1南京工程学院通信工程学院课程设计说明书(论文)题 目 简易电压表的设计 课 程 名 称 微机原理及接口实验 专 业 班 级 学 生 姓 名 学 号 设 计 地 点 指 导 教 师 设计起止时间：2013 年 12 月 23 日至 2013 年 12 月 26 日2目录1.设计目的 .12.设计内容及要求 .13.设计原理 .11、主体思想 .12、实验主要器材 .23、设计流程图 .24、相关电子元器件及其功能介绍 .3(1)8255A 芯片 .3(2)8259A 芯片 .4(3)ADC0809 芯片 .7(4)数码管 .94.实验原理图与硬件电路图 .95.测试结果及问题分析 .101、测试结果 .102、问题分析 .116.心得体会 .117.程序代码 .128.主要参考文献 .1611.设计目的通过课程设计达到理论和实际应用相结合，提高对硬件微机结构和软件设计方法的理解。能够根据实际应用初步实现硬件和软件的基本设计，并且对硬件开发有更深层次的认识，为今后的软件开发打下坚实的基础。2.设计内容及要求基本内容：利用 STAR ES598PCI 实验仪的硬件资源 8259 中断控制器、8255可编程并行接口芯片和数码管、电位器和 ADC0809 设计一个简易电压表，编写响应的程序，使电压表能够正常运行，3 位数码管显示电位器的电压，精确度要求小数点四位。基本任务：软件查询的方式获取 AD 转换结束信息附加任务：中断方式获取 AD 转换结束信息3.设计原理1、主体思想ADC0809 是逐次逼近型 A / D 转换器，具有较好的精度和速度，其采集结果为 8 位二进制数，每采集一次一般需要 100s。设计程序时可采用中断方式读取 A / D 转换结果数据。在中断方式下，A / D 转换结束后会自动产生 EOC 信号，将其与 8259 的中断输入端相接即可。电压模拟量可由实验箱上的电位器提供，电压范围 0 5V，其经 ADC0809 转换得到的数字量范围为 0 255，再将转换的结果通过软件编码得到相应的原始电压值并在 LED 数码管上显示。总体模块设计8255A 输入输出模块8259A 中断处理模块ADC0809 数模转换模块数码管显示模块22、实验主要器材实验器材 数量 备注PC 机 1 装有实验所需软件ES598PCI 实验仪 18255A 芯片 18259A 芯片 1ADC0809 芯片 1数码管 1 事先检验完好可用3、设计流程图开始置 8 2 5 5 A 工作方式初始化中断向量表设置中断服务程序入口地址调用初始化 8 2 5 9 A 子程序启动 A / D 转换中断允许等待中断（ a ） 主程序流程图中断入口中断返回读入 A / D 转换结果将转换得到的数字量通过三位数码管显示启动 A / D 转换输出中断结束命令（ b ） 中断服务程序流程图34、相关电子元器件及其功能介绍(1)8255A 芯片a.概述：Intel 8086/8088 系 列 的 可 编 程 外 设 接 口 电 路 （ Programmable Peripheral Interface)简 称 PPI， 型 号 为 8255（ 改 进 型 为 8255A 及8255A-5） ， 具 有 24 条 输 入 /输 出 引 脚 、 可 编 程 的 通 用 并 行 输 入 /输 出 接 口 电路 。 它 是 一 片 使 用 单 一 +5V 电 源 的 40 脚 双 列 直 插 式 大 规 模 集 成 电 路 。8255A 的 通 用 性 强 ， 使 用 灵 活 ， 通 过 它 CPU 可 直 接 与 外 设 相 连 接 。b.8255A 工作方式： 方式 0：基本输入输出方式适用于无条件传送和查询方式的接口电路 方式 1：选通输入输出方式适用于查询和中断方式的接口电路 方式 2：双向选通传送方式适用于与双向传送数据的外设适用于查询和中断方式的接口电路c.8255A 控制字格式：（a）工作方式控制字 （b）c 口按位置位/复位控制字4(2)8259A 芯片a.概述：8259A 是 专 门 为 了 对 8085A 和 8086/8088 进 行 中 断 控 制 而 设 计 的 芯 片 ，它 是 可 以 用 程 序 控 制 的 中 断 控 制 器 。 单 个 的 8259A 能 管 理 8 级 向 量 优 先 级中 断 。 在 不 增 加 其 他 电 路 的 情 况 下 ， 最 多 可 以 级 联 成 64 级 的 向 量 优 先 级 中断 系 统 。 8259A 有 多 种 工 作 方 式 ， 能 用 于 各 种 系 统 。 