微机原理与接口技术系列课程设计

1、第五部分课程设计汇编及接口技术课程设计任务书1.课程设计安排地点：微机原理与接口技术实验室第一批：某些班的单号设计题目：步进电机控制系统1、下载课程设计任务书，查找资料，进行初步设计；2、进入实验室，完成设计任务；3、完成设计报告，打印。4、报告交到办公室。第二批：某些班的双号设计题目：竞赛抢答器的设计与实现1、下载课程设计任务书，查找资料，进行初步设计；2、进入实验室，完成设计任务；3、完成设计报告，打印。4、报告交到办公室。2 .课程设计报告的格式完成设计任务后，在课程设计的最后阶段，需要总结全部设计工作，写出完整、规范的设计报告，在指定的时间内提交指导教师。课程设计报告要求使用A4纸打印

2、，在左侧装订。要求有完整的格式，包括封面、目录、正文等，具体如下：1 .封面（见下一页）2 .目录（正文前必须要有目录）3 .正文内容（一）设计任务与要求（二）设计方案（包括设计思路、使用到哪些芯片、各个芯片的作用）（三）硬件线路设计（包括线路图及连线说明）（四）软件设计（包括程序流程图）（五）源程序（要有注释）（六）调试过程（包括实验过程中的硬件连线，实验步骤、出现的问题、解决的方法、使用的实验数据等）（七）总结（在整个设计过程中的心得和体会，150字左右）4 .参考资料成绩:汇编及接口技术课程设计题目：步进电机控制系统班级：口子万：姓名：时间：5.1 步进电机控制系统一、设计目的1 .了解

3、步进电机控制的基本原理。2 .掌握控制步进电机转动的编程方法。3 .进一步熟练8255的使用。二、设计内容编程控制步进电机，使其能够正常运转，要求：1 .开关K8控制电机的启动与停止。当K8向上拨时，电机启动，向下拨时电机停止。2 .开关K7控制电机的正反转。当K7向上拨时，电机正反转；向下拨时，电机反转。3 .开关K1K6控制电机的转速：K1向上拨时，得到最低转速，K6向上拨时，得到最高转速。4 .在数码管上显示速度编号。三、编程提示步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换（实验中的步进电机有四相线圈，每次有二相线圈有电流，有电流的相顺序变化），来使电机作步进式旋转。驱动电路由脉冲

4、信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。本实验使用的步进电机线圈由四相组成，驱动方式为二相激磁方式，如图4.1所示。二工87-cJ-JT1Mo图4.1步进电机原理图表4.1步进电机激磁方式相顺序HAHBHCHD0+一一1一+一2一一+3+_一_一+注：当实验结束要立即关闭电源，否则一直停留在某一相上会使电机发热如表4.1所示，首先使HA线圈和HB线圈有驱动电流，接着使HB和HGHC和HDHD和HA又返回到HA和HB有驱动电流，按这种顺序切换，电机轴按顺时针方向旋转。四、参考实验LA.DO,一L.AD1一一LAD2.*-1L.AD3.LAD4_一ADOADIAD2AD3AD4A

5、D51弓PAOAD6gAD7nPASAOAlCERDWRLAD5.一Jh.A,.IK瞄M理ELAD6.LAD7U,u-111111nLAO.IORD.IOWR.1.实验连线8255模块的RD、WR连到ISA总线接口模块的IORD、IOWR,8255选通彳t号CE连到ISA总线接口模块的IOY0。8255模块的数据线AD7AD0、地址线A7A0分另1J连到ISA总线接口模块的LAD0LAD7,LA0LA7。步进电机的HA-PA0,HB-PA1,HCPA2,HDPA3。1) 8255的PAD(PA0-PA3)和步进电机的HA、HB、HC、HD相连。2) 8255的PB口(PB0-PB7)和开关K1

6、-K8相连。3) 8255的PC口(PC0-PC7)连接至ULED的(KD0-KD7)。2.运行程序:BJDJ.ASM。观察电机的运转。五、程序清单MY_DATASEGMENTP8255ADW0C800HP8255BDW0C801HP8255CDW0C802HP8255MDW0C803HSHUNDB03H,06H,0CH,09H；顺时针旋转TIMEPDW300H；时间参数DCODEDB?；显示代码MY_DATAENDSMY_CODESEGMENTMY_PROCPROCFARASSUMECS:MY_CODE,DS:MY_DATASTART:MOVAX,MY_DATAMOVDS,AX;FIRST:

