微机原理课程设计学院机电工程学院专业自动化姓名颜秦鑫学号指导教师千博董瑞军第一章绪论1.1课程设计的意义：《微机原理与接口技术》是自动化专业的专业基础课，在总课程体系种占有重要的位置。

课程设计的目的是使学生更进一步掌握微机原理及应用课程的有关知识，加深对微机应用的理解，以达到巩固课堂教学内容，并进一步加强学生的应用能力和创新能力，是培养学生综合素质，提高动手能力，增强发现问题和解决问题能力的重要部分。

1.2课程设计的目的：1.掌握8088最小系统的实现方法2.掌握利用8088最小系统完成存储器的设计及其扩展方法3.掌握系统设计时的地址空间分配及其译码电路设计4.掌握利用8088最小系统完成接口设计的方法5.掌握8255、8253、0809、0832等芯片的使用方法1.3 课程设计的要求：1.构成8088最小工作系统2.分别采用两片6264和2764完成存储器电路的设计3.采用ADC0809组成8位温度AD变换接口电路4.采用DAC0832组成8位DA变换接口电路驱动直流电机5.采用8255和8253组成步进电机的控制电路第二章设计思路说明2.1 设计任务分析：系统要求采用8088工作于最小方式下，在这种方式中，8088CPU引脚直接产生存储器或I/O口读写的所有控制信号。

首先利用8284提供时钟信号，同时也提供了复位信号和准备好信号。

然后利用3片74LS373锁存器芯片形成20位地址总线，利用1片74LS245双向数据收发器芯片形成8位数据总线，至此形成总线逻辑电路和最小系统工作电路。

存储器设计分别采用2片2764和2片6264进行扩展，分别形成16KB的ROM和16KB的RAM。

温度变换电路采用AD590采集温度信号送入0809的通道进行AD转换，并用8259对其产生的EOC信号产生中断控制。

将系统数据送入0832进行DA转换，完成控制直流电机。

系统的定时计数器8253完成对步进电机定时计数，采用8255并行接口控制步进电机。

以上各模块译码电路均由74LS138产生。

2.2 系统各模块地址空间分配：存储器模块：ROM:FC000H—FFFFFHRAM:00000H—03FFFH温度变换模块：ADC0809：000H—007H8259：008H—009H直流电机驱动模块：DAC0832：00AH步进电机控制模块：8253：00CH—00FH8255:010H—013H键盘显示模块：8255:014H—017H第三章电路总体构成3.1 最小系统设计：3.1.1 8088芯片介绍1.8088芯片简介：图3.1.1 8088芯片8088为40条引线、双列直插式封装。

8088有最小组态（单微处理器组成的小系统）和最大组态（多处理器系统）两种工作模式，大部分引脚在两种组态下功能是一样的，只有8根引脚的名称及功能不同（24脚~31脚）。

下面介绍各个引脚的功能：2.8088引脚介绍：（1）与工作模式无关的引脚○1AD7-AD0（双向，三态）：低8位地址/数据的复用引脚线。

在总线周期的T1状态时，作为地址总线输出低8位地址；在其他T状态时，作为双向数据总线输出低8位数据。

T1状态输出地址时，需要锁存器进行地址锁存。

○2A15-A8（输出，三态）：高8位地址总线。

在读写存储器或I/O端口的整个周期中，均输出高8位地址总线。

○3A19/S6-A16/S3（输出，三态）：分时复用的地址/状态信号线。

在总线周期的T1状态，表现为高4位地址总线，而在其他状态时，用来输出状态信息。

需要地址锁存器对T1状态时的地址进行锁存。

○4MN/MX（输入）：工作方式控制线。

接+5V时，8088工作在最小方式；接地时，8088工作在最大方式。

○5RD（输出，三态）：读信号，低电平有效。

有效时表示CPU正在执行从存储器或I/O端口输入的操作。

○6NMI（输入）：非可屏蔽中断请求输入信号，上升沿有效。

出现有效信号时，CPU在执行完现行指令后，立即进行中断处理。

○7INTR（输入）：可屏蔽中断请求输入信号，高电平有效。

CPU在每条指令的最后一个时钟周期对INTR进行测试，以决定现行指令结束后是否响应中断。

⑧RESET（输入）：系统复位信号，高电平有效（至少保持4个时钟周期）CPU，清除IP、DS、ES、SS、PSW、指令队列；该信号结束后，CPU从存储器的0FFFFH 地址开始读取和执行指令。

