1 引言
篮球比赛计时计分器是为了解决篮球比赛时计分与计时准确的问题。此装置利用单片机AT89C51完成了计时和计分的功能。该设计将介绍系统硬件与软件的设计过程，采用该装置可根据实际情况进行比分修改和时间的准确显示，具有低功耗，可靠性，安全性以及低成本等特点。
1.1背景知识介绍
单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。例如，80C51系列单片机已有十多年的生命期，如今仍保持着上升的趋势，就充分证明了这一点。单片机以其一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器等。而美国ATMEL公司开发生产了新型的8位单片机——AT89系列单片机。他不但具有一般MCS-51单片机的所有特性，而且还拥有一些独特的优点，此次设计中所用到的AT89C51就是其中典型的代表。
单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影。
单片机是靠程序实现功能的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列，或者60年代的CD4000系列这些纯硬件的话，电路一定是一块大PCB板。但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机，结果就会有天壤之别。只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性。
1.2 设计目的
随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机做控制的球赛计时计分系统也应运而产生，如用单片机控制LCD液晶显示器计时计分器，用单片机控制LED七段显示器计时计分器等。
本设计用由AT89C51编程控制LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。该系统具有赛程定时设置，赛程时间暂停，及时刷新甲、乙双方的成绩以及赛后成绩暂存等功能。它具有价格低廉，性能稳定，操作方便并且易于携带等特点。广泛适合各类学校或者小型团体作为赛程计时计分。
通过本次基于C51系列篮球计时计分器的设计，可以了解、熟悉有关单片机开发设计的过程，并加深对单片机的理解和应用以及掌握单片机与外围接口的一些方法和技巧，这主要表现在以下一些方面：
(1) 篮球赛计时计分系统包含了8051系列单片机的最小应用系统的构成，同时在此基础上扩展了一些使用性强的外围接口。
(2) 可以了解到LED显示器的结构、工作原理以及这种显示器的接口实例与具体连接与编程方法。
(3) 怎样利用串行口来扩展显示接口等。
1.3功能要求
（1）能记录整个赛程的比赛时间，并能在比赛开始前设定比赛时间，在比赛过程中能暂停比赛时间。
（2）能随时刷新甲、乙两队在真个赛程中的比分，即对甲乙两队的分数进行加分和减分。
（3）中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置。
（4）比赛结束时能发出报警提示。
（5）在每次交换球权后24秒能手动赋初值，进攻超过24秒计时暂停知道按下继续开始计时。
1.4硬件系统方案设计
基于单片机系统的篮球记时记分器的系统结构如图1.1
图1.1 篮球记时记分器的系统结构
系统硬件由以下三个部分组成： （1）处理器：单片机 AT89C51 （2）显示部分 （3）按键开关
处理器：本系统采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，兼容MCS —51指令系统，32个双向I/O 口，两个16位可编程定时/计数器，1个串行中断，两个外部中断源，低功耗空闲和掉电模式，4k 可反复擦写(>1000次）Flash ROM ，全静态操作0-24MHz ，128x8bit 内部RAM ，共6个中断源，足以满足本次设计的要求。
显示部分：在本次设计中，共接入12个七段共阴LED 显示器，其中6个用于计录甲、乙两队的分数，每队3个LED 显示器分数范围可达到0—999分，足够满足赛程需要。另外的6个LED 显示器则用于计录赛程的时间。分、秒、进攻时间，各用2个用LED 显示。其中显示分钟的两位数字和显示进攻时间的四个LED 可以通过按键进行调整设定。当把时间设置好后，按下开始计时按键比赛开始时启动计时。分钟和进攻时间可以设置的范围为0—99。根据设计，计时范围可达0—99分钟，进攻时间最大为99秒也完全满足赛程的需要。
按键部分：本次设计共用了10各按键。其中4各来调整甲乙两队的分数，每个队用两个按键，分别对分数进行加1分和减1分；2各按键用来设定比赛时间的分钟，其中这两个按键分别控制分钟的十位和个位；同样两个按键来设定进攻时间的十位和个位；剩下的两个按键一个用来控制比赛时间的开始与暂停，另外一个用来控制进攻时间，当按下比赛开始暂停按键时，比赛的时间有原来的状态变为另一种状态，进攻调整按键则是在交换球权的时候，手动来赋予进攻时间初值。
当一场比赛结束的时候，暂停/开始按键还能完成交换两队分数的功能。
A
T89C51
计时显示 计分显示
CD4511
CD4094 复位 晶振
赛程时间设置键盘 赛程分数调整时间
1.5软件设计要求
一、在上电点时，先对系统初始化。等待时间设定。
二、当时间设定完成之后，按下开始键，系统显示分值和比赛时间。
三、进攻时间由设定值减到0时。整个体统暂停计时，直到开始键重新按下。进攻时间重新赋值，开始继续计时。
四、当按下暂停按键时，进攻时间赋初值，停止计时，等待继续计时键按下。
五、倒计时结束时，发出10秒警报。
六、在整个计时过程中，都可以对甲乙两队分数进行修改。
2 系统硬件设计
2.1单片机AT89C51介绍
MCS-51是指由美国INTEL公司生产的一系列单片机的总称，这一系列单片机包括了很多品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机，而8031是前些年在我国最流行的单片机，所以很多场合会看到8031的名称。
AT89C51是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，内置功能强大的微型计算机的AT89C51提供了高性价比的解决方案。
AT89C51具有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。AT89C51也是一个低功耗高性能单片机，有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。如图所示，图2.1为AT89C51单片机基本构造，其基本性能介绍如下：
图2.1 AT89C51引脚图
2.1.1管脚说明
VCC：供电电压
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
表2.1 AT89C51特殊功能表
端口引脚第二功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来MCS-51系列单片机片内有一个串行I／O端口，通过引脚RXD(P3．0)和TXD(P3．1)可与外设电路进行全双工的串行异步通信。
8051单片机的串行端口有4种基本工作方式，通过编程设置，可以使其工作在任一方式，以满足不同应用场合的需要。其中，方式0主要用于外接移位寄存器，以扩展单片机的I／O电路；方式1多用于双机之间或与外设电路的通信；方式2，3除有方式l的功能外，还可用作多机通信，以构成分布式多微机系统。串行端口有两个控制寄存器(SCON和PCON)，用来设置工作方式、发送或接收的状态、特征位、数据传送的波特率(每秒传送的位数)以及作为中断标志等。
串行端口有一个数据寄存器SBUF(在特殊功能寄存器中的字节地址为99H)，该寄存器为发送和接收所共同。发送时，只写不读；接收时，只读不写。在一定条件下，向SBUF写入数据就启动了发送过程；读SBUF就启动了接收过程。串行通信的波特率可以程控设定。在不同工作方式中，由时钟振荡频率的分频值或由定时器T1的溢出率确定，使用十分方便灵活自反向振荡器的输出。
2.1.2 芯片擦除特性
整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合，并保持
ALE管脚处于低电平10ms 来完成。在芯片擦操作中，代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。
2.1.3 AT89C51省电模式
AT89C51有两种可用软件编程的省电模式，它们是空闲模式和掉电工作模式。这两种方式是控制专用寄存器PCON（电源控制寄存器）中的PD（PCON.1）和IDL（PCON.0）位来实现的。PD是掉电模式，当PD=1时，激活掉电工作模式，单片机进入掉电工作状态，IDL是空闲等待状态，当IDL=1时，激活空闲工作模式，单片机进入睡眠状态，如需同时进入两种工作模式，即PD和IDL同时为1，则先激活掉电工作模式。
空闲模式：
在空闲工作模式状态，CPU保持睡眠状态而所有片内的外设仍保持激活状态，这种方式由软件产生。此时，片内RAM和所有特殊功能寄存器的内容保持不变。空闲模式可由任何允许的中断请求或者硬件复位终止。
终止空闲工作模式的方法有两种
其一是任何一条被允许中断的事件被激活，IDL（PCON.0）被硬件清除，即刻终止空闲工作模式。程序会首先响应中断，进入中断服务程序，执行完中断服务程序并紧随RETI（中断返回）指令后，下一条要执行的指令就是使单片机进入空闲模式那条指令后面的一条指令。
