.設(shè)計(jì)目的通過(guò)課程設(shè)計(jì)達(dá)到理論和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高對(duì)硬件微機(jī)結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)方法的理解。能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用初步實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的基本設(shè)計(jì)，并且對(duì)硬件開(kāi)發(fā)有更深層次的認(rèn)識(shí)，為今后的軟件開(kāi)發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求基本內(nèi)容：利用STARES598PCI實(shí)驗(yàn)儀的硬件資源8259中斷控制器、8255可編程并行接口芯片和數(shù)碼管、電位器和ADC0809設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易電壓表，編寫(xiě)響應(yīng)的程序，使電壓表能夠正常運(yùn)行，3位數(shù)碼管顯示電位器的電壓，精確度要求小數(shù)點(diǎn)四位?；救蝿?wù)：軟件查詢的方式獲取AD轉(zhuǎn)換結(jié)束信息附加任務(wù)：中斷方式獲取AD轉(zhuǎn)換結(jié)束信息3.設(shè)計(jì)原理1、主體思想ADC0809是逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，具有較好的精度和速度，其采集結(jié)果為8位二進(jìn)制數(shù)，每采集一次一般需要100μs。設(shè)計(jì)程序時(shí)可采用中斷方式讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果數(shù)據(jù)。在中斷方式下，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生EOC信號(hào)，將其與8259的中斷輸入端相接即可。電壓模擬量可由實(shí)驗(yàn)箱上的電位器提供，電壓范圍0~5V，其經(jīng)ADC0809轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量范圍為0~255，再將轉(zhuǎn)換的結(jié)果通過(guò)軟件編碼得到相應(yīng)的原始電壓值并在LED數(shù)碼管上顯示。8255A輸入輸出模塊8255A輸入輸出模塊8259A中斷處理模塊8259A中斷處理模塊總體模塊設(shè)計(jì)總體模塊設(shè)計(jì)ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊數(shù)碼管顯示模塊數(shù)碼管顯示模塊2、實(shí)驗(yàn)主要器材實(shí)驗(yàn)器材數(shù)量備注PC機(jī)1裝有實(shí)驗(yàn)所需軟件ES598PCI實(shí)驗(yàn)儀18255A芯片18259A芯片1ADC0809芯片1數(shù)碼管1事先檢驗(yàn)完好可用3、設(shè)計(jì)流程圖4、相關(guān)電子元器件及其功能介紹(1)8255A芯片a.概述：Intel8086/8088系列的可編程外設(shè)接口電路（ProgrammablePeripheralInterface)簡(jiǎn)稱PPI，型號(hào)為8255（改進(jìn)型為8255A及8255A-5），具有24條輸入/輸出引腳、可編程的通用并行輸入/輸出接口電路。它是一片使用單一+5V電源的40腳雙列直插式大規(guī)模集成電路。8255A的通用性強(qiáng)，使用靈活，通過(guò)它CPU可直接與外設(shè)相連接。b.8255A工作方式：方式0：基本輸入輸出方式適用于無(wú)條件傳送和查詢方式的接口電路方式1：選通輸入輸出方式適用于查詢和中斷方式的接口電路方式2：雙向選通傳送方式適用于與雙向傳送數(shù)據(jù)的外設(shè)適用于查詢和中斷方式的接口電路c.8255A控制字格式：（a）工作方式控制字（b）c口按位置位/復(fù)位控制字(2)8259A芯片a.概述：8259A是專門(mén)為了對(duì)8085A和8086/8088進(jìn)行中斷控制而設(shè)計(jì)的芯片，它是可以用程序控制的中斷控制器。單個(gè)的8259A能管理8級(jí)向量?jī)?yōu)先級(jí)中斷。在不增加其他電路的情況下，最多可以級(jí)聯(lián)成64級(jí)的向量?jī)?yōu)先級(jí)中斷系統(tǒng)。8259A有多種工作方式，能用于各種系統(tǒng)。各種工作方式的設(shè)定是在初始化時(shí)通過(guò)軟件進(jìn)行的。在總線控制器的控制下,8259A芯片可以處于編程狀態(tài)和操作狀態(tài).編程狀態(tài)是CPU使用IN或OUT指令對(duì)8259A芯片進(jìn)行初始化編程的狀態(tài)b.初始化命令字：1)ICW1寫(xiě)入雙數(shù)地址。2)ICW2寫(xiě)入單數(shù)地址。3)ICW3寫(xiě)入單數(shù)地址。4)ICW4寫(xiě)入單數(shù)地址5)初始化命令字的設(shè)置過(guò)程c.操作命令字：OCW1寫(xiě)入單數(shù)地址。2)OCW2寫(xiě)入雙數(shù)地址。2）OCW2寫(xiě)入雙數(shù)地址。3)OCW3寫(xiě)入雙數(shù)地址。(五)d.主要功能：在有多個(gè)中斷源的系統(tǒng)中，接受外部的中斷請(qǐng)求，并進(jìn)行判斷，選中當(dāng)前優(yōu)先級(jí)最高的中斷請(qǐng)求，再將此請(qǐng)求送到cpu的INTR端；當(dāng)cpu響應(yīng)中斷并進(jìn)入中斷子程序的處理過(guò)程后，中斷控制器仍負(fù)責(zé)對(duì)外部中斷請(qǐng)求的管理。