7、MOVDX,P8255MMOVAL,82H；OUTDX,ALMOVBL,33HNEW:MOVDX,P8255BINAL,DXTESTAL,80H;K8=PB7JNZTHIRD;SECOND:MOVDX,P8255AMOVAL,0FFH;停止步进电机OUTDX,ALJMPNEW;THIRD:MOVDX,P8255AMOVAL,BLOUTDX,AL;CALLSWITCHCALLDELAY;CALLDISPLY;FORTH:NOPFIFTH:ROLBL,1;JMPNEW;SIXTH:NOPDONE:JMPNEWEXIT1:MOVAX,4C00HINT21HMY_PROCENDP;DELAYPROCN

8、EAR;延时程序PUSHCXPUSHSIDEL0:MOVSI,TIMEPDL1:MOVCX,0FFFFHDL2:LOOPDL2DECSIJNZDL1POPSIPOPCXRETDELAYENDPDISPLYPROCNEAR;显示程序NOPRETDISPLYENDP;SWITCHPROCNEAR;速度子程序PUSHAXPUSHBXPUSHDXSTH1:MOVDX,P8255BNOPMOVAX,300HSTH2:MOVTIMEP,AXPOPDXPOPBXPOPAXRETSWITCHENDPMY_CODEENDSENDSTART六、特别提示1、硬件测试【WINXP【步进电机】2、三个相一致：在硬件测试

9、通过后，要注意三个相一致(1)PNP地址和数据段中的端口地址。(2)控制字和接线。(3)代码段中具体指令的端口地址和接线。3、步步为营：功能模块要一个一个地实现4、附加内容：(1) K8扳上表示启动，步进电机转动。绿灯亮。K8扳下表示停止，步进电机停止。绿灯灭。(2) K7扳上表示顺时针转，红灯亮。K7扳下表示逆时针，即倒转，倒档。红灯灭。(3)K1-K6扳上时，表示不同的速度。步进电机由慢到快。(4)在1、2和3功能实现的基础上，K1-K6扳上时，要在右边的数码管上显示前进的档位。(只用一个LED显示)(5)在1、2、3和4功能实现的基础上，K1扳上，在第一个数码管上显示1;K2扳上，在第二

10、个数码管上显示2。余类推。K7时，显示一1。(6)K8扳上时，喇叭响一下，K8扳下时，喇叭再响一下。5.2竞赛抢答器的设计与实现一、设计目的1 ,了解微机控制的竞赛抢答器的基本原理。2 .进一步熟练8255、（8254）的使用。二、设计内容设计一个7路的智力竞赛抢答器。要求：1、在主持人侧，设置抢答指示电路和启动/复位开关。选手侧各设置1个抢答按钮。2、使用开关K8代表启动/复位开关，K8向上拨时，表示启动一次抢答，绿色发光二极管亮作允许抢答指示。此时选手侧可以按动各自的抢答按钮。3、使用实验仪的逻辑电平开关K1-K7来代表7个抢答按钮。当开关向上拨时表不按下按钮。4、收到第1个抢答信号后，主

11、持人侧红色发光二极管亮（绿色发光二极管灭）作抢答指示，同时实验箱上的喇叭响一下，并且在单个LED数码管显示抢先一组的组别。5、主持人向下拨K8,代表复位操作，指示灯和数码管熄灭。6、主持人可以再次向上拨动K8,启动下一次抢答。7、通过8255、8254完成设计。三、设计提示1、硬件电路设计提示：1） 8255的端口A（PA0-PA7）通过驱动连接到LED的ah各段（KD0-KD7）。2） 8255的端口B（PB0-PB7）和开关K1-K8相连。3） 8255的端口C（如PC7、PC6分别和发光二极管L14（绿）、L13（红）连接。4） 8255的端口C（PC0-PC5）和发光二极管L1-L6相

