160408216-张显磊-竞赛抢答器

《160408216-张显磊-竞赛抢答器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《160408216-张显磊-竞赛抢答器（18页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、 课程设计报告课程 微机原理与接口技术课程设计 题目 竞 赛 抢 答 器 系 别 物理与电子工程学院 年 级 08级 专 业 电子信息工程班 级 二班 学 号 学生姓名 张 显 磊 指引教师 马玉龙 职 称 讲师 设计时间 .06.28.07.08 目 录绪论1第一章 选题分析21.1 课题规定21.2 课题设计方案21.2.1 总体设计思路21.2.2 软件设计流程图31.2.3 硬件设计（连线）4第二章 软件原理52.1 获取选手号码子程序52.2 数码管显示子程序52.3 扬声器鸣叫子程序52.4 扬声器鸣叫时间6第三章 硬件原理73.1 可编程并行接口接口芯片8255A73.1.1 8

2、255A内部构造73.1.2 8255A重要的外部引脚73.1.3 8255A工作方式83.1.4 8255A方式控制字格式83.2 可编程定期器计数器825383.2.1 8253的内部构造83.2.2 8253的外部引脚93.2.3 8253的工作方式93.2.4 8253方式控制字格式10第四章 成果分析114.1 软件成果114.2 硬件成果11总结与体会12参照文献13附 录14绪论抢答器作为现代电子产品替代了简朴的肢体语言，使人们能更好的辨别对于一种抢答的先后顺序，特别在现代的多种智力竞赛中，主持人可以根据抢答器的协助，精确的判断出对于一种题目，究竟是由哪位选手一方面抢答的。这样既

3、有益于比赛的公平竞争原则，也为一系列比赛节省了时间，此外，在一定限度上又增强了竞赛的趣味性。抢答器作为一种电子产品已经广泛的应用于世界范畴内的多种智力比赛。本设计竞赛抢答器是运用8253、8255芯片、8088CPU、数码管实现音频和按键信息的鉴别以及序号信息的显示。核心字：竞赛抢答器，8255, 8253, 8088CPU，数码管第一章 选题分析1.1 课题规定用微机原理实验箱，在外接8个按键的抢按下，让7段LED数码管显示抢答者编号，并使喇叭响一下。具体规定：（1） 通过实验箱上8255芯片接受来自实验箱按键的信息，将该信息送入8088CPU，由CPU判断是哪个按键按下；（2） 8088C

4、PU将判断出的按键信息转换为7段显示码，并通过8255芯片发送到7段显示模块显示；（3） 在显示按键信息的同步通过实验箱上8253芯片产生一定频率的方波信号发送到音频功放模块，发出声音；（4） 提高规定： 能对几乎同步发生的按键进行鉴别，找到先按的键。1.2 课题设计方案1.2.1 总体设计思路本次课题设计要用到按键判断、数码管显示、扬声器鸣叫等功能，经分析需用到的硬件有：可编程并行接口芯片8255、可编程定期器计数器8253、一种扬声器、一种LED显示屏、8个按键。通过度析，实验的核心的是精确判断最先抢答者的信息而不受其他抢答者的信号的干扰，为此，要将8个抢答器按键连接到可编程并行接口芯片8

5、255的PA0PA7，微机通过该并行输入口循环对8路抢答信号进行采样。采样到哪一组的抢答信号最先发出，则记录下该组的组号。当8组均未按下抢答按钮时，送入到并行接口的8位抢答状态都是0，而当微机采样到这8位数据不为0时，则表达有一组获得了抢答机会，然后通过一位一位查询个位状态，即可判断出哪一组抢答成功，最后运用并行输出接口将抢答成功的组号现实出来。在实验中，可以仅用一位7段数码管来显示抢答选手的组号，抢答成功，通过可编程定期器计数器8253获得激发电源使扬声器鸣叫。注：可编程并行接口接口芯片8255A的端口地址为0ff28H、0ff29H、0ff2AH、0ff2BH。可编程定期器计数器8253的

6、端口地址为0040H、0041H、0042H、0043H。1.2.2 软件设计流程图1.2.3 硬件设计（连线）8255A、8253的数据总线D7D0端、端、端、端、端、INT端分别与8088CPU的D7D0数据总线、片选端、端、端、端、INTR端。8255A、8253的A1、A0端分别接入CPU地址线的A1、A0端。8255A的A口的PA7PA0依次接“按键1”“按键8”，B口的PB7PB0通过驱动器1接到LED显示屏，8253的GATE0端接+5V电压，CLK0接1MHz，OUT0的输出接入接扬声器。第二章 软件原理2.1 获取选手号码子程序在硬件电路中，8255的PA端口连接开关按键，根