(3)ADC0809芯片a.概述：ADC0809是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進(jìn)行?！獢?shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個(gè)8通道多路開(kāi)關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)，只選通8路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。b.主要特性：8路輸入通道，8位A／D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。具有轉(zhuǎn)換起停控制端。轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs單個(gè)＋5V電源供電模擬輸入電壓范圍0～＋5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。工作溫度范圍為-40～＋85攝氏度低功耗，約15mW。c.引腳功能：ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝。引腳圖見(jiàn)右圖1-1IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。2-1～2-8：8位數(shù)字量輸出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路ALE：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效。START：A／D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少100ns寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使0809復(fù)位，下降沿啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換）。圖1-1圖1-1OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開(kāi)輸出三態(tài)門(mén)，輸出數(shù)字量。CLK：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640KHZ。REF（+）、REF（-）：基準(zhǔn)電壓。Vcc：電源，單一＋5V。GND：地。d.工作過(guò)程：圖1-2首先輸入3位地址，并使ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。下降沿啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換，之后EOC輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到A／D轉(zhuǎn)換完成，EOC變?yōu)楦唠娖?，指示A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器，這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng)OE輸入高電平時(shí)，輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi)，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。(4)數(shù)碼管七段式LED顯示部件典型的七段式LED器件(b)共陽(yáng)極LED(c)共陰極LED數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽(yáng)極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽(yáng)極接到一起形成公共陽(yáng)極(COM)的數(shù)碼管。共陽(yáng)數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。4.實(shí)驗(yàn)原理圖與硬件電路圖實(shí)驗(yàn)原理圖：硬件電路圖：5.測(cè)試結(jié)果及問(wèn)題分析1、測(cè)試結(jié)果當(dāng)調(diào)節(jié)電位器左端旋轉(zhuǎn)至右端時(shí)，數(shù)碼管顯示電壓0.0000~4.9939，可通過(guò)改變電阻來(lái)改變電壓值，再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量通過(guò)數(shù)碼管發(fā)出二極管顯示數(shù)字。2、問(wèn)題分析（1）要求將顯示兩位小數(shù)變更為顯示四位小數(shù)，通過(guò)改寫(xiě)LED顯示程序來(lái)改變，測(cè)試后達(dá)到要求。（2）數(shù)碼管發(fā)光不穩(wěn)定，閃爍比較嚴(yán)重，通過(guò)更改延時(shí)主程序參數(shù)問(wèn)題得到解決。6.心得體會(huì)短短一周的微機(jī)原理與接口技術(shù)的課程設(shè)計(jì)就結(jié)束了，但是我在這段時(shí)間受益匪淺。設(shè)計(jì)之初，我仔細(xì)閱讀了有關(guān)ADC0809、8259A和8255A方面的知識(shí)，了解了它們的芯片功能、工作原理及初始化等等。以前我們只在課堂上做過(guò)一些關(guān)于軟件設(shè)計(jì)方面的題目，這次與硬件相結(jié)合不僅難度上有所提升，并且對(duì)自身能力的要求又提高了不少，不但需要較高的理論水平，而其還要求有實(shí)際的動(dòng)手能力。