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实验成绩
成绩
自动化学院本科生实验报告
微机原理与接口技术
课 程 实 验 报 告
专业
班级 姓名
学号
实验日期
星期
授课教师
指导教师
实验名称
简易出租车自动计费器
一、实验题目与设计要求
1.实验题目:简易出租车自动计费器
基本要求:
(1)以 80x86CPU 为核心进行 proteus 接口电路的仿真;
(2)采用 c 语言或者汇编语言进行编程;
(3)系统基本功能:
①以脉冲模拟汽车前进,脉冲:米数=1:10。100 个脉冲即为 1 公里。
②单价 1 元/公里;起价 3 元,3 公里起价;10 公里以上 2 元/公里。
③用 LED 显示行驶公里数,两个数码管显示收费金额.
(4)提升要求:(包括了自己加的)
①收费金额和里程数精度提高到小数点后面一位
②停车等待,手动启动
③计税
④结算之后复位
⑤暂停计费功能
⑥手动设置单价功能
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2.设计要求
本次结课报告重点考查学生分析问题与解决问题的能力。任务书给定设计型课题,
学生按要求选题,结合所学知识对设计对象进行分析,通过 m20125/emu8086/Proteus
等软件编辑程序,通过 Proteus 软件搭建仿真电路,进行仿真分析与调试,实现(包括
但不限于)指定功能。要求完成基于 80x86CPU 为核心控制器的具备基本 I/O 接口功能
的硬件电路系统原理图设计和软件编程设计,所有选题均要求使用键显,接口片选译码
需要阐述其原理和实现过程。基本 I/O 接口电路应包括:锁存器、缓冲器、地址译码器、
8255 接口、8253 接口、A/D(D/A)转换电路、串行接口电路等;软件功能要求完成基
本 I/O 接口电路控制(虚拟)和串口通信功能(虚拟)。
二、实验软件环境
Proteus 仿真软件
Masm for Windows 集成实验环境 2012.5
三、实验原理
1. 设计思想和实施方案
在设计开始之前,先理清楚题目要求,并进行最基础的硬件设计流程图绘制。参考
课本与网上的资料,进行硬件与软件设计相关的研究与思考,设计出一个最基本的满足
要求的硬件电路和软件程序。再根据已有方案,进行综合考虑,实现提高功能,并且完
善之前的硬件设计流程图。根据题目设计要求以及实际日常情况,决定实现计税,停车
等待,结算复位,手动设置单价,并且以小数点之后一位数精度显示里程与总价多个提
高。
在理论准备充足情况下,进行硬件电路与软件程序的设计,进行功能调试与完善。
下图为设计前期绘制的流程图(此图有些略有不合理,后期调试过程中得到完善):
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2. 核心芯片原理
(1)80×86CPU
微处理芯片,具有 16 位内部结构,20 位地址线,具有比较完善的指令系统。内部
有总线,寄存器,执行部件控制电路等多个部分组成,是本次实验设计的核心。
(2)74LS373
74LS373 是三态输出的地址锁存器芯片,便于硬件接口电路和 8086CPU 之间的数据
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交流。主要可以解决高速 CPU 和低速外部设备的速度匹配问题。
(3)74LS138
74LS138 为三线——八线译码器,在这里主要完成的是对 8255,8253 多个芯片的片选功
能,CS4 控制 8253,CS1,CS2,CS3 控制 8355 芯片。
(3)8253
8253 是一款经典常用的可编程定时器芯片。它的内部有三个相对独立的计数器。
片选线(CS):低电平有效。由地址译码的结果控制
D0~D7:数据总线
读信号(RD):低电平有效。对 8253A 寄存器进行读操作
写信号(WR):低电平有效。对 8253A 寄存器进行写操作
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时钟信号 CLK:计数的对象,每输入 1 个脉冲便计数 1 次。
门控信号 GATE:控制计数的启动、暂停、禁止,具体功能和工作方式有关
计数器输出 OUT:输出特定波形标识定时或计数完毕或计数过程
地址线 A1A0:接到系统地址总线的 A1A0,用于选择 8253A 内部寄存器。
在这里主要完成的是对于里程的计数。
(4)8255
PA7~PA0:与外设接口信号引脚
D7~D0 :数据线
读信号(RD):低电平有效。从数据口读数据
写信号(WR):低电平有效。向数据口写数据
复位信号 RESET:清除所有内部寄存器,同时把 3 个数据口设为输入
端口选择(A1/A0):A1/A0=00、01、10、11 分别选中 A、B、C、控制口
三个 8255 芯片,在这里主要完成对三个外部数码管的显示控制。
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(5)七位共阴数码管
与 8255 接口连接主要用来对单价,里程,总价的显示,单价为整数,里程与总价精确
到小数点后一位。
3. 硬件原理图及其分析
(1)硬件原理图
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