毕业设计论文：微机原理与接口技术

PAGEPAGE1《微型计算机原理与接口技术》上海工程技术大学ShanghaiUniversityof课程设计的目的：1.通过《微机原理与接口》课程设计，使我们能够进一步了解微型计算机工作原理,微型计算机的硬件结构及微型计算机软件编程。2.要求我们根据接口电路的硬件要求进行计算机的汇编语言程序设计，使我们的软件编程能力得到加强,对接口电路的综合应用能力有较大提高。3.课程设计有利于基础知识的理解和逻辑思维的锻炼。本课程设计是培养和锻炼我们综合应用所学理论知识解决实际问题能力、进行工程实训的重要教学环节，也能培养我们理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力。4.微机原理与接口技术是一门实践性较强的课程，我们在学完该课程之后，进行一次课程设计，是非常必要的。这能使我们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。通过设计实践，培养我们查阅专业资料、工具书或参考书，了解有关工业标准，掌握现代设计手段和软件工具，并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。在设计中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，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。设计题目1的分析：设计目的：熟练掌握8088汇编语言程序各种结构的设计及编程方法；熟练掌握DOS中断功能调用的方法。设计要求：编制一个完整的程序，计算100个正整数（字数据）之和，如果不超过机器数的范围（65535），则计算其平均值并存于RESULT中，否则显示“overflow”。设计思想：本设计要求100个正整数之和再按设计要求显示，但是在将源程DOS时，输入100数要溢出时用cup代码表示不明显，直观，所以我将100个该写成10个数，手动输入10个数，使程序简单明了。虽然变成了10个数，其他源代码都与100个数时意义相同，能满足设计的要求及目的。程序开始时定义10个正整数以及存放结果的变量，然后10个数相加，在期间如果超出“65535”，则通过DOS输出“overflow”，如果没有则继续相加，直至相加完成，完成后再通过DOS求平均值，再通过DOS输出结果至目标地址，程序结束。程序源代码：①．没有溢出时：DATA SEGMENTMEM DW 5,5,5,5,5,5,5,5,5,5STRDB 'overflow!'，0DH，0AH，'$'RESULT DW ?DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATASTART： MOV AX，DATAMOV DS，AXXOR AX，AXMOV SI，AXMOV CX，100SUM： ADD AX，MEM[SI] JC NEXT ADD SI，2 LOOP SUM MOV BX，100 MOV DX，0 DIV BX MOV RESULT，AX JMP SHORT EXITNEXT： LEA DX，STR MOV AH，09H INT 21HEXIT： MOV AH，4CH INT 21HCODE ENDS END START溢出时：DATA SEGMENTMEM DW 5,5,5,5,5,5,5,5,5,65532STRDB 'overflow!'，0DH，0AH，'$'RESULT DW ?DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATASTART： MOV AX，DATAMOV DS，AXXOR AX，AXMOV SI，AXMOV CX，100SUM： ADD AX，MEM[SI] JC NEXT ADD SI，2 LOOP SUM MOV BX，100 MOV DX，0 DIV BX MOV RESULT，AX通过DOS输出overflow是否超出机器数范围通过DOS输出overflow是否超出机器数范围开始结束定义10个正整数以及存放结果的变量10个正整数相加10个数是否加完通过DOS输出10个数的和的平均值YNYNNEXT： LEA DX，STR MOV AH，09H INT 21HEXIT： MOV AH，4CH INT 21HCODE ENDS END