12、连。5）通过8254定时器T0驱动喇叭。2、编程提示：首先初始化8255,然后判断是启动还是复位操作，若是复位操作，则控制8255输出的数据使绿色和红色指示灯、LED数码管全灭；否则启动下一次抢答，使绿色发光二极管亮，当8255的输入口PB有不为0的数据时，则使绿色发光二极管灭并使红色发光二极管点亮。并判断先拨动开关的组号，在LED上显示出其组号。选做：以上程序调试通过后，可考虑加入使喇叭发声的程序。注意：IOY2的地址比IOY0的多40H。比如IOY0的地址为0D800H,则IOY2的首地址为0D840Ho3、实验连线：（最关键的5根连线，要精挑细选）8255模块的RD、WR分别连到ISA总

13、线接口的IORD、IOWR。8255模块的数据（AD07）、地址线（A07）分别连到ISA总线接口的数据（LAD07）、地址线（LA07）。8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的IOY0。四、程序清单:MY_DATASEGMENTP8255_ADW0DC00HP8255_BDW0DC01HP8255_CDW0DC02HP8255_MDW0DC03HLEDCODEDB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H,92H,82H,0F8HDB080H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EHKLIDB?;数码管位选信号DCODEDB90H;显示代码缓冲STATDB00

14、H;STAT0为状态位MY_DATAENDSMY_CODESEGMENTMY_PROCPROCFAR;ASSUMECS:MY_CODE,DS:MY_DATASTART:MOVAX,MY_DATAMOVDS,AXMOVDX,P8255_MMOVAL,90H;写8255控制字A、B输出OUTDX,AL;PA输出、PB输入、PC输出。MOVDX,P8255_AMOVAL,0FFH;OUTDX,AL;NEW:MOVDX,P8255_BINAL,DXTESTAL,80HJNZSECONDFIRST:MOVDX,P8255_C;K8=0MOVAL,0C0H;PC7=1,PC6=1OUTDX,ALJMPNE

15、W;SECOND:NOPMOVDX,P8255_BINAL,DXTESTAL,7FH;K0-K7=全0?JNZTHIRDMOVDX,P8255_MMOVAL,0EHOUTDX,AL;PC7=0MOVAL,0DH;PC6=1OUTDX,ALJMPNEWMODE0THIRD:NOPMOVMOVOUTMOVOUTDX,P8255_MAL,0FHDX,ALAL,0CHDX,AL;K0-K7=非全0;PC7=1;PC6=0FORTH:NOPFIFTH:NOPCALLDONE:NOPCALL;CALLJMPMY_PROCENDPSWITCHLEDLAMPDISPLYNEW-SWITCHK1:K2:K3:K

16、4:K5:K6:SWITCHLEDLAMPLEDLAMPDISPLYPROCNEARPUSHAXPUSHDXNOPNOPNOPNOPNOPNOPPOPDXPOPAXRETENDPPROCNEARPUSHAXPUSHDXNOPPOPDXPOPAXRETENDPPROCNEARPUSHAXPUSHDXNOPPOPDXPOPAX;RETDISPLYENDPMY_CODEENDSENDSTART五、特别提示1、硬件测试MY_DATASEGMENTP8255_ADW0dc00HP8255_BDW0dc01HP8255_CDW0dc02HP8255_MDW0dc03HLEDCODEDB0C0H,0F9H,

17、0A4H,0B0H,099H,92H,82H,0F8HDB080H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EHMY_DATAENDS全高;土冗MY_CODESEGMENTASSUMECS:MY_CODE,DS:MY_DATASTART:MOVAX,MY_DATAMOVDS,AXMOVDX,P8255_MMOVAL,82H;写8255控制字A、B输出OUTDX,AL;PA输出、PB输入、PC输出HARDTST:MOVDX,P8255_CMOVAL,00H;PC7=0,PC6=0OUTDX,ALTST2:JMPTST2MOVAX,4C00HINT21HMY_CODEENDSENDS

18、TART仝灰;MY_CODESEGMENTASSUMECS:MY_CODE,DS:MY_DATASTART:MOVAX,MY_DATAMOVDS,AXMOVDX,P8255_MMOVAL,82H;写8255控制字A、B输出OUTDX,AL;PA输出、PB输入、PC输出HARDTST:MOVDX,P8255_CMOVAL,0C0H;PC7=1,PC6=1OUTDX,ALTST2:JMPTST2MOVAX,4C00HINT21HMY_CODEENDS10ENDSTART2、三个相一致：在硬件测试通过后，要注意三个相一致(1)PNP地址和数据段中的端口地址。(2)控制字和接线。(3)代码段中指令中的