7、据读取PA的状态可以判断出按下的是哪个键（按下为低电平），根据进行移位操作，可得出选手的具体号码。LOP1: MOV DX,A IN AL,DX CMP AL,0FFH JNZ LOP2 JMP LOP4LOP2: MOV CX,8 NOT AL LOP3: SHR AL,1 LOOPNZ LOP3 MOV AL,CL2.2 数码管显示子程序在程序中依次建立了18的字形码，根据获获得到选手的号码，在段码中找出该号码相应的字形码，随后输出给PB端口。MOV BX,OFFSET TABMOV AH,00HADD BX,AXMOV AL,BX MOV DX,BOUT DX,AL 2.3 扬声器鸣叫子

8、程序对8253设定工作于方式三，使其输出为方波。根据题目规定，计算得出相应的计算初值07D0H，将计算初值输出给通道0，使8253开始计数。通道0的输出端接扬声器，以此达到鸣叫的效果。MOV AL,0D0H MOV DX,T0OUT DX,ALMOV AL,07HMOV DX,T0OUT DX,AL 2.4 扬声器鸣叫时间运用循环嵌套的方式，使扬声器鸣叫一段时间后，再使得8253进入方式5工作，即扬声器不产生鸣叫，达到扬声器鸣叫一声的效果。 MOV BX,3 DELAY: MOV CX,0HDELAY1: LOOP DELAY1 DEC BX JNZ DELAY MOV AL,30H MOV

9、DX,TCON OUT DX,AL 第三章 硬件原理3.1 可编程并行接口接口芯片8255A3.1.1 8255A内部构造8255A芯片是一种采用NMOS工艺制造的40引脚双列直插式（DIP）封装组件。8255A有3个8位数据端口，即A口、B口及C口，它们都可以分别作为输入口或输出口使用；A组控制与B组控制；读写控制逻辑；数据总路线缓冲器。3.1.2 8255A重要的外部引脚图2-1-1 8255A引脚图PA7PA0：A口的8条IO线。8条线只能同步作为输入或输出，不能分开使用，可设立成双向口，也只有A口容许这样做。PB7PB0：B口的8条IO线。不可以设立成双向口，其他和A口同样。PC7PC

10、0：C口的8条IO线。不可以设立成双向口，但它可以分拆为两组即高4位和低4位，这两组可以任意设立为输入或输出。除了作为独立的IO线外，C口还常常为A口、B口服务，配合A口、B口作联系线使用。A1、A0：端口地址选择信号。用于选择8255A的3个数据端口和一种控制口。当A1A0=00时，选择端口A；为01时，选择端口B；为10，选择端口C；为11时，选择控制口。3.1.3 8255A工作方式方式0：基本的输入输出方式。A口、B口、C口都可以工作在些方式下。3.1.4 8255A方式控制字格式表2-1-1 8255方式控制字D7D6、D5D4D3D2D1D01A口A口C口高4位B口B口C口低4位0

11、0 方式001 方式11x 方式20 输出1 输入0 输出1 输入0方式01方式10 输出1 输入0 输出1 输入3.2 可编程定期器计数器82533.2.1 8253的内部构造8253采用NMOS工艺制成，有24个引脚，所有输入端、输出端均与TTL电平兼容，单一电源（VCC=+5V）供电，最高计数速率为2.6MHz。它涉及3个计数器（即计数器0、1、2）、数据总路线缓冲器、读写逻辑以及控制寄存器等4个部分。3.2.2 8253的外部引脚图2-2-1 8253引脚图A1、A0：地址输入线，用来表达8253内部的4个端口，即3个计数器和1个控制字寄存器与CPU系统地址线相连。CLK0、CLK1、

12、CLK2：时钟脉冲输入端，用于输入定期脉冲或计数脉冲信号。CLK可以是系统的时钟脉冲，也可以由系统时钟分频或者其她脉冲源提供。当用于定期，这个脉冲必须是均匀的、持续的、周期精确的，而用于计数时，这个脉冲可以是不均匀的、断续的、周期不定的。GATE0、GATE1、GATE3：门控输入端，用于外部控制计数器的启动计数和停止计数的操作。两个或两个以上计数器连用时，可用此信号同步，也可用于与外部某信号的同步。OUT0、OUT1、OUT2：计数输出，当计数器从初值开始完毕计数操作进，OUT引脚输出相应的信号。3.2.3 8253的工作方式方式0：减1计数到0，产生中断祈求信号。方式1：减1计数到0，产生

