微型计算机原理及接口技术课程设计
微型计算机原理及接口技术教学大纲

《微型计算机原理及接口技术》教学大纲课程编码:16231208学时数:60学时学分数:4课程类型:专业基础课先修课程:数字电路、汇编语言一、课程的性质与任务《微型计算机原理及接口技术》是计算机应用技术专业的一门十分重要专业课。
是微型机硬件系列课的第一门课程,由于前面不学《计算机组成原理》,本课程要补充。
通过本课程的学习,使学生在懂得计算机的基本组成原理和工作原理的基础上,掌握微型机的硬件系统。
落脚点是掌握微型机系统板的构成、原理和工作过程,为硬件系列课的后继课程的学习和从事专业技术工作打下一定的基础。
二、课程的教学基本要求1.熟悉计算机的体系结构和基本概念,了解计算机及微型机的发展过程、分类和特点,了解模型机的组成和工作基本过程。
2.掌握计算机中数据的运算方法。
3.较深入理解微型计算机系统的组成及工作原理。
4.掌握8086/8088CPU的结构、主要引脚功能及总线操作时序。
5.了解典型半导体存储芯片的工作原理和外特性的基础上,着重掌握半导体存储器同微处理器的接口,掌握微机存储系统的层次结构。
6.掌握中断和DMA的一般知识。
7.掌握I/O接口技术和典型的接口芯片的使用。
三、教学基本内容和教学要求(一)、计算机系统概论1.计算机及微型机的发展、分类、性能指标2.计算机的基本构成和计算机的层次结构3.计算机的基础知识,包括运算基础和基本逻辑功能部件4.微型机的基本结构和特点5.模型机的组成和工作基本过程(二)、8086/8088微处理器结构1.8086/8088CPU的内部结构2.8086/8088CPU的工作方式及外部引脚3.8086/8088CPU的时序及总线操作(三)、存储系统8学时1.存储器系统概述2.半导体存储器3.动态存储器4.存储器与CPU的连接5.微机存储系统的层次结构(四)、输入/输出及中断系统1.接口电路及输入/输出的寻址方式2.CPU与外设的数据传送方式3.中断系统及中断处理4.8086的中断系统5.中断控制器8259(五)、直接存储器存取DMA1.DMA的工作原理及工作过程2.DMA控制器及8237DMA控制器(六)、串、并行通讯及接口电路1.接口电路的功能及在系统中的连接2.可编程并行通讯接口8255A3.串行接口8250和串行通讯4.8255、8250应用举例(七)、计数器/定时器1.计数器/定时器概述2.可编程计数器/定时器82533.8253应用举例(八)、键盘、显示器与打印机接口四、教学实验及实践环节(一)、实验(二)、课程设计时间:1周题目:(可选)1、设计一单板机2、交通灯3、电子台历五、学时分配七、推荐教材、参考书:许文丹,16位微机原理及接口技术,西安电子科技大学八、其他说明本课内容包括《计算机组成原理》的主要内容和《微机原理及接口技术》的内容,将两者重复的部分,融合在一起,主要针对8086/8088 系统来介绍,穿插介绍新机型,内容很多,又是单片机、PLC的基础,所以希望考虑把学时增为80。
微型计算机原理及接口技术课程设计

微型计算机原理及接口技术课程设计课程设计概述微型计算机原理及接口技术课程设计是一门以Z80单片机为硬件平台,使用C 语言进行软件编程的课程设计。
该课程设计旨在引导学生深入理解微型计算机的原理及其接口技术,掌握软硬件协作设计的方法和技巧。
设计要求硬件要求1.使用Z80单片机作为系统的核心;2.至少连接三个以上的外设,如LCD显示屏、按键、LED灯等;3.采用最小系统方式,使用外挂晶振。
软件要求1.使用C语言进行编程;2.实现外设的控制和驱动;3.实现需求部分功能。
设计内容系统框架系统采用Z80单片机作为核心,通过软件驱动外设实现对系统的控制。
系统框图如下所示:st=>start: STARTlcd=>operation: 连接LCD显示屏keyboard=>operation: 连接按键led=>operation: 连接LED灯ctrl=>operation: 系统控制e=>end: ENDst->lcd->keyboard->led->ctrl->e功能需求系统需要实现的功能需求如下:1.通过LED灯显示系统启动后的信息;2.通过按键输入用户数据,并且通过LCD显示屏输出给用户;3.通过LCD显示屏反馈用户数据的计算结果。
