微机原理课程设计--(共19页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上微机原理课程设计报告 工件自动检测及报警系统 学生姓名: 学 号: 专业班级: 自动化 同组姓名: 指导教师: 胡景春 摘要当代计算机是微电子学与计算数学相结合的产物。微电子学的基本元件及其集成电路构成了他的硬件基础;而计算数学的计算方法与数据结构则构成计算机 的软件基础。自从1945年底世界上第一台电子数字计算机ENIAC诞生以来,计算机技术取得了异常迅猛的发展。由电子管、晶体管、集成电路以至第四代的超大规模集成电路计算机,都与微电子技术的进步密切相关,且以所采 用的逻辑元件作为划分每代的标志。计算机正是大规模集成电路孕育的产物。微型计算机被广泛地用于数值计算和工业
2、控制之中。数据采集系统是计算机在工业控制中最为普遍的应用系统。他的任务是采集生产过程中的工况参数并经过 A/ D 转换器送入内存储器 , CPU 将再对这些参数、数据进行分析、运算和处理 , 如数字滤波、量纲变换、仪表误差修正、数字显示、越限报警、打印制表等功能 。若再配上输出 通道就可以方便地组成计算机控制系统。此次设计为一生产流水线监控系统,每当一定数目的产品下线,该系统能发出提示信息;根据需要,系统能给出当天已生产产品的总的数量。利用KK1+开关模拟流水线上通过的产品,每按动一次开关就相当于有一个产品下线;现要求每当有若干个(自定)产品下线,系统给出提示信息,同时发出提示声音。另外,根据
3、需要,管理者可随时察看当天已经生产的产品数量。关键字:流水线 发声 中断本次设计分工如下: 1张战恒同学负责需求分析,确定对系统的综合要求,总结设计思想,写出相应的算法。2.陈嵘同学负责总体设计,设计系统流程图,设计硬件电路图,硬件连图。3.彭俊峰同学负责详细设计,根据芯片引脚的功能、流程图和算法编写相应的汇编程序。4.综合了解8255芯片的工作原理和主要功能,结合DJ-598K三合一实验系统微机原理实验箱以及自行设计的接口电路,制作一个能测量某流水线工件个数,并显示报警的简易检测装置。目录 1、需求分析1.1 设计题目生产流水线监控系统设计 1.2 设计要求1、采用模拟计数装置,自行设计接口
4、电路,将检测开关的信号(代替工件)送给DJ-598K三合一实验系统微机原理实验箱中的8253进行计数。2. 设计一生产流水线监控系统,每当一定数目的产品下线,该系统能发出提示声音;根据需要,系统能给出当天已生产产品的总的数量。3. 利用K1+开关模拟流水线上通过的产品,每按动一次开关就相当于有一个产品下线;现要求每当有若干个(自定)产品下线,系统给出提示信息,同时发出提示声音(使扬声器发声,持续时间5秒钟)。另外,根据需要,管理者可随时察看当天已经生产的产品数量。根据需要,需选择的芯片有8253,8259。1.3 设计目的系统目标设计利用使用8253-5监视一个生产流水线,每通过80个工件,扬
5、声器响5秒钟,频率2000Hz。1.4 开发环境生产流水线监控系统的开发与运行环境如下:硬件条件:计算机、DJ-598K三合一实验系统微机原理实验箱;软件条件:DJ-8088K系列编程软件。2、系统总体框架图2.1系统框图8253开关 开关模块显示缓冲的值秒脉冲显示模块主控模块中断模块定时模块LED开关82538253/82548259A 图2-1系统框图2.2系统流程图定义端口,改变量N端口芯片初始化 8255 初始化 8253 初始化 8259 初始化设置中断向量无限循环图2-2-1主程序框图N+1NN=10?启动扬声器延时关闭扬声器N=0N调用8段数码显示子程序返回图2-2-2中断程序框
6、图3 模块设计与分析3.1原理图用8253-5监视一个生产流水线图3-1 8253接线原理图使用8253-5监视一个生产流水线,每通过50个工件,扬声器响5秒钟,频率2000Hz。用8253-5的通道0设定为计数方式计数,计数满50后,由OUT0输出一个负脉冲,经反向后作为8259A的中断请求信号,在中断服务程序中,启动8253-5通道1工作,有通道1连续输出频率为2000Hz的方波信号,持续5秒后结束。通道0工作于方式2,通道1工作于方式3,通道1的门控信号GATE1由8255A的PA0控制。OUT0 CLK0GATE0 8253CLK1GATE1 OUT11驱动器INT+5V2.5MHz8
7、255PA0通道0计数器工作于方式2,采用BCD计数,因计数初值为50,采用RL1RL0=01(读/写计数器的低8位),则工作方式字为=15H。通道1计数器工作于方式3,CLK1接2.5MHz时钟,要求产生1000Hz的方波,则计数初值应为2.5106/2000=1250,采用RL1RL0=11 (先读计数器的低8位,再读计数器的高8位)。则工作方式字为=77H。设通道0的地址为40H,通道1的地址为41H,控制口地址为43H,8255A的口地址为80-83H。 MOV AL,15H;通道0初始化,方式2OUT 43H,ALMOV AL,50H;置计数初值OUT 40H,ALSTI ;开中断L
8、PO:HLT ;等待中断JMP LOPMOV AL,01H ;通道1的GATE1置1,启动计数OUT 80H,AL ; 认为8255已经初始化,向8255 ;端口送数,使PA0为“1”MOV AL,77H ;通道1初始化,方式3OUT 43H,ALMOV AL,50H ;置计数初值低8位OUT 41H,ALMOV AL,12H ;置计数初值高8位OUT 41H,ALCALL DL5S ;延时5秒,DL5S为5秒延时程序MOV AL,00H ;通道1的GATE1置0,停止计数OUT 80H,AL ;复位8255端口,使PA0为“0”IRET3.2主程序模块主控模块是系的核心模块,对8253/82
9、54、8255进行初始化,设置中断向量,扫描键盘根据按键值作相应的处理。intel8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器,有几种芯片型号,外形引脚及功能都是兼容的,只是工作的最高计数速率有所差异,例如8253(2.6MHz),8253-5(5MHz) 8253内部有三个计数器,分别成为计数器0、计数器1和计数器2,他们的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字,互相之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系,一个为时钟输入端CLK,一个为门控信号输入端GATE,另一个为输出端OUT。每个计数器内部有一个8位的控制寄存器,还有一个16位的计数初值寄
10、存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。执行部件实际上是一个16位的减法计数器,它的起始值就是初值寄存器的值,而初始值寄存器的值是通过程序设置的。输出锁存器的值是通过程序设置的。输出锁存器OL用来锁存计数执行部件CE的内容,从而使CPU可以对此进行读操作。顺便提一下,CR、CE和OL都是16位寄存器,但是也可以作8位寄存器来用。图3-1 8253引脚图3.3显示模块显示模块是将显示缓冲区的数值送到LED显示的功能模块,显示缓冲区是由六个字节构成,分别保存小时的高位和低位,分钟的高位和低位,秒钟的高位和低位。硬件上由六个LED构成,软件上由扫描显示的方法实现。3.4定时模块定时模块是
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