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1、 硬件课程设计报告学 号：10姓 名:班 级：计算机122班设计题目：微机原理课程设计指导教师：欧阳城添成 绩:2015年6月7日星期日 赣州摘 要微机原理与接口技术课程设计是计算机本科生的必修课。通过本课程设计，让同学对微机系统有一个较全面的理解，对典型数字接口电路的应用技术有一个较深入地掌握，综合了应用系统的硬件原理和软件编程的分析,设计的调试，达到基本掌握简单微型计算机应用系统的硬件的设计方法，提高项目开发能力的目的。要求同学独立完成课题，写出课程设计实验报告，画出电路原理图，说明工作原理，画出电路印制板图，编写设计程序及程序流程图。希望同学们认真阅读课程设计任务书，认真查阅资料，完成好
2、上机调试，圆满 完成本次课程设计。关键词： 74LS273触发器，74LS244缓冲器0 目 录1实验任务与要求. 31.1 实验设计目的31.2 实验设计任务42 总体方案52.1 主要器件毅力及功能52.2 各芯片在数码显示系统中的作用63 硬件设计63.1系统主要模块63.2总的实验原理图74软件设计74.1程序流程图84.2实验代码85结论101 1. 设计任务与要求1.1. 实验设计设计目的课程设计是以自己动手动脑，亲手设计与调试的。它将基本技能训练、基本工艺知识和创新启蒙有机结合，培养我们的实践和创新能力。课程设计的意义，不仅仅是让我们把所学的理论知识与实践相结合起来，提高自己的实
3、际动手能力和独立思考的能力。作为信息时代的大学生，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。 课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节，它具有动手、动脑和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。 微机原理及应用是一门应用性、综合性、实践性较强的课程，没有实际的有针对性的设计环节，学生就不能很好的理解和掌握所学的技术知识，更缺乏解决实际问题的能力。所以通过有针对性的课程设计，使学生学会系统地综合运用所学的理论知识，提高学生在微机应用方面
4、的开发与设计本领，系统的掌握微机硬软件设计方法。 通过课程设计实践，不仅要培养学生的实际动手能力，检验学生对本门课学习的情况，更要培养学生在实际的工程设计中查阅专业资料、工具书或参考书，掌握工程设计手段和软件工具，并能以图纸和说明书等表达设计思想和结果的能力。培养学生事实求是和严肃认真的工作态度。 通过设计过程，要求学生熟悉和掌握微机系统的软件设计的方法、设计步骤，使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的系统方案论证设计、编程、软件调试、查阅资料、编写说明书等问题，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过
5、本次课程设计使学生熟练的熟练掌握微机系统的设计方法，熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的软件调试方法和步骤，熟悉微机系统的软件开发工具的使用方法。1.2. 实验设计任务用两个独立式按键控制LED左右移动，当每按下1次SW1时，LED向左右移动1位，当每按下1次SW2时，LED向右移动1位，其电路原理图如图3-2所示。2. 总体方案2.1. 主要器件原理及功能1. 74LS273触发器，如图所示74LS273是一种带清除功能的8D触发器， D0D7为数据输入端，Q0Q7为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。引脚介绍：1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平
6、时,输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部输出0,即全部复位;当1脚为高电平时, 11脚CP（CLK）触发端 ，锁存控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的电平状态,并且立即呈现在输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上74LS273是8位数据/地址锁存器，他是一种带清除功能的8D触发器 (1).1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时,输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9
7、(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部输出0,即全部复位;(2).当1脚为高电平时,11(CLK)脚是锁存控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的电平状态,并且立即呈现在在输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上. 2. 74LS244缓冲器，如图所示74LS244为3态8位缓冲器，一般用作总线驱动器。74LS244没有锁存的功能。地址锁存器就是一个暂存器，它根据控制信号的状态，将总线上地址代码暂存起来。8086/8088数据和地
8、址总线采用分时复用操作方法，即用同一总线既传输数据又传输地址。当微处理器与存储器交换信号时，首先由CPU发出存储器地址，同时发出允许锁存信号ALE给锁存器，当锁存器接到该信号后将地址/数据总线上的地址锁存在总线上，随后才能传输数据。锁存器是一个很普通的时序电路。一般的，它在时钟上升沿或者下降沿来的时候锁存输入，然后产生输出，在其他的时候输出都不跟随输入变化，这就是所谓边缘触发的D触发器。通常用作单片机的地址锁存器的芯片有74LS373、8282、74LS273、74HC373等。74LS244、74LS273、74LS373、74LS377等芯片都能组成输入、输出接口。2.2. 各芯片在数码显
9、示系统中的作用1.74LS273触发器的作用74LS273是一种带清除功能的8D触发器， 1D8D为数据输入端，1Q8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作数据锁存器,地址锁存器。D0D7：出入；Q0Q7：输出第一脚WR：主清除端，低电平触发，即当为低电平时，芯片被清除，输出全为0（低电平）；CP（CLK）：触发端，上升沿触发，即当CP从低到高电平时，D0D7的数据通过芯片，为0时将数据锁存，D0D7的数据不变。2.74LS244缓冲器的作用74LS244是双4路三态缓冲器 通常把这两个缓冲器并在一起用，形成一个单8路三态缓冲器。 在单片机系统的应用中，8位的系统总线经常会用到。用来作
10、输出缓冲。它主要用于三态输出，作为地址驱动器、时钟驱动器、总线驱动器和定向发送器等。其真值表如下：74Ls244真值表L表示低电平H表示高电平X表示不定状态Z表示高阻态总线驱动器74LS244经常用作三态数据缓冲器，74LS244为单向三态数据缓冲器，单向的内部有8个三态驱动器，分成两组，分别由控制端 1G 和2G 控制； 双向的有16个三态驱动器，每个方向8个。在控制端 G 有效时( G 为低电平)，由DIR端控制驱动方向：DIR为“1”时方向从左到右(输出允许)，DIR为“0”时方向从右到左(输入允许)。G0，DIR0，B-A; G=0, DIR=1, A-B; G=1, DIR=X, X
11、=0或者1，输入和输出均为高阻态；高阻态的含意就是相当于没有这个芯片. 3. 硬件设计3.1. 系统主要模块用两个独立式按键控制LED左右移动，使用74LS273触发器连接8个LED，SW1与SW2连接74LS244缓冲器，当每按下1次SW1时，LED向左右移动1位，当每按下1次SW2时，LED向右移动1位3.2. 总的实验原理图8086总线接口如图3-2-1所示图3-2-1 8086总线接口按键控制LED左右移动，如图3-2-2所示图3-2-2 按键控制LED左右移动4. 软件设计4.1. 程序流程图如图4-1所示图4-14.2. 程序代码.MODEL SMALL.8086.STACK.CO
12、DE.STARTUPNEXT: MOV DX,0200H MOV AL,LEDSTAT OUT DX,ALSW1: MOV DX , 0400H IN AL,DX TEST AL,01H JNZ SW2SW1_2: CALL DELAT MOV DX , 0400H IN AL,DX TEST AL,01H JNZ NEXTSW1_WAIT: CALL DELAT MOV DX , 0400H IN AL,DX TEST AL,01H JZ SW1_WAIT CALL DELAT ROL LEDSTAT,1SW2: MOV DX , 0400H IN AL,DX TEST AL,02H JNZ
13、 NEXTSW2_2: CALL DELAT MOV DX , 0400H IN AL,DX TEST AL,02H JNZ NEXTSW2_WAIT: CALL DELAT MOV DX , 0400H IN AL,DX TEST AL,02H JZ SW2_WAIT CALL DELAT ROR LEDSTAT,1 JMP NEXTDELAT PROC NEAR PUSH BX PUSH CX MOV BX,1DEL1:MOV CX,5882DEL2:LOOP DEL2 DEC BX JNZ DEL1 POP CX POP BX RETDELAT ENDP.DATALEDSTAT DB 0
14、FEHEND5. 结论在实验过程中碰到了很多问题，但最终还是一一解决了这些问题，最终基本实现了所要设计的功能。通过自己学习的知识做了系统方案论证设计、编程、软件调试、查阅资料、编写说明书等问题查阅，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知识的初步过渡。熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的软件调试方法和步骤，熟悉微机系统的软件开发工具的使用方法整个设计过程需要与同学之间的相互协作，许多问题就是在经过相互讨论后解决的。在设计编写代码之前应该先对芯片和各种器件的原理和使用有较好的了解和掌握，这样才能非常清楚的知道应该用什么器件能够实现自己所需要的功能。才能正确的完成实验线路的连接和代码的编写工作。 此外在设计过程中分模块设计，实现。最后完成各个模块的组合，使各个模块能够协工作，最终实现整个系统的平稳运行。 经过此次课程设计，不仅使我们对74LS273和74LS244等各种芯片以及汇编语言有更深刻的理解和掌握。同时我们也深刻的体会到基础理论知识和实践应用结合的重要性，只有掌握了扎实的基础知识以及较好的动手实践能力才能正确快速的完成系统的设计，编码实现，在出现问题出现时能准确的找到并解决问题。 参考文献钱晓捷微机原理与接口技术2014.79