实现细节1.LED灯显示:在系统启动过程中,LED灯需要进行连接和初始化,以便LED灯可以被控制显示。
在关键的启动阶段,LED灯需要显示系统启动成功的信息,以便用户可以得到正确的反馈。
2.按键输入:按键是用户与系统交互的主要方式,用户可以通过按键向系统输入数据。
系统需要支持多个按键同时输入,以便用户可以进行复杂操作。
3.LCD显示屏输出:在用户输入数据后,系统要及时地反馈给用户输入数据,并显示结果。
系统需要实现LCD显示屏控制功能,在屏幕上正确显示数据。
结论本文详细介绍了微型计算机原理及接口技术课程设计,包括课程设计概述、硬件要求、软件要求、设计内容等方面的内容。
微型计算机原理与接口技术》电子教案

《微型计算机原理与接口技术》电子教案第一章:微型计算机概述1.1 微型计算机的发展历程1.2 微型计算机的组成与结构1.3 微型计算机的性能指标1.4 微型计算机的应用领域第二章:中央处理器(CPU)2.1 CPU的结构与功能2.2 指令与指令集2.3 寄存器与寄存器组2.4 CPU的工作原理与工作周期第三章:存储器3.1 内存概述3.2 随机存取存储器(RAM)3.3 只读存储器(ROM)3.4 存储器层次结构与缓存技术第四章:微机系统中的输入/输出接口4.1 I/O接口的基本概念4.2 I/O端口与地址映射4.3 I/O指令与DMA传输4.4 中断与中断处理第五章:总线与接口技术5.1 总线的概念与分类5.2 总线标准与协议5.3 接口技术与接口电路5.4 常用接口设备及其驱动程序第六章:微机系统的扩展接口6.1 扩展接口的分类与功能6.2 ISA、EISA、PCI和PCI Express总线6.3 扩展槽与扩展卡6.4 声卡、显卡、网卡等常见扩展接口设备第七章:外部设备7.1 微机系统的外部设备概述7.2 输入设备:键盘、鼠标、扫描仪等7.3 输出设备:显示器、打印机、音箱等7.4 存储设备:硬盘、固态硬盘、光盘等第八章:嵌入式系统8.1 嵌入式系统的基本概念8.2 嵌入式系统的组成与结构8.3 嵌入式处理器与实时操作系统8.4 嵌入式系统的应用案例第九章:接口编程基础9.1 接口编程的基本概念9.2 接口编程的常用方法与工具9.3 汇编语言接口编程9.4 C语言与接口编程第十章:实战项目与案例分析10.1 微机系统接口设计概述10.2 实战项目一:设计一个简单的并行接口10.3 实战项目二:基于PCI总线的数据采集系统10.4 实战项目三:嵌入式系统设计与开发10.5 案例分析:接口技术在现代计算机系统中的应用第十一章:串行通信接口11.1 串行通信的基本概念11.2 串行通信的协议与标准11.3 串行通信接口电路11.4 串口通信编程与应用第十二章:USB接口技术12.1 USB概述与历史12.2 USB接口的物理结构12.3 USB协议与数据传输12.4 USB设备驱动程序开发第十三章:网络接口与通信协议13.1 计算机网络基础13.2 局域网与广域网接口技术13.3 TCP/IP协议簇13.4 网络接口卡(NIC)与网络通信第十四章:无线通信接口14.1 无线通信技术概述14.2 Wi-Fi接口与IEEE 802.11标准14.3 Bluetooth技术与蓝牙接口14.4 移动通信接口与4G/5G网络第十五章:现代接口技术发展趋势15.1 云计算与虚拟化接口技术15.2 物联网(IoT)接口技术15.3 边缘计算与接口技术15.4 与机器学习接口技术重点和难点解析本《微型计算机原理与接口技术》电子教案涵盖了微型计算机的基本概念、组成结构、性能指标、接口技术、外部设备、嵌入式系统、接口编程以及实战项目等多个方面。
微机原理与接口技术教案

微机原理与接口技术教案一、课程简介1.1 课程背景微机原理与接口技术是计算机科学与技术专业的一门重要课程,主要介绍微型计算机的基本原理、组成结构、指令系统、接口技术及应用。
通过本课程的学习,使学生掌握微型计算机的基本工作原理,具备分析和设计接口电路的能力,为后续相关课程的学习和将来从事计算机科学与技术领域的工作打下基础。
1.2 课程目标(1)了解微型计算机的发展历程和分类。
