西电微原课程设计-8088最小系统

简介：
《西电微原课程设计-8088最小系统》是一门专注于8088微型计算机原理与应用的实践课程，旨在通过构建最简化的硬件平台，帮助学生深入理解CPU架构、指令集及接口技术等核心概念。参与者将亲历电路板焊接、编程调试等环节，在动手实践中掌握微处理器的工作机制和嵌入式系统的设计流程。 ### 西电微原课设-8088最小系统知识点总结 #### 一、电路总体设计 **1. 课程设计的要求** 本系统的功能包括： - **构成8088最小系统**: 利用8088处理器构建基本的工作环境。 - **AD转换接口电路**: 使用0809芯片实现温度信号的模数转换。 - **DA变换接口驱动直流电机**: 运用0832芯片将数字信号转化为模拟信号，进而控制直流电机。 - **步进电机控制系统**: 结合使用8255和8253芯片来精确地操控步进电机。 - **键盘与显示功能**: 实现简单的用户输入输出交互。 **2. 系统的总体组成** 系统主要包括以下关键组件： - **处理器芯片**: 采用8088处理器，通过MNMX引脚控制其工作模式。 - **时钟发生器**: 使用8284A提供稳定的时钟信号。 - **总线锁存器**: 利用74LS373配合ALE信号实现地址的锁定功能。 - **数据收发器**: 采用8286芯片处理数据缓冲与传输控制任务。 - **地址译码器**: 使用74LS138完成对IO设备地址的解码工作。 - **存储单元**: 包括ROM和RAM，分别使用2764（或27128）及6264（或62128）芯片实现。 - **AD转换器**: 通过0809芯片将模拟信号转化为数字形式。 - **DA变换电路**: 使用0832芯片把数字信息变成模拟输出，驱动直流电机工作。 - **步进电机控制部分**: 融合了8253定时计数与8255并行接口来完成精确的步进操作。 - **用户界面设计**: 实现键盘和显示器的人机交互功能。 - **时钟及复位电路**: 确保系统的正常启动和持续运行。 #### 二、各部分原理图的设计 **2.1 构建8088最小系统** - **处理器介绍与引脚说明** - **MNMX**：此引脚连接到+5V电源，使8088工作在最小模式。 - **AD线**: 地址和数据复用线路，其中AD0~AD7用于传输数据, AD8~AD15则为地址传送所使用。 - **S0S1S2**：状态信号输出，指示当前总线周期的类型。 - **RD、WR及HOLD**: 分别表示读取操作、写入操作和保持信号。 - **ALE**: 地址锁存使能信号，用于分离地址与数据信息。 - **CLK**: 时钟输入引脚接收外部振荡器产生的脉冲序列. - **RESET**：复位引脚，在低电平时触发系统重置过程。 - **READY**：准备状态输出指示处理器可以执行下一个指令。 - **最小系统的构建** 构建8088的最小工作环境，包括必要的硬件配置和电路连接设计。 **2.2 AD转换接口** 使用0809芯片将模拟信号转化成数字形式便于进一步处理与分析。 **2.3 DA变换驱动直流电机** 通过0832芯片把数字指令变成可控制直流电机的连续电压输出，实现对电动机的有效操控。 **2.4 步进电机控制系统** 利用8255和8253来精确地设定步进电机的方向、速度及位置。 **2.5 键盘与显示电路** 设计矩阵键盘布局以节省接口资源，并选择合适的显示器（LED或LCD）实现良好的用户交互体验，同时通过适当的接口芯片完成数据传输。 **2.6 最小系统的PCB版图** 使用Protel 99SE软件进行板卡的物理设计和布线工作。 #### 三、总结 本次课程项目以8088处理器为核心构建了一个完整的最小系统，并实现了AD转换，DA变换驱动直流电机以及步进电机控制等实用功能模块。通过详细的设计与实现过程，不仅提高了学生的硬件电路设计能力，还加深了对微控制器架构的理解和掌握程度。此外，在PCB布局等方面的实际工程问题解决上也得到了锻炼，对于培养综合实践技能具有重要意义。