微机原理与接口技术课程设计(串行通讯)

目录一．设计目地。

2二．设计要求。

2三．设计任务及项目说明。

2四．硬件设计原理4.1最小系统原理图及PCB。

34.2扩展系统原理图及PCB。

44.3硬件工作原理。

6五．购置元器件5.1最小系统元器件。

75.2扩展元件。

8六．程序设计6.1程序设计原理。

86.2程序内容。

8七．作品功能。

29八．心得体会。

29参考文献。

30一．设计目的使大家对学习的微机原理与接口技术进一步的掌握和巩固，掌握电路板的焊接技术，会利用软件实现简单的程序设计和调试。

二．设计要求根据最小系统的原理图及PCB，购齐相关电子元件，完成实验开发板的焊接，并为扩展留下接口。

然后利用最小系统的接口，完成扩展训练，扩展项目如下，可自行选择（也可超出以下题目自拟，需包含输入和输出）。

三．设计任务及项目说明这里选择流水灯项目。

流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮。

流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。

流水灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，利用移位寄存器实现最为便利。

通常用左移寄存器实现灯的单方向移动；用双向移位寄存器实现灯的双向移动。

本案例利用价格低廉的AT89C51系列单片机控制基色LED灯泡从而实现丰富的变化。

四．硬件设计原理4.1最小系统原理图及PCB最小系统原理图8051最小系统PCB4.2扩展系统原理图及PCB扩展系统原理图扩展系统PCB4.3硬件工作原理整个系统工作由软件程序控制运行，以AT89C51单片机作为主控核心，与驱动等模块组成核心主控制模块。

在主控模块上设有晶振电路和32个LED 显示二极管，根据需要编写若干种亮灯模式，根据各种亮灯时间的不同需要，在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号。

五．购置元器件5.1最小系统元器件5.2扩展元件六．程序设计6.1程序设计原理用查表的方法控制点亮流水灯，即移位的思想：0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f,0xff;//左边单个点亮0x7f,0x3f,0x1f,0x0f,0x07,0x03,0x01,0x00;//右边逐个点亮0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff;//左边逐个熄灭0x7f,0x8f,0xdf,0xef,0xf7,0xf8,0xfd,0xfe,0xff;//右边单个点亮0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00;//左边逐个点亮0x80,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff;//右边逐个熄灭0xfc,0xf9,0xf3,0xef,0xcf,0x9f,0x3f,0xff;//左边逐两个点亮0x3f,0x9f,0xcf,0xe7,0xf3,0xf9,0xfc,0xff;//右边逐两个点亮0xf8,0xf1,0xe3,0x07,0x8f,0x1f,0xff;//左边逐三个亮0x1f,0x8f,0x07,0xe3,0xf1,0xf8,0xff;//右边逐三个亮6.2程序内容#include<reg52.h>#define uchar unsigned charuchar flag=200;///////////////////////////////////////////////////////////////////////uchar code Tab1[]={0xFE,0xFD,0xFB,0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F,0xFF};//暗中左移向下uchar code Tab2[]={0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE,0xFF};//暗中右移向上uchar code Tab3[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x00};//亮中左移向下uchar code Tab4[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01,0x00};//亮中右移向上uchar code Tab11[]={0xFE,0xFC,0xF8,0xF0,0xE0,0xC0,0x80,0x00,0xff};//暗中左移向下uchar code Tab22[]={0x7F,0x3F,0x1F,0x0F,0x07,0x03,0x01,0x00,0xff};////////////////////////////////////////////////////////////////////uchar code Tab33[]={0x80,0xC0,0xE0,0xF0,0xF8,0xFC,0xFE,0xFF};uchar code Tab44[]={0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x3F,0x7F,0xFF};uchar code Tab55[]={0x08,0xc0,0xe0,0xf0,0xf8,0xfc,0xfe,0xff,0xff};uchar code Tab5[]={0x00,0x80,0xC0,0xE0,0xF0,0xF8,0xFC,0xFE,0xff};uchar code Tab6[]={0x00,0x01,0x03,0x07,0x0F,0x1F,0x3F,0x7F,0xff};uchar code Tab7[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};uchar code Tab8[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};////////////////////////////////////////////////////////////////void shansuo();void xl();///////////////////////////////////////////////////////////////void delay(void){unsigned char m,n;for(m=0;m<flag;m++)for(n=0;n<250;n++);}///////////////////////////////////void hy1(void) //点亮状态逆时针旋转90度（一个一个灭）{unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){P0=Tab11[i];P3=Tab22[i];P2=Tab11[i];P1=Tab22[i];delay();}for(i=0;i<8;i++){P0=Tab44[i];P3=Tab55[i];P2=Tab44[i];P1=Tab55[i];delay();}}///////////////////////////////////////////void hy2(void) //暗中逆时针转360。