(2)掌握微型计算机的基本组成原理和指令系统。
(3)熟悉常用接口电路的设计和应用。
(4)培养学生动手实践能力和团队协作精神。
二、教学内容2.1 微型计算机的基本原理(1)微型计算机的发展历程(2)微型计算机的分类和性能指标(3)微型计算机的硬件系统和软件系统2.2 微型计算机的组成结构(1)中央处理器(CPU)(2)存储器(3)输入/输出接口(4)总线系统2.3 指令系统(1)指令的基本概念和格式(2)指令的分类和编码(3)寻址方式(4)指令的执行过程三、教学方法3.1 授课方式采用课堂讲授、实验演示、讨论相结合的方式进行教学。
3.2 实践环节安排实验课程,使学生能够动手实践,加深对理论知识的理解。
3.3 考核方式课程成绩由课堂表现、实验报告和期末考试三部分组成。
四、教学资源4.1 教材《微机原理与接口技术》,作者:,出版社:清华大学出版社。
4.2 实验设备微机原理实验箱、编程器、示波器等。
五、教学进度安排(1)第1-2周:微型计算机的基本原理(2)第3-4周:微型计算机的组成结构(3)第5-6周:指令系统(4)第7-8周:接口技术六、教学评估与反馈6.1 课堂评估通过课堂提问、讨论和作业等方式,及时了解学生对课程内容的掌握情况,并根据学生的反馈调整教学方法和节奏。
6.2 实验评估通过实验报告和实验现场表现,评估学生在实际操作中对接口技术的理解和应用能力。
6.3 期末考试设置理论考试,全面考察学生对微机原理与接口技术的掌握程度。
单片微型计算机原理与接口技术第二版课程设计

单片微型计算机原理与接口技术第二版课程设计1. 简介单片微型计算机是指把全部功能放在一个芯片上的微型计算机。
因为它集成度高、功耗低、体积小、可靠性高等特点,使得它在智能控制、嵌入式系统、物联网等领域得到广泛应用。
而单片微型计算机的原理和接口技术,是单片微型计算机应用的基石。
本文将围绕单片微型计算机原理和接口技术这两个方面,设计一个课程。
2. 课程目标通过本课程的学习,学生将能够:•掌握单片微型计算机工作原理、系统结构和指令作用等方面的基础知识。
•熟悉单片微型计算机的编程方法和工具,并能使用C语言编写单片微型计算机的应用程序。
•理解单片微型计算机的外设接口特点和工作原理,并能设计简单的接口电路。
•在实践中体验单片微型计算机的应用,掌握基本的单片微型计算机应用开发技能。
3. 课程大纲3.1 基础知识•单片微型计算机的基本概念和功能模块•单片微型计算机的体系结构和工作原理•单片微型计算机的指令系统3.2 编程方法•单片微型计算机的汇编语言和C语言编程方法•单片微型计算机的工具链和开发环境•单片微型计算机的应用开发过程3.3 外设接口•单片微型计算机的外设接口特点和分类•单片微型计算机的I/O接口和定时器接口•单片微型计算机的串口和中断服务3.4 实践操作•单片微型计算机的应用实验•单片微型计算机的应用调试•单片微型计算机的应用扩展4. 实验设计4.1 实验环境•集成开发环境:Keil uVision、IAR Embedded Workbench、Code Composer Studio等•模拟电路实验平台:Proteus、Multisim等•单片微型计算机实验板:STM32、AT89C51、PIC等4.2 实验内容•实验1:单片微型计算机的指令集和串口通讯应用•实验2:单片微型计算机的I/O口控制和延时函数应用•实验3:单片微型计算机的定时器应用和中断服务•实验4:单片微型计算机的多模式I/O和显示控制电路5. 课程评估课程评估包括理论考核和实验成绩两个方面。
微机原理与接口技术简明教程课程设计

微机原理与接口技术简明教程课程设计
1. 授课内容概述
本课程的主要内容是介绍微机系统结构、微机系统原理、微机系统软硬件接口原理和设计方法等。
本课程旨在使学生了解微机系统的基本原理和基本知识,掌握微机系统软硬件接口设计的基本方法和技术。
2. 学习目标
本门课程旨在达到如下学习目标:
•熟悉微机系统结构、微机系统原理和基本原理知识。
•掌握微机系统基本指令和汇编语言的基本知识。
•掌握微机系统软硬件接口原理和设计方法。
•进一步提高自己的动手实践技能。
3. 课程内容实现方式
