《接口技术》课程设计指导书.doc

信息工程学院接口技术课程设计指导书2012年6月班级：2009计算机科学与技术指导老师：徐文元、胡静芳目录及课题第一节、序 言 第二节、课程设计步骤第三节、报告格式 第四节、课题任务 一、 电子时钟的设计二、 音乐程序的设计三、 抢答器控制程序的设计四、 单总线串行通讯控制程序的设计五、 主从式两级微机并行通讯的设计第一节、序 言 接口技术课程设计是为配合课堂教学，使学生进一步掌握巩固接口技术课程中所学理论知识，并通过一些实用，有趣、内容先进的课题，激发学生的学习积极性，锻炼其设计、制作、调试接口电路的能力，以提高学生的接口电路的设计及解决实际问题的能力。本次课程设计所列课题，包含了接口技术课程中所讲述的各种接口，具有典型意义；学生要从中选取一个，运用接口技术课程有关理论，对课题要求进行综合分析，在充分利用实验箱现有资源基础上，进行设计和制作外围接口电路和编写程序代码，并根据测试结果进行反复调试和修改，最终设计制作成较为完善的软、硬件系统，最后，编写设计说明及课程设计报告。全体同学在课程设计期间，必须在上课时间到硬件机房进行考勤，一天四次（早上8：00及12：00，下午2：30及4：30）。每个小组的课题完成之后，必须通过指导老师的考核，完成课题基本要求的为合格，并根据个人所完成模块的情况进行考核评分。第二节、课程设计步骤一、 需求分析1、 分析问题、确定需求 根据课题及用户的要求，确定什么功能由软件实现，什么功能由硬件实现，做到什么程度（性能）。（1） 功能需求：列举了被开发软、硬件在职能上应做到什么。（2） 性能要求：给出被开发软、硬件工作的技术性能指标。（3） 资源使用需求：系统所需各项软、硬件资源。2、 描述需求确切表达用户对软、硬件的输入、输出要求，编写使用说明。二、初步设计1、 制定规范：（1） 阅读和理解软、硬件需求说明。（2） 根据目标确定最合适的设计方法。（3） 规定硬件/操作系统的接口规定，命名规则等。2、 总体设计（1） 确定设计方法，将复杂的系统按功能划分成模块的层次结构。（2） 确定各模块的功能，建立与已确定的软、硬件需求的对应关系。（3） 确定模块间的调用关系。（4） 确定模块间的接口，即模块间传递的信息及连线。3、 编写总体设计的文档（1） 总体设计说明书；包括系统目标，总体设计，数据设计，处理方式设计，运行设计，输入输出设计等。（2） 制定初步的测试计划。三、 接口电路的制作及程序的编码（1） 如有面包板，可在面包板上搭建接口电路（2） 设计好外部接口电路的布局，并进行焊接（3） 利用导线进行必要的联接（4） 在微机用汇编语言在微机中编写程序，并编译连接（5） 将编译好的程序传送到实验箱中，进行运行调试四、 测 试 对系统进行测试，修改，使其成为所要求的软、硬件系统。1、 两种测试方法（1） 白盒测试：略（2） 黑盒测试：已经知道产品应该具有的功能，通过测试来检验是否每个功能都正常使用。A等价划分类：把输入的数据划分成若干个有效的和无效的等价类，我们不仅要测试有效类数据还要测试无效类数据。B边界值分析：是对等价类方法的补充。确定边界情况，通常输入等价类与输出等价类的边界来测试边界的情况。C错误推测：列举出程序中所可能有的错误和容易发生错误的特殊情况，根据它们选择测试用例。2、 模块测试又称单元测试，设计好每个模块完成的一个清晰定义的子功能，且这个子功能和同级其他模块之间没有依赖关系。（1） 子系统测试：把经过模块测试的模块组成一个子系统来测试。（2） 系统测试：把经过测试的子系统装配成完整的系统来测试。第三节、课程设计报告的格式1、 题目及需求分析。2、 编写需求说明书及基本假设。3、 书写软件程序及数据流图，硬件的原理图及布线图。4、 划分模块及模块间的层次结构和模块间的联系。5、 用一种具体的详细设计的方法去定义每一个模块的层次结构6、 对每个模块的层次结构用具体的实现。7、 测试方法及数据。8、 编写软、硬件说明并注明哪个模块是哪个同学所完成的。实验课题一、电子时钟的设计一、 实验目的1、 了解并掌握定时计数器的工作原理，通过8253定时计数器产生定时中断信号2、 了解并掌握8259中断控制器的工作原理，通过8259进行中断控制服务，调用中断服务程序二、实验内容（1） 时钟误差每天不得大于1分钟（2） 要求能切换显示年月日，时分秒（3） 要求时间可通过外部开关进行调整（4） 要求能够进行整点报时实验课题二、音乐程序的设计一、实验目的1、 解并掌握定时计数器的工作原理，通过8253定时计数器产生定时信号2、 了解利用数模转换器产生音乐的基本方法二、实验内容能将音乐片段转化成数据储存后，再由控制程序进行播放实验课题三、抢答器控制程序设计一、 实验目的1、 了解并掌握8259中断控制器的工作原理，通过8259进行中断控制服务，调用中断服务程序2、 掌握8255并行接口工作原理，通过8255进行输入输出控制二、实验内容抢答器设计方案由各小组自己确定。实验课题四、单总线串行通讯的设计一、 实验目的1、 掌握8251A串行接口芯片工作原理和编程方法2、 掌握8251A接口芯片实现微机间的同步和异步通信。二、实验内容1、 能通过一台机器向另一台机器发布各种命令，实现数据的传送或其它功能2、 能够实现两台机器在数据传输时的信号同步、时延，准确接受数据。3、 能够传输内存内任意地址的数据，而且传输完毕之后可以检测查。4、 能够实现一对多数据的传送实验课题五、主从式两级微机并行通讯的设计一、 实验目的1、 掌握8255并行接口工作原理，通过8255进行双机通讯二、实验内容主从式两级微机并行通讯系统应满足以下功能：1、 能通过一台机器向另一台机器发布各种命令，实现数据的传送或其它功能2、 能够实现两台机器在数据传输时的信号同步、时延，准确接受数据。3、 能够传输内存内任意地址的数据，而且传输完毕之后可以检测查。