微机课程设计模板.doc

1课程设计课程名称_微机原理及应用_______题目名称_微机原理及应用课程设计_学生学院_自动化学院______专业班级电气工程及其自动化2班__学号__3107001059____________学生姓名__何亚庄________________指导教师_廉迎战_______________2010年03月12日2目录1设计目的32设计要求33系统整体设计34硬件电路设计55程序框图设计166课程设计体会207附录228参考文献2231设计目的(1)巩固和加深对微机原理及应用课程内容的认识和理解，提高应用水平。(2)掌握汇编语言程序的编程方法。(3)熟悉键盘控制和七段数码管的使用。2设计要求本课程设计内容包含两个方面系统硬件设计和软件编程系统硬件设计设计8088计算机系统，系统包含CPU、EPROM、RAM、PIO、中断控制器和定时器等芯片。要求8088工作于最小模式；EPROM为16KB、RAM为16KB，其地址从00000H开始；8259的地址为20H和21H；8255的地址为60H、61H、62H、63H、64H；8253定时器的地址为30H、31H、32H、33H。显示器采用六个8段数码显示器；键盘采用44矩阵形式，它们由8255控制。用3535CM方格纸制图。软件编程内容显示器工作于查询方式，键盘工作于中断方式。16个按键定义的键值为0F，按任意键在显示器上显示对应键值。从键盘输入6个数字使其能够在显示器上从右到左逐位显示。实现计算功能定义键盘按键10个数字键(09)；六个功能键、、、÷、、CLEAR。实现五位十进制数以内的连加、连减运算。实现被除数(2位)、除数(1位)的十进制连除运算。43系统整体设计微型计算机由微处理器，存储器，接口电路以及连接在这些部件上的总线组成。微处理器，存储器和所有I\O设备之间的信息交换都通过总线进行。总线包括地址总线，数据总线和控制总线，他们始于CPU或终于CPU，现代微机大部分都是这种以总线为中心的结构。8088CPU的地址\数据总线AD15AD0和地址\状态总线A16/S3A19/S6是复用的，必须通过地址锁存器把地址总线和数据总线分离。控制总线直接和8088CPU相连，这样8088CPU就工作在最小工作方式。微型计算机及外围设备组成微型计算机系统的硬件，外围设备必须通过接口电路才能与系统总线相连，因此构建一个基于8088CPU的简单微型计算机系统就是工作于最小工作方式的8088CPU系统总线上挂上一定规模的存储器和接口电路，然后在把合适的外围设备连接到接口电路上。一个基于8088CPU的简单微型计算机系统框图如图所示。图中键盘与显示器作为外围设备通过接口芯片与系统总线相连。AD0AD19CPUWRRDM/IO锁存器ROMRAM接口芯片键盘显示器译码器译码器54硬件电路设计41CPU与时钟8284时钟信号发生器时钟发生器8284除了提供频率恒定的单相时钟脉冲CLK给CPU外还具有系统复位信号RESET产生电路和准备好信号READY控制电路。如果F/C接5V，则由FEI输入外加脉冲，如果F/C接地，由X1和X2连接的石英晶体震荡器提供脉冲源，图中有石英晶体振荡器提供输入脉冲给82848088简介8088是一个INTEL以8086为基础的微处理器，拥有16位元暂存器和8位元外部资料总线。8088使用8位元的设计，所针对的是较为经济之系统。当把8088的MN/ERRORERROR引脚接到5V时，8088CPU工作于最小工作方式。所谓6最小工作方式，就是系统中只有一个微处理器8088。在这种系统中所有的总线控制信号都直接由8088产生，系统中总线控制逻辑电路被减小到最小，这种方式适合于较小规模的应用。最小方式下，2431引脚功能(1)ERRORERRORERRORERROR中断响应信号(输出，低电平有效)ERRORERRORERRORERROR是CPU对外设的中断请求的回答信号。对于8088来说，ERRORERRORERRORERROR信号实际是位于连续周期中的两个负脉冲，在每个中断响应周期的T2、T3和TW状态，ERRORERRORERRORERROR为低电平。第一个负脉冲通知外围设备的接口，它发出的中断请求已经得到允许；外设接口收到第二个负脉冲后，将中断类型码送往数据总线。(2)ALE地址锁存允许信号(输出，高电平有效)ALE是CPU在每个总线周期的T1状态发出的，其有效电平表示当前在地址/数据复用线上输出的是地址信息，利用它的下降沿把地址信号和ERRORERRORERROR信号锁存在74LS373地址锁存器中。ALE不能被浮置。(3)ERRORERRORERROR数据允许信号(输出，低电平有效，三态)ERRORERRORERROR有效表示CPU准备好接受和发送数据，是CPU提供双向数据收发器74LS245的选通信号，在每个访问存储器或访问I/O周期，或中断相应周期均有效。在DMA下，被浮置为高阻态。(4)DT/ERROR数据收发信号(输出，三态)在系统使用双向收发器74LS245时，用其控制数据的传送方向。如果DT/ERROR为高电平，则进行数据发送，如果DT/ERROR为低电平，则进行数据接收在DMA下，被浮置为高阻态。(5)ERROR/IO存储器/IO控制信号(输出，三态)用于区分是访问存储器(低电平)，还是访问I/O(高电平)，通常ERROR/IO被接至存储器或接口芯片的片选ERRORERROR端。当DMA时，被浮置为高阻态。(6)WR写信号(输出，低电平有效，三态)WR有效时，表示CPU正在执行存储器或访问存储器。在任何写周期，WR只在T2、T3、TW有效，在DMA时，WR被浮置为高阻态。(7)HOLD总线保持请求信号(输入，高电平有效)它是系统中的其他总线主控部件向CPU发出的请求占用总线的申请信号。(8)HLDA总线保持响应信号(输出，高电平有效)它是CPU对系统中其他总线主控部件向其请求总线使用权的响应信号。742电源与复位系统复位信号图中，由R560K、C110UF和二极管D1同8284A组成了系统复位电路，当系统上电工作时，系统电源通过R、C1是RES端电位由低变高，该信号经8284A内部电路处理后，输出的RESET信号作为8088CPU的复位信号。根据CPU对RESET信号的要求，系统上电后8284A输出RESET由低电平变为高电平的复位时间要大于4个时钟周期，因此合理选择R、C1数值是确保8088CPU上电可靠复位的重要条件。复位电路二极管D1是用于当系统电源瞬间掉电时，将C1中存储的电荷快速放掉，这样当系统再次上电时，即保证R和C1的充电时间使8284A输出的RESET时间大于4个时钟周期，确保CPU可靠复位，K为手动复位开关。系统电源系统电源接220V交流电源，经二极管整流桥，电容，稳压管后输出5V直流电。843存储器设计431ROM设计27642ROM使用的是两片2764芯片，组成8K2的容量，由于写入过程很慢，所以EPROM芯片在使用中是作为只读存储器。9432RAM设计62642图中ROM用于系统存储常驻程序，RAM用于存放用户非常驻程序，数据或作为系统堆栈区使用。根据题目要求的容量选用两片EPROM276