码一致，转到下面执行MONI3: INC DPTR ;查下一元素 INC DPTR INC DPTR SJMP MONI1MONI4: MOV A, STATE ;状态转移 MOV SUBROUT,A ;当前状态送至前态寄存器 CLR A INC DPTRMOVC A, A+DPTR ;取次态为当前状态 MOV STATE, A设计内容设计说明及计算过程备注设计内容设计说明及计算过程备注INC DPTR CLR A MOVC A, A+DPTR ;取工作模块编号 MOV B, A ;LJMP指令为三字节，所以*3 RL A A

15、DD A, B MOV DPTR, #KPRG JMP A+DPTRKPRG: ;工作模块 NOP NOP LJMP ATTRDKEY: MOV A, KEYFLAG JNB ACC.7, K3 SJMP RDKEYK3: MOV KEYFLAG,#80H RETJP: CLR EA ;读键值中断 PUSH ACC ;压栈 PUSH B PUSH PSW PUSH DPL PUSH DPH SETB PSW.3 ;工作寄存区切换 MOV A, #40H ;读键盘值 MOV DPTR, #J8279C MOVX DPTR, AMOV DPTR, #J8279D MOVX A, DPTR MOV

16、KEYFLAG,A ;置键有值盘标志 POP DPH ;出栈设计内容设计说明及计算过程备注设计内容设计说明及计算过程备注POP DPL POP PSW POP B POP ACC SETB EA CLR PSW.3 ;工作寄存区切换 RETIT1INT: MOV TH1,#15H MOV TL1,#0A0H DJNZ R5,TOP MOV R5,#10H ;判断到15s到否，不到，则返回 MOV DATA1,#01H RETITOP: RETIK1: MOV R2,DATA1 CJNE R2,#01H,K1 MOV R5,#10H MOV DATA1,#00H MOV R0,#DS8 INC

17、R0 MOV R1,#97H MOV R0,#DS8 MOV R7,#01H LCALL DISP MOV A,DS8CJNE A,#08H,K11 LCALL WZ LCALL XH LCALL TT K11: LCALL SH LCALL XH LCALL TT 设计内容设计说明及计算过程备注设计内容设计说明及计算过程备注REL11: MOV DS8,NUM MOV R1,#97H MOV R0,#DS8 MOV R7,#01H LCALL DISP LCALL SH LJMP ATT REL22: MOV DS8,NUM MOV R1,#97H MOV R0,#DS8 MOV R7,#0

18、1H LCALL DISP LCALL WZ LJMP ATTSH: MOV DPTR,#0FFFFH ;in0 MOVX DPTR,A JB p3.2,$ movx a,dptr mov b,#33H div ab mov DS3,A MOV R1,#92H MOV R0,#DS3 MOV R7,#01H LCALL DISP1MOV A,B MOV B,#0AH DIV AB MOV DS2,A MOV DS1,B MOV R1,#90H MOV R0,#DS1设计内容设计说明及计算过程备注设计内容设计说明及计算过程备注MOV R7,#02H LCALL DISP RETXH: MOV A

19、,DS8 CJNE A,#08,SX MOV DS8,#00H clr p1.4 clr p1.5 clr p1.6 mov r6,#08h mov r0,#00h LJMP K1SX: MOV A,P1 ADD A,#10H MOV P1,A RETTT: LJMP K1WZ: MOV DPTR,#0FFFFH ;in0 MOVX DPTR,A JB p3.2,$ MOVX A,DPTR MOV B,#04H DIV AB MOV DATA3,B MOV B,#0AH DIV ABMOV DS3,A MOV R1,#92H MOV R0,#DS3 MOV R7,#01H LCALL DISP

20、 MOV DS2,B设计内容设计说明及计算过程备注设计内容设计说明及计算过程备注MOV R1,#91H MOV R0,#DS2 MOV R7,#01H LCALL DISP1 MOV DS1,DATA3 MOV R1,#90H MOV R0,#DS1 MOV R7,#01H LCALL DISP RET显示子程序 ;R0-显示起始地址 ;R1-显示模式 ;R7-显示位数DISP: MOV A, R1 ; MOV DPTR, #J8279C ;送8279控制字地址 MOVX DPTR, A ;送至8279控制寄存器 MOV DPTR, #J8279D ;送8279数据字地址DIS: MOV DP