本门课程将采用数据实验和理论授课相结合的教学方式:
•数据实验:学生将利用实践实验室提供的微机设备,参加实践实验,完成各种不同的微机系统软硬件接口设计。
•理论授课:授课老师将通过课堂理论授课,讲解微机系统结构、微机系统原理和基本原理知识、微机系统基本指令和汇编语言的基本知识以及微机系统软硬件接口原理和设计方法等。
4. 课程计划
第一周
•学习班级规章制度,课程要求及课程流程安排;
1。
微型计算机原理及接口技术课程设计

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BCD码转换成ASCII码,以便显示数字信号。
(4)屏幕显示就是用各种显示装置如CRT、LED把各种数据以方便于操作者观察的方式显示出来。
(5)数据存储数据存储是就是将某些重要数据存储在外部存储器上。
在本次设计中,我们采用8259作为中断控制器,8255作为并行接口,ADC0809作为模数转换器。
《微机原理与接口技术》教案

《微机原理与接口技术》教案第一章:微机系统概述1.1 教学目标1. 了解微机系统的概念和发展历程。
2. 掌握微机系统的组成和各部分功能。
3. 理解微机系统的工作原理。
1.2 教学内容1. 微机系统的概念和发展历程。
2. 微机系统的组成:微处理器、存储器、输入输出接口等。
3. 微机系统的工作原理:指令执行过程、数据传输等。
1.3 教学方法1. 采用讲授法,讲解微机系统的概念和发展历程。
2. 采用案例分析法,分析微机系统的组成和各部分功能。
3. 采用实验演示法,展示微机系统的工作原理。
1.4 教学评价1. 课堂问答:了解学生对微机系统概念的掌握情况。
2. 课后作业:巩固学生对微机系统组成的理解。
3. 实验报告:评估学生对微机系统工作原理的掌握程度。
第二章:微处理器2.1 教学目标1. 了解微处理器的概念和结构。
2. 掌握微处理器的性能指标。
3. 理解微处理器的工作原理。
2.2 教学内容1. 微处理器的概念和结构:CPU、寄存器、运算器等。
2. 微处理器的性能指标:主频、缓存、指令集等。
3. 微处理器的工作原理:指令执行过程、数据运算等。
2.3 教学方法1. 采用讲授法,讲解微处理器的概念和结构。
2. 采用案例分析法,分析微处理器的性能指标。
3. 采用实验演示法,展示微处理器的工作原理。
2.4 教学评价1. 课堂问答:了解学生对微处理器概念的掌握情况。
2. 课后作业:巩固学生对微处理器性能指标的理解。
3. 实验报告:评估学生对微处理器工作原理的掌握程度。
第三章:存储器3.1 教学目标1. 了解存储器的概念和分类。
2. 掌握存储器的性能指标。
3. 理解存储器的工作原理。
3.2 教学内容1. 存储器的概念和分类:随机存储器、只读存储器等。
2. 存储器的性能指标:容量、速度、功耗等。
3. 存储器的工作原理:数据读写过程、存储器组织结构等。
3.3 教学方法1. 采用讲授法,讲解存储器的概念和分类。
2. 采用案例分析法,分析存储器的性能指标。
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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: **********姓名:XX指导教师:***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BCD码转换成ASCII码,以便显示数字信号。
(4)屏幕显示就是用各种显示装置如CRT、LED把各种数据以方便于操作者观察的方式显示出来。
(5)数据存储数据存储是就是将某些重要数据存储在外部存储器上。
在本次设计中,我们采用8259作为中断控制器,8255作为并行接口,ADC0809作为模数转换器。
2、图纸部分:含有总体设计的功能框图、所用各种器件的引脚图、内部逻辑结构框图以及相应器件的真值表,还包括总设计的硬件连接图及软件设计流程图等。