START程序流程图：调试结果和程序结果分析：没有溢出时：118F:0000B88C11MOVAX,118C118F:00038ED8MOVDS,AX118F:000533COXORAXAX118F:00078BFOMOVSI,AX118F:0009B9OAOOMOVCXOOOA118F:000C03840000ADDAX,[SI+0000]118F:00107212JB0024118F:001283C602ADDSI,+02118F:0015E2F5LOOPOOOC118F:0017BB0A00MOVBX,000A118F:001ABA0000MOVDX,0000118F:001DF7F3DIVBX118F:001FA31F00MOV[OO1F],AX118F:0022EB08JMP002C118F:00248D161400LEADX,[0014]118F:0028B409MOVAH,09118F:002ACD21INT21118F:002CB44CMOVAH,4C-G002CAX=0005BX=000ACX=0000DX=0000SP=0000BP=OOOOSI=0014DI=0000DS=118CES=117CSS=118CCS=118FIP=002CMVUPEIPLNZNAPENC118F:002CB44CMOVAH,4C-D0000118C:00000500050005000500-0500050005000500118C:0010050005006F766572-666C6F770D0A2405118C:00200000000000000000-0000000000000000118C:0030B88C118ED833C08B-F0B90A0003840000118C:0040721283C602E2F5BB-0A00BA0000F7F118C:00501F00EB088D161400-B409CD21B44CCD21118C:0060048987C4038997C6-03FF362621EBCC7F118C:007083C4022BC050FF36-6427FF3662278B1E溢出时：118F:0000B88C11MOVAX,118C118F:00038ED8MOVDS,AX118F:000533COXORAXAX118F:00078BFOMOVSI,AX118F:0009B9OAOOMOVCXOOOA118F:000C03840000ADDAX,[SI+0000]118F:00107212JB0024118F:001283C602ADDSI,+02118F:0015E2F5LOOPOOOC118F:0017BB0A00MOVBX,000A118F:001ABA0000MOVDX,0000118F:001DF7F3DIVBX118F:001FA31F00MOV[OO1F],AX118F:0022EB08JMP002C118F:00248D161400LEADX,[0014]118F:0028B409MOVAH,09118F:002ACD21INT21118F:002CB44CMOVAH,4C-G002CoverflowAX=0924BX=0000CX=0001DX=0014SP=0000BP=OOOOSI=0012DI=0000DS=118CES=117CSS=118CCS=118FIP=002CMVUPEIPLNZACPO118F:002CB44CMOVAH,4C设计题目2的分析：设计目的：1.掌握8088CPU及存储器硬件接口电路的设计连接；2.掌握相关硬件驱动软件设计及信息处理软件的设计调试的方法。设计要求：设计十字路口交通灯控制系统。基本要求：完成双向红绿黄灯的配合控制。附加内容：在基本的电路中加入必要的灯光闪灯，人行定时显示等。设计思想：把实验箱中的8255的8个C口按我规定的顺序接到实验箱红绿灯模块的接口处。实验中，8255的C口作为输出口，通过编写程序来控制C口输出的信号，信号从C口输出后以二进制数的形式被输出到实验箱的红绿灯模块的接口。再以82558个C口所输出的高低电平来控制实验箱的红绿灯模块的灯的情况。实验时，通过高低电平测试，灯亮是低电平有效，且DG是指灯亮绿色，DR是指灯亮红色，若同时驱动则灯亮黄色。我所设计的红绿灯双向亮灯情况如下，假使开始时，北南方向亮红灯，东西方向亮绿灯。调用延时子程序后，北南方向还为红灯，东西两方向灯熄灭，再调用延时子程序后，北南两方向不变，东西两方向亮绿灯，通过这样反复几次，以造成东西方向灯闪烁的效果，此后，东西两方向变黄灯，北南两方向还为红灯，调用延时子程序后，东西两方向变为红灯，北南两方向变为绿灯，后面东西方亮灯情况与北南方亮灯情况在前面的状态下交换。东西方和南北方亮灯情况交换完成后再返回到开始东西方亮绿灯，北南方向亮红灯，最后进行跳转，重新开始输入信号。这样就可以完成双向红绿黄灯的配合控制。实验电路及接线：实验箱上控制红绿灯的接口线路如下图所示：DG1 DG2 DG3 DG4DG1 DG2 DG3 DG4DR1 DR2 DR3 DR4实验箱红绿灯排列示意图图被控制的灯的位置（相对于上图）8255输出接口接入灯的接口灯的颜色变化附加变化左方灯PC0DG1绿灯同时亮起，变为黄灯PC1DR1红灯上边灯PC2DG2绿灯PC3DR2红灯下边灯PC4DG3绿灯PC5DR3红灯右方灯PC6DG4绿灯PC7DR4红灯程序源代码：DSEGSEGMENTDSEGENDSSSEGSEGMENTSSEGSTADW50DUP(?)TOPEQULENGTHSTASSEGENDSCSEGSEGMENTASSUMECS:CSEG,DS:DSEG,ES:DATA,SS:SSEGBEGIN: MOVAL,80HMOVDX,203H OUTDX MOV DX,202H OVF: MOV AL,069H OUT DX CALL DELAY MOV AL,07DH OUT DX CALL DELAY MOV AL,069H OUT DX CALL DELAY MOV AL,07DH OUT DX CALL DELAY MOV AL,069H OUT DX CALL DELAY MOV AL,07DH OUT DX CALL DELAY MOV AL,069H OUT DX CALL DELAY MOV AL,07DH OUT DX CALL DELAY MOV AL,069H OUT DX CALL DELAY MOV AL,041H OUT DX CALL DELAY MOV AL,096H OUT DX CALL DELAY MOV AL,0D7H OUT DX CALL DELAY MOV AL,096H OUT DX CALL DELAY MOV AL,0D7H OUT DX CALL DELAY MOV AL,096H OUT DX CALL DELAY MOV AL,0D7H OUT DX CALL DELAY MOV AL,096H OUT DX CALL DELAY MOV AL,0D7H OUT DX CALL DELAY MOV AL,096H OUT DX CALL DELAY MOV AL,014H OUT DX CALL DELAY JMP OVF DELAY PROC NEAR MOV BX,1AAHNEXT1: MOV CX,0DFHNEXT2: LOOP NEXT2 DEC BX JNZ NEXT1 RETDELAY ENDP CSEGENDSENDBEGIN程序结果分析：将实验箱与电脑连接，打开电脑编程软件，将所编译的程序打入其中，完成后将程序捎入实验箱中，程序开始后，8255输出信号69H，及为二进制数01101001B，其从C口输出对应顺序为：PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC0,在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为0，DG4为1，DR4为0，即左右两方向灯亮红灯；DG2为0,DR2为1，DG3为0，DR3为1，即上下两方向灯亮绿灯。调用延时子程序后，8255输出信号7DH，及为二进制数01111101B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为0，DG4为1，DR4为0，即左右两方向灯亮红灯；DG2为1,DR2为1，DG3为1，DR3为1，即上下两方向灯熄灭。调用延时子程序后，8255输出信号69H，及为二进制数01101001B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为0，DG4为1，DR4为0，即左右两方向灯亮红灯；DG2为0,DR2为1，DG3为0，DR3为1，即上下两方向灯亮绿灯。左右两边的灯保持红灯不变，上下两灯由绿灯变为熄灭，再由熄灭变为绿灯，以造成上下两灯闪烁的效果，这样重复四次后，8255输出信号69H，及为二进制数01101001B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为0，DG4为1，DR4为0，即左右两方向灯亮红灯；DG2为0,DR2为1，DG3为0，DR3为1，即上下两方向灯亮绿灯。调用延时子程序后，8255输出信号41H，及为二进制数01000001B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为0，DG4为1，DR4为0，即左右两方向灯亮红灯；DG2为0,DR2为0，DG3为0，DR3为0，即上下两方向灯亮黄灯。调用子程序后，8255输出信号96H，及为二进制数10010110B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为0，DR1为1，DG4为0，DR4为1，即左右两方向灯亮绿灯；DG2为1,DR2为0，DG3为1，DR3为0，即上下两方向灯亮红灯。调用子程序后，8255输出信号D7H，及为二进制数11010111B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为1，DG4为1，DR4为1，即左右两方向灯熄灭；DG2为1,DR2为0，DG3为1，DR3为0，即上下两方向灯亮红灯。上下两灯保持红灯不变，左右两边的灯由绿灯变为熄灭，再由熄灭变为绿灯，以造成上下两灯闪烁的效果，这样重复四次后，8255输出信号96H，及为二进制数10010110B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为0，DR1为1，DG4为0，DR4为1，即左右两方向灯亮绿灯；DG2为1,DR2为0，DG3为1，DR3为0，即上下两方向灯亮红灯。调用延时子程序后，8255输出信号14H，及为二进制数00010100B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为0，DR1为0，DG4为0，DR4为0，即左右两方向灯亮黄灯；DG2为1,DR2为0，DG3为1，DR3为0，即上下两方向灯亮红灯。之后通过无条件指令JMP跳转到程序开始，重新开始输入信号。程序流程图：开始开始段定义及端口初始化端口输出69H延时子程序端口输出7DH延时子程序端口输出41H延时子程序端口输出96H延时子程序端口输出D7H延时子程序端口输出41H重复前面两状态3次重复前面两状态3次结束硬件电路原理图：82558255PCoPC1PC2PC3PC4PC5PC6PC774LS138DG1DG2DG3DG4DR1DR2DR3DR4YoCS8255硬件电路设计说明：把实验箱中的8255的8个C口按我规定的顺序接到实验箱红绿灯模块的接口处。实验中，8255的C口作为输出口，通过编写程序来控制C口输出的信号，信号从C口输出后以二进制数的形式被输出到实验箱的红绿灯模块的接口。再以82558个C口所输出的高低电平来控制实验箱的红绿灯模块的灯的情况。附加内容的分析：设计思想：设计中的主程序与题目二主程序相同，在其中加入了利用实验箱上的8个小灯的红绿灯倒计时系统。将8255的B口作为8个小灯信号的输出口，当红绿灯某两方向灯进入绿灯闪烁后，进入8个小灯的倒计时系统，8个小灯将按以下顺序熄灭：首先是最右侧HL0灯熄灭，再是最左侧HL7灯熄灭，接下来是灯HL1熄灭，再是灯HL6熄灭，再按HL2HL5HL3HL4的顺序熄灭。当8个灯都熄灭后，刚绿灯闪烁的灯变为黄灯。当绿灯再次进入闪烁时，再次进入倒计时系统。实验箱上控制八个小灯的接口电路：HL7HL7HL6HL5HL4HL3HL2HL1HL0L7L6L5L4L3L2L0L1程序源代码：DSEGSEGMENTDSEGENDSSSEGSEGMENTSSEGSSEGENDSCSEGSEGMENTASSUMECS:CSEG,DS:DSEG,ES:DATA,SS:SSEGBEGIN: MOVAL,80HMOVDX,203H OUTDX MOV DX,202H OVF: MOV AL,069H OUT DX CALL DELAY MOV AL,07DH OUT DX CALL DELAY MOV AL,069H OUT DX CALL DELAY MOV AL,07DH OUT DX CALL DELAY MOV AL,069H OUT DX CALL DELAY MOV AL,07DH OUT DX CALL DELAY MOV AL,069H OUT DX CALL DELAY MOV AL,07DH OUT DX CALL DELAY MOV AL,069H OUT DX CALL DELAY2 MOV AL,041H OUT DX CALL DELAY MOV AL,096H OUT DX CALL DELAY MOV AL,0D7H OUT DX CALL DELAY MOV AL,096H OUT DX CALL DELAY MOV AL,0D7H OUT DX CALL DELAY MOV AL,096H OUT DX CALL DELAY MOV AL,0D7H OUT DX CALL DELAY MOV AL,096H OUT DX CALL DELAY MOV AL,0D7H OUT DX CALL DELAY MOV AL,096H OUT DX CALL DELAY2 MOV AL,014H OUT DX CALL DELAY JMP OVF DELAY PROC NEAR MOV BX,1CAHCNT1: MOV CX,0DFHCNT2: LOOP CNT2 DEC BX JNZ CNT1 RETDELAY ENDPDELAY2 PROC NEAR OUTDX MOV DX,201H MOV AL,00H OUT DX CALL DELAY MOV AL,01H OUT DX CALL DELAY MOV AL,081H OUT DX CALL DELAY MOV AL,083H OUT DX CALL DELAY MOV AL,0C3 OUT DX CALL DELAY MOV AL,0C7 OUT DX CALL DELAY MOV AL,0E7H OUT DX CALL DELAY MOV AL,0EFH OUT DX CALL DELAY MOV AL,0FFH OUT DX CALL DELAY MOV DX,202H RETDELAY2 ENDP CSEGENDSENDBEGIN程序结果分析：将实验箱上的红绿灯模块和八个小灯倒计时模块按要求接入8255的B口和C口，再将实验箱与电脑连接，打开电脑编程软件，将所编译的程序打入其中，完成后将程序捎入实验箱中，程序开始后，8255输出信号69H，及为二进制数01101001B，其从C口输出对应顺序为：PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC0,在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为0，DG4为1，DR4为0，即左右两方向灯亮红灯；DG2为0,DR2为1，DG3为0，DR3为1，即上下两方向灯亮绿灯。调用延时子程序后，8255输出信号7DH，及为二进制数01111101B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为0，DG4为1，DR4为0，即左右两方向灯亮红灯；DG2为1,DR2为1，DG3为1，DR3为1，即上下两方向灯熄灭。调用延时子程序后，8255输出信号69H，及为二进制数01101001B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为0，DG4为1，DR4为0，即左右两方向灯亮红灯；DG2为0,DR2为1，DG3为0，DR3为1，即上下两方向灯亮绿灯。左右两边的灯保持红灯不变，上下两灯由绿灯变为熄灭，再由熄灭变为绿灯，以造成上下两灯闪烁的效果，这样重复四次后，8255输出信号69H，及为二进制数01101001B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为0，DG4为1，DR4为0，即左右两方向灯亮红灯；DG2为0,DR2为1，DG3为0，DR3为1，即上下两方向灯亮绿灯。然后调用八个小灯倒计时子程序，进入子程序后，定义8255的B口作为倒计时系统的输出口，8255输出信号00H，及让B口所对应的八个小灯全亮，调用延时子程序后，8255输出信号01H，及为二进制数00000001B，其从B口输出对应顺序依次为HL7HL6HL5HL4HL3HL2HL1HL0，即除了HLO口为1外，其他口都为0，所以只有HL0灯熄灭。通过8255输出信号控制B口所接八个小灯的熄灭情况，八个小灯按HL7HL1HL6HL2HL5HL3HL4的顺序依次熄灭。八个小灯倒计时子程序完后，8255输出信号41H到C口，及为二进制数01000001B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为0，DG4为1，DR4为0，即左右两方向灯亮红灯；DG2为0,DR2为0，DG3为0，DR3为0，即上下两方向灯亮黄灯。调用子程序后，8255输出信号96H，及为二进制数10010110B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为0，DR1为1，DG4为0，DR4为1，即左右两方向灯亮绿灯；DG2为1,DR2为0，DG3为1，DR3为0，即上下两方向灯亮红灯。