其二是通过硬件复位也可以将空闲工作模式终止。需要注意的是，当由硬件复位来终止空闲工作模式时，CPU通常是从激活模式那条指令的下一条指令开始继续执行程序的，要完成内部复位操作，硬件复位脉冲要保持两个机器周期（24个时钟周期）有效，在这种情况下，内部禁止CPU访问片内RAM，而允许访问其他端口。为了避免对端口产生意外写入，激活空闲模式的那条指令的后一条指令不应是一条对端口或者外部存储器的写入指令。
掉电模式：
在掉电模式下，振荡器停止工作，进入掉电模式的指令是最后一条被执行的指令，片内RAM和特殊功能寄存器的内容在终止掉电模式前被冻结。推出掉电模式的唯一方法是硬件复位。
复位后将重新定义全部特殊功能寄存器但不改变RAM中的内容，在VCC恢复到正常工作电平前，复位应无效，且必须保持一定时间以使振荡器重新启动并且稳定的工作。
空闲和掉电模式外部引脚状态如表2.3所示
表2.2 外部引脚状态表
模式 空闲模式 空闲模式 掉电模式 掉电模式 程序存储器 内部 外部 内部 外部 ALE 1 1 0 0 /PROG 1 1 0 0 P0 数据 浮空 数据 浮空 P1 数据 数据 数据 数据 P2 数据 数据 数据 数据 P3
浮空
浮空
数据
数据
2.1.4最小系统设计
通过上面对单片机的介绍，我们已经对单片的功能有了充分的了解。下面就以AT89C51单片机来设计该设计中的核心部分——最小系统。
单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。对51系列单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路。下面给出一个51单片机的最小系统电路图。
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29RST
9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T 014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T 115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
AT89C51
R1
470R
C1
22u
X1
C2
100n
C3
图2.2 单片机最小系统
复位电路：由电容串联电阻构成。由图并结合"电容电压不能突变"的性质，可以知道，当系统一上电,RST脚将会出现高电平，并且,这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。典型的51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位。所以，适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。在电路图中，电容的的大小是22uF，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0.7倍即为 3.5V），需要的时间是10K*10UF=0.1S。也就是说在开机的0.1S内，电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V减少（串联电路各处电压之和为总电压）。所以在0.1S内，RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内，单片机系统自动复位（RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S 左右）。当然也有其他取法的，原则就是要让RC组合可以在RST脚上产生不少于2个机周期的高电平。51单片机最小系统复位电路的极性电容C1的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用10~30uF，51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短。
除上电复位外，还可以通过手动来复位，单片机手动复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下手动复位按钮内部的程序自动从头开始执行。原理同上电复位，当按键被按下时，给RST脚一个复位信号，使其重新开始运行。由于在比赛过程中，我们通常不希望系统从头开始计时，在该设计中手动复位就不再设计电路中。
晶振电路：51单片机最小系统晶可以采用6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振，51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快。典型的晶振取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通讯的合)/12MHz(产生精确的uS级时歇,方便定时操作)，本设计使用的晶振为12MHz。单片机最小系统起振电容C2、C3一般采用15~33pF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好。设置为定时器模式时，加1计数器是对内部机器周期计数（1个机器周期等于12个振荡周期，即计数频率为晶振频率的1/12）。计数值N乘以机器周期Tc就是定时时间t。
在本设计中特别注意：对于31脚(EA/Vpp),当接高电平时，单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行；当接低电平时，复位后直接从外部ROM的0000H 开始执行。考虑到本设计用到的程序不多，内部ROM可以满足要求。所以在最小系
统中P3.1管脚接高电平。
2.2显示器设计
显示器是最常用的输出设备，其种类繁多，但在单片机系统设计中最常用的是发光二极管显示器（LED）和液晶显示器（LCD）两种。由于这两种显示器结构简单，价格便宜，接口容易实现，因而得到广泛的应用。
发光二极管LED，组成的显示屏，每个点都是一个或多个发光二极管，通过控制电路控制二极管的亮与灭来控制点的发光，从而使整个大屏幕显示图案。液晶显示器LCD最常见的就是TFT类型的，它是由光源，液晶光栅，和控制芯片组成，他的光源是常亮的白色强光，当光线通过液晶光栅（液晶屏）的时候，通过电压改变液晶颗粒滤光方向，从而改变每个点的颜色和强度来显示图案。
液晶显示器分很多种类，按显示方式可分为段式，行点阵式和全点阵式。段式与数码管类似，行点阵式一般是英文字符，全点阵式可显示任何信息，如汉字、图形、图表等。两者之间的区别：
（1）二极管本身时发光，液晶本身也不发光，只是透射光。
（2）二极管体积大，图像质量一般，适合作室外大屏幕，价格较低；而液晶成本较高，面积无法做得很大，但图像质量很好，适合做显示器。
（3）二极管耗电大，液晶耗电小。
（4）二极管图像刷新率低，液晶的高
二者的档次相差比较大，一般来讲在一些图像简单，对成本控制较严格的场合，用二极管，比如商场、银行等服务部门的电子提示窗，街道、百货公司外面的广告宣传窗；而液晶一般都是作计算机显示器、电视、手持设备等对图像质量要求高的场合。
2.2.1 LED结构与原理
LED显示器又称为数码管，LED显示器由8个发光二极管组成。中7个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个贺点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。
图2.3 7段LED数码管
LED显示器有两种不同的形式：一种是8个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极LED显示器；另一种是8个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED显示器。共阳和共阴两种结构，如上图所示。图上为共阴结构。即把8个发光二极管阴极连在一起。这时如果需要点亮a到g中的任何一盏灯，只需要在相应的端口输入高电平即可；输入低电平则截止。比如我们现在要显示数字“3”，则只要在对应的a、b、c、d、g段送入高电平，在其他端送入低电平即可，点亮为“3”。
共阴和共阳结构的LED显示器各笔划段名和安排位置是相同的。当二极管导通时，相应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。
8个笔划段hgfed cba对应于一个字节（8位）的D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,于是用8位二进制码就可以表示欲显示字符的字形代码。例如，对于共阴LED显示器，当公共阴极接地（为零电平），而阳极hgfed cba各段为0111011时，显示器显示"P"字符，即对于共阴极LED显示器，“P”字符的字形码是73H。如果是共阳LED显示器，公共阳极接高电平，显示“P”字符的字形代码应为10001100（8CH）。
表2.3列出了共阳极与共阴极LED显示器显示数字、字母与显示代码之间的对应关系
表2.3 代码对应表
显示字符共阴极段码共阳极段码显示字符共阴极段码共阳极段码
0 3FH C0 8 7FH 80H
1 06H F9 9 6FH 90H
2 5BH A4 A 77H 88H
3 4FH B0 B 7CH 83H
4 66H 99H C 39H C6
5 6DH 92H D 5EH A1H
6 7DH 82H E 79H 86H
7 07H F8 F 71H 8EH
