微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)

1、目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)（要求）2二、總體方案2三、原理框圖2四、系統(tǒng)模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)與調(diào)試3五、設(shè)計(jì)總結(jié)6六、參考文獻(xiàn)7七、附件材料7 八、課程設(shè)計(jì)評(píng)分表11簡(jiǎn)易電壓表設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)1課程設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的運(yùn)用<<微機(jī)原理及接口技術(shù)>>課程等知識(shí)，根據(jù)題目要求進(jìn)行軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試，從而加深對(duì)本課程知識(shí)點(diǎn)的理解，使學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)能力、設(shè)計(jì)能力、調(diào)試能力及報(bào)告撰寫能力等顯著提高。本課題使學(xué)生掌握模數(shù)轉(zhuǎn)換的基本原理和器件的選用，掌握LED的顯示方法達(dá)到的目的2課程設(shè)計(jì)要求² 簡(jiǎn)易電壓表除完成基本的電壓測(cè)量功能外，還應(yīng)具備量顯示等輔助功能² 設(shè)計(jì)繪制相應(yīng)的硬

2、件電路原理圖并完成接線² 編制相應(yīng)控制程序?qū)崿F(xiàn)電壓測(cè)量與顯示² 控制程序設(shè)計(jì)規(guī)范，應(yīng)有適當(dāng)?shù)淖⑨?，表達(dá)清楚² 電壓表示數(shù)顯示要求采用8段LED數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)² 電壓表顯示數(shù)值至少由三個(gè)數(shù)據(jù)位構(gòu)成。其中，整數(shù)位一位，小數(shù)位兩位² 電壓表量程分為05V二、總體方案總體框圖ADC0809CPU 8086將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)電壓模擬量 8255LED數(shù)碼管將輸入的電壓模擬量經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器0809轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)，將得到的8位二進(jìn)制數(shù)（00H FFH）轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)0500的BCD碼用于顯示電壓數(shù)值0.00V 5.00V。根據(jù)每位數(shù)的BCD碼算出相應(yīng)的LED

3、數(shù)碼管段碼，并通過并行接口芯片8255的B口輸出。 LED數(shù)碼管的位碼由并行接口芯片8255的C口輸出，從而實(shí)現(xiàn)電壓值的顯示三、原理框圖開始初始化8255啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器延時(shí)等待從A/D讀入數(shù)據(jù)擴(kuò)展數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成BCD碼取出個(gè)位數(shù)字并轉(zhuǎn)化為段碼輸出至8255并顯示取小數(shù)部分第一，二位并轉(zhuǎn)化為BCD由8255輸出并顯示四系統(tǒng)模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)與調(diào)試1程序如下CS0809 EQU 0378H ;0809通道IN0端口地址 OUTBIT EQU 037AH ;數(shù)碼管位控制口 OUTSEG EQU 0379H ;數(shù)碼管段控制口 DATA SEGMENTNUM DB 3 DUP(?) LEDMAP DB，3FH

4、,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;數(shù)碼管顯示0到9的字型代碼 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA XS PROC NEAR MOV DX,OUTSEG OUT DX,AL ;確定輸出數(shù)字 MOV DX,OUTBIT MOV AL,AH OUT DX,AL ;確定哪一位輸出 MOV CX,40 LOOP $ ;延時(shí) MOV AX,0 MOV DI,OFFSET LEDMAP RET XS ENDP START: MOV DX,037BH MOV AL,90H ;初始化8255 OUT DX,AL M

5、OV AX,DATA MOV DS,AX MOV AL,0 MOV DX,037AH OUT DX,AL ;啟動(dòng)0809 MOV CX,40H LOOP $ ;延時(shí) IN AL,DX ;讀入結(jié)果 MOV BL,0C4H ;5/256*10000=196=C4H MUL BL ;轉(zhuǎn)換電壓值(是實(shí)際值的10000倍） PUSH AX ;保存電壓值 MOV BX,0001H POP AX MUL BX ;將電壓值擴(kuò)成32位 MOV SI,OFFSET NUM ;指向第一個(gè)數(shù)字 MOV BX,064H DIV BX ;將電壓值擴(kuò)成一百倍，存于AX中 DIV BL ;除100后得整數(shù)位存于AL中 MOV