○9READY（输入）：准备好信号，来自存储器或I/O接口的应答信号，高电平有效。

该信号有效时，表示存储器或I/O接口准备就绪。

○10TEST（输入）：测试信号，低电平有效。

若为高电平，则CPU继续处于等待状态，直到出现低电平时，CPU才执行下一条指令。

（2）最小方式下的引脚○1INTA（输出）：CPU发向中断控制器的中断响应信号。

在相邻的两个总线周期中输出两个负脉冲。

○2ALE（输出）：地址锁存允许信号，高电平有效。

当ALE信号有效时，表示地址线上的地址信息有效，将地址信息锁存到地址锁存器中。

○3DEN（输出，三态）：数据允许信号，低电平有效。

DEN信号有效时，表示允许74LS245数据收发器和系统数据总线进行数据传送。

○4DT/R（输出，三态）：数据收/发信号，用来控制数据传送方向。

DT/R为低电平时，CPU接收数据；DT/R为高电平时，CPU发送数据。

○5IO/M（输出，三态）：访问存储器或I/O端口的控制信号。

IO/M为高电平时，表示访问I/O端口；IO/M为低电平时，表示访问存储器。

○6WR（输出，三态）：写信号，低电平有效。

当WR有效时，表示CPU正在执行向存储器或I/O端口的输出操作。

○7HOLD（输入）：系统中其他总线主控设备向CPU请求总线使用权的总线申请信号，高电平有效。

○8HLDA（输出）：CPU对系统中其他总线主控设备请求总线使用权的应答信号，高电平有效。

○9SSO：系统状态信号。

在最小模式下，它与IO/M、DT/R共同组合反映当前总线周期执行的是什么操作。

在最大模式下，该引脚输出恒为高电平。

3.1.2 最小系统设计图图3.1.2最小系统设计图3.2 存储器设计3.2.1 2764芯片介绍1.2764芯片简介：图3.2.1 2764芯片2764是8K*8字节的紫外线镲除、电可编程只读存储器，单一+5V供电，工作电流为75mA，维持电流为35mA，读出时间最大为250nS，28脚双列直插式封装。

2. 2764芯片引脚介绍① A0-A12：13根地址输入线。

用于寻址片内的8K个存储单元。

②D0～D7：8根双向数据线，正常工作时为数据输出线。

编程时为数据输入线。

③ OE：输出允许信号。

低电平有效。

当该信号为0时，芯片中的数据可由D0～D7端输出。

④ CE：选片信号。

低电平有效。

当该信号为0时表示选中此芯片。

．⑤ PGM:编程脉冲输入端。

对EPROM编程时，在该端加上编程脉冲。

读操作时该信号为1。

⑥ VPP：编程电压输入端。

编程时应在该端加上编程高电压，不同的芯片对VPP的值要求的不一样，可以是+12.5V，+15V，+21V，+25V等。

3.2764的工作方式：正常工作（只读）时，Vpp=Vcc=+5V,～PGM=+5V。

编程时，Vpp＝+25V（高压），PGM端加入宽度为50ms的负脉冲。

3.2.2 6264芯片1．6264芯片简介：图3.2.2 6264芯片注：共两片6264，第一片所占地址为00000H—01FFFH，第二片所占地址为02000H—03FFFH。

共两片2764，第一片所占地址为FC000H—FDFFFH和第二片所占地址为FE000H—FFFFFH。

3.2.3 存储器设计电路图3.2.3 存储器设计电路3.3 8位温度AD变换接口电路3.3.1 ADC0809芯片1．ADC0809芯片简介：图3.3.1 ADC0809芯片ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。

其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。

2．ADC0809的引脚介绍：⑴IN0～IN7：8路模拟电压输入；⑵ ALE：地址锁存信号，用来锁存ADDA~ADDC路地址，上升沿有效；⑶ ADDA/B/C：8路地址线，ADDA为最低位，ADDC为最高位；⑷ D0～D7：8位数字信号输出；⑸CLK：时钟信号(10K～1.2M)；⑹ VREF：基准电压，VREF(+) 接VCC，VREF (-)接地；⑺ START：转换启动信号；⑻ EOC：转换结束信号；⑼ OE：输出允许信号:1允许; 0禁止，数据线高阻；3.ADC0809的工作原理⑴当负启动转换脉冲到来时，逐次逼近寄存器清0之后，在CLK时钟脉冲同步下, 该寄存器从高位开始计数；⑵第一个CLK时钟脉冲同步下，使寄存器输出1000 0000B，经8位D/A 转换器转换成相应的电压v：若v0 > vi: 比较器输出负电平，控制电路使寄存器输出01000000B；若v0< vi: 比较器输出正电平，控制电路使寄存器输出11000000B；即第一个CLK时钟决定了D7=1/0⑶如此，…第8个CLK时钟脉冲后，便将vi转换成了与之对应的D7～D；⑷转换结束, V0=Vi, 比较器输出0电平，控制电路立即输出一个低电平作为转换结束信号，使寄存器输出锁存到缓冲器中，从而得到输出数字量；3.3.2 AD590芯片1.AD590芯片简介图3.3.2 AD590电路符号AD590是电流输出型两端温度传感器，它是AD公司利用PN结构正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器（热敏器件）。

AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。

2.AD590使用方法AD590的输出电流为I=(273+T)μA(T为摄氏温度),因此测量的电压V为(273+T)μA ×10K= (2.73+T/100)V。

为了将电压测量出来又需使输出电流I不分流出来,我们使用电压追随器其输出电压V2等于输入电压V。

由于一般电源供应较多零件之后,电源是带杂波的,因此我们使用齐纳二极体作为稳压零件,再利用可变电阻分压,其输出电压V1需调整至2.73V。

3.3.3 温度变换接口电路：图3.3.3 温度变换接口电路3.4 8位DA变换接口电路驱动直流电机3.4.1 DAC0832芯片1.DAC0832芯片简介图3.4.1 DAC0832芯片D/A转换器DAC0832是采用CMOS工艺制成的单片直流输出型8位数/模转换器。

它由倒T型R-2R电阻网络、模拟开关、运算放大器和参考电压VREF四大部分组成。

2.DAC0832引脚介绍D0～D7：8位数据输入线，TTL电平，有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错)；ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效；CS：片选信号输入线（选通数据锁存器），低电平有效；WR1：数据锁存器写选通输入线，负脉冲（脉宽应大于500ns）有效。