课程设计报告书熊哲 微机原理 八路竞赛抢答器设计.docx
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课程设计报告书熊哲微机原理八路竞赛抢答器设计
武汉理工大学华夏学院
课程设计报告书
课程名称微机原理与接口技术
课程设计总评成绩
学生姓名、学号熊哲10211810206
学生专业班级电子信息工程1102
指导教师姓名苏明霞
课程设计起止日期
课程设计基本要求
课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节，通过课程设计，培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能，解决工程领域某一方面实际问题的能力。
课程设计报告是科学论文写作的基础，不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。
为了加强课程设计教学管理，提高课程设计教学质量，特拟定如下基本要求。
1.课程设计教学一般可分为设计项目的选题、项目设计方案论证、项目设计结果分析、答辩等4个环节，每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。
2.课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求，该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养；该项目有一定的实用性，且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。
课程设计项目名称、目的及技术要求记录于课程设计报告书一、二项中，课程设计项目的选题考核成绩占10%左右。
3.项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最佳方案，实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和PCB图。
项目设计方案论证内容记录于课程设计报告书第三项中，项目设计方案论证主要考核设计方案的正确性、可行性和创新性，考核成绩占30%左右。
4.项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平，项目测试性能指标的正确性和完整性，项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。
项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中，考核成绩占25%左右。
5.学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献，培养自己的阅读兴趣和习惯，借以启发自己的思维，提高综合分和理解能力。
文献阅读摘要记录于课程设计报告书第五项中，考核成绩占10%左右。
6.答辩是课程设计中十分重要的环节，由课程设计指导教师向答辩学生提出2～3个问题，通过答辩可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握的程度，以及对问题的理解、分析和判断能力。
答辩考核成绩占25%左右。
7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节，按时完成课程设计报告书交给课程设计指导教师评阅。
课程设计指导教师应认真指导学生课程设计全过程，认真评阅学生的每一份课程设计报告，给出课程设计综合评阅意见和每一个环节的评分成绩（百分制），最后将百分制评分成绩转换为五级分制（优秀、良好、中等、及格、不及格）总评成绩。
8.课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料，应按课程、班级集成存档交实验室统一管理。
课程设计任务书
学生姓名：
专业班级：
指导教师：
工作单位：
题目:
八路竞赛抢答器设计
初始条件：
1．运用所学的微机原理和接口技术知识；
2．微机原理和接口技术实验室的实验箱设备。
要求完成的主要任务:
1．八个选手或代表队参加比赛，编号0，1，2，3，4，5，6，7，各用一个抢答按钮，其编号与参赛者的号码一致。
此外，一个按钮给主持人用来清零；
2．抢答器具有数据锁存功能，并将所锁存的数据用数码管显示出来；
3．数码管不显示后动作选手编号，只显示先动作选手编号，并保持到主持人清零为止；
4．扩展功能：
请自主创新，最少扩展2个功能，例如：
可增加抢答前倒计时功能；