6、 SI,AL MOV AL,AH MOV AH,00H MOV BL,0AH DIV BL ;除10后，AL中得第一位小數(shù)，AH中得第二位小數(shù) MOV SI+1,AL MOV SI+2,AH MOV DI,OFFSET LEDMAP ;指向數(shù)碼管代碼0 AA: MOV AL,SI MOV AH,00H ADD DI,AX MOV AL,DI ADD AL,80H ;整數(shù)位將首位置1，顯示小數(shù)點(diǎn) MOV AH,00000100B ;選擇數(shù)碼管上倒第三位 CALL XS ;顯示第一位 MOV AL,SI+1 AND AL,0FH ADD DI,AX MOV AL,DI MOV AH,0000001

7、0B CALL XS ;顯示第二位 MOV AL,SI+2 AND AL,0FH ADD DI,AX MOV AL,DI MOV AH,00000001B CALL XS ;顯示第三位 JMP START MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START2上機(jī)調(diào)試用masm軟件進(jìn)行程序上機(jī)調(diào)試，首先把源程序編寫為.asm格式，用masm軟件進(jìn)行連接產(chǎn)生目標(biāo)文件dyb.Obj，運(yùn)行提示0錯(cuò)誤，0警告，說(shuō)明源程序正確，再用link軟件生成dyb.exe文件，程序調(diào)試成功。五設(shè)計(jì)總結(jié)為了完成這次課程設(shè)計(jì)，首先在指導(dǎo)老師的幫助下了解掌握課題的內(nèi)容和所需要研究的對(duì)象，然后查閱

8、學(xué)校圖書館的資料和搜索下載網(wǎng)上有關(guān)資料，再對(duì)資料進(jìn)行整理、理解。在平時(shí)利用自己的電腦學(xué)習(xí)軟件調(diào)試、仿真，當(dāng)完成足夠的理論學(xué)習(xí)并成功仿真后，最后進(jìn)行課程設(shè)計(jì)論文的編寫準(zhǔn)備答辯。通過本次課程設(shè)計(jì)的鍛煉，我學(xué)到了很多有關(guān)儀表的設(shè)計(jì)方法與工作原理。期間也碰到了不少問題，在設(shè)計(jì)的過程中，出現(xiàn)了很多錯(cuò)誤，這讓我明白了，對(duì)總體的把握固然重要，但對(duì)于一個(gè)實(shí)際的系統(tǒng)，很難在設(shè)計(jì)之初就把握所有細(xì)節(jié)，設(shè)計(jì)任何一個(gè)系統(tǒng)都需要耐心逐步去發(fā)現(xiàn)和解決問題。經(jīng)過自己的努力和同學(xué)的幫忙終于有了成果，特別離不開張老師的悉心教導(dǎo)，張老師的精心指導(dǎo)和解說(shuō)使我受益匪淺，給我很大的啟迪。感謝張老師不畏辛勞，熱心精心的指導(dǎo)。六主要參考文獻(xiàn)

9、微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，陸紅偉編，中國(guó)電力出版社，2006年8086微型計(jì)算機(jī)組成、原理及接口，顧濱，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，呂淑萍等，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2004年微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用，戴梅萼，清華大學(xué)出版社，2005年微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)，馮博琴 吳寧，清華大學(xué)出版社，2007年七附件材料1.所用芯片（1）A/D轉(zhuǎn)換器0809ADC0809的引腳圖如下圖所示：1 282 273 264 255 ADC0809 246 237 228 219 2010 1911 1812 1713 1614 15ADC0809是采用CMOS工藝制成的28引腳雙列直插式8位