微机原理与接口技术实验指导书实验一：微处理器概述及数据传输实验一、实验目的•了解微处理器的基本概念和工作原理；•学习数据传输的基本知识；•掌握使用微处理器进行数据传输的方法。

二、实验器材•1个微处理器开发板；•1个串行通信模块；•相应的连接线。

三、实验内容在该实验中，你将学习如何使用微处理器进行数据传输，具体实验步骤如下：1.将开发板和串行通信模块连接起来；2.将数据发送器连接到串行通信模块的发送端口，将数据接收器连接到串行通信模块的接收端口；3.通过开发板上的开关设置要发送的数据；4.通过串行通信模块将数据发送到计算机；5.在计算机上使用相应的软件接收数据，并验证接收到的数据是否正确。

四、实验步骤1.将开发板和串行通信模块连接起来，确保连接正确并稳定；2.将数据发送器插入串行通信模块的发送端口，将数据接收器插入串行通信模块的接收端口；3.在开发板上的开关上设置要发送的数据；4.打开计算机上的串行通信软件，配置正确的串口号和波特率；5.点击软件的接收按钮，准备接收数据；6.在开发板上的开关上切换到发送模式，并观察串行通信模块的指示灯是否正常闪烁；7.在串行通信软件上观察接收到的数据是否与设置的数据一致；8.如果数据传输正常，则实验完成。

五、实验注意事项1.连接线务必稳固连接，确保数据传输正常；2.阅读并理解实验器材的使用说明书；3.注意保持实验环境的整洁，避免影响实验结果；4.在进行数据传输时，确保计算机已正确安装了相应的驱动程序。

六、实验总结通过这次实验，我们初步了解了微处理器的基本概念和工作原理，学习了数据传输的基本知识，并掌握了使用微处理器进行数据传输的方法。

我们在实验中成功地连接了开发板和串行通信模块，并成功地进行了数据传输。

通过实验，我们发现数据传输过程中需要注意连接线的稳固连接，以及计算机是否安装了相应的驱动程序。

实验的结果验证了我们的操作方法的正确性，同时也为后续实验奠定了基础。

注意：本指导书旨在引导实验过程，实验过程中如有任何危险情况，请立即停止实验并寻求实验室管理员的帮助。

《微机原理与接口技术》教案第一章：微机系统概述1.1 微机的发展历程1.2 微机系统的组成1.3 微机的基本工作原理1.4 微机的主要性能指标第二章：微处理器2.1 微处理器的结构与功能2.2 微处理器的性能指标2.3 微处理器的指令系统2.4 微处理器的编程方法第三章：存储器3.1 存储器的分类与功能3.2 随机存储器（RAM）3.3 只读存储器（ROM）3.4 存储器扩展与接口技术第四章：输入/输出接口技术4.1 I/O接口的基本概念4.2 I/O接口的地址译码方式4.3 I/O接口的数据传输方式4.4 常用I/O接口芯片介绍第五章：中断系统5.1 中断系统的基本概念5.2 中断源与中断处理5.3 中断响应过程5.4 中断控制器及其应用第六章：总线技术6.1 总线的概念与分类6.2 总线接口与传输协议6.3 总线扩展技术6.4 PCI总线与PCI Express总线第七章：串行通信接口7.1 串行通信的基本概念7.2 串行通信的接口标准7.3 串行通信接口电路设计7.4 USB串行通信接口第八章：定时器/计数器8.1 定时器/计数器的基本概念8.2 定时器/计数器的原理与编程8.3 定时器/计数器的应用实例8.4 高精度定时器/计数器的设计第九章：DMA控制9.1 DMA的基本概念与原理9.2 DMA控制器的工作方式9.3 DMA传输过程与编程9.4 DMA在微机系统中的应用第十章：微机系统的设计与应用10.1 微机系统设计的基本原则10.2 微机系统硬件设计方法10.3 微机系统软件设计方法10.4 微机系统应用实例分析重点和难点解析一、微机系统概述难点解析：理解微机系统中各个组件的作用及其相互关系，掌握性能指标的计算和评估方法。