2.2.2 LED显示器显示方式
点亮LED显示器有两种方式：一是静态显示；二是动态显示。
所谓静态显示，就是每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的I/O接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用管它了，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码，因此，使用这种方法单片机中CPU的开销小。
这种电路的优点在于：在同一时间可以显示不同的字符；但缺点就是占用端口资源较多。从下图可以看出，每位LED显示器需要单独占用8根端口线，因此，在数据较多的时候，往往不采用这种设计。
图2.4 动态显示图
动态显示，就是将要显示的多位LED显示器采用一个8位的段选端口，然后采用动态扫描一位一位地轮流点亮各位显示器。下图为4位LED显示器动态显示电路。
图2.5 静态显示图
在此电路中，单片机的P1口用于控制4位LED的段选码：P2口的P2.0~~P2.3用于控制4位LED位选码。
由于所有的段选码连在一起，所以同一瞬间只能显示同一种字符。但如果要显示不同字符，则要借助位选码来控制。（如果LED为共阴则P2.0~~P2.3输出为高电平，如果LED为共阳则P2.0~~P2.3输出为低电平。）
例如，现在要显示5678四个数字，则首先应该将“5”的显示代码（共阴LED 显示器的显示代码为6DH，共阳LED显示器的显示代码为92H）由P1.0送出，然后P2.0~~P2.3输出相应位码（LED为共阴则P2.0~~P2.3输出1000，）LED为共阴则P2.0~~P2.3输出0111）时，则可以看到在数码管1上显示的数字为“5”。再将显示的数字“5”延时5~10ms，以造成视觉暂留效果；同时代码由P1.0送出。
用同样的方法将其余3个数字“678”送数码管2，3，4显示，于是最后则可以在4位LED显示器上看到“5678”四个数字。为了使显示效果更加稳定，可以使每个数码管显示的数字不断的重复，但其中重复频率达到了一定的程度的时候，加之人眼睛本身的视觉暂留效果的作用，便可以看到相当稳定的“5678”四个数字。
如下表，即为模拟以上的过程表（以共阴LED设置显示代码，共阳与此相反）。
表2.4 模拟过程表
2.2.3 LED显示器接口
由LED的结构及工作原理可知，要想在LED上显示数据或者字母，则首先必须要把待显示的数据或者字母转换成LED的7位显示代码，方可显示相应的数字或者字母。通过实现这种转换有两种方法：一种是专用硬件译码器，另一种是专用软件译码器。本次设计采用的LED有12个，至于用哪种显示方式，在下面的设计过程
中，我们将根据具体的功能要求选择相应的译码方式。
在前面我们已经介绍过该设计的功能，该篮球计时计分器上所需要显示的LED 有12个，不管用上面所介绍的动态显示还是静态显示，这都要给CPU带来很大的负担。而且可能会出现闪烁现象。为了避免该问题的出现，在该设计中我们选用硬件锁存的方法来解决上面的问题。所谓硬件锁存，就是在需要改变显示的数值时，只需要CPU重新给锁存芯片一次信号，把信号锁存到芯片即可完成显示。下面就分数显示和时间显示来分别设计。
2.2.4 计时显示设计
时间显示部分包括倒计时的分钟显示、秒钟显示、进攻时间显示6个LED块，由于时间显示相对分数显示来言，刷新比较频繁，所以采用并口显示，并用锁存器锁存，在这里我们选用CD4511。
CD4511是将锁存、译码、驱动三种功能集于一身的“三合一”电路。锁存器的作用是避免在计数过程中出现跳数现象，便于观察和记录。译码器将BCD码转换成7段码，再经过大电流反相器，驱动共阴极LED数码管。译码器属于非时序电路，其输出状态与时钟无关，仅取决于输入的BCD码。
如图2.6显示为CD4511引脚分布图，D～A为BCD码输入端。a～g是7段码输出端。
图2.6 C D4511引脚分布图
CD4511为四——七段BCD码译码器；它可以实现对BCD码的译码，但不对大于9的二进制数译码。其中，A~~D为BCD码输入端；a~~g是7段输出；LT为试灯脚；BI为消隐（灭灯）；LT和BI接高电平（电源）；LE端为选通脚，接低电平有
效，当LT=0时LED数码管显示全亮笔段“8“字，可以检查数码管的质量好坏，有无笔段残缺现象。当BI=0时，强迫显示器消隐；当LE=0时选通，LE=1时锁存。考虑到正常工作时不需检查LED的全亮笔段，不必强迫LED消隐，因此将LT、BI 端接UDD。需要加锁存功能时LE端应接上拉电阻，常态下呈高电平，选通信号为负脉冲。
进行累计数译码显示时不需要锁存功能，LE端可固定接USS。LED数码管的每段工作电流IF一般为5mA～10mA，7段全亮电流可达35mA～70mA。考虑到依次显示0～9数字时每次平均只有4.5段发光。因此正常显示的平均电流为17mA～32mA。LED的正向压降UF＝1.5V～2V。CD4511选＋5V电源时，每段最大输出电流为40mA～50mA。这表明必须采取限流措施，以免因驱动电流过大而损坏数码管。
具体方法是在每个笔段驱动端串入几百欧的限流电阻R，将各段驱动电流限制在5mA～10mA为宜。改变R值，可以调节IF，进而控制显示器亮度。选择UDD＝＋5V、＋10V、＋15V时，CD4511输出的高电平依次约为＋4V、＋9V和＋14V。举例说明：假设设UDD＝＋5V，IF＝10mA，UOH＝4V，UF＝3-4V。那么由此可以计算出R＝210Ω。可选标称阻值为200Ω的1/8W电阻。UF的准确值可用数字多用表的二极管挡测出。使用时，只要将CD4511的输入端与微机系统输出端口的某4个数据位相连，而CD4511的输出直接与LED的a~~g相连，便可实现对BCD的显示。下图为对1位BCD码的显示
图2.7 CD4511对BCD码的显示
时间显示电路如附录2.
在该电路中，有单片机送给CD4511锁存器的BCD码由P1口的低4四位送出，并有P2口的P2.0~P2.5分别对进攻时间的个位、进攻时间的十位、秒钟的个位、秒钟的十位、分钟的个位、分钟的十位进行锁存。当需要对某一位数码管进行刷新显示的时候，先通过P2口的相应端口将其LE引脚写0，再通过P1口将要写入的BCD 码写入CD4511锁存器，并将LE重新写1，以把P1口的数据锁存到该锁存器，并通过LED显示
下表为CD4511的逻辑功能表（表2.5）。
表2.5 CD4511逻辑功能表
2.2.5 分数显示设计
分数显示部分同样也是用到了6个LED，但是相对时间显示部分，这部分的LEE 显示刷新速度并不块，这里我们用串口工作方式来实现数据的传送显示。
在串口显示过程中，如果要让数据通过l ed显示，我们还应该将串输出的数据进行串并转换，然后再送给LED，并把该数据锁存到LED的引脚。由于本次设计所用的LED是12个，为了尽量少的使用单片机的端口，我们使用集成电路CD4094。CD4094是8位移位寄存器，它主要完成串行输入，并行输出8位数据的功能，所以又叫8位串/并转换器。下图为CD4094的引脚图：
图2.8 CD4094引脚分布图
CD4094是8位移位寄存器，它主要完成串行输入，并行输出8位数据的功能，是典型的串行/并行转换芯片。其中引脚分布图如图2-9所示。其中2脚DATA为串行数据输入脚；3脚CLOCK为时钟脉冲输入；4、5、6、7、14、1、3、12、11脚为并行8位数据输出，前7脚与LED显示器a~~g引脚相连，11脚置空；8脚接地；16脚接电源5V。
MCS-51系列单片机片内有一个串行I／O端口，通过引脚RXD(P3．0)和TXD(P3．1)可与外设电路进行全双工的串行异步通信。
8051单片机的串行端口有4种基本工作方式，通过编程设置，可以使其工作在任一方式，以满足不同应用场合的需要。其中，方式0主要用于外接移位寄存器，以扩展单片机的I／O电路；方式1多用于双机之间或与外设电路的通信；方式2，3除有方式l的功能外，还可用作多机通信，以构成分布式多微机系统。串行端口有两个控制寄存器(SCON和PCON)，用来设置工作方式、发送或接收的状态、特征位、数据传送的波特率(每秒传送的位数)以及作为中断标志等。
串行端口有一个数据寄存器SBUF(在特殊功能寄存器中的字节地址为99H)，该寄存器为发送和接收所共同。发送时，只写不读；接收时，只读不写。在一定条件下，向SBUF写入数据就启动了发送过程；读SBUF就启动了接收过程。串行通信的波特率可以程控设定。在不同工作方式中，由时钟振荡频率的分频值或由定时器T1的溢出率确定，使用十分方便灵活。
表2.6为寄存器SCON内容定义表，表2.7为寄存器PCON位地址：
表2.6 SCON各位内容定义
位D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
位地址9FH 9EH 9DH 9CH 9BH 9AH 99H 98H SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI
表2.7 PCON 位地址
D7 D0
SMOD —— —— ——
本次设计的计分电路中，我们使用集成电路CD4094。CD4094是8位移位寄存器，它主要完成串行输入，并行输出8位数据的功能，是典型的串行/并行转换芯片。
与单片机的连接如：附录2——硬件原理图
2.3 报警器
蜂鸣器有两类3大品种。一类是压电式，一类是电磁式，电磁式又有两大品种，铁振膜式和动圈式，二者原理一样只是结构不同。所有蜂鸣器都有两种类型：纯蜂鸣器和带驱动的蜂鸣器，蜂鸣器都是用音频信号驱动的，都是交流驱动。