10、A/D轉(zhuǎn)換芯片。它具有8路模擬量輸入線，可在程序控制下對(duì)任意一路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到8位二進(jìn)制數(shù)字量。芯片內(nèi)包括一個(gè)8位的逐次逼近型的ADC部分，并通過一個(gè)通道的模擬多路開關(guān)和聯(lián)合尋址邏輯。用該電路可直接采樣8個(gè)單端的模擬信號(hào)，分時(shí)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，在多點(diǎn)巡回檢測(cè)，過程控制等領(lǐng)域使用非常廣泛。A/D轉(zhuǎn)換方法：IN0單極性輸入電壓與轉(zhuǎn)換后數(shù)字的關(guān)系為N=Ui/（Uref/256）其中Ui為輸入電壓，Uref為參考電壓（+5V）。本設(shè)計(jì)中電壓模擬量從ADC0809的IN0端輸入。（2）并行接口芯片82558255A是一個(gè)40引腳的雙列直插式芯片，其引腳圖如下圖所示：1 402 393 384 375

11、 366 357 348 339 8255A 3210 319 3012 2913 2814 2715 2616 2517 2418 2319 2220 218255芯片內(nèi)部有3個(gè)8位的輸入輸出端口，即A口，B口和C口。從內(nèi)部控制角度來(lái)講，可分為兩組：A組和B組。A組控制模塊管理A口和C口的高四位，B組控制模塊管理B口和C口的低四位。8255A的三種工作方式：方式0：基本輸入輸出方式；方式1：選通型輸入輸出方式；方式2：雙向數(shù)據(jù)傳送方式。8255的控制字：工作方式選擇控制字，D7D0控制位的含義見下圖 本實(shí)驗(yàn)中使8255端口A輸出LED數(shù)碼管的位選信號(hào)和端口C輸出位碼信號(hào)用于控制數(shù)碼管對(duì)電壓值

12、的顯示，端口B輸出段碼信號(hào)用于控制數(shù)碼管對(duì)電壓值的顯示。(3)8段LED數(shù)碼管共陰極數(shù)碼管字形代碼如下表：顯示字形gfedcba段碼001111113fh1000011006h21011o115bh310011114fh4110011066h511011016dh611111017dh7000011107h811111117fh911011116fh本設(shè)計(jì)用4位8段LED數(shù)碼管分別顯示電壓值的個(gè)位和兩位小數(shù)部分2.設(shè)計(jì)中用到的電路圖 ADC0809的REF（-）接地，REF（+）接電源+5V，因此采集電壓的范圍是05V，A/D轉(zhuǎn)換輸出的結(jié)果D0D7為8位二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換輸出的結(jié)果在0255之間分

13、別對(duì)應(yīng)著0+5V之間的256個(gè)電壓值，因此單片機(jī)必須把A/D轉(zhuǎn)換輸出的結(jié)果轉(zhuǎn)換成可以顯示的電壓值，具體的方法是： 西安工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文  6                                   

14、60;                             （2.1）  由上公式可知：當(dāng)ADC0809輸出為（11111111）B時(shí)，輸入電壓值VIN=5.00V；當(dāng)ADC0809輸出為（00000000）B時(shí)，輸入電壓值VIN=0.00V；當(dāng)ADC0809輸出為（10000000）

15、B時(shí)，輸入電壓值VIN=2.50V，但是單片機(jī)在進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)結(jié)果只讀取整數(shù)部分，因此當(dāng)輸出為（10000000）B時(shí)計(jì)算得來(lái)的電壓值VIN=2.00V。由此可以看出這樣運(yùn)算的輸出結(jié)果很不準(zhǔn)確，在0+5V之間只有0，1，2，3，4，5六個(gè)電壓值，所以必須把單片機(jī)運(yùn)算結(jié)果中的小數(shù)部分保留下來(lái)8。具體方法是：如果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位，在運(yùn)算的時(shí)候分子乘以100，保留三位就乘以1000。小數(shù)點(diǎn)后保留兩位的公式如下：                                                              &