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一、 课程性质与课程目标

1.1 课程性质

本课程设计是《计算机原理与接口技术》课程的具体应用和实践，其重点在于将理论知识应用于具体的功能实现中。学生通过课程设计，应初步学会利用微机和接口芯片设计应用系统的基本方法；初步掌握微机应用系统中硬件电路的设计方法；掌握利用汇编语言设计和编写应用程序的设计方法；提高调试综合应用程序的能力。通过理论设计和实践操作巩固和加深对理论知识的理解，增强设计微机应用系统和调试应用软件的能力，提高学生的工程素质。

1.2 课程目标

通过本课程的教学，学生应初步具备以下能力：
（1）掌握微机系统的基本原理和相关硬件知识，能够设计满足实际需求的微机系统硬件电路，会搭建硬件电路；
（2）熟练掌握汇编语言的基本知识和技能，并运用于实际微机系统的软件设计中，验证设计的正确性；
（3）能够在设计出满足实际需求的微机系统的基础上，考虑系统在功能上的扩展或性能上的提升，体现创新意识。

二、 设计任务及设计要求

2.1 设计任务

题目 水库水位监视系统
请为某水库设计水位监视系统，系统要求始终持续监视水位的高低变化，当水位超过一定阈值时开始 警，使用扬声器播放 警音并点亮 警灯，当水位恢复正常后，系统将不再 警。

2.2 设计要求

（1） 水位超过最高点90%（E6）时开始 警。可使用滑动变阻器模拟水位信 ，使用ADC0809的IN0端监测水位高低。可采用查询法，持续读取水位值，并判断是否超过阈值。
（2） 警时扬声器发出0.5s 500Hz和0.5s 1kHz交替持续变化的声音，并点亮 警灯；当水位降低而低于阈值时 警声停止并警灯熄灭。利用可编程定时器8253产生音频 警信 ，地址范围为8004H-8007H。可分别产生500Hz和1kHz频率的信 ，并使用0.5s时长信 去选通并控制持续时间。
（3） 利用8255控制ADC0809的A/D转换和 警控制。地址范围为8000H-8003H
（4） 设计图中应该包含CPU8086、存储器自选、地址译码器74LS138 、ADC0809，8253，8255等完整的连接线路图，图要清晰。

三、 系统总体解决方案

3.1 系统框图

4.2 各模块原理图

4.2.1 8086最小系统
本模块实现了8086的一个最小系统，使用了74HC373作为地址锁存器。

4.2.3 并行I/O接口
并行I/O接口采用8255A芯片，其地址范围为8000H、8002H、8004H、8006H；8000H选择A端口，8002H选择B端口，8004H选择C端口，8006H选择控制字寄存器，用于设置端口A、B、C的工作方式。本系统将A口设置为方式0输出模式，B口设置为方式0输入模式，PC7_{4作为输出，PC0}3作为输入。

4.2.5 水位模拟
水位模拟使用了一个滑动变阻器，可以调控滑动变阻器的接入值模拟水位的变化。

4.2.7 方波产生（8253）
使用8253产生方波输出到扬声器，从而发出警 声。8253的地址范围是8008H、800AH、800CH、800EH。8008H是计数器0地址，800AH是计数器1地址，800CH是计数器2地址，800EH是选择控制字寄存器。时钟接入的是50KHz。本系统在程序开头就将三个计数器设置为方式3，计数初值设置为计数器0：C350H、计数器1：0032H、计数器2：0064H，分别产生1Hz、1KHz、500Hz的方波。为实现8255控制的目的，将三个GATE位接到PC4，当PC4输出为1时，启动计数，产生方波；否则，停止计数，不产生方波。

五、 系统软件实现

5.1 程序框图

5.2 源代码

六、 系统的实现

6.2 程序编写

6.3 编译调试

在DOS下编译编写好的程序，获得.exe文件，将该文件加载到Proteus的8086CPU里面。运行仿真，观察各模块是否正常工作；如果存在未正常工作的模块，一定要重新调试该模块直到其正常工作为止；如果不存在未正常工作的模块，则观察系统的功能是否已经实现，效果如何，一直调试至系统功能实现且效果满足要求即可。