5．严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。
时间安排：
序号
阶段内容
所需时间（天）
1
设计思路、原理电路设计
3
2
编程,调试
6
3
撰写课程设计报告
1
合计
10
指导教师签名：
年月
一、课程设计项目名称
八路竞赛抢答器设计
二、项目设计目的及技术要求
设计一个八路竞赛抢答器，需完成以下功能：
6．八个选手或代表队参加比赛，编号0，1，2，3，4，5，6，7，各用一个抢答按钮，其编号与参赛者的号码一致。
此外，一个按钮给主持人用来清零；
7．抢答器具有数据锁存功能，并将所锁存的数据用数码管显示出来；
8．数码管不显示后动作选手编号，只显示先动作选手编号，并保持到主持人清零为止；
9．扩展功能：
抢答报警（当有选手抢答时蜂鸣器报警）、主持人开关（当主持人开关打开时，抢答有效，否则无效）
三、项目设计方案论证（可行性方案、最佳方案、软件程序、硬件电路原理图和PCB图）
根据电路的设计要求，八路抢答器以《微机原理与接口技术》课程为基础，使用TDN86/88试验箱，完成设计要求。
本设计选用试验箱上的8088微处理器为核心控制模块，使用可编程并行I/O控制器8255A作为接口电路，并且选用试验箱上的八位拨码开关作为抢答开关，使用LED共阴极数码管进行显示。
一、方案论证
方案一选用8255，对按键使用扫描方式
用8255作为并行I/O接口，接八个拨码开关，分别扫描，判断是哪个按键按下，然后通过8255控制LED显示对应的号码。
方案二选用8259中断控制器
使用8259中断控制器，按键抢答使用中断的方式进行触发。
综合上述方案，方案一编程简单，但是CPU浪费了大量的时间用做按键的扫描，浪费了大量的时间与资源，效率比较低。
方案二使用中断的方式，减少了CPU循环扫描的时间，效率较高，但是涉及到8259的编程，较为繁琐。
经过斟酌，选择方案一完成本实验。
二、最佳方案
以8088微处理器为控制核心，采用8255并行接口芯片，完成整个电路的设计。
8255的PA口接八位拨码开关，循环扫描是否有按键按下；PB口接LED数码管，对按下的按键进行显示；PC0连接主持人开关，PC3口连接主持人复位开关，PC7口接蜂鸣器控制端。
三、系统框图
八路抢答器系统框图如图1所示。
四、硬件电路
1、按键抢答电路如图2所示。
2、主持人开关及复位如图3所示。
3、LED显示及蜂鸣器如图4所示。
五、软件流程图
系统软件流程图如图5所示。
四、项目设计结果分析（分析试验过程中获得的数据、波形、现象或问题的正确性和必然性，分析产生不正确结果的原因和处理方法）
在连接好实验线路及编程完毕后，先检查系统是否有短路现象，以免烧毁试验箱。
首先检查八路抢答器按键是否工作正常，然后检查主持人开关及主持人复位按键是否正常，最后检查抢答是否报警。
在本次设计中，开始时，8255能够识别按键的电平，但是无法输出电平控制LED数码管显示，经过查找，发现是由于8255的PB口地址写错了，导致PB口无法输出电平。
然后就是遇到了蜂鸣器一上电就报警，不符合设计要求，经过分析，最后确定为程序逻辑错误。
对于实验过程中多次出现程序及连线错误，都一一排查出来。
通过本次设计，不仅巩固了自己的理论知识，并且将理论与实践相结合，提高了自己的综合能力。
在本次设计中遇到和很多问题，我们组的成员都积极参与，积极查找错误，最终的成功离不开大家的共同努力。
五、参考文摘（相关文摘不少于5篇，记录每篇文献的作者姓名.文献名称.文献发行城市：
文献出版社，出版年；文献内容摘要,每篇不少于100字）
[1]彭虎、周佩玲、傅忠谦，《微机原理里与接口技术》（第2版），电子工业出版社
[2]冯博琴，《微型计算机原理及接口技术》，清华大学出版社
[3]艾德才，《微型计算机原理与接口技术》，高等教育出版社
[4]沈美明，《IBM-PC汇编语言程序设计》，清华大学出版社
[6]尹建华，微型计算机原理与接口技术，高等教育出版社
[7]刘乐善，微型计算机接口技术及应用，华中科技大学出版社
[8]李继灿，新编16/32位微型计算机原理及应用，清华大学出版社
[9]雷丽文，《微机原理与接口技术》，电子工业出版社
[10]李银华，《电子线路技术指导》，北京航空航天大学出版社
课程设计评分表
评分项目
评分成绩
1．选题合理、目的明确（10分）
2．设计方案正确，具有可行性、创新性（30分）
3．项目工艺水平及测试性能达到技术要求（25分）
4．参考文摘不少于5篇（10分）
5．答辩（25分）
总分（100分）
答辩记录：
指导教师综合评语：
指导教师（签名）
日期：
年月日
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