2022年硬件课程设计说明书 .pdf

一、课程设计的目的硬件课程设计是继电路、电子技术基础和微机原理与接口技术课程教学后的一个重要的综合实践教学环节，它能起到巩固课堂和书本上所学知识，加强综合能力，提高系统设计水平，启发创新思想的效果。课程设计的目地是综合这些基础知识， 就具体问题让学生做出软、 硬件解决方案并付诸实施，以培养解决实际问题的能力， 使每个学生都能自己动手独立设计完成一个典型的微机应用最小系统。二、适用专业电子信息科学与技术专业，计算机科学与技术，信息安全，网络工程及电子信息类相关专业。三、课程设计的基本要求研制一个微机应用系统， 可以分为硬件设计和软件设计两个部分，从设计草图开始到样机调试成功， 常常要将硬件、 软件结合起来考虑， 才能取得较好的效果。随着系统的用途不同，它们的硬、软件结构各有不同，但系统设计的方法和步骤是基本相同的，其设计过程可以归纳为以下所述的四个步骤。（一）确定任务如同任何一个新产品设计一样， 微机应用系统的设计过程也是以确定应用系统的任务开始的。 确定应用系统的功能指标和技术参数，这是系统设计的起点和依据，它将贯穿于系统设计的全过程，必须认真做好这个工作， 在确定任务的阶段中必须明确。1、本应用系统需要达到的主要目标是什么，有多少个回路，有几个参数需要进行检测和控制？检测和控制的精度为多少？2、本应用系统有多少输入信号和输出信号？输入信号的形式和电压等级及变化频率情况，输出信号的形式，电压等级和驱动功率有何要求？3、本应用系统需要提供哪些人一机对话功能，如：小键盘要多少个按钮，显示器应有几位等。4、本应用系统的工作环境情况如：温度、湿度、供电质量、电磁干扰等，是否需要采用特殊的安全保护和抗干扰措施。5、本应用系统的经济指标，特别是对新产品的开发，应当综合考虑成本，可靠性，可维护性以及经济效益和社会效益，参考国内外同类产品的资料，提出比较合理的技术指标，使所开发的产品具有最佳的性能价格比。（二）总体设计本阶段的任务是通过调查研究， 查阅资料来初定系统结构的总体方案，其中主要涉及到硬件和软件的功能划分。应用系统中硬件和软件具有一定的互换性，即某些功能既可能硬件实现也可以软件来完成。 一般说来， 用硬件实现的优点是可以提高工作速度，但使电路复杂，增加了硬件成本， 而用软件代替某些硬件的功能可以使电路简化，硬件成本降低，但软件工作量增大。总体设计时，必须在硬件和软件之间权衡，分工明确，然后分头开始设计。（三） 硬件设计过程1、将整个硬件系统划分为若干功能单元电路，绘出整个系统逻辑电路图，注明各单元电路间接口信号，并画出一些重要控制信号的时序图。2、完成各单元电路设计包括选择合适的各类元器件和电路板设计（元器件布局和走线等）。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 3、各单元电路板装配、分调。4、整个硬件联机调试、完成后准备与软件联调。（四） 软件设计过程1、采用模块化程序结构设计软件，首先将整个软件分成若干功能模块。2、对各模块设计写一个详细的程序流程图。3、根据流程图，编写源程序。4、上机调试各模块程序。5、各程序模块联调。6.、与硬件一起联调，最后完成全部调试工作。（五）课程设计报告的内容如下1、 设计任务与要求2、 总体方案与说明3、硬件框图与说明4、电路原理图与说明5、软件主要模块流程图6、源程序清单与注释7、问题分析与解决方案8、结论与体会9、参考资料四、课程设计的内容可根据不同方向选做一题。1、电子日历时钟系统。2、温度控制系统（环境温度、炉温、水温、人体体温等）。3、压力控制系统（大气压力、炉压力、水压、电子秤、健身器材）。4、顺序控制系统。5、交通灯指挥系统。6、可编程频率计。7、竞赛抢答器。8、可存储式电子琴。9、机床加工模拟系统。10、电子计算器。11、步进电机控制系统。12、可编程节日彩灯系统。13、数字示波器系统。14、出租车计价器系统。15、可编程作息时间控制器。五、时间分配序号设计内容时间分配备注指导教师布置任务，学生确定任务4 系统总体设计4 系统硬件设计10 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 系统软件设计10 系统调试8 设计报告8 检查、评定、总结4 合计48 六、教学方式实践教学为主，结合专题讲授，现场指导。七、考核方式及成绩评定课程设计成绩分三个部分评定：方案设计、软硬件调试过程和设计报告，按3：4：3 评定成绩。按百分制评定最终成绩。评分标准如下：1、方案设计在能够体现题目功能、硬件原理图正确、程序流程合理的前提下，教师对学生的设计水平、难易程度、实现方法进行评价。2、软硬件调试过程中教师巡回检查辅导，了解每个学生的工作情况。每组调试结束后经指导教师检查，对其实验方法、结果、元器件及设备的完好情况综合评价。3、设计报告按规定格式书写，要求材料齐全，叙述清楚。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -