西南交通大学微机原理课程设计

电子闹钟设计 电子闹钟设计是一个微机原理与接口技术课程设计题，旨在学习和掌握计算机中常用的微机原理和接口技术。该设计使用三块芯片：8253、8259、8255，分别实现定时、计数、并行接口、中断控制和显示功能。 1. 设计目的 该设计的目的是学习和掌握计算机中常用的微机原理和接口技术，掌握唐都仪器的使用和应用，并能独立设计和实现一个电子闹钟系统。 2. 设计要求 该设计需要使用唐都仪器，实现电子闹钟的硬件设计和软件设计。硬件设计需要完成四大模块的设计：8253 定时、计数器模块、8255 并行接口模块、8259 中断控制模块和显示模块。软件设计需要完成主程序设计、按键处理程序设计、IRQ7 中断设计和七段数码管显示设计。 3. 硬件设计 硬件设计是电子闹钟设计的核心部分，该部分需要完成四大模块的设计： * 8253 定时、计数器模块：该模块实现定时和计数功能，能够产生定时信号和计数结果。 * 8255 并行接口模块：该模块实现并行接口功能，能够实现数据的传输和交换。 * 8259 中断控制模块：该模块实现中断控制功能，能够响应外部中断信号和处理中断请求。 * 显示模块：该模块实现显示功能，能够显示闹钟的时间和其他信息。 4. 软件设计 软件设计是电子闹钟设计的软件部分，该部分需要完成四大模块的设计： * 主程序设计：该模块实现闹钟的主程序，能够实现闹钟的基本功能。 * 按键处理程序设计：该模块实现按键处理功能，能够响应用户的按键输入。 * IRQ7 中断设计：该模块实现IRQ7 中断功能，能够响应外部中断信号。 * 七段数码管显示设计：该模块实现七段数码管显示功能，能够显示闹钟的时间和其他信息。 5. 运行与调试 电子闹钟设计的运行与调试是该设计的最后一步，该步骤需要将硬件和软件部分组合起来，实现电子闹钟的完整功能，并进行调试和测试，以确保电子闹钟的正确运行。 6. 设计体会与小结 电子闹钟设计是一个复杂的设计题目，该设计需要掌握微机原理和接口技术，并需要掌握唐都仪器的使用和应用。通过该设计，学生可以学习和掌握计算机中常用的微机原理和接口技术，并能独立设计和实现一个电子闹钟系统。 7. 程序清单 电子闹钟设计的程序清单包括硬件设计和软件设计两部分，硬件设计部分需要列出每个模块的设计要求和实现方法，软件设计部分需要列出每个模块的设计要求和实现方法。 8. 参考文献 电子闹钟设计的参考文献包括微机原理和接口技术相关的 Literature 和技术手册等。

《微机接口与技术》是计算机科学与技术专业的一门重要课程，主要研究计算机系统中处理器与外部设备之间的通信方式。西南交通大学的这门“微机接口与技术A（含实验）”课程，旨在帮助学生深入理解计算机硬件系统，掌握微处理器、接口电路以及输入/输出（I/O）系统的原理和应用。这份复习资料集成了课程的核心概念、理论知识以及实践环节，对于准备考试或提升这方面技能的同学来说是非常宝贵的资源。 微机接口技术涉及以下几个关键知识点： 1. **微处理器**：微处理器是计算机系统的核心，负责执行指令和控制其他部件。了解微处理器的结构、工作原理，如CPU的内部组成（如ALU、寄存器等）、指令集架构（ISA）和流水线技术，对于理解微机接口至关重要。 2. **总线**：计算机系统中的数据、地址和控制信号通过总线进行传输。理解总线的分类（如数据总线、地址总线和控制总线）、带宽、同步与异步总线以及总线仲裁机制是接口设计的基础。 3. **I/O接口**：I/O接口在微处理器和外部设备之间起着桥梁作用。学习I/O接口的工作模式（如程序控制方式、中断方式、DMA方式）、中断系统、I/O端口及其操作是接口技术的重点。 4. **存储器接口**：内存是微处理器直接访问的数据存储区域，存储器接口设计涉及到存储器类型（如RAM、ROM、SRAM、DRAM）、刷新技术、多体并行访问以及高速缓存（Cache）的原理和设计。 5. **外设接口**：如键盘、显示器、打印机、硬盘等设备的接口设计，包括串行接口（如UART）、并行接口（如LPT）、USB接口、PCI/PCIe接口等，以及它们的工作原理和通信协议。 6. **实验部分**：实验是理论知识的实践验证，可能包含使用示波器观察信号、编写并调试接口程序、设计简单的接口电路等内容，有助于提升动手能力和问题解决能力。 7. **编程语言与汇编**：汇编语言是与微处理器密切相关的低级编程语言，用于编写直接操作硬件的程序。理解基本的汇编指令和编程技巧是必要的。 8. **系统级软件**：如设备驱动程序，它在操作系统和硬件之间起着桥梁作用，理解和编写驱动程序是接口技术的重要应用。 9. **系统设计与优化**：在实际应用中，如何根据需求选择合适的接口、优化数据传输速度、减少系统延迟等，是提高系统性能的关键。 通过深入学习这些知识点，并结合提供的复习资料，学生可以对微机接口与技术有全面而深入的理解，为未来的专业发展和实际工作打下坚实的基础。同时，这份资料也适合准备相关认证考试，如嵌入式系统工程师、硬件设计师等职业资格考试的考生。

设计内容：在Proteus8.6仿真平台上，使用Intel 8086芯片、并行接口芯片8255A、中断控制器8259A、计数器接口芯片8253、74LS373、74LS245、74LS138以及发光二极管，设计实现走马灯效果，同时可以通过按键控制走马灯的走停。包含.asm、.pdsprj文件。 设计思路：走马灯通过8个发光二极管依次闪烁实现。这个系统主要由8086最小系统，显示模块、中断模块、定时模块组成。 适合人群：微机原理与接口技术仿真实验 学习人员 涉及知识：Proteus8.6仿真平台使用、汇编程序编写、Intel 8086芯片、并行接口芯片8255A、中断控制器8259A、计数器接口芯片8253、74LS373、74LS245、74LS138

### DOS功能调用详解及其在微机与汇编中的应用 #### 一、DOS操作系统简介及作用 DOS（Disk Operating System）是一种早期的个人计算机操作系统，它为用户提供了一个命令行界面，允许用户通过键入命令来控制计算机。DOS系统在Windows系统之前占据了个人电脑操作系统的主要地位。随着技术的发展，尽管DOS逐渐被更为图形化的操作系统所取代，但在特定领域和应用场景下，了解DOS功能调用对于掌握微机原理和汇编语言编程仍具有重要意义。 #### 二、BIOS与DOS功能调用的关系 BIOS（Basic Input/Output System）是计算机硬件系统中最基础的一层软件程序，它主要负责在启动时初始化硬件设备，并提供一些基本的输入输出服务。DOS功能调用通常会利用BIOS提供的服务来实现更高级的功能。例如，DOS系统中常见的屏幕显示、键盘输入等功能就是通过调用BIOS的服务实现的。 #### 三、DOS功能调用的基本原理 DOS功能调用是指在DOS环境下，通过一组预定义的指令序列来请求操作系统执行特定的任务或服务。这些任务包括但不限于文件操作、内存管理、输入输出处理等。DOS功能调用主要通过以下步骤实现： 1. **设置AH寄存器**：首先需要将功能编号存入AH寄存器中，不同的功能编号对应不同的功能调用。 2. **设置参数**：根据需要调用的功能，可能还需要设置其他寄存器或内存区域作为参数传递给DOS。 3. **中断调用**：通过执行INT 21H指令来触发DOS功能调用，这个指令告诉CPU去执行DOS中断服务程序。 4. **返回结果**：DOS执行完功能调用后会返回结果，通常通过修改某些寄存器或内存区域来反馈调用结果。 #### 四、常用DOS功能调用示例 下面介绍几个常用的DOS功能调用示例，这些功能调用在实际编程中非常有用。 1. **键盘读取单个字符**： - **功能编号**：01H - **功能描述**：读取键盘输入的一个字符到AL寄存器中，如果按下了Ctrl-Break，则AL寄存器会被置为0。 - **示例代码**： ```assembly MOV AH, 01H ; 设置功能编号 INT 21H ; 触发中断调用 ``` 2. **屏幕输出单个字符**： - **功能编号**：02H - **功能描述**：将DL寄存器中的ASCII码对应的字符输出到屏幕上。 - **示例代码**： ```assembly MOV DL, 'A' ; 设置输出字符 MOV AH, 02H ; 设置功能编号 INT 21H ; 触发中断调用 ``` 3. **屏幕输出字符串**： - **功能编号**：09H - **功能描述**：将DS:DX指向的字符串输出到屏幕上。 - **示例代码**： ```assembly BUF DB 'Hello World', '$' ; 定义输出字符串 MOV DX, OFFSET BUF ; 设置字符串地址 MOV AH, 09H ; 设置功能编号 INT 21H ; 触发中断调用 ``` 4. **读取一行文本**： - **功能编号**：0AH - **功能描述**：从键盘读取一行文本到DS:DX指向的缓冲区中。 - **示例代码**： ```assembly BUF DB 80 DUP ('$') ; 定义80个字符的缓冲区 MOV DX, OFFSET BUF ; 设置缓冲区地址 MOV AH, 0AH ; 设置功能编号 INT 21H ; 触发中断调用 ``` 5. **退出程序**： - **功能编号**：4CH - **功能描述**：终止当前程序并返回操作系统。 - **示例代码**： ```assembly MOV AH, 4CH ; 设置功能编号 INT 21H ; 触发中断调用 ``` 6. **设置光标位置**： - **功能编号**：25H - **功能描述**：设置屏幕上的光标位置。 - **示例代码**： ```assembly MOV AX, 3000H ; 设置段地址 MOV DS, AX MOV DX, 2400H ; 设置偏移地址 MOV AH, 25H ; 设置功能编号 MOV AL, 40 ; 设置光标列 INT 21H ; 触发中断调用 ``` #### 五、汇编语言编程工具链简介 在编写汇编语言程序时，通常需要借助一系列工具链来完成源代码的编辑、编译、链接等过程。 1. **编辑源代码**：使用文本编辑器如Notepad++或Visual Studio Code等编辑源代码。 2. **编译**：使用汇编器如MASM或NASM等将源代码编译成目标文件。 3. **链接**：使用链接器如Link等将多个目标文件链接成可执行文件。 4. **调试**：使用调试器如Debug等进行程序调试。 通过以上介绍，我们可以看出DOS功能调用在微机原理与汇编语言学习中的重要性。掌握这些基础知识不仅可以帮助我们更好地理解计算机的工作原理，还能提高我们在实际项目中的编程能力。

参见：https://blog.csdn.net/qq_61814350/article/details/135141563?spm=1001.2014.3001.5502 由于 proteus 中已将 RAM 与 ROM 集成在 8086 内部，故搭建最小系统时只需处理地址锁存与数据缓冲部分即可。（1）数据缓冲 采用 74HC245 芯片（2）地址锁存 采用 74HC573 芯片 该芯片可实现有效 8 位锁存，并有较强的驱动能力，可在驱动多芯片时不掉电压。本系统共采用 3 块 74HC573 芯片锁存 20 位地址信号至新的地址总线中（与总线连接后，最小模式中 16~19 位地址并不复用，也可以不做锁存处理） （3）译码电路 由于 RAM 与 ROM 均已内置，故只需对 IO 口所接外设芯片地址译码，此处采用 138 译 码器，并保证 IO/M 口低电压时有效。（只对 A5~8 译码即可覆盖绝大多数常用 IO 外设的微 机标准地址，故此处仅设计一个 74HC138 译码器，后续其余功能若出现不足可再酌情增加。 （4）完整电路

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本课程设计旨在使学生在学习《微机原理与接口技术》这门课程之后，能够掌握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。 课题一：基于DAC0832的波形发生器设计 设计一个能产生正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波的波形发生器。系统功能要求如下： （1）系统采用8086微处理器,设置5个开关K1―K5分别对应正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波，按一次 开关，输出对应的输出波形。 （2） 5路选择开关可选择并行接口扩展，波形的产生选择DAC0832的D/A转换器来实现。

南京邮电大学2019级微机原理与接口技术实验报告三份

微机原理课程设计报告电子时钟 读取系统时间，这个可以很好帮助大家设计电子时钟，也是做微机原理实验的好资料！