這次的課程設(shè)計(jì)目的是提高實(shí)踐能力，還包括匯編語(yǔ)言的編程能力以及對(duì)接口等硬件的分析和設(shè)計(jì)接口電路的能力，從而學(xué)以致用?？偠灾?，通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我不僅僅鞏固了課堂上學(xué)習(xí)到的微機(jī)原理與接口技術(shù)方面的知識(shí)，也大大地補(bǔ)充了我對(duì)相關(guān)硬件功能的全面認(rèn)識(shí)和理解，并且能夠基本掌握它們的使用方法和操作環(huán)境。只有通過(guò)實(shí)際編程和微機(jī)及接口的硬件實(shí)踐，才能真正掌握軟硬件設(shè)計(jì)的方法，從中得到收益和提高。同時(shí)，在同學(xué)和老師的幫助下，自己獨(dú)立完成這項(xiàng)課程設(shè)計(jì)，在這個(gè)過(guò)程中，不僅僅讓我嘗到了成功的喜悅以及付出的辛苦，更讓我認(rèn)識(shí)到了學(xué)習(xí)的正確方法，我們絕不能孤立自己，往往在困難肚子解決不了的時(shí)候，可以向周圍的人尋求幫助，這樣可以事半功倍，更加能及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)不足和錯(cuò)誤之處。通過(guò)課程設(shè)計(jì)達(dá)到理論和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，提高對(duì)硬件微機(jī)結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)方法的理解。能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用初步實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的基本設(shè)計(jì)，并且對(duì)硬件開(kāi)發(fā)有更深層次的認(rèn)識(shí)，為今后的軟件開(kāi)發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。7.程序代碼MODEEQU082H;10000010H，方式0，A和C輸出PORTAEQU09000H;A口地址PORTBEQU09001H;B口地址PORTCEQU09002H;C口地址CONTROLEQU09003H;命令口地址CS0809EQU08000H;0809地址ICW1EQU00010011B;上升沿觸發(fā)，單片8259A，需要ICW4ICW2EQU08H;中斷類型號(hào)為40HICW4EQU00001001B;正常全嵌套，非自動(dòng)EOI，工作在8086/8088方式OCW1EQU11111110B;IR1-IR7上的中斷請(qǐng)求被屏蔽，只響應(yīng)INT0中斷CS8259AEQU0A000HCS8259BEQU0A001HDATASEGMENTNUMDB5DUP(?);開(kāi)辟三個(gè)空間的緩存LEDMAP:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H;數(shù)碼管顯示0到9的字型代碼 DB7FH,6FHLEDDMAP:DB0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H DB0FFH,0EFH;包括小數(shù)點(diǎn)的顯示DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATADELAYPROCNEAR;延時(shí)子程序PUSHBXPUSHCXMOVBX,0MOVCX,100A1:INCBXLOOPA1POPCXPOPBXRETDELAYENDPIENTERPROCNEAR;中斷服務(wù)程序PUSHAXPUSHDXMOVDX,CS0809;0809端口地址INAL,DX;讀入結(jié)果LED: ;轉(zhuǎn)換為原始電壓值顯示程序 MOVBL,0C4H;乘以5/256*10000=196MULBL;AX=AL*BL，得16位結(jié)果PUSHAX;壓棧，存入結(jié)果MOVBX,0001HPOPAXMULBX;將AX擴(kuò)展為32位，結(jié)果在DX：AX中MOVBX,64H;100DIVBX;DX：AX/BX，得32位，商在AX中，余數(shù)在DX中DIVBL;AX/BL，得16位，商在AL中，余數(shù)在AH中MOV[SI],AL;整數(shù)部分，結(jié)果放進(jìn)NUMMOVSI,OFFSETNUM;段碼地址,指向七段碼表MOVAL,AHMOVAH,00HMOVBL,0AHDIVBL;再除10MOV[SI+1],AL;AL中為小數(shù)點(diǎn)后第一位MOV[SI+2],AH;AH中為小數(shù)點(diǎn)后第二位DIVBL;再除10MOV[SI+3],AH;AL中為小數(shù)點(diǎn)后第三位DIVBLMOV[SI+4],AH;AH中為小數(shù)點(diǎn)后第四位MOVAL,[SI]MOVDI,OFFSETLEDDMAP;段碼地址,查表,顯示第一位包括小數(shù)點(diǎn)MOVAH,0ADDDI,AXMOVAL,[DI]MOVDX,PORTAOUTDX,ALMOVDX,PORTCMOVAL,11101111BOUTDX,AL;選通第一位數(shù)碼管，整數(shù)位CALLDELAY