21、TR, #TAB ;送字型表起始地址 MOV A, R0 ;将（R0）的内容送至A MOVC A, A+DPTR ;查出对应的字型码 MOV DPTR, #J8279D ;送8279数据字地址 MOVX DPTR, A ;将字型码送至8279数据寄存器INC R0 ;送下一个数 DJNZ R7, DIS ;判断是否送完 RET ;8279字型码TAB: DB 0F3H,60H,0B5H,0F4H ;0，1，2，3 DB 66H,0D6H,0D7H,70H ;4，5，6，7 DB 0F7H,0F6H,77H,0C7H ;8，9，A,B DB 93H,0E5H,97H,17H ;C,D,E,F;D

22、B 0EDH,81H,0F4H,0B5H,99H,3DH设计内容设计说明及计算过程备注设计内容设计说明及计算过程备注;DB 7DH,85H,0FDH,0BDH,0DDH,079H ;DB 06CH,0F1H,07CH,5CH,0DCH,0E9H ;DB 10H,68H,0D9H ;定义各状态表的长度 DISP1: MOV A, R1 ; MOV DPTR, #J8279C ;送8279控制字地址 MOVX DPTR, A ;送至8279控制寄存器 MOV DPTR, #J8279D ;送8279数据字地址DIS1: MOV DPTR, #TAB1 ;送字型表起始地址 MOV A, R0 ;将（

23、R0）的内容送至A MOVC A, A+DPTR ;查出对应的字型码 MOV DPTR, #J8279D ;送8279数据字地址 MOVX DPTR, A ;将字型码送至8279数据寄存器 INC R0 ;送下一个数 DJNZ R7, DIS ;判断是否送完 RET ;8279字型码TAB1: DB 0FBH,68H,0BDH,0FCH ;0，1，2，3 DB 6EH,0DEH,0DFH,78H ;4，5，6，7 DB 0FFH,0FEH,7FH,0CFH ;8，9，A,B DB 9BH,0EDH,9FH,1FH ;C,D,E,F ;DB 0EDH,81H,0F4H,0B5H,99H,3DH

24、;DB 7DH,85H,0FDH,0BDH,0DDH,079H ;DB 06CH,0F1H,07CH,5CH,0DCH,0E9H ;DB 10H,68H,0D9H ;定义各状态表的长度设计内容设计说明及计算过程备注设计内容设计说明及计算过程备注 四、参 考 文 献STAB:DW STAB0,STAB1,STAB2,STAB3,STAB4,STAB5,STAB6 ;状态转移表(状态三字节表示一个元素键码、次态、模块号) STAB0: DB 0FFHSTAB1: DB 0FFHSTAB2: DB 0FFH STAB3: DB 0FFHSTAB4: DB 0FFHSTAB5: DB 0FFHSTAB

25、6: DB 0FFH END四、参考文献：1. 康华光.电子技术基础（模拟部分、数字部分）M.第四版.北京:高等教育出版出版社,1998 2. 童诗白.电子技术基础（模拟部分）M.第四版.北京:高等教育出版社,19993. 阎石.电子技术基础（数字部分）M.第四版.北京:高等教育出版社,19994. 胡汉才.单片机原理及其接口技术M.第二版.北京:清华大学出版社,2002 5. 余永权. ATMEL89系列单片机应用技术M.第二版.北京:北京航天航空大学出版社,2002设计内容设计说明及计算过程备注五、设 计 小 结 六、心 得 体 会五、设计小结： 通过本次微机原理与接口技术课程设计的学习与

26、研究，我们深入学习了课本与课本以外的很多有关课程设计的资料，并且我们在设计中也遇到了很多问题，设计过程中我们结合所学知识以及参考资料的帮助，不断的尝试，解决了困扰我们的问题。单片机在日常生活中应用广泛,结合这学期在学的嵌入式系统原理,我们更多的了解了单片机的发展现状和发展趋势, 以及在生活中的广泛应用。此次课程设计对我是一个考验，使我在设计过程中证明了自己，相信以后会做得更好。六、心得体会：作为一名机械设计制造及自动化大三的学生，我觉得能做这样的课程设计是十分有意义。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种问题？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书，通过查阅资料是我眼前的问题迎刃而解，那种喜悦无法用语言表达。我对程序设计课程的学习的目标是在若干年以后能够独立设计一个负责的系统，包括硬件电路和软件部分。所以，这次课程设计我付出了比别人多的努力，同样也学习到了干更多的知识。此次设计中我非常感谢同学对我的帮助，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定要养成一种高度负责的态度，认真对待事情的良好习惯。设计内容设计说明及计算过程备注