2022年微机原理课程设计教学大纲 .pdf

微机原理与接口技术实习教学大纲一、课程基本信息开课单位： 电气与信息工程学院课程编号：课程名称： 微机原理与接口技术英文名称： Microcomputer Principle & Interfacing Technique 学分： 2 学分二、课程的性质与教学目标（一）课程性质：本课程是高等院校计算机科学与技术及计算机相关专业的一门专业技术基础课程，是在微机原理与接口技术理论课程结束后的一次大型实践性教学环节。（二）教学目标：本课程以相应课程的理论知识和课程实验为基础，学生通过课程设计，应初步学会利用微机和接口芯片设计应用系统的基本方法；初步掌握微机应用系统中硬件电路的设计方法；掌握利用汇编语言设计和编写应用程序的方法；提高调试综合应用程序的能力。通过理论设计和实践操作巩固和加深对理论知识的理解，增强设计微机应用系统和调试应用软件的能力，提高学生的工程素质。三、教学内容、时间安排及教学要求（一）实习内容及要求1、实习内容（16 学时）可在以下5 个课题中任选其一：课题 1：数据采集系统课题 2：异步通信系统课题 3：电机调速系统课题 4：计时器课题 5：计算器（1）要求课程设计完成后，学生应交课程设计报告一份。（2）内容课题 1：数据采集系统数据采集系统有两个子课题，根据实验安排完成其中一个：1） 用 LED 显示输出的数据采集系统；2） 用打印机输出的数据采集系统。理论设计要求： 以 8088/86 及其支持电路为基础，配必要的存储器、中断、定时系统、感测接口、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - LED 显示器或打印机接口等构成数据采集系统； 系统可控制8 路采集，采集信号的最高频率为10Hz； 采集数据存储在内存区，要求能连续保存10 分钟的各路数据； 在 LED 显示器上顺序输出各路采集数据，输出内容包括采集路号以及对应的实时数据；若使用打印机输出，可在10 分钟后批量打印采集的数据； 方案设计中要突出数据采集分系统和输出接口的设计，进行多种速率、多路采集控制等方面的分析，为硬件设计和软件编程提供依据； 硬件设计要求画出功能框图和逻辑原理图；编程要有程序框图和流程图。安装调试要求： 充分利用实验系统的条件，侧重于数据采集子系统和LED 显示器或打印机接口的设计与实现；安装接线后自行进行检查测试； 调试时先对自行安装部分进行分调，然后进行系统总调，检测能否达到已定功能要求。课题 2：异步通信系统异步通信系统有两个子课题，根据实验安排完成其中一个：1）实验系统的键盘信息通过串行输出到PC 机，用屏幕显示；2）PC 机的键盘信息通过串行输出到实验系统，LED 显示。理论设计要求： 以 8088/86 及其支持电路为基础，配有必要的存储器、中断、定时系统、键盘及显示接口构成主从机异步通信系统； 实验系统与 PC 机间的连接采用RS-232C 标准， 串行传输速率选在600bps至 9600bps之间，分频系数为64； 当有按键时，要求即时传输并显示； 方案设计中注意收发时钟的调节，自定义通信协议，侧重进行异步通信接口及相关电路设计与实现，重视通信中的速率匹配和格式的一致性； 硬件设计要求画出功能框图和逻辑原理图；编程要有程序框图和流程图。安装调试要求： 充分利用实验系统的条件，侧重于异步通信接口、电平匹配等相关部分的设计与实现；安装接线后自行进行检查测试； 调试时先对自行安装部分进行分调，进行自发自收串行通信测试，然后进行系统联调，检测能否达到已定功能要求。课题 3：电机调速系统电机调速系统有两个子课题，根据实验安排完成其中一个：1） 直流电机调速系统；2） 步进电机调速系统。理论设计要求： 以 8088/86 及其支持电路为基础，配必要的存储器、定时系统、控制接口、驱动电路、 LED 显示接口等构成微机控制的电机调速系统； 对直流电机或步进电机的工作原理进行分析，通过“启、停、转速”等按键命令，实现对电机的平稳启动、停止和不同速率上的匀速运转，并通过LED 显示转速； 方案设计中要突出信号的变换、驱动电路的设计和电机调速控制程序的编制；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 硬件设计要求画出功能框图和逻辑原理图；编程要有程序框图和流程图。安装调试要求： 充分利用实验系统的条件，侧重于信号变换和驱动电路的设计与实现；安装接线后自行进行检查测试； 调试时先对自行安装部分进行分调，然后进行系统联调，检测能否达到已定功能要求。课题 4：计时器设计要求：在实验箱上利用4*4 键盘和 6 位 7 段 LED 显示屏实现倒计时计时器功能。可以在 4*4 键盘上设定时间（1-30 分钟） ，7 段显示屏显示剩余分秒。当剩余 1 分，30 秒，10 秒时使 LED 灯短亮（约 2-3 秒） ，当剩余 0 秒时 LED 灯长响。提示：使用实验箱上提供的方波18432Hz；利用 8254，8255。课题 5：计算器在实验箱上利用4*4 键盘和 6 位 7 段显示屏实现如下计算器功能：09 数字键， +，-，*， =，错位清除，小数点，当整数位数多于1 位时高位0 不显示，数字右对齐。带小数的四则运算。（3）小结：在理论设计阶段，要求每个学生根据个人自愿与组织分配相结合原则，选定一课题， 完成题目所要求的应用小系统的完整设计，用计算机布图。 具体要求是明确课题要求，应用所学知识，通过深入细微的分析提出课题设计思想，确定初步设计思想，正确选用器件， 进行原理设计， 画出逻辑原理图； 画出程序流程图， 编写程序； 用计算机画出逻辑原理图并打印；进行印制板设计， 要求做到器件线路的合理布局，符合抗干扰设计基本原则，完成印制板布线图。在安装调试阶段， 根据承担课题的要求和已完成的理论设计，利用实验系统或仿真器和已提供的条件， 完成课题相关内容的安装调试。具体要求是首先分析课题主要要求和现已提供的条件， 确定自己安装调试的主要内容，进行元器件的安装接线，通过仔细检查，按先静态后动态， 先局部后整体的原则进行调试，并做好调试记录；在调试中要求充分应用和正确使用常规仪器；安装调试系统必须经指导老师现场测试检查验收。在上述二个阶段完成后，对每个学生进行逐个口试，根据个人承担的课题所述及的主要基础理论和基础知识提出问题，当场口试回答。每个学生实习结束时必须提交实习报告。实习报告的主要内容有：设计方案的说明与论证，主要组成部分的原理，调试记录和现象分析，软、硬件设计特点和存在问题，心得体会，并附程序主要流程图和程序清单。（二）学时分配序号实践内容基本学时分配教学方式1 数据采集系统16 教师讲解原理，学生设计、布线、调试2 异步通信系统16 教师讲解原理，学生设计、布线、调试3 电机调速系统16 教师讲解原理，学生设计、布线、调试4 计时器16 教师讲解原理，学生设计、布线、调试名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 5 计算器16 教师讲解原理，学生设计、布线、调试四、考核方法与成绩评定（一）考核方法：加强实习过程中检查，考核方法采用上机调试考核和口试考核结合。根据每组设计、调试情况， 现场出题， 要求当场做出口头回答和相应操作。检验学生对基本理论知识的掌握、对课题的理解和实际操作、调试的能力。批改实习报告，检查综合分析能力和文档整理能力。（二）成绩评定：1、出勤情况与平时成绩（20%）2、上机调试考核和口试考核（50%）3、实习报告质量（30%）（制定人 ：审定人 ：）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -