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微机接口课程设计报警器.doc

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.19M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    1 需求分析
    1.1 设计题目
    1.2 设计任务及要求
    1.2.1 任务
    1.2.2 要求
    2概要设计
    2.1 主要硬件
    2.2 功能模块
    2.3 设计方法及其原理
    3详细设计
    3.1 硬件设计
    3.2 软件设计
    4调试与操作说明
    4.1硬件测试
    4.2 软件调试
    5总 结
    6致 谢
    参考文献
    附录 评定表
    微机接口技术课程设计 湖 南 人 文 科 技 学 院 课 程 设 计 任 务 书 课程名称：微机接口技术课程设计 设计题目： 声-光报警系统设计 系 专 组 别： 业： 别： 计算机系 计算机科学与技术 二班三组 学生姓名: 王艳峰 学 号: 07408222 起止日期: 2010 年 6 月 13 日 ~ 2010 年 6 月 26 日 指导教师: 刘 庆 教研室主任：
    微机接口技术课程设计 课程设计题目 声-光效果（报警器）设计 姓名 系别 组别 王艳峰 计算机系 2 班 3 组 学号 专业 组长 07408222 班级 07 级 2 班 计算机科学与技术 王艳峰 组员 王艳峰，黄槐芝，戴兰英，张平，钟琢琦 指导教师姓名 刘 庆 课程 设计 目的 课程 设计 环境 课程 设计 要求 和任 务 通过声-光效果（报警器）设计与制作，深入了解与掌握利用可编程 8255A 进行开 关量控制的原理与方法。 2．Windows 2000 1.PC 兼容机 3．MFID 多功能微机实验平台（含 PCI 总线驱动板） 4．MF2KI 集成开发环境 6．安装或焊接工具 5．面包板或外设功能模块板 要求：1．产生 8 种彩灯（8 位 LED）的走马灯花样；产生 8 种不同的声音； 2．产生声音的同时，伴有彩灯闪亮。 3．键控发声设计。在键盘上定义 8 个数字键（0～7），每按 1 个数字键，使喇叭发一种频 率的声音，按 ESC 键，停止发声。 4．键控发光实验。在键盘上定义 8 个数字键（0～7），每按 1 个数字键，使 LED 的 1 位发 光，按 Q 或 q 键，停止发光。 任务：1．进行声-光效果（报警器）系统电路硬件设计，画出电路原理图、PCB 图或元器件布线 图； 2．安装或焊接元器件； 3．进行声-光效果控制程序设计（采用 ASM 或 CPP 语言） 4．系统联调，提交一个符合上述 4 种要求的声-光效果的系统设计。 课程设计工作进度计划 序号 1 2 3 4 起止日期 6.13~9.15 9.16~9.18 9.19~9.21 9.22~9.26 教研室审核意见： 工 作 内 容 熟悉 MFID 多功能微机实验平台 研究声-光报警系统实例源程序 编写程序和查阅相关函数的用法 调试程序和写文档 教研室主任签字： 年 月 日 教学院（系）审核意见： 主任签字： 年 月 日 1
    微机接口技术课程设计 湖 南 人 文 科 技 学 院 课 程 设 计 报 告 课程名称：微机接口技术课程设计 设计题目： 声-光报警系统设计 系 专 组 别： 计算机系 业： 计算机科学与技术 别： 二班三组 学生姓名: 王艳峰 学 号: 07408222 起止日期: 2010 年 6 月 13 日 ~2010 年 6 月 26 日 指导教师: 教研室主任： 刘 庆 2
    微机接口技术课程设计 摘 要 随着计算机软硬件的不断发展，计算机技术正在和已经广泛的运用到我 们学习生活以及社会的方方面面。作为计算机的远程控制技术来说，它的应 用更是在军事、水利以及商业等各个领域发挥着举足轻重的作用！因此，作 为当代大学生，我们有义务和责任来研究和学习计算机远程技术及其应用。 2006 年 9 月，我院在积极的组织和有力的教育改革推动下，我们才能够 在一定的时间里，挑选我们的课程设计项目并予以行动。在大学已学软硬件 知识的基础上，我们小组研究的课题是《声-光报警系统设计与制作》，为了 很好的完成我们的课程设计，我们小组四个成员互相协助，以及各个小组之 间相互探讨，使得我们的设计任务都能按计划进行。 当然，我们也遇到很多自己不懂的技术问题，在我们的指导老师以及其 他项目老师的帮助下，我们学到了很多的新的知识。总的说来，通过这次课 程设计，我们既锻炼了自己，同时又检验了自己在团队合作中自己作用的充 分发挥和强弱互补！ 我们的课程设计的硬件部分包括以下几个方面的内容：并行接口的 8255 芯片与 74LS04 芯片的连接，还有在双机通信中串并口的接入接出，这是整 个硬件与软件相结合的关键所在，也是一个难点！另外，面包板上电路的线 路连接也是成功的一个好的开始。 软件设计方面，我们主要依靠各个芯片的结构特性来设计程序。比如 8255 的 A、B、C 口的连接，以及 8255 并行芯片的端口使用。具体的程序中 包括由小键盘控制二极管的发光情况和扬声器发出的高低频率声音。 关键字：声光报警器 8255A import outport I
    微机接口技术课程设计 目 录 1 需求分析................................................................................................................... 1 1.1 设计题目......................................................................................................... 1 1.2 设计任务及要求............................................................................................. 1 1.2.1 任务 .......................................................................................................................... 1 1.2.2 要求 .......................................................................................................................... 1 2 概要设计.................................................................................................................... 2 2.1 主要硬件......................................................................................................... 2 2.2 功能模块......................................................................................................... 6 2.3 设计方法及其原理......................................................................................... 6 3 详细设计.................................................................................................................... 6 3.1 硬件设计......................................................................................................... 6 3.2 软件设计......................................................................................................... 7 4 调试与操作说明...................................................................................................... 13 4.1 硬件测试........................................................................................................ 13 4.2 软件调试....................................................................................................... 15 5 总 结........................................................................................................................ 16 6 致 谢...................................................................................................................... 17 参考文献..................................................................................................................... 18 附录 评定表.............................................................................................................- 0 - II
    微机接口技术课程设计 1 需求分析 1.1 设计题目 通过可编程并行接口芯片 8255A 开关量控制的原理与方法,设计一个声-光效果 报警器 1.2 设计任务及要求 1.2.1 任务 1.进行声-光效果（报警器）系统电路硬件设计，画出电路原理图、PCB 图或元 器件布线图； 2.安装或焊接元器件； 3.进行声-光效果控制程序设计（采用 ASM 或 CPP 语言） 4.系统联调，提交一个符合上述 4 种要求的声-光效果的系统设计。 1.2.2 要求 1.产生 8 种彩灯（8 位 LED）的走马灯花样；产生 8 种不同的声音； 2.产生声音的同时，伴有彩灯闪亮。 3.键控发声设计。在键盘上定义 8 个数字键（0～7），每按 1 个数字键，使喇叭 发一种频率的声音，按 ESC 键，停止发声。 4.键控发光实验。在键盘上定义 8 个数字键（0～7），每按 1 个数字键，使 LED 的 1 位发光，按 Q 或 q 键，停止发光。 软硬件运行环境及开发工具  硬件资源配置： 1.PC 兼容机 2．Windows 2000 及以上版本 3.MFID 多功能微机实验平台（含 PCI 总线驱动板） 4.MF2KI 集成开发环境 5.面包板或外设功能模块板 6.安装或焊接工具  软件要求： 熟悉汇编和 C 语言程序设计 1
    微机接口技术课程设计 2 概要设计 2.1 主要硬件  可编程并行接口芯片 8255A 1. 8255A 是个具有两个 8 位（A 口和 B 口）和两个 4 位（C 口高/低 4 位）并行 I/O 端 口的接口芯片，它为 Intel 系列 CPU 与外部设备之间提供 TTL 电平兼容的接口，如打印机、 A/D、D/A 转换器、键盘、步进电机以及需要同时两位以上信息提供传送的一切形式的并行 接口。并且它的 PC 口还具有按位置位/复位功能，为按位控制提供了强有力的支持。 2. 8255A 能适应 CPU 与 I/O 接口之间的多种数据传送方式的要求。 3. 8255A 芯片内部主要由控制寄存器、状态寄存器和数据寄存器组成。 （1）8255A 的外部引线 8255A 是一个单+5V 电源引脚，40 个引脚的双列直插式组件，其外部引线如图 4.2 所 示： 它作为接口电路的 8255A 具有面向 CPU 和面向外设两个方向的连接能力。因此，它的 1. 系统总线的连接信号 引脚分成两部分。 ①面向数据总线的有： D0－D7：双向数据线，用于 CPU 向 8255A 发送命令、数据和 8255A 向 CPU 回送状态、数 据。 2
    微机接口技术课程设计 ②面向地址总线的有： CS:选片信号，低电平有效，由系统的高位地址线经 I/O 端口地址译码电路产生。CS 为低电平时，才能对 8255A 进行读写操作。当 CS 为高电平时，切断 CPU 与芯片的联系。 A1，A0：芯片内部端口地址信号，与系统地址总线低位相连用来寻址 8255A 内部寄存 器。两位地址，可形成片内 4 个端口地址。 ③面向控制总线的有： RD：读信号，低电平有效。CPU 通过执行 IN 命令使 RD 有效，即发读信号将数据或状 WR:写信号，低电平有效。CPU 通过执行 OUT 命令使 WR 有效，即发写信号，将命令代 态信号从 8255A 读至 CPU。 码或数据写入 8255A。 RESET:复位信号。它清除控制寄存器并将 8255A 的 A、B、C 三个端口均置为输入方式； 输出寄存器和状态寄存器被复位，并且屏蔽中断请求；24 条面向外设的信号线呈现高阻悬 浮状态。这种势态一直持续到用方式命令才能改变，使其进入用户所需的工作方式。 2. 外部设备的连接信号 PA0－PA7：端口 A 的输入/输出线。 PB0－PB7：端口 B 的输入/输出线。 PC0－PC7：端口 C 的输入/输出线。 这 24 根信号线均可用来连接 I/O 设备和传送信息。其中，A 口和 B 口只作为输入/输 出的数据口用，尽管有时也利用它们从 I/O 设备读取一些状态信息，如打印机的“忙（Busy）” 状态信号、A/D 转换器的“结束信号（EOC）”状态信号，但对于 A 口和 B 口来说，都是作 8255A 的数据口读入，而不是作 8255A 的状态口读入的。A 口和 B 口作数据输入/输出时， 是 8 位一起行动的，即使是只用到其中的某一位，也要同时输入输入/输出 8 位。 C 口除了作数据口以外，还可以作状态口、作专用（固定）联络（握手）信号线和作 按位控制用。这些作用与 8255A 的工作方式有关。C 口作数据口时，它是把 8 位分成高 4 位和低 4 位两部分，高 4 位 PC4－PC7 与 A 口一起组成 A 组，低 4 位 PC0－PC3 与 B 口一起组 成 B 组。因此，C 口作数据口输入输出时，是 4 位一起行动，即使只用到其中的某 1 位， 也要 4 位一起输入或输出。 （2）8255A 的编程命令 8255A 的编程命令包括工作方式和对 PC 口的按位操作命令。由于这两个命令都是送到 8255A 的同一个命令端口，故为了让 8255A 能识别是哪个命令，采用在命令代码中设置特 征位的方法。若写入的命令字的最高位 D7＝1，则是工作方式命令；若写入的命令字 D7＝1， 则是 PC 口的按位置位/复位命令。这两个命令字的作用及格式为： 作用：指定 8255A 的工作方式及其方式下 3 个并行端口（PA、PB、PC）的功能，是作 1. 方式命令 输入还是作输出。 3
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