报警器的种类很多，比如：扬声器，蜂鸣器等，本次设计采用的是电磁式蜂鸣器作为报警器。电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、震动膜片以及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号通过电磁线圈，使得电磁线圈产生了一个磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。
在该设计中所用到的报警电路是一个小扬声器。扬声器的工作电流一般在上百毫安，而单片机的输出电流只有几十毫安，如果用单片机来直接驱动扬声器报警，扬声器的的声音较小。所以在该电路中，我们对单片机输出的报警信号进行放大，然后驱动扬声器产生报警信号。电路图如图2.9。
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29RST
9
P0.0/AD0
39P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T 014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T 115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
AT89C51
LS1
SPEAKER
Q1
NPN
vcc
图2.9 报警电路
2.4键盘设计
对整个设计来说，键盘是整个设计的一个重要的部分。该部分的设计，可以决定对整个操作的难易程度，及该产品实用性。所以设计一个较好的键盘，对产品的适用性起至关重要的作用。在单片机设计中，键盘通常有两种：独立式键盘和矩阵键盘。由于在本设计中所用到的按键并不是很多，我就采用独立式键盘接入方式来对键盘进行设计。由于采用的是独立的按键接入方式，所以10个按键就需要十个端口，分别用P0~P7和P2.6、P2.7这10个作为键盘的输入端。
在前面的单片机介绍中可知。当P0口作为输入端口时，必须接上拉电阻，而P2口则不需要另接上拉电阻。所以键盘电路如图2.10。当按键被按下时，按键所对应的单片机管脚由搞电平变为低电平，通过内部程序对这些管脚的扫描，来判断是哪个管脚被按下，然后执行相应的操作。由于P2口的内部有上拉电阻，当手松开按键时，其内部电路自动回复为高电平；而对于P0口，内部没有自动回复高电平电路，所以要外接上拉电阻，当接在P0管脚上的按键被松开时，有外部电路的作用，可以将其自动回复高电平。其中按键5~8四个按键来设定时间，1~4四个按键用来调整两队的分数，9、10两个按键分别用来控制计时的开始与暂停和进攻时间清零。
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29RST
9
P0.0/AD0
39P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U14
AT89C51
12
45
6
U13
74LS21
12345678
109
R11k R21k R31k R41k R51k R6
1k
R71k R81k vcc
图2.10 键盘电路
在前面的分数显示部分的刷新速度相对于时间显示较慢，所以采用的是串口显
安徽工业职业技术学院 《网络互联技术课程设计》 指导书 编制系部：信息工程系 适用专业：网络技术 安徽工业职业技术学院二00九年编制 目录 一、课程目的和任务 培养学生利用所学的理论知识去规划、设计和维护基于路由和交换的网络，能根据企业实际需求进行VLAN的划分及安全设计，及广域网中的静态、动态路由的配置，NAT转换和访问控制列表的设计。本课程通过实际的网络案例帮助学生掌握安装、配置和运营LAN、WAN和中小型企业网络的实践技能。学习本课程后学生应达到或高于CCNA的实际动手能力。达到能设计、架设和维护中小型网络的能力。 二、课程的要求 本课程通过典型的网络案例，分析从设备的选择、安装、配置、调试、管理
的网络工程实施步骤。通过本课程的学习，学生需要掌握CCNA所具有的规划、设计、安装、配置和管理中小行企业网络的动手能力。熟练的把课堂所学的内容，包括VLAN的划分及安全设计，及广域网中的静态、动态路由的配置，NAT转换和访问控制列表的设计，广域网协议的配置等运用到实际当中。从而成为一名合格的毕业生和一名合格的网络工程师。 三、实训设备、工具、材料 CISCO路由器、CISCO交换机、电脑、网线、CONSLE电缆、串型线缆、网络设备仿真软件等. 四、课程的内容 课题一：中小型企业网解决方案----小型园区网 1、模拟小型校园网，根据客户实际情况，选择合适的CISCO网络设备，规划基本网络拓扑图。提出网络的需求，将网络进行规划、设计、及配置 2、企业网概要情况： 接入：申请四个公网IP，一个供WEB服务器使用，一个供企业上网用户使用，其余备用。要求以光纤接入，内网服务器3个。 范围：企业网络节点数在200-800左右，位于不同建筑物，有不同部门。 VLAN：部门划分在不同的VLAN中： 为增加内部网广播域数量和关键部门网络安全性，按照部门和 不同终端群体分类划分VLAN。部分VLAN之间允许通信。 安全：WEB服务器配置私有地址，外网访问WEB的公用地址时，在接入路由器中转换成WEB服务器的私有地址， 部分部门在上班时间段不允许上外网， 防黑客入侵。 WLAN：对于网络布线高密度覆盖无法实施环境，如会议室、图书电子阅览室大厅采用无线接入方式部署WLAN。 根据企业实际情况需求，设计网络，拓扑图如下：
上海应用技术学院课程设计任务书 课程名称计算机接口技术课程设计课程代码B704006 设计题目电子时钟程序设计题目序号 设计时间2011年6月13日——2011年6月24日 系（院）计算机科学与信息 工程 专业 计算机科学与技 术 班级 一、课程设计任务（条件）、具体技术参数（指标） 本课程设计是《计算机接口技术》课程的后继教学环节，通过对一个较大型的、综合性设计及程序进行阅读理解，并在此基础上设计新的功能, 加深学生对本课程专业知识和理论知识的认识和理解，提升学生应用本课程知识体系，构建计算机应用系统，进行应用系统硬件、软件开发的能力。 根据所给的连线.txt、Clock.asm应用程序框架, 在此基础上设计新的功能。 基本任务: 认真阅读文件“连线.tx”、“Clock.asm”源程序，理解设计意图、各芯片的的作用以及程序中每条指令的作用。 实现报时功能：用户设置报时时刻，电子时钟走到该时刻报时。 实现秒表功能：用户可以对单个事件计时。 扩展任务: 实现多个报时功能：用户设置多个报时时刻，电子时钟每走到对应时刻报时。 实现多个秒表功能：用户可以同时对多个事件计时。 其他任务: 自行设计新的功能。 二、对课程设计成果的要求（包括课程设计说明书、图纸、图表、实物等软硬件要求） （1）分析原连线.txt、Clock.asm程序结构: 写出各接口芯片端口地址、控制字、工作方式；绘制接口芯片间连接图；绘制主要模块的流程图。 （2）对新设计的功能：写出详细的功能描述、操作说明；写出设计说明、绘制流程图。 （3）设计总结：对设计中所存在的问题和不足进行分析和总结，提出解决的方法、措施、建议和对这次设计实践的认识、收获和提高。 （4）撰写电子时钟使用说明书，作为报告附录Ⅰ。 （5）电子时钟源程序（修改/增加的指令请使用大写字母，以示区别）作为报告附录Ⅱ(打印版和电子版)。 严禁抄袭，发现雷同，双方扣分 三、课程设计工作进度计划： 第1天：教师布置任务，讲解本课程设计思路、模块。学生细读原始源程序。 第2天：写出各芯片端口地址、控制字、工作方式，绘制芯片间的连线图、主要程序流程图。 第3~4天：设计报时功能及调试程序。 第5~6天：设计秒表功能及调试程序。 第7~8天：设计扩展功能、其他功能及调试程序。 第9~10天：完成设计，提交报告，接受教师考评。 四、主要参考资料 [1] 杨文显主编.现代微型计算机与接口教程，清华大学出版社，2007 [2] 冯博琴，吴宁等.微型计算机原理与接口技术，清华大学出版社，2002 [3] [美]Kip R.Irvine. 电子工业出版社，2004 指导教师（签名）：蒯锐教研室主任（签名）：杨晶鑫 2011年6月13日2011年6月13日
微机原理与接口技术课程设计报告 设计名称：电子表设计 专业：计算机原理与接口技术 班级： xxxxxxx 姓名： XXX 学号： XXXXXXXXX 指导教师： XXXXXXXX 2014年 11 月 27 日
目录 摘要 (2) 一、设计目的及要求 (3) 1.1设计任务 (3) 1.2设计功能 (3) 1.3课程设计方式及基本要求 (3) 1.3.1 实验方式 (3) 1.3.2基本要求 (3) 1.4设计所用元件 (4) 二、设计题目及思想 (4) 2.1设计原理 (4) 2.2主要模块 (5) 2.3芯片初始化 (7) 2.4程序流程图 (9) 2.5硬件接线图 (11) 三、调试结果 (13) 四、课程设计总结 (16) 4.1遇到问题及解决方案 (16) 4.2 课程设计心得体会 (16) 参考文献 附录
摘要 汇编语言是计算机能够提供给用户使用的最快而又最有效的语言，也是能够利用计算机所有硬件特性并能直接控制硬件的唯一语言。因而，对程序的空间和时间的要求很高的场合，汇编语言的应用是必不可少的。至于很多需要直接控制硬件的应用场合，则更是非用汇编语言不可了。随着科学技术迅速发展，理工科大学生不仅需要掌握计算机方面的基本理论知识，而且还需要掌握基本的实验技能及一定的科学研究能力。 通过课程设计，使学生巩固和加深微型计算机原理理论知识，通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打下良好的基础。鉴于汇编语言的广泛用途及其在当代计算机界的重要作用，本人利用学的知识，在同学门的帮助下，花费大量时间，完成了关于电子表的系统设计。这个系统是应用于电脑中的小应用程序，可是显示电脑中的时间。很多地方都会有个时钟显示，其中大多是应用了类似这样的方法。 关键词：汇编语言微机原理接口技术时钟显示
