微機原理及接口技術課程設計-數(shù)字頻率計設計(已修改)
2025-08-05 09:41 本頁面
【正文】 微機原理及接口技術 課程設計 20xx/20xx 學年第 2 學期 學 院 ： 中北大學 專 業(yè) ： 測控技術與儀器 起 迄 日 期 : 5 月 16 日 ~ 5 月 27 日 課 程設 計地點 : 指 導 教 師 : 姓名 . 學號 : 一﹑課程設計目的 通過課程設計，掌握 8253 的控制字的設置、工作方式、編程原理和微機接口方法，熟悉 8088 的功能幾個管腳的作用；提高理論聯(lián)系實際的解決實際問題的能力，提高對接口技術等相關硬件知識的深入理解，進而提高動手能 力和學習興趣為順利進入畢業(yè)環(huán)節(jié)做必要的準備。 二﹑課程設計內(nèi)容 以 8088CPU 為核心設計一個數(shù)字頻率計，要求能測量 1HZ~1MHZ 頻率范圍的矩形和正弦波的頻率或周期。 三﹑課程設計要求 用 8253 芯片設計電路圖，畫出電路原理圖，說明工作原理，編寫程序。 四﹑數(shù)字頻率計基本原理 1— 數(shù)字頻率計的原理 1） 數(shù)字頻率計是用于測量信號 (方波、正弦波或其它脈沖信號 )的頻率，并用十進制數(shù)字顯示，它具有精度高，測量迅速，讀數(shù)方便等優(yōu)點。頻率計的基本原理是用一個頻率穩(wěn)定度高的頻率源作為基準時鐘，對比測量其他信號的頻率。通 常情況下計算每秒內(nèi)待測信號的脈沖個數(shù)，此時我們稱閘門時間為 1 秒。閘門時間也可以大于 或小于一秒。閘門時間越長，得到的頻率值就越準確，但閘門時間越長 每 測一次頻率的間隔就越長。閘門 時間越短，測的頻率值刷新就越快，但測得的頻率精度就受影響。 數(shù)字頻率計是用數(shù)字顯示被測信號頻率的儀器，被測信號可以是正弦波，方波或其它周期性變化的信號。如配以適當?shù)膫鞲衅?，可以對多種物理量進行測試，比如機械振動的頻率，轉速，聲音的頻率以及產(chǎn)品的計件等等 。 脈沖信號的頻率就是在單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)，其表達式為 f＝ N／ T，其中， f為被測 信號的頻率， N 為計數(shù)器所累計的脈沖個數(shù)。 T 為產(chǎn)生 N 個脈沖所需的時間。計數(shù)器所記錄的結果，就是被測信號的頻率。如在 1S 內(nèi)記錄 1000 個脈沖，則被測信號的頻率為 1000Hz。 晶振產(chǎn)生較高的標準頻率，經(jīng)分頻器后可獲得各種時基脈沖 (1mS， 10mS， ， 1S等 )，時基信號的選擇由開關 k控制 。 用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器產(chǎn)生指令和清零信號，對置零信號而言，當達到所調(diào)節(jié)的延時時間時，延時電路輸出一個復位信號，使計數(shù)器和所有的觸發(fā)器量 0，為后續(xù)新的一次取樣作好準備，即能鎖住一次顯示的時間，使保留到接受新的一次取樣為止。 2）系統(tǒng)框圖 從數(shù)字頻率計的基本原理出發(fā)，根基設計要求，得到如圖 1所示的電路框圖 圖 1. 電路系統(tǒng)框圖 2— 8088CPU 的原理 8088 CPU 是一塊具有 40 條引出線的集成電路芯片 ，如圖 2 所示 。為了減少芯片的引線，有許多引線具有雙重定義和功能，采用分時復用方式工作，即在不同時刻，這些引線上的信號是不相同的。同時， 8088CPU 上的 MN/MX=1 時， 8088CPU 工作在最小模式之下。此時，構成的微型機中只包括一個 8088CPU，且系統(tǒng)總線由 CPU 的引線形成，微型機所用的芯片最少。當 MN/MX=0 時， 8088CPU 工作在最大模式之下。在此模式下，構成的微型計算機中除了有 8088CPU 之外，還可以接另外的 CPU（如 8087），構成多微處理器系統(tǒng)。 圖 2. 8088CPU 管腳圖 數(shù)據(jù)總線 D0～ D15： 雙向傳輸， 可分別使用其低 8 位或高 8位，該總線與地址總線 A0～A15共用 CPU 引腳形成復用總線 AD0～ AD15， 地址、數(shù)據(jù)分時傳送。 地址總線 A0～ A19： 20 位，單向，地址由 CPU 產(chǎn)生，用于尋址訪問存儲器單元或 IO端口。 A0～ A15與 D0～ D15復用， A16～ A19與狀態(tài)信號 S3～ S6復用 (A16/S3 ～ A19/S6)。其中 AD15～AD0地址／數(shù)據(jù)復用信號（標號 2～ 1 39），雙向，三態(tài) 。 狀態(tài)信號 S3～ S6： S6：指示 8088 當前是否與總線相連。 S6＝ 0表示 8088連在總線上 。S5：表示中斷允許標志狀態(tài)。 S5＝ 1表示中斷允許標志 IF＝ 1（對可屏蔽中斷請求起作用）。S5＝ 0 表示 IF＝ 0，禁止可屏蔽中斷。 S4和 S3用來指出當前使用的段寄存器。 S S3代碼組合對應的含義如 下 表所示 。 S4 S3 當前正使用的段寄存器 0 0 ES 0 1 SS 1 0 CS 或未使用
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