各 种 工 作 方 式 的 设 定 是在 初 始 化 时 通 过 软 件 进 行 的 。 在 总 线 控 制 器 的 控 制 下 ,8259A 芯 片 可 以 处于 编 程 状 态 和 操 作 状 态 .编 程 状 态 是 CPU 使 用 IN 或 OUT 指 令 对 8259A 芯 片进 行 初 始 化 编 程 的 状 态 b.初始化命令字：1)ICW1 写入双数地址。2) ICW2 写入单数地址。A0 1LTIMSNGLIC4D7D65D43D21D0A0=表 示 ICW1 写 入 偶 地 址 LTIM=1为 高 电 平 触 发0 为 上 升 沿 触 发ICW1的 特征 标 志 IC4=1需 要 ICW40不 要 这 3位 没有 意 义 没 有意 义SNGL=1为 单 片 8259Al0 为 多 片 级 联T7T6 A0 T5T4T3000DDDD21DA0=1表 示 ICW2 写 入 奇 地 址 由 程 序 设 定 的 中 断 类 型 号 的高 五 位 构 成 中 断 类 型 号 是 8的倍 数 ， 后 3位 为 零53) ICW3 写入单数地址。4) ICW4 写入单数地址5) 初始化命令字的设置过程ICW18259A初 始 化IC2SNGL=1？ICW3IC4=1？ICW4准 备 接 受 中 断YNA0=0=1A0=1A0=1Sx=1， 表 示 RIx有 从 片 8259A接 入0， 表 示 没 有 从 片 接 入S7S6 A0 S5S4S3S2S1S0DDDDDA0=1表 示 主 ICW3 写 入 奇 地 址 从 片 8259A的 标 志 码00 A0 000ID2I1ID0D7D65D43A0=1表 示 从 ICW3 写 入 奇 地 址SFNM=1， 特 殊 全 嵌 套 方 式0， 正 常 全 嵌 套 方 式00 A0 0SFNMBUFM/SAEOIuPMD7D65D43D21D0A0=1表 示 ICW4写 入 奇 地 址 多 片 级 联 才 用AEOI=1， 自 动 EOI0， 非 自 动 uPM=1， 806/8， 56c.操作命令字：1) OCW1 写入单数地址。2) OCW2 写入双数地址。2） OCW2 写入双数地址。3) OCW3 写入双数地址。(五)M7M6 A0 M5M4M3M2M1M0DDDDDDDDA0=1表 示 OCW1写 入 奇 地 址 Mx=1表 示 屏 蔽 RIx;M=0表 示 不 屏 蔽 RIxRSL A0 EOI00L2L1L0D7D65D43DDA0=表 示 OCW2写 入 偶 地 址 R、 SL和 EOI定 义 多 种 不 同 的 中断 结 束 命 令 或 优 先 级 循 环 方 式 。OCW2的 特征 标 志 L210为 01的 数字 ， 表 示 8个 中 断 级 别ESM A0 S01PRRISD7D65D43D21D0A0=表 示 OCW3写 入 偶 地 址 ESM=1表 示 允 许 特 殊 屏 蔽 方 式表 示 特 殊 屏 蔽 方 式 OCW1的 特征 标 志 查 询 选 择 ， P=1为 查 询 命 令R=1允 许 读 IR0禁 止 读RIS=1允 许 读 ISR0禁 止 读71 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 19-Jun-2004 Sheet of File: F:.ddb Drawn By:IN-026 msb2-1 212-2 20IN-127 2-3 192-4 18IN-228 2-5 82-6 15IN-31 2-7 14lsb2-8 17IN-42EOC 7IN-53ADD-A 25IN-64 ADD-B 24ADD-C 23IN-75ALE 22ref(-)16 ENABLE 9START 6ref(+)12 CLOCK 10ADC0809d.主要功能：在 有 多 个 中 断 源 的 系 统 中 ， 接 受 外 部 的 中 断 请 求 ， 并 进 行 判 断 ， 选 中 当 前优 先 级 最 高 的 中 断 请 求 ， 再 将 此 请 求 送 到 cpu 的 INTR 端 ； 当 cpu 响 应 中 断并 进 入 中 断 子 程 序 的 处 理 过 程 后 ， 中 断 控 制 器 仍 负 责 对 外 部 中 断 请 求 的 管 理 。(3)ADC0809 芯片a.概述：ADC0809 是 采 样 分 辨 率 为 8 位 的 、 以 逐 次 逼 近 原 理 进 行 模 数 转 换 的器 件 。 其 内 部 有 一 个 8 通 道 多 路 开 关 ， 它 可