微型计算机原理及接口技 术课程设计 学院：信息工程学院 专业：电子信息工程 班级：xxxx班 学号： 6109080203 姓名：XX 指导教师：张坤
第一部分 课程设计任务书 课题名称微型计算机原理及接口技术课程设计——数据采集系统设计 学院(部) 信息工程学院 专业电子信息工程专业 班级610908班 6月11日至6月18日共一周 2010年6月18日
一、设计内容（论文阐述的问题） 设计一个数据采集系统 基本要求：要求具有8路模拟输入 输入信号为0——500mV 采用数码管8位，显示十进制结果 输入量与显示误差<1% 发挥部分：1、速度上实现高精度采集 2、提高系统精度 3、设计抗干扰性 二、设计完成后提交的文件和图表 1. 计算说明书部分： 数据采集是指将压力、流量、温度、位移等模拟量转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示、或打印的过程，相应的系统就称为数据采集系统。 数据采集的任务，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的计算和处理，取得所需的数据。同时，将计算机得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监控。 数据采集性能的好坏，主要取决于他的精度和速度。在保证精度的条件下，应有尽可能高的采样速度。 数据采集系统应具有功能： （1）数据采集 计算机按照选定的采样周期，对输入到系统的模拟信号进行采样，称为数据采集。 （2）模拟信号处理 模拟信号是指随时间连续变化的信号，模拟信号处理是指模拟信号经过采样和A/D转换输入计算机后，要进行数据的正确性判断、标度变换、线性化等处理。 （3）数字信号处理 数字信号处理是指数字信号输入计算机后，需要进行码制的转换处理，如
材料成形及控制工程专业课程设计 焊接工艺设计指导书 一、设计目的 1．通过实际产品的焊接工艺设计，使学生了解焊接结构的生产工艺过程； 2．掌握焊接工艺的设计方法及工艺文件的制定； 3．培养学生运用专业理论知识解决实际焊接生产问题的能力，锻炼查阅文献资料及工具书籍的基本技能。 二、设计内容 在规定时间内，完成由教师指定的某一个结构件的焊接工艺设计任务，主要内容包括： 1. 焊接结构件的设计简图与技术要求； 2. 产品的制造工艺性能分析； 3. 主要接头的焊接方法选择与说明，坡口型式及尺寸的设计与说明； 4. 主要部件（筒节、封头等）的加工工艺过程卡； 5. 产品的装焊工艺过程卡； 6. 壳体的焊接工艺卡。 三、设计要求 1．手绘产品的结构设计简图，标注出产品的主要结构尺寸；主要零件的名称、材质与规格；设计技术要求（包括制造技术要求与检验要求）等。 2．产品的制造工艺性能分析主要包括容器主体材料的焊接性分析与结构的装焊工艺性能分析。容器主体材料的焊接性能主要分析材质的焊接裂纹倾向及产生其它焊接缺陷的倾向，说明为保证焊接质量应采取的工艺措施，如合理选用焊接方法、焊接材料、焊前预热、焊后热处理、层间温度等；结构的装焊工艺性能分析主要针对特殊、复杂容器结构，分析需要采用的装焊顺序与方法。 2. 接头焊接方法的选择和坡口型式的设计应包括纵焊缝、环焊缝、封头拼缝、 人孔接管与筒体的焊缝等，绘制接头的局部放大图。选择与设计的依据主要从容器结构尺寸、接头位置、材质及厚度、施焊条件与可操作性、焊接变形与应力、装焊顺序等方面考虑。 3. 主要部件（筒节、封头等）的加工过程卡要求制定部件从原材料备料至组 装焊接之前的全部加工工艺过程，包括各加工工序的名称、加工内容、所用的工装设备与检验要求等，必要时绘制出加工工艺简图； 4. 壳体的装焊工艺设计包括装焊工艺顺序、工序名称与内容、各工序所涉及
《微机原理与接口技术》课程设计基本要求
《微机原理与接口技术》课程设计基本要求 一、课程设计目的 通过本课程设计，初步掌握《微机原理及接口技术》这门课程课堂所学的理论知识具体运用到实践中去的基本方法。使学生掌握INTEL8086/8088微型计算机系统的组成原理,熟练运用8086宏汇编语言进行程序设计,熟悉各种I/O接口的配套使用技术,掌握用INTEL8086/8088CPU进行一些基本的微型计算机系统的软硬件设计方法。通过对具体应用的课程设计使学生对所学知识有进一步的加深和了解，培养和提高学生的动手能力和实际应用能力。 二、课程设计要求 1.根据设计内容设计出硬件电路图并作详细的设计说明，并绘制出电路图。 2.画出程序流程框图，用汇编语言编写相应的控制程序。 3.进行系统的调试，完成加电仿真调试。 4.写出详细的设计报告。 三、基本要求 1．学生分成小组（3-4人一组），在教师指导下完成系统分析、构成、软硬件调试及系统调试的工作。指导教师应对每位学生给出课程设计任务书。对同一
小组内的不同学生，可针对具体情况提出不同的设计指标或设计要求。 2.各小组内学生应独立完成课题的硬件设计和软件编程工作。 3. 设计结束后，提交已调通的应用程序和一份完整的课程设计报告。 四、参考题目 1．交通灯控制 2．电子时钟 3．按键比赛 4. 自拟题目 要求：难易度适中 五、文档内容及规格 5.1 报告内容 ⒈封面 封页上填写题目、专业、姓名、学号、指导教师、报告提交日期。（题目：要求简洁、确切、鲜明，字数不宜超过 20字。） ⒉摘要扼要叙述本设计的主要内容、特点，文字要精练。约 300 汉字。 ⒊目录目录应将文内的章节标题依次排列，标题应该简明扼要，各级标题有较显著区别。（列出目录，
微机原理与接口技术课程设计指导书
微机原理与课程设计指导书 第一部分总则 一、目的要求 课程设计是培养和锻炼在校学生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，它具有动手、动脑，理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、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的一种较好方法。 微机原理及接口应用是一门实践性较强的课程，让学生在学完该课程之后，进行一次课程设计，使学生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。 经过设计实践，培养学生查阅专业资料、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示设计思想和结果的能力。 经过设计，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。 二、设计步骤与设计说明书的撰写要求
1、设计步骤 1）选题与分组：根据分组，选择课题，在小组内进行分工，进行系统调查，搜集资料。 2）课题分析：根据搜集的资料，进行功能分析，并进行系统功能等设计。 3）课题设计：根据课题要求设计必要的电路，并利用汇编语言编写程序，实现所设计的模块功能。 4）调试与测试：利用计算机和微机原理与接口实验箱自行调试程序，成员交叉测试程序，并记录测试情况。 5）验收与评分：指导教师对每个小组的开发的系统，及每个成员开发的模块进行综合验收，结合设计报告，根据课程设计成绩的评定方法，评出成绩。 2、设计说明书的撰写要求 1）本课题设计主要内容和要求。 2）描述自己所分配到的设计任务。 3）进度安排与完成情况。 4）所涉及到的技术原理与解决方案。 5）本课程设计的目的意义，设计的结果与心得体会。 三、时间进度安排（1周一至2周） 1、组织动员与分组，针对课题进行分组讨论，1天。 2、资料查阅，功能分析，1天。
《微机原理与接口技术》 课程设计 报告书 课题：利用DAC设计波形发生器 学院：计算机科学与技术 班级：计 091 班 姓名：王骏（0913022030） 沈志轩（0913022033） 徐晓龙（0913022029） 指导教师：顾辉 提交日间：2012年6月17日
目录 一、引言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计内容及要求 (3) 四、选用器材 (4) 五、设计原理及方案 (4) 六、硬件设计 (5) 七、软件设计 (9) 八、调试方法与结果 (15) 九、收获、体会 (17) 十、参考文献 (18)
一．引言 波形发生器是一种常用的信号源，广泛的应用于电子电路、自动控制系统和教学实验等领域，是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都需要有信号源。由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察。测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。信号发生器是电子测量领域中最基本、应用最为广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号，如锯齿波、三角波、梯形波等，因而广泛应用于通信、雷达、导航、宇航等领域。 本设计正是基于数模转换原理，采用8086最小系统经数模转换芯片DAC0832设计并制作出了多功能信号发生器。用该方法设计的多功能信号发生器具有频率稳定、幅值稳定、波形失真度低、原理简单等特点。 二、设计目的 （1）掌握方波，三角波，锯齿波，正弦波函数发生器的原理及设计方法。 （2）掌握8086的工作原理，电路连接以及其最小系统的设计。 （3）了解数模转换芯片的的工作方式和使用。 （4）学会用proteus 画电路原理图。 三、设计内容及要求 3．1、设计要求 利用DAC设计一个波形发生器，能分别产生三角波、正弦波、锯齿波和方波，要求自行设计输出波形的切换方式。 3.2、设计内容 ⑴以8086为CPU。利用D|A转换器，编程产生锯齿波，正弦波，三角波，方波信号。输出上述四种波形。 ⑵波形的控制由接在8255上的开关的实现：设计四个开关，KEY1，KEY2，KEY3,KEY4，分别控制输出正弦波、方波、三角波和锯齿波波形。 ⑶接在8255上的数码管显示4个数1、2、3、4分别代表三角波、正弦波、锯齿波、方波。 ⑷由接在8253上的扬声器产生四种声音do、ri、mi、fa分别代表三角波、正弦波、锯齿波、方波。