三、课程设计进程安排序号设计(论文)各阶段名称日期1 获得设计题目及要求,查阅资料7月10日2 形成初步设计思路及有针对性检索资料7月11日3 设计方案论证及选用相应器件7月12日4 设计硬件连接图及软件编程7月13日5 形成整体设计报告并上交7月14日四、主要参考资料1、《微型计算机原理及接口技术》裘雪红、顾新西安电子科技大学出版社2、《高性能模数与数模转换器件》刘书明、刘斌西安电子科技大学出版社3、《微型计算机接口技术及应用》刘乐善华中理工大学出版社4、《IBM-PC 汇编语言程序设计》沈美明、温冬婵清华大学出版社5、《单片机典型外围器件及应用实例》是实科技编著人民邮电出版社6、《智能仪器原理及应用》赵茂泰电子工业出版社7、《微型计算机接口原理与技术》邹逢兴国防科技大学出版社8、《汇编语言教程》朱慧真国防工业出版社9、《微型计算机接口技术》吴延海重庆大学出版社10、《数字电子技术基础》阎石高等教育出版社第二部分一、设计指标设计一个数据采集系统基本要求:微型计算机最小系统具有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%中断方式二、设计方案论证1、设计思路(1)模拟信号产生器:自制一正弦波信号发生器,利用可变电阻改变振荡频率,使频率在200Hz~2kHz范围变化,再经频率电压变换后输出相应1~5V直流电压(200Hz对应1V,2kHz对应5V)。
(2)八路数据采集器:数据采集器第1路输入自制1~5V直流电压,第2~7路分别输入来自直流源的5,4,3,2,1,0V直流电压(各路输入可由分压器产生,不要求精度),第8路备用。
将各路模拟信号分别转换成8位二进制数字信号,再经并/串变换电路,用串行码送入传输线路。
(3)主控器:主控器通过串行传输线路对各路数据进行采集和显示。
采集方式包括循环采集(即1路、2路……8路、……1路)和选择采集(任选一路)二种方式。
显示部分能同时显示地址和相应的数据。
2、发挥部分(1)利用电路补偿或其它方法提高可变电阻值变化与输出直流电压变化的线性关系;(2)尽可能减少传输线数目;(3)其它功能的改进(例如:增加传输距离,改善显示功能)。
本设计的基本思路是:根据设计指标,首先从整体上规划好整个系统的功能和性能,然后再对系统进行划分,将比较复杂的系统分解为多个相对独立的子系统,特别注意对各个子系统与系统、子系统与子系统之间的接口关系进行精心设计以及技术指标的合理分解。
然后再由子系统到部件、部件到具体元器件的选择和调试。
各部件或子系统各自完成后再进行系统联调,直到完成总体目标。
考虑本数据采集系统要求,该系统的功能框图如下:图1 系统功能框图 (二)、系统硬件电路设计一、电源电路设计电源部分电路由变压器、电桥、三端稳压器7805、滤波电容和整流二极管、电阻分压组成。
电路的优点是:直流电源输入范围宽从7.5V —24V 都可以可靠工作,电路具有短路保护作用,纹波系数小,电压稳定为5V 。
如图(1)所示。
图(1)5V 稳压电源电路二、AD 转换和串口转并口设计电源输入显示输出 串口转并口并口转串口 主控电路根据AD转换器基本原理及特点,可以分为以下类型:积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、Σ-Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。
AD转换部分电路由集成电路0809完成,ADC0809是一种典型的A/D转换器,具有8路模拟输入端口,地址线(23~25脚)可决定对哪一路模拟输入作A/D 转换。
第22脚ALE为地址锁存控制,当输入为高电平是,对地址信号进行锁存;6脚START为测试控制,当输入一个2us宽高电平脉冲时,就A/D转换;7脚EOC 为A/D转换结束标志,当A/D转换结束是,EOC输出高电平;9脚OE为A/D转换数据输出允许控制,当OE为高电平时,A/D转换数据从端口输出;10脚CP为0809的时钟输入端,利用单片机30脚的六分频晶振信号再通过74LS74二分频得到。
单片机的P1、P3端口作四位LED数码管显示控制,PO端口作A/D转换数据读入用,P2端口用作0809的A/D转换控制。
ADC0809由一个8位A/D转换器、一个8路模拟量开关、8路模拟量地址锁存/译码器和一个三态数据输出锁存器组成。