19、端口地址和接线3、步步为营：功能模块要一个一个地实现六、参考实验1.在四位数码管上循环显示0F。(1)实验连线：8255模块的WR、RD分别连到ISA总线接口的C-SZASZO-IOWR、IORD。8255模块的数据(AD07)、地址线(A07)分别连到ISA总线接口的数据(LAD07)、地址线(LA07)。8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的IOY0o8255的PB07连至I键盘显示模块的KD07;8255的PC03连至I键盘显示模块的KL14。(2)运行程序：DISP.ASM,观察数码管的变化。(3)DISP.ASM源程序MY_DATASEGMENTP8255_ADW0D800H

20、P8255_BDW0D801HP8255_CDW0D802HP8255_MDW0D803HKLDB?;数码管位选信号SGTBDBDB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H,92H,82H,0F8H080H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EHMYDATAENDs11MY_CODESEGMENTASSUMECS:MY_CODE,DS:MY_DATASTART:MOVAX,MY_DATAMOVDS,AXMOVDX,P8255_MMOVAL,90H;写8255控制字A、B输出OUTDX,AL;PA输入、PB输出、PC输出AGAIN:MOVBX,0START1:MOVC

21、X,04H;显示器个数MOVKL,01H;选中的显示器;DSUP2:MOVAL,SGTBBXMOVDX,P8255_B;送显示器显示OUTDX,AL;MOVAL,KLMOVDX,P8255_C;送位选信号OUTDX,ALINCBXSALAL,1MOVKL,ALCALLDELAY;CMPBX,15JLESTART1JMPAGAIN;转下一轮处理程序EXIT:MOVAX,4C00HINT21HMY_PROCENDpMY_PROCPROCFAR;循环显示0FMY_CODEENDSENDSTART2.电子音乐实验(1) 实验内容及说明本实验演奏出一段乐曲。通过控制8254定时器来产生不同频率的方法，驱

22、动喇叭发出不同音阶的声音，再利用延时来控制发音时间的长短，即可控制音调中的节拍。把乐谱中的音符和相应的节拍变换为定时常数和延时常数，作为数据表格存放在存储器中。由查表程序得到定时常数和延时常数，分别用以控制定时器产生方波和频率和发该频率方波的持续时间。当延时时间到，再查下一个音符的定时常数和延时常数。依次下去，就可自动演奏出悦耳的乐曲。LM386是低电压音频放大器。本实验是用8254定时器T0方式3来产生歌谱中各音符对应频率的方波，由OUT0输12出驱动喇叭。节拍控制可通过调用延时子程序次数来实现。(2) 实验原理图,Q0P7音频电路原理图(3)实验连线：8254模块的GATE0接+5V,OU

23、T0接音频电路VIN(喇叭)，CLK0接信号源CLK1,把CLK1的跳线跳到1.5MHzo8254模块的CS选通线ISA总线接口模块的IOY0,WR、RD分别连到ISA总线接口模块的IOWR、IORD。8254模块的数据线AD7AD0、地址线A7A0分别分另U连到ISA总线接口模块的LAD0音频电路连线图块M巴S6二路一(4)运行程序：MUSIC.ASM。(5)MUSIC.ASM源程序MY_DATASEGMENTPARAA8253DW0C400HB8253DW0C401HC8253DW0C402HD8253DW0C403HDELAY_SETEQU2FFHTABDW0B2EH;1DB01HDW0

24、B2EH;1DB01HDW0B2EH;1DB02HDW0EF2H;513DB02HDW08E0H;3DB01HDW08E0H;3DB01HDW08E0H;3DB02HDW0B2EH;1DB02HDW0B2EH;1DB01HDW08E0H;3DB01HDW0779H;5DB02HDW0779H;5DB02HDW0864H;4DB01HDW08E0H;3DB01HDW09F7H;2DB02HDW0000HDB02HDW0FFFFHMY_DATAENDsMY_CODESEGMENTMY_PROCPROCFARASSUMECS:MY_CODE,DS:MY_DATAMAIN:MOVAX,MY_DATAMOVDS,AXSTART:MOVDX,D8253MOVAL,36H;定时器0,先读写低字节后高字节，方