信息工程系 计算机科学与技术 12计本1班 1214110214 黄 福 朱 茜 2015年06月29日 院 系： 专 业： 年级班级： 学 号： 姓 名：指导教师： 设计日期：
目录 一．课程设计目的 (3) 二．课程设计任务 (3) 三．总体设计方案 (3) 五．程序设计流程图 (4) 六. 程序连接图 (5) 七．程序清单 (5) 八．实验结果 (8) 九．课程设计总结和体会 (8)
一．课程设计目的 用汇编语言和微机原理实验箱完成实现双方向交通信号灯控制系统，以达到熟练运用汇编语言编程以及实验箱上各个芯片的灵活运用。 ⒈了解交通灯管理的基本工作原理 ⒉熟悉8253定时计数器的工作方式和编程应用 ⒊熟悉8255A并行接口的工作方式和编程应用 二．课程设计任务 本次课程设计的内容为双方向交通信号灯的控制和管理。 具体要求如下： 1．东西方向车辆放行20秒钟。即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮25秒钟和黄灯点亮3秒钟。 2．南北方向车辆放行20秒钟后，转为南北方向的黄灯点亮3秒钟，以警示将切换红绿灯。此时东西方向仍维持红灯点亮。 3．循环重复执行1和2两步骤。 三．总体设计方案 1、用实验系统8255A实现对信号灯的控制（B端口），A端口的PA6、PA7口用来和8253共同控制信号灯点亮的时间。 2、实验中，8255选用(10010000)方式选择字,A组工作0方式,A端口输入,PC4-PC7输出,B组0方式,B端口输出,PC3-PC0输出 3、实验中，8253采用两个计数器级联的方式达到定时的效果，8253计数器0的CLK0输入1MHZ的时钟脉冲，工作在模式3即方波发生器，理论设计OUT0 输出周期为0.01S的方波，则计数器0的初值为10000；OUT0输出的方波分别作为计数器1、计数器2的CLK1和CLK2的输入时钟脉冲，计数器1和计数器2工作方式为模式1，计数器1的初值为2500，即OUT1输出25秒，控制红绿灯的时间；计数器2初值为300，即OUT2输出3秒，控制黄灯的时间。
操作系统课程设计 指导书
操作系统课程设计指导书 李晓东编 电子与信息工程学院计算机系 -9
一、课程设计的目的和意义 本课程设计是学生在学完了《操作系统》课程后，培养学生程序设计能力的一个重要教学环节。课程设计为学生提供了一个动手、动脑并独立实践的机会，有助于学生将教材的理论知识和实践相结合，从而锻炼学生分析问题、解决问题的能力，提高学生实际编写程序的能力，为学生学习计算机专业的后续课程打下良好基础。 本课程设计要求对操作系统的分析以加深对计算机硬件结构和系统软件的认识，初步掌握操作系统组成模块和应用接口的使用方法，提高进行工程设计和系统分析的能力，为毕业设计和以后的工程实践打下良好的基础。 本课程设计的主要目的： 1．熟悉并巩固《操作系统》的基本概念和基本理论，加强对操作系统有关原理的理解； 2.培养学生自主学习、独立思考的能力，学会查找资料并善于分析资料的能力； 3.培养学生严谨的工作作风，提倡互相学习培养团队精神； 4.提高学生独立设计、独立调试程序的能力； 5.初步养成良好的系统软件分析和设计能力，形成良好的编程风格。 二、本课程设计有关要求
基本要求： 1、巩固和加深对操作系统原理的理解，提高综合运用本课程 所学知识的能力。 2、培养学生选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。培养 独立思考、深入研究、分析问题、解决问题以及团队协作能力。 3、经过实际操作系统的分析设计、编程调试，掌握系统软件 的分析方法和工程设计方法。 4、能够按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验 结果、正确绘制系统和程序框图。 5、经过课程设计，培养学生严谨的科学态度，严肃认真的工 作作风，和团队协作精神。 具体要求： 1．认真阅读本课程设计指导书，明确课程设计的目的、意义和要求； 2．根据要求完成课程设计的系统开发和调试任务，提供可运行的课程设计系统，参加上机面试答辩。 3．根据学校有关格式要求，完成本课程设计的课程设计说明书。(必须绘制系统工作原理图及算法流程图) 重点： 本设计的重点是要求根据任务要求，确定操作系统有关算法并加以实现，注重实际应用能力的培养。
机械设计制造及其自动化专业课程设计任务书
附件2 陕西广播电视大学 机械设计制造及其自动化专业（本科）《机电控制与可编程序控制器技术》课程设计 题目一台普通卧式车床的PLC控制系统设计 姓名：卜建锋 学号： 19 专业：机械设计制造及其自动化 层次： 年级： 13秋 学校：阎良学习中心 工作单位： 指导老师：
完成时间： 目录 一、普通卧式车床控制简介.......................................... ..1 1． PLC控制线路设计 (1) 2. 电气控制线路特点 (1) 3. 控制线路概述 (2) 二、控制系统内容及基本步骤 (3) 1. 控制要求 (3) 2. 确定I/O设备 (3) 3. PLC的选择 (3) 4. 分配I/O (4) 5．电器元件选择 (4) 三、PLC对普通卧式车床的工作原理 (5) 1. 主电动机正反转控制 (5) 2. 主电动机电动控制 (6) 3. 主电动机电动停止和反接制动 (6) 4. 主电动机反接制动 (7) 5. 主电路工作电流监视 (8) 6. 冷却及快速电动机控制 (8) 四、电器元件一览表 (9) 五、C650车床电气控制原理电路 (11) 六、参考文献 (12)
一、普通卧式车床控制简介 一、PLC控制线路设计 1. 主电路设计 根据电气传动的要求，由接触器1KM、2KM、3KM分别控制电动机1M、2M、3M。 机床的三相电源由电源引入开关Q引入。主电动机1M的过载保护，由热继电器1FR实现，它的短路保护可由机床的前一级配电箱中的熔断器充任。冷却泵电动机2M的过载保护，由热继电器2FR实现。快速移动电动机3M由于是短时工作，不设过载保护。电动机2M、3M设有短路保护熔断器1FU。 2. 控制电路设计 考虑到操作方便，主电动机1M可在操作板上和刀架上分别设起动和停止按钮1SB、2SB、3SB、4SB进行操纵，接触器1KM与控制按钮组成自锁的起停控制电路。 冷却泵电动机2M由5SB、6SB进行起停操作，装在操作板上。 快速电动机3M工作时间短，为了操作灵活由按钮7SB与接触器3KM组成点动控制电路。 3. 信号指示与照明电路设计 可设电源指示灯2HL（绿色），在电源开关Q接通后，立即发光显示，表示机床电气线路已处于供电状态；设指示灯1HL（红色）表示主电动机运行。这两个指示灯可由接触器1KM的动合和动断两对辅助触点进行切换通电显示。 在操作面板上设有交流电流表A，它串联在电动机主回路中，用以指示机床的工作电流。这样可根据电动机工作情况调整切削用量使主电动机尽量满载运行，提高生产率，并能提高电动机功率因数。 设照明灯HL为安全照明（36V安全电压）。 4. 控制电路电源。 考虑安全可靠及满足照明指示灯的要求，控制线路的电压为127V，照明电压为36V，指示灯电压为6.3V。 。 二、电气控制线路的特点 （1）主轴正反转用正反向接触器进行控制
微机接口技术课程设计目的及要求 一、课程设计题 目的：结合一个实际的接口技术问题在实验台上 编程模拟实现。 题目要求：1.由一个主控机(上位机)和若干个下 位机组成，上位机与下位机利用串行 通讯接口进行连接，构成一个完整系 统。主控机负责数据处理，下位机负 责接口访问。 2.必须有通过FPGA设计的接口电路， 并应用于该系统。 选题：每组可选择一个题目，鼓励自立题目。各 组的题目不可相同。 题目举例： 远程数据采集系统/远程步进电机控制系统 点歌播放系统/路口交通灯控制系统 车流采集系统/食堂购饭系统 商场存包系统/电梯控制系统 远程电表抄表系统/远程XXXXXX系统 。。。。。。。 二、设计要求：
结合实际应用，设计一微机应用系统，要求该系统 综合应用并行接口、串行接口、其它接口（定时器接 口、中断接口、模拟接口可选）、编制对应的程序， 实现主控中心微机与下位机远距离传送以及远程控 制或监测功能。 主控机：在显示屏上用数字、图形、表格、曲线等 直观数据处理的过程。 下位机：在显示屏上或用实验台的声光器件描述当 前监控的工作状态。 三、设计内容 根据以上任务，系统总体结构如下图： 1.系统硬件由主控机（其中一台微机）、下位机（另一台位 微机）和 执行部件组成。主控机与下位机通过串行通信线连接。