二、微处理器难点解析：掌握微处理器的内部结构和工作原理，理解指令系统的作用和编程方法。

三、存储器难点解析：区分不同类型的存储器，理解它们的功能和用途，掌握存储器扩展和接口技术。

《微机原理与接口技术》教案一、课程概述本课程主要介绍微机原理和接口技术的基本概念、原理和应用，帮助学生理解计算机内部结构、工作原理以及与外部设备的接口。

二、教学目标1.理解微机的组成部分，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等，并能够描述其工作原理。

2.掌握微机的指令系统和数据表示方法，理解计算机的控制逻辑和数据路径。

3.理解和掌握常见的外部设备接口，如串行接口、并行接口、USB接口等，并能够进行接口连接和数据传输。

4. 能够通过实验熟悉和掌握微软Windows操作系统的基本使用方法，能够进行文件管理和应用程序的安装和卸载。

5.培养学生的实际动手能力和解决问题的能力，提高学生的自学能力和团队合作意识。

三、教学内容和教学方法1.微机的基本组成和工作原理主要内容包括：计算机硬件的基本组成、中央处理器的结构和工作原理、存储器的层次结构、输入输出设备的分类和接口原理等。

教学方法：采用讲解和示意图的形式，结合实例分析和实验演示，帮助学生理解和掌握计算机的基本组成和工作原理。

2.微机的指令系统和数据表示方法主要内容包括：指令系统的分类和特点、数据表示的方法和格式、计算机的控制逻辑和数据路径等。

教学方法：通过讲解和示例演示，介绍指令系统和数据表示的基本原理和方法，并通过实践性实验，让学生亲自编写和执行指令，加深理解。

3.外部设备接口技术主要内容包括：串行接口的工作原理和应用、并行接口的工作原理和应用、USB接口的工作原理和应用等。

教学方法：通过实验演示和实例分析，让学生了解不同的外部设备接口的特点和应用，并进行接口的连接和数据传输实验。

4. Windows操作系统的基本使用方法主要内容包括：Windows操作系统的基本概念和特点、文件管理的基本操作、应用程序的安装和卸载等。

教学方法：通过实践性实验和示例演示，让学生熟悉Windows操作系统的基本使用方法，并能够进行文件管理和应用程序的安装和卸载。

四、教学评价1.考试评价：设置笔试和实验操作两个方面的考试内容，以检验学生对知识的掌握和实际操作能力的评价。

微机原理与接口技术教案一、教学目标1. 了解微机原理的基本概念，掌握微机的组成结构和基本工作原理。

2. 学习微机接口技术的应用，理解接口电路的功能和设计方法。

3. 掌握微机系统中的数据通信原理，了解常用的通信接口和技术。

4. 通过实践环节，培养学生动手能力和团队协作精神，提高解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 微机原理概述微机的定义和发展历程微机的组成结构微机的工作原理2. 微机接口技术接口电路的功能和分类接口电路的设计方法常用的接口电路及其应用3. 微机系统中的数据通信数据通信的基本概念串行通信和并行通信的原理及比较常用的通信接口和技术4. 微机系统中的存储器存储器的分类和特点存储器的接口设计存储器扩展和刷新技术5. 微机系统中的输入/输出接口输入/输出接口的基本概念输入/输出接口的控制方式常用的输入/输出接口电路及其应用三、教学方法1. 采用讲授与讨论相结合的方式，让学生掌握微机原理与接口技术的基本概念和理论。