13、可反复触发的单稳态负脉冲信号。方式2：减1计数到1，分频器（速率信号发生器）。方式3：减1计数到初值的12，方波发生器。方式4：减1计数到0，软件触发产生选通负脉冲信号。方式5：减1计数到0，硬件触发产生选通负脉冲信号。3.2.4 8253方式控制字格式表2-2-2 8253方式控制字D7 D6D5 D4D3 D2 D1D000 选计数器001 选计数器110 选计数器200 计数器锁存01 只读写低8位10 先读写高8位11 先读写低8位 再读写高8位000 方式0001 方式1X10 方式2X11 方式3100 方式4101 方式50 二进制计数1 BCD计数第四章 成果分析4.1 软件成

14、果4.2 硬件成果总结与体会转眼间接近两周微机原理与接口技术课程设计转眼就结束了，通过这次课程设计，我学会了许多课本上学不到的东西，同步也加强了我的动手、思考和解决问题的能力，受益匪浅。明白了理论与实践结合的重要性。通过马教师的给我们的材料，让我们阐明了设计的大体思路，。我们通过查找资料明白了所需的各芯片的功能。然后通过软件设计，硬件连接。通过编译和下载运营，再进行修改反复进行。最后得到满意成果。为了弄懂8253、8255等芯片的功能，我从图书馆里借来了好几本书，同步也在网上找了资料，通过一番努力终于解决啦，尚有其他的芯片的功能也要慢慢的去揣摩。而在课程设计过程中，我觉得是对课本知识的巩固和加

15、强，由于课本上的知识太多，同步平时课间又没有好好的运用额理解个个元件的功能，并且考试的内容有限，因此在这次课程设计过程中，我们理解更多，对其在电路中的使用有更深的结识。从前的学习过程过于浮浅，只是流于表面的理解，而目前要做课程设计，就不得不规定我们对所用到的知识有更深层次的理解。由于课程设计的内容比及课本中的理论知识而言，更接近于现实生活，而理论到实践的转化往往是一种艰难的过程，它犹如一只拦路虎，横在我们的面前。但是我们毫不畏惧，由于我们相信我们能行。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才干真正

16、为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中难免会遇到过多种各样的问题，同步在设计的过程中发现了自己的局限性之处，对此前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。本次课程设计，学到了诸多课内学不到的东西，例如独立思考解决问题，浮现差错的随机应变，和与人合伙共同提高，都受益非浅。在此，我要感谢马教师以及在此期间协助我的同窗！参照文献1.仁向民微机接口技术实用教程M北京：清华大学出版社2.宋杰.微机原理与接口技术课程设计M.北京：机械工业出版社，.43.朱金钧、麻新旗微型计算机原理及应用技术M北京：机械工业出版社4.陈够喜，邵坚婷，张军.微机原理应用实验教程M.北京：人

17、民邮电出版社，.65.江正战、沈志鸿三级偏硬考试教程M江苏：东南大学出版社6.阎石数字电子技术基本M北京：高等教育出版社7.张雪兰、谭毓安汇编语言程序设计M北京：清华大学出版社附 录DATA SEGMENTTAB DB 0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H；数码管显示（高） A EQU 0FF28H B EQU 0FF29H C EQU 0FF2AH CTL EQU 0FF2BH T0 EQU 0040H T1 EQU 0041H T2 EQU 0042H TCON EQU 0043HDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME DS:DATA,CS

18、:CODE；数据段寄存器DS，代码段寄存器CSSTART:MOV AX ,DATAMOV DS,AXMOV DX,CTLMOV AL,90HOUT DX,AL XOR AL,AL MOV DX,B OUT DX,AL MOV DX,C OUT DX,AL ; 8255初始化LOP4:MOV AL,36HMOV DX,TCONOUT DX,AL ; 8253初始化LOP1:MOV DX,A IN AL,DXCMP AL,0FFH ;比较 JNZ LOP2 ;不等于零 JMP LOP4 ;跳到LOP4LOP2:MOV CX,8 NOT AL LOP3:SHR AL,1 ; 获取选手号码LOOPNZ

19、 LOP3MOV AL,CL MOV BX,OFFSET TABMOV AH,00H ADD BX,AX MOV AL,BX MOV DX,B OUT DX,AL MOV AL,0D0H ; 置8253通道0计数值 MOV DX,T0OUT DX,AL MOV AL,07H MOV DX,T0 OUT DX,AL MOV BX,3 ; 延时DELAY: MOV CX,0HDELAY1:LOOP DELAY1DEC BX JNZ DELAY MOV AL,30H ; 置8253通道控制字 MOV DX,TCON OUT DX,AL JMP LOP1 ; 循环检测 CODE ENDS END START课程设计独创性声明： 学生签名： 指引教师评语：课程设计成绩： 指引教师签名： 教研室意见： 教研室主任签名：