2. 执行部件：由接口电路等组成，将接收的数据送 入到下位机或将下位机输出的数据送到执行部 件。 3. 下位机：与主控机通信，控制执行部件。 4．主控机：与所有下位机进行数据交换，必要时需建数据库，进行数据处理等。 5．主控机程序：串行（RS232）通信程序，数据处理程序等。6．下位机程序：串行（RS232）通信程序，执行部件控制程序。 四、使用的接口和接口地址 1.输入接口 ADC0809接口、拨码开关 可接到8255接口芯片中，使用8255接口地址。 2. 输出接口 LED接口、步进电机接口 可接到8255接口芯片中，使用8255接口地址。 扬声器接口 可接到8254接口芯片中，使用8254接口地址。 3．微机串行接口 微机8250/COM1端口地址：3F8H~3FFH 4. 8253/8254端口地址
昆明学院 计算机网络课程设计指导书 （适用于计算机科学与技术专业）（学分：1 学时：1 周） 计算机与网络技术系2010年9月
目录 一、课程设计的基本任务 (3) 二、课程设计的基本要求 (3) 三、课程设计时间进度安排 (3) 四、课程设计提交成果 (3) 五、课程设计成绩评定 (3) 六、课程设计报告的主要内容 (4) 七、课程设计的内容、步骤和方法 (4) 八、主要参考文献 (7) 附录：一个社区园网的设计例子 (8) 一、设计题目和要求 (8) 二、设计内容 (8) 三、设计成成果及心得 (21)
一、课程设计的基本任务 计算机网络课程设计是使学生全面系统理解和掌握计算机网络的原理和方法的重要环节。在理论课完成之后，给学生创造一个将理论应用于实际的机会。学生在教师的指导下，通过1周时间，完成一个简单的网络应用的设计、分析、实施与调试工作。通过实际训练，使学生充分掌握计算机网络理论的应用技能。 二、课程设计的基本要求 每位学生必须在指导教师的指导下，独立完成一个简单的网络应用程序的设计、编写与调试工作，设计课题一般由指导教师拟定，课题选择时，应保证课题包含有课程的主要内容，或是有一定实践意义的内容，整个课程设计的工作量应适当，以使学生有充分的时间进行设计、编程与调试。 三、课程设计时间进度安排 四、课程设计提交成果 课程设计报告，按照下发的课程设计（大作业）报告的要求完成。 五、课程设计成绩评定 课程设计成绩=平时成绩（含考勤）40%+任务完成情况40%+小组成员承担任务情况20% 课程设计最终成绩分为“优秀”、“良好”、“中等”、“及格”、“不及格”五级。其中，“优秀”为100分到90分，“良好”为89分到80分，“中等”为79分到70分，“及格”为69分到60分，“不及格”为60分以下。
辽宁工业大学 单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目： CO气体浓度监测仪设计 院（系）：电气工程学院 专业班级： 学号： 学生： 指导教师：（签字） 起止时间：2013.06.24-2013.07.12
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室： 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 本系统利用51单片机做核心控制模块，利用MQ-7一氧化碳传感器探测一氧化碳。实时监控多处一氧化碳浓度变化，如果某处一氧化碳浓度过高，系统将发出声音报警，并显示报警传感器，提醒人们及时抢险。本系统可用于家庭环境，也适用于工业环境。 由于单片机成本低廉，自动控制功能比较强大，运行稳定，环境适应性好，所以本系统采用单片机做控制的核心元件。 MQ-7一氧化碳传感器对一氧化碳的灵敏度高；长寿命，低成本；简单的驱动电路即可。因此，很适用于家庭的一氧化碳检测。 数码管能清晰的显示报警的房间，即使在光线较暗时，所以选用数码管做显示模块。 关键词：一氧化碳；单片机；检测；报警
目录 目录............................................................... IV 第1章绪论. (1) 1.1CO浓度监测仪研究概况 (1) 1.2本文研究容 (1) 第2章 CPU最小系统设计 (2) 2.1CO气体浓度监测仪总体设计方案 (2) 2.2CPU的选择 (3) 2.3时钟电路设计 (6) 2.4复位电路设计 (6) 2.5单片机最小系统设计 (7) 第3章 CO浓度监测仪输入输出电路设计 (8) 3.1CO传感器的选择 (8) 3.2运算放大器选择 (9) 3.3A/D转换电路 (10) 3.4声光报警电路 (11) 3.5显示电路 (12) 第4章软件设计 (13) 4.1流程图设计 (13) 4.2程序编写 (14) 4.2.1 主程序 (14) 4.2.2 调零子程序 (15) 4.2.3 显示子程序 (16) 4.2.4 报警子程序 (18) 4.2.5 中断取值子程序 (19) 第5章软件仿真 (22) 第6章课程设计总结 (24) 参考文献 (25) 附录硬件原理图 (26)
数字电子技术课程设计指导书 第二版 物理与光电工程学院 电工电子部 陈元电编著
2008-10-5 一、数字电子技术课程设计的目的与意义 电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中，电子技术课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。通过课程设计要实现以下两个目标：第一，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标；第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。 二、数字电子技术课程设计的方法和步骤 设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各部分进行单元的设计、参数计算和器件选择，最后将各部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整系统电路图。 1、设计任务分析
对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能、指标内容及要求，以便明确系统应完成的任务。 2、方案论证 这一步的工作要求是把系统的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。 方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务、要求和条件，完成系统的功能设计。在这个过程中要用于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理、可靠、经济、功能齐全、技术先进，并且对方案要不断进行可行性和优缺点的分析，最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映系统应完成的任务和各组成部分功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。 3、方案实现 1）单元电路设计 单元电路是整机的一部分，只有把各单元电路设计好才能提高整体设计水平。每个单元电路设计前都需明确本单元电路的任务，详细拟订出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。具体设计时，可以模仿成熟的先进电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要相互配合，注意各部分的输入信号、输出信号和控制信号的关系。 2）参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如，放大电路中各阻值、放大倍数的计算；振荡器中电阻、电容、振荡频率等参数的计算。只有很好地理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能满足设计要求。 3）器件选择 阻容元件的选择：电阻和电容种类很多，正确选择电阻和电容是很重要的。不同的 电路对电阻和电容性能要求也不同，有些电路对电容的漏电要求很严，还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高。例如滤波电路中常用大容量铝电解电容，为滤掉高频通常还需并联小容量瓷片电容。设计时要根据电路的要求选择性能和参数合适的阻容元件，并要注意功耗、容量、频率和耐压范围是否满足要求。 分立元件的选择：分立元件包括二极管、晶体三极管、场效应管、光电二（三）极 管、晶闸管等。根据其用途分别进行选择。选择的器件种类不同，注意事项也不同。例如选择晶体三极管时，首先注意是选择NPN型还是PNP型管，是高频管还是低频管，是大功率还是小功率，并注意管子的参数是否满足电路设计指标的要求。 集成电路的选择：由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能，所以 选用集成电路来设计单元电路和总体电路既方便又灵活，它不仅使系统体积缩小，而且性能可靠，便于调试及运用，在设计电路时颇受欢迎。集成电路有模拟集成电路和数字集成电路。国内外已生出大量集成电路，其器件的型号、原理、功能、特征可查阅有关手册。选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设计方案，而且要满足功耗、电压、速度、价格等多方面的要求。 4）模拟仿真 利用EWB、CAD或EDA软件进行模拟仿真，验证与修改电路。 5）安装调试 安装与调试过程应按照先局部后整机的原则，根据信号的流向逐块调试，使各功能块都要达
中南大学 微机课程设计报告 题目交通灯设计 专业班级 姓名 学号 指导老师林立新老师