2. 通过实例分析和实践环节，培养学生的动手能力和实际问题解决能力。

3. 鼓励学生进行团队合作，提高沟通与协作能力。

四、教学条件1. 教室环境：具备多媒体教学设施，如投影仪、计算机等。

2. 实践环节：实验室设备，如微机原理实验箱、接口电路实验设备等。

五、教学评价1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况等，占总评的30%。

2. 实验报告：包括实验过程、结果分析等，占总评的30%。

3. 期末考试：包括理论知识测试和实际问题解决能力的考察，占总评的40%。

六、教学资源1. 教材：《微机原理与接口技术》教材，用于系统地介绍微机原理与接口技术的基本概念、理论和技术。

2. 课件：教师自制的多媒体课件，用于辅助讲解和展示知识点。

3. 实验指导书：提供实践环节的指导，包括实验目的、原理、步骤和注意事项等。

4. 在线资源：推荐相关的网络教程、论坛和学术资料，供学生自主学习和参考。

七、教学进度安排1. 课时：本课程共计32课时，包括理论讲解和实践环节。

微型计算机接口技术课程设计一、引言微型计算机是现代计算机领域中的重要一环，被广泛应用于各行各业中的数据处理、控制、通讯等领域。

在微型计算机中，接口技术是重要的组成部分之一，其作用是将计算机与外部设备相连接，实现设备控制及数据交换等功能。

本文介绍了一种设计微型计算机接口技术的课程方法，旨在帮助学生深入了解微型计算机接口技术的理论与实践，提高他们的实践能力和创新能力。

二、课程目标本课程目标是使学生：•掌握微型计算机接口技术的基本概念和原理；•熟悉各种标准接口的特点和应用；•能够设计并实现简单的接口电路；•了解各种接口技术的最新发展和趋势。

三、课程内容本课程的内容主要包括以下部分：1. 微型计算机接口基础•接口的基本概念、种类和分类；•计算机接口的特点和应用；•接口电路的基本原理和设计方法；•接口数据传输的方式和技术。

2. 标准接口•RS-232C串行接口；•USB接口；•并行接口；•SCSI接口。

3. 定制接口•程序控制接口；•直接存储器存取接口（DMA）；•高速输入输出接口（EIO）。

4. 接口设计与实现•接口电路设计和实现方法；•接口硬件和软件的结合；•接口测试和故障排除。

5. 接口技术的应用•数据采集和控制系统的设计和实现；•多媒体技术中的接口应用；•嵌入式系统中的接口应用。

四、课程实施本课程注重理论和实际相结合，采用理论讲解、设计实践和项目实战等多种方式进行教学。

•理论讲解：通过教师授课和课程PPT等方式，让学生掌握微型计算机接口技术的基本概念、原理和应用。

•设计实践：通过课程设计实践，让学生熟悉各种接口的设计和实现方法，提高他们的实践能力和创新能力。

•项目实战：在课程结束前，组织学生进行一个完整的项目实战，让他们感受到接口技术在实际应用中的重要性和实用性。

五、评估与考核为了评估学生在本课程中的学习效果和能力提升情况，本课程采取以下评估和考核方式：•平时成绩：包括课堂参与、课后作业和实验报告等。

微机原理与接口技术教案教学目标：1.了解微机原理的基本概念和发展历程；2.掌握微机系统的组成和工作原理；3.了解接口技术的基本概念和应用；4.掌握常见接口技术的原理和实现方法；5.能够进行常见接口技术的设计和调试。

教学内容：1.微机原理1.1微机概述1.1.1微机的定义和分类1.1.2微机的发展历程1.2微型计算机的组成1.2.1中央处理器1.2.2存储器1.2.3输入输出设备1.2.4总线1.2.5系统总体框图1.3微处理器及其工作原理1.3.1微处理器的基本概念1.3.2微处理器的功能和分类1.3.3微处理器的工作原理1.4存储器及其工作原理1.4.1存储器的分类1.4.2存储器的工作原理1.5输入输出设备及其工作原理1.5.1输入设备的分类和工作原理1.5.2输出设备的分类和工作原理2.接口技术2.1接口技术概述2.1.1接口技术的定义和意义2.1.2接口技术的发展历程2.2常见接口技术2.2.1并行接口技术2.2.2串行接口技术2.2.3通信接口技术2.3接口技术设计与调试2.3.1接口设计的基本原则2.3.2接口设计的步骤2.3.3接口调试的方法教学方法：1.理论讲授：介绍微机原理和接口技术的相关内容，引导学生了解基本概念和原理。