MOVAL,[SI+1]MOVDI,OFFSETLEDMAPMOVAH,0ADDDI,AXMOVAL,[DI]MOVDX,PORTAOUTDX,ALMOVDX,PORTCMOVAL,11110111BOUTDX,AL;選通第二位數(shù)碼管，小數(shù)點(diǎn)后第一位CALLDELAYMOVAL,[SI+2]MOVDI,OFFSETLEDMAPMOVAH,0ADDDI,AXMOVAL,[DI]MOVDX,PORTAOUTDX,ALMOVDX,PORTCMOVAL,11111011BOUTDX,AL;選通第三位數(shù)碼管，小數(shù)點(diǎn)后第二位CALLDELAYMOVAL,[SI+3]MOVDI,OFFSETLEDMAPMOVAH,0ADDDI,AXMOVAL,[DI]MOVDX,PORTAOUTDX,ALMOVDX,PORTCMOVAL,11111101BOUTDX,AL;選通第四位數(shù)碼管，小數(shù)點(diǎn)后第三位CALLDELAYMOVAL,[SI+4]MOVDI,OFFSETLEDMAPMOVAH,0ADDDI,AXMOVAL,[DI]MOVDX,PORTAOUTDX,ALMOVDX,PORTCMOVAL,11111110BOUTDX,AL;選通第五位數(shù)碼管，小數(shù)點(diǎn)后第四位CALLDELAYMOVDX,CS0809MOVAL,0OUTDX,ALMOVDX,CS8259AXORAX,AX;AX置零MOVAL,20H;中斷服務(wù)程序結(jié)束指令OUTDX,ALPOPDXPOPAXIRETIENTERENDPIINITPROCNEAR;初始化8259AMOVDX,CS8259A;偶地址MOVAL,ICW1;00010011B，上升沿觸發(fā)，單片8259A，需要ICW4OUTDX,AL;寫(xiě)ICW1用偶地址MOVDX,CS8259B;奇地址MOVAL,ICW2;中斷源IR0-IR7，中斷類型號(hào)為40H-47HOUTDX,AL;寫(xiě)ICW2用奇地址MOVAL,ICW4;正常全嵌套，非自動(dòng)EOI，工作在8086/8088方式OUTDX,AL;寫(xiě)ICW4用奇地址MOVAL,OCW1;11111110B，IR1-IR7上的中斷請(qǐng)求被屏蔽，只響應(yīng)INT0中斷OUTDX,AL;寫(xiě)OCW1用奇地址RETIINITENDPSTARTPROCNEARMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVSI,OFFSETNUMMOVDX,CONTROL;8255A控制端命令口MOVAL,MODEOUTDX,AL;輸出8255控制字到命令口CLI;屏蔽外部中斷CALLIINIT;調(diào)用初始化8259AMOVAX,0;初始化中斷向量表MOVES,AXMOVDI,4*ICW2;中斷號(hào)LEAAX,IENTER;設(shè)置中斷入口地址（燈的顯示）STOSWMOV[BX],AXMOVAX,SEG IENTERSTOSWMOVSI,OFFSET NUM;代碼段地址為0MOVAL,0;初始值為0MOVDX,CS0809OUTDX,AL;啟動(dòng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片STI;將處理器標(biāo)志寄存器中斷標(biāo)志置1，允許中斷LP: NOP;短暫延時(shí)程序，等待中斷 JMPLPCODEENDSENDSTART主要參考文獻(xiàn)李干林.微機(jī)原理及接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū).北京大學(xué)出版社，2010年10月周荷琴.微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)(第四版).中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2008年1月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章總論 1一、項(xiàng)目概況 1二、項(xiàng)目提出的理由與過(guò)程 6三、項(xiàng)目建設(shè)的必要性 8四、項(xiàng)目的可行性 12第二章市場(chǎng)預(yù)測(cè) 15一、市場(chǎng)分析 15二、市場(chǎng)預(yù)測(cè) 16三、產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力分析 19第三章建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 22一、建設(shè)規(guī)模 22二、產(chǎn)品方案 22三、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 22第四章項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn) 25一、項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)選擇 25二、項(xiàng)目建設(shè)地條件 25第五章技術(shù)方案、設(shè)備方案和工程方案 28一、技術(shù)方案 28二、產(chǎn)品特點(diǎn) 30三、主要設(shè)備方案 32四、工程方案 32第六章原材料與原料供應(yīng) 35一、原料來(lái)源及運(yùn)輸方式 35二、燃料供應(yīng)與運(yùn)輸方式 35第七章總圖布置、運(yùn)輸、總體布局與公用輔助工程 37一、總圖布置 37二、運(yùn)輸 38三、總體布局 38四、公用輔助工程 39第八章節(jié)能、節(jié)水與安全措施 44一、主要依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn) 44二、節(jié)能 44三、節(jié)水 45四、消防與安全 45第九章環(huán)境影響與評(píng)價(jià) 47一、法規(guī)依據(jù) 47二、項(xiàng)目建設(shè)對(duì)環(huán)境影響 48三、環(huán)境保護(hù)措施 48四、環(huán)境影響評(píng)價(jià) 49第十章項(xiàng)目組織管理與運(yùn)行 50一、項(xiàng)目建設(shè)期管理 50二、項(xiàng)目運(yùn)行期組織管理 52第十一章項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度 55第十二章投資估算和資金籌措 56HYPERL