调用子程序后，8255输出信号D7H，及为二进制数11010111B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为1，DR1为1，DG4为1，DR4为1，即左右两方向灯熄灭；DG2为1,DR2为0，DG3为1，DR3为0，即上下两方向灯亮红灯。上下两灯保持红灯不变，左右两边的灯由绿灯变为熄灭，再由熄灭变为绿灯，以造成上下两灯闪烁的效果，这样重复四次后，8255输出信号96H，及为二进制数10010110B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为0，DR1为1，DG4为0，DR4为1，即左右两方向灯亮绿灯；DG2为1,DR2为0，DG3为1，DR3为0，即上下两方向灯亮红灯。然后调用八个小灯倒计时子程序，进入子程序后，定义8255的B口作为倒计时系统的输出口，8255输出信号00H，及让B口所对应的八个小灯全亮，调用延时子程序后，8255输出信号01H，及为二进制数00000001B，其从B口输出对应顺序依次为HL7HL6HL5HL4HL3HL2HL1HL0，即除了HLO口为1外，其他口都为0，所以只有HL0灯熄灭。通过8255输出信号控制B口所接八个小灯的熄灭情况，八个小灯按HL7HL1HL6HL2HL5HL3HL4的顺序依次熄灭。八个小灯倒计时子程序完后，8255输出信号14H到C口，及为二进制数00010100B，在其对应的8个红绿灯接口中，DG1为0，DR1为0，DG4为0，DR4为0，即左右两方向灯亮黄灯；DG2为1,DR2为0，DG3为1，DR3为0，即上下两方向灯亮红灯。之后通过无条件指令JMP跳转到程序开始，重新开始输入信号。硬件电路原理图：82558255PCoPC1PC2PC3PC4PC5PC6PC774LS138DG1DG2DG3DG4DR1DR2DR3DR4YoCS8255PB7PB6PB5PB4PB3PB2PB1PB0L7L6L5L4L3L2L1L0硬件电路说明：把实验箱中的8255的8个C口按我规定的顺序接到实验箱红绿灯模块的接口处，再将8255的8个B口按我规定的顺序接到实验箱八个小灯倒计时的模块。实验中，8255的B口和C口将作为输出口，通过编写程序来控制B口和C口输出的信号，信号从B口和C口输出后以二进制数的形式被输出到实验箱的红绿灯模块的接口和八个小灯模块的接口。再以82558个B口和8个C口所输出的高低电平来控制实验箱的红绿灯模块的灯的情况。这样以来，就可以再红绿灯系统中添加倒计时系统。程序流程图;开始开始段定义及端口初始化C口输出信号，绿灯闪烁4次调用八个小灯倒计时程序，八个小灯按规定顺序依次熄灭C口输出信号041H，延时子程序C口输出信号，另外两方向绿灯闪烁4次调用八个小灯倒计时程序，八个小灯按规定顺序依次熄灭C口输出信号014H，开始延时子程序设计总结：在这学期刚接触《微型计算机原理与接口技术》时，感觉学习这门课程有些吃力。面对着众多的术语、概念及原理性的问题不知道该如何下手。在了解课程的特点后，我发现，应该以微机的整机概念为突破口，在如何建立整体概念上下功夫。可以通过学习一个模型机的组成和指令执行的过程，了解和熟悉计算机的结构、特点和工作过程。《微机原理与接口技术》课程有许多新名词、新专业术语。透彻理解这些名词、术语的意思，为今后深入学习打下基础。一个新的名词从首次接触到理解和应用，需要一个反复的过程。而在众多概念中，真正关键的并不是很多。比如“中断”概念，既是重点又是难点，如果不懂中断技术，就不能算是搞懂了微机原理。在学习中凡是遇到这种情况，我绝对不轻易放过，要力求真正弄懂，搞懂一个重点，将使一大串概念迎刃而解。光理解了概念，对实际的作用和原理还不能记忆于心，这个时候，这次的课程设计就起到了举足轻重的作用。刚接到课题时，有些不知道从哪里下手，毕竟第一次完成如此庞大的课题，以前虽然零零碎碎学习了相关内容，但总体上是按照书本内容照做，内容简单且较分散。后面我就通过查找资料和反复复习戎老师在课堂上所讲的内容，渐渐的就有了一些思绪。其间也出了很多问题，但是通过自己的查找和戎老师的帮助，问题都得到了解决。在做题目一的时候，编译好程序，在将程序打入DOS时候出了一点小问题。程序打好，在运行测试时总是找不到文件，试过几遍结果都不正确，后面通过自己一步一步的检查，问题原来出在保存程序时候出的错。我开始时保存程序后缀名都错误的打成了.ASM。后面改过后，一切都没有了问题。这次错误让我在后续的实验中更多了几分细心，任何小的错误都可能导