A/D 转换器的主要技术指标是分辨率、转换误差、转换速度。
1、MCS-51与ADC0809的接口ADC0809时钟信号由单片机的ALE信号2分频获得。
ADC0809通道地址由P0 口的低3位直接与ADC0809的A、B、C相连。
转换后的N个数据顺序存放到起始地址为data_addr数据存区。
图3 ADC0809管脚图串口转并口部分电路由芯片74LS165组成,与ADC0809的连接电路如下:74LS165与ADC0809内部结构框图2、ADC0809的时钟频率500KHZ的产生:从单片机 ALE引脚产生的1MHZ频率,通过D触发器后变为500KHZ,然后输入到ADC0809中的CLK引脚中。
而D触发器在74LS74芯片可以找到。
如图所示:74LS74内部结构框图三、主控器电路主控器由AT89S51及其外围电路组成。
其外围电路有复位电路、时钟源电路等等。
1、复位电路设计复位电路如图(5)所示,复位电路具有上电自动复位作用。
必要时可按复位键手动复位,提高了复位电路的抗干扰能力。
图(5)复位电路2、时钟源设计时钟源电路如图(6)所示,X1和X2之间跨接晶体振荡器和微调电容,构成一个稳定的自激振荡器,这就是单片机的时钟电路,时钟电路产生的振荡脉冲经过触发器进行二分频之后,才成为单片机的时钟脉冲信号。
主控器总体电路如图所示:1、P0口接上拉电阻的作用是保证其工作电压。
2、P1.5 P1.6 P1.7 是外界往单片机里面写程序的3个引脚。
3、由硬件设定,一般P0.2为输入74L164的数据线,P0.3为输入74L164的时钟线。
4、ALE引脚置5V(即置1)是为了使单片机执行程序时从内部ROM开始查询再到外部RAM,如果为置0时则只从外面的RAM查询。
5、从7615中传送过来的串行数据输入MC-51时,可以从P0,P1,P2,P3中的任意空闲引脚中输入。
四、显示部分这个电路主要是用74LS164完成,与显示的数码管相连。
这部分主要将数据通过串行变为并行,然后显示到数码管中。
1、80C51单片机输出的数据是串行的,需要把它变为并行的才能在数码管显示,那么就要用到74L164芯片作为转换器件。
74L164的作用是将串行数据转换为并行数据。
2、74L164输出的并行数据输进到数码管里面就可以显示了。
具体的显示时间长短则要看程序设计的延时时间的长短。
3、果要显示多个数字,则要85C51单片机的时钟线控制,如图所示:数据从SDA输入,是串行数据。
当有8位数据移入到第一个芯片时,则该芯片将这8位数据从QA~QH口并行输出,再输入到数码管,从而实现了串到并的过程。
但是当时钟线CLK每上跳变一次时,SDA数据便会输入一位到74L164中。
CLK不断跳变,SDA不断往74L164压入数据,则某数字从数码数码管的左到右显示。
至于在某个数码管显示多久就要看程序的延时时间了。
(三)系统主要程序的设计1、初始化程序系统上电时,将70H~77H内存单元清零,P2口清零。
2、主程序在刚上电室,因70H~77H内存单元的数据为0 ,则每一通道的数码管显示值都为000。
当进行一次测量后,将显示出每一通道的A/D转换值。
每个通道的数据显示时间在1s左右。
主程序在调用显示程序和测试程序之间循环,其流程图如下所示:数据采集系统主程序流程图外部中断流程图3、显示子程序采用动态扫描方法实现四位数码管的数值显示。
测量所得A/D转换数据放在70H~77H内存单元中。
测量数据在显示时需要经过转换成为十进制BCD码放在70H~77H中,其中7BH存放通道标志数。
寄存器R3用来作8路循环控制,R0用作显示数据地址指针。
4、模数转换测量子程序模数转换测量子程序是用来控制对ADC0809路模拟输入电压的A/D转换,并将对应的数值移入70H~77H内存单元,其程序流程图如下:三、软件设计数据采集系统主程序流程图四、系统的调试首先设计出正确的电路原理图,然后进行PCB板布线。
在PCB板制作出来后,首先对其进行电路检测,检查PCB板上是否有断路、短路。
在完成对PCB裸板的测试之后,开始焊接元器件。
在电路焊接完成后,首先对在没有加电的情况下对电路进行测试,对照电路原理图和PCB图以检测电路中是否有虚焊、漏焊。