2.实例分析：选取实际应用案例，分析其中所用到的微机原理和接口技术的设计，加深学生的理解。

3.实验演示：通过搭建实验环境，演示不同接口技术的设计和调试过程，锻炼学生的实际操作能力。

教学评估：1.课堂小测：每节课结束前进行课堂小测，检查学生对所学知识的掌握情况。

2.实验报告：学生在进行实验时完成实验报告，对实验结果和操作过程进行总结。

3.期末考试：通过期末考试，检验学生对微机原理和接口技术的综合理解和应用能力。

教学资源：1.课本：《微机原理》、《接口技术》等相关教材。

2.多媒体教学资料：PPT、视频等辅助教学资源。

3.实验室设备：微机、通信接口设备、示波器等。

教学进度安排：单位：周第1周：微机原理概述-微机的定义和分类-微机的发展历程第2周：微型计算机的组成-中央处理器-存储器第3周：微型计算机的组成（续）-输入输出设备-总线-系统总体框图第4周：微处理器及其工作原理-微处理器的基本概念-微处理器的功能和分类-微处理器的工作原理第5周：存储器及其工作原理-存储器的分类-存储器的工作原理第6周：输入输出设备及其工作原理-输入设备的分类和工作原理-输出设备的分类和工作原理第7周：接口技术概述-接口技术的定义和意义-接口技术的发展历程第8周：并行接口技术-并行接口技术的原理和实现-并行接口技术的设计和调试第9周：串行接口技术-串行接口技术的原理和实现-串行接口技术的设计和调试第10周：通信接口技术-通信接口技术的原理和实现-通信接口技术的设计和调试第11周：接口设计与调试-接口设计的基本原则-接口设计的步骤第12周：复习和总结-对微机原理和接口技术进行复习和总结第13周：期末考试。

《微机原理与接口技术》教案第一章：微机系统概述1.1 微机的发展历程1.2 微机系统的组成及工作原理1.3 微机的主要性能指标1.4 微机系统的应用领域第二章：微处理器2.1 微处理器的结构与工作原理2.2 微处理器的性能评估2.3 常见微处理器简介2.4 微处理器的编程与应用第三章：存储器3.1 存储器的分类与特性3.2 随机存储器（RAM）3.3 只读存储器（ROM）3.4 存储器层次结构与Cache 第四章：运算器与控制器4.1 运算器概述4.2 算术逻辑单元（ALU）4.3 控制器的工作原理4.4 指令周期与总线时序第五章：指令系统5.1 指令概述5.2 指令格式与指令分类5.3 寻址方式5.4 常见指令及其功能第六章：接口技术基础6.1 接口的基本概念6.2 接口的功能与分类6.3 接口的标准与规范6.4 接口电路的设计与实现第七章：并行接口7.1 并行接口的原理与结构7.2 标准并行接口（如Centronics）7.3 打印机接口与兼容性7.4 并行通信接口的应用第八章：串行通信接口8.1 串行通信的基本概念8.2 串行通信的接口标准（如RS-232、RS-485）8.3 串行通信接口的实现电路8.4 串行通信接口的应用实例第九章：中断系统9.1 中断系统的作用与原理9.2 中断请求与响应过程9.3 中断优先级与嵌套9.4 中断服务程序的编写与调试第十章：微机系统设计与应用10.1 微机系统设计的基本原则10.2 微机系统硬件设计要点10.3 微机系统软件设计基础10.4 微机系统应用案例分析重点和难点解析一、微机系统概述补充说明：微机系统由微处理器、存储器、输入/输出接口、运算器、控制器等组成，其中微处理器是核心部件，负责执行指令、处理数据。

存储器用于存放程序和数据，输入/输出接口负责微机与外部设备的数据传输，运算器用于执行算术和逻辑运算，控制器负责指令译码和执行控制。

二、微处理器补充说明：微处理器由算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）、寄存器组等组成。