目录 1.课程设计题目、功能、目的 (2) 2.系统分析与设计 (3) 2.1系统所用芯片分析 (3) 2.2所选用芯片的简要介绍 (4) 2.3系统框图 (6) 3.程序设计 (7) 3.1十字路口交通灯状态转换表 (7) 3.2主程序流程图 (7) 3.3 中断子程序流程图 (8) 3.4 数码管码表 (8) 3.5 各芯片初始化说明 (9) 4.运行情况 (10) 5.具体源代码及注释 (11) 6.心得体会 (16)
一、课程设计题目、功能、目的 1.课程设计题目--------------交通灯设计 2.本设计所实现功能 1)实现十字路口交通灯各种状态的转换； 2)各种状态转换的时间可进行灵活设置； 3)采用中断的方法对状态转换进行控制，提高处理器效率； 4)在各个状态转换的同时实现倒计时提醒。 3.本次课程设计目的 1)通过《微机原理与接口》课程设计，使学生能够进一步了解 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)要求学生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，使学生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。
二、系统分析与设计 1.系统所用芯片分析 1)首先本个系统需要一个中央处理器来负责对整个系统进行控 制管理，因为《微机原理与接口技术》这门课上介绍了8086 芯片，所以可以采用8086作为本系统的中央处理器。 2)由于本次的课程设计的题目是交通灯，而根据十字路口处的交 通灯南北和东西方向各有红、绿、黄三种颜色的灯，因此可 用8255来控制6个LED灯的实现模拟的南北和东西方向上的 交通灯。 3)而交通灯的状态转换时间要由中断方式来控制，所以很容易想 到了可以用8259作为中断芯片，与8086芯片相连。 4)交通灯的状态转换时间可灵活设置，于是想到了可以采用一块 8253或8254芯片和一个脉冲源相连，8253对脉冲源送来的 脉冲进行分频，然后将输出送到8259作为中断源，而8253 采用不用的计数初值其输出脉冲的频率就不一样，因此实现 了交通类状态转换时间的灵活设置。 5)最后关于交通灯状态转换的倒计时功能，可由一个七段数码管 来显示倒计时，而本次课程设计的实验箱没有提供单个数码 管，而是提供了一个八位一体七段数码管，所以还需一块 8279芯片来对数码管进行控制。
河北科技大学 课程设计报告 学生姓名：学号： 专业班级：电子信息工程班 课程名称：微机接口技术课程设计学年学期：2014—2015学年第二学期指导教师：王震洲 2 01 5 年7 月
课程设计成绩评定表
目录 一、课程设计目的及意义 (1) 二、课程设计任务及要求 (1) 三、设计内容与步骤 (1) 四、硬件电路设计 (2) 五、程序设计 (7) 六、数字频率示波器调试 (11) 七、课程设计总结及体会 (13) 附录：、接口实验卡电路原理图 (14)
一、课程设计目的及意义 数字存储示波器是常用的电子测量仪器之一，其中采用的转换、转换及数据处理技术与《微机接口技术》课程内容联系紧密。通过本设计，学生可掌握、转换电路的设计和调试方法，培养学生分析解决实际问题的能力。 二、课程设计任务及设计要求 本设计通过简单的转换接口电路，配合汇编语言程序设计，实现最基本的信号波形采集与存储，并通过简单的转换接口电路，将存储的数据还原为信号波形，在普通示波器的屏幕上显示出来。 被测信号产生电路参见“、接口实验扩展卡电路原理图”。当按下S1时，电容C5完全放电，转换器输入电压为零；抬起S1时，电容C5开始充电，转换器输入电压按过渡过程开始上升，最终达到+5V。图中时间常数约为10，整个充电过程需要3～5倍的时间常数时间。设计要求使用转换器捕捉电容C5充电的完整过程，并将采样数据存储起来。然后依次将采样数据通过转换器循环输出，产生一定频率的重复波形，送到普通示波器显示。 基本要求：使用一个转换器通道，将信号波形施加到示波器的Y轴，X轴扫描信号由示波器产生并调节，实现充电过程的波形稳定显示。 发挥部分：将示波器调整在方式，采样数据的转换器输出接到Y轴输入端，增加一个转换器通道，产生频率可变的X轴扫描信号，接到示波器X轴外部输入端，使充电过程的波形稳定显示。 三、设计内容与步骤 1、数字存储示波器原理分析 由于单片机实验系统已经提供了相关信号线，使用0809、0832和相关外围电路元件，组成了最基本的转换和转换电路。可由0809负责采集电容C5充电时的信号，并将其转换为数字信号，并存储。0832将存储的数字信号，转换为模拟的电压值，再将其设置为循环输出，产生一定频率的重复波形，送到普通示波器显示。
版权所有 微机原理课程设计 报告书 课题名 班级 学号 姓名 指导教师 日期
目录 1 设计目的 (2) 2 设计内容 (2) 3 设计要求 (2) 4 设计原理与硬件电路 (3) 5 程序流程图 (5) 6 程序代码 (5) 7 程序及硬件系统调试情况 (9) 8 设计总结与体会 (10) 9 参考文献 (10)
1 设计目的 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。交通灯能保证行人过马路的安全,控制交通状况等优点受到人们的欢迎，在很多场合得到了广泛的应用。 交通灯是采用计算机通过编写汇编语言程序控制的。红灯停，绿灯行的交通规则。广泛用于十字路口,车站, 码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化,远远超过老式交通灯, 交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了交通灯的功能。诸如闪烁警示、鸣笛警示，时间程序自动控制、倒计时显示，所有这些，都是以计算机为基础的。还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置各自的不同的通行时间。或者给红绿色盲声音警示的人性化设计。现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节，比如对闯红灯的车辆进行拍照。当某方向红灯亮时，此时相应的传感器开始工作，当有车辆通过时，照相机就把车辆拍下。 要将交通灯系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节交通灯。因此，研究交通灯及扩大其应用，有着非常现实的意义。 2 设计内容 交通灯控制系统 利用8253定时器、8255等接口，设计一电路，模拟十字路口交通灯控制。要求能实现自动控制和手动应急控制。 3 设计要求 在Proteus环境下，结合课程设计题目，设计硬件原理图，搭建硬件电路 软件设计 1、采用模块化程序结构设计软件，可将整个软件分成若干功能模块。
微机原理与接口技术课程设计报告 题目：倒计时 学院:西安理工大学专业:机械实际制造及其自动化班级机械四班学号: 学生姓名刘小虎指导教师 课程成绩完成日期 2014年12月15日 目录
一．设计功能............. 错误!未定义书签。二．设计原理及原理图..... 错误!未定义书签。 1. 系统总设计原理....... 错误!未定义书签。 2. 硬件框架原理图....... 错误!未定义书签。 3. 硬件介绍............. 错误!未定义书签。 4. 功能电路............. 错误!未定义书签。三．程序模块及流程图..... 错误!未定义书签。 1. 8255A初始化 ......... 错误!未定义书签。 2. 显示程序模块......... 错误!未定义书签。 3. 延时程序模块......... 错误!未定义书签。 4. 控制程序模块......... 错误!未定义书签。 5. LED灯点亮程序模块 ... 错误!未定义书签。四．源程序............... 错误!未定义书签。五．总结................. 错误!未定义书签。附录1：系统硬件框架...... 错误!未定义书签。附录2：系统总程序流程图.. 错误!未定义书签。 题目：倒计时
一．设计功能 本次课程设计我们在TD-PIT+实验系统和PC机平台上利用并行接口8255A、键盘及数码管显示单元、开关及LED显示单元、键盘按键和电脑显示屏设计成一个倒计时器。具体功能包括： 1.用2位8段共阴数码管显示倒计时时间； 2.使用开关K0实现暂停/启动功能，开关K1实现倒计时复位功能； 3.倒计时为0时8盏LED灯实现跑马灯功能； 4.利用数字键输入倒计时初始数值，按键“r”实现重新启动倒计时器， 按键“e”实现退出程序进入DOS环境下，并对其他按键进行屏蔽； 5.屏幕显示相应的提示信息，包括提示用户输入数据、倒计时结束、倒计 时结束后用户进行的操作； 6.可以任意设定倒计时的初始时间，每隔1秒钟计时器减1，直到为0； 7.在倒计时过程中可通过开关K1实现退出当前的倒计时并开始新一轮的 倒计时。 二．设计原理及原理图 1.系统总设计原理 我们选择并行接口8255A芯片，在程序中使用延时语句来输出秒脉冲，并在其中调用显示函数不断刷新数码管进行数值显示。使用8255A作为输入/输出接口，其中A端口为输出口，连接LED显示单元的D8~D15；B端口为输出口，连接数码管的A~Dp，进行数码管的段锁存；C端口高4位为输出口，连接数码管的X4~X1，进行位锁存，低4位为输入端，连接开关的K3~K0。采用在软件中控制循环程序的方式来控制倒计时的复位和暂停功能，并通过程序来显示语句和读入用户的键盘输入，以进行相应操作。此方案性价比高，但由于使用了软件延时，当芯片损耗以及芯片在工作时间过长后会出现倒计时不够准确。 2.硬件框架原理图 图1 系统设计硬件框架