微机原理_电子报警器.doc

计算机科学与技术 专业课程设计任务书学生姓名专业班级学号题 目电子报警器课题性质课题来源指导教师同组姓名主要内容设想制作一个防盗器件。具体要求：按动键盘某任一数字键使得内扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗，并通过液晶显示器显示相关警报信息。程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒,同时在液晶显示器上显示相应的警报信息；程序按CTRLC推出后声不响光不闪。任务要求根据设计任务和要求，在设计前必须对微机原理与接口技术中的8255和8253芯片熟悉了解和掌握。设计中主要要完成的是发声报警和发光报警这两个部分功能，故在程序设计中只要设计触动键盘重的数字键即8个LED不停光闪，同时内扬声器发出警报声，且在屏幕上显示警报信息。在设计发声报警时利用了8253可编程定时定时记数器。在设计发光报警时利用了8255芯片。在程序设计中利用INT 10H实现在屏幕上显示相关的警报信息。参考文献1钱晓捷16/32位微机原理、汇编语言及接口技术机械工业出版 社，2010.112郑学周斌微型计算机原理及应用清华大学出版社，1994年6月 3周明德微机原理与接口技术实验指导与习题集人民邮电出版社 2002 4李芷微机原理与接口技术 电子工业出版社 2002 5. 杨素行微机原理及应用 清华大学出版社 1994年。审查意见指导教师签字：教研室主任签字： 年 月 日 1 设计任务与要求 设想制作一个防盗器件。具体要求：按动键盘某任一数字键使得内扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗，并通过液晶显示器显示相关警报信息。程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒,同时在液晶显示器上显示相应的警报信息；程序按CTRLC推出后声不响光不闪。2 设计思想 根据本实验的要求可以知道，本程序开始要设计入口的参数，即判断输入的是否为数字，当为数字时才能报警和发光，并且在屏幕上显示警告信息。故可用8253可编程定时定时记数器来控制发声，使内扬声器发出警报声。可用8255来控制闪烁报警，即直接控制发光二极管的发光闪烁。而在FD-8088A实验系统中要使用int 14h中断来实现字符的输入和输出，最后还要判断是否按下CTRLC，如有则程序退出，不发光和发声。3 主要元器件介绍 （一）8253（定时/记数器）：1) 8253基本性能：1 一片上有3个独立的16位计数器通道。2 每个计数器都可以按照二进制或二十进制计数。3 每个计数器的计数速率可高达2MHz。4 每个通道有6种工作方式可由程序设置和改变。5 所有的输入输出都与TTL兼容。2) 8253的引线：CLK：输入时钟周期不能小于380ns.GATE：门控信号输入引脚，这是控制计数器工作的一个外部信号。当GATE引脚为低（无效）时，通常都是禁止计数器工作；只有当GATE为高时，才允许计数器工作。OUT：输出引脚。当计数到“0”时，OUT引线上必然有输出，输出信号的波形取决于工作方式。8253的编程：微处理器写入方式控制字，设定工作方式；微处理器写入预置寄存器，设定计数初值。3) 8253的功能：1. 延时终端；2. 可编程频率发生器；3. 事件计数器；4. 倍频器；5. 实时时钟；6. 数字单稳；7. 复杂的电机控制器；4) 8253的工作方式：方式0计数结束中断 方式1可编程的单拍脉冲 方式2频率发生器（分频器）方式3方波发生器方式4软件触发选通信号方式5硬件触发选通信号根据应用需要利用8253的42号端口控制内扬声器，初始化8253工作在方式0关闭扬声器，待启动报警时使8253工作在方式3，赋以记数初值，调节发声频率。（二）8255（并行接口芯片）：8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，从应用角度看，8255A内部分成与外设连接部分和与处理器连接部分。1) 外部数据端口8255A具有24条可编程输入输出引脚，并分为A、B、C三个并行接口输入输出端口，每个端口都是8位，都可以选择作为输入或输出，三个端口对应的引脚分别是PA0-PA7；PB0-PB7；PC0-PC7。8255A的三个数据端口分成两组进行控制：A组控制端口A和端口C的上（高）半部分（PC7-PC4）；B组控制端口B和端口C的下（低）半部分（PC3-PC0）。2) 与处理器接口数据总线缓冲器是8255A与系统数据总线的接口，CPU输入输出的数据、CPU输出的控制字及外设的装态信息都通过它传送。用+5V单电源供电，但功能上有着不同的特点：端口A：一个8位数据输出锁存和缓冲器；一个8位数据输入锁存器。端口B：一个8位数据输入/输出、锁存/缓冲器；一个8位数据输入缓冲器。端口C：一个8位数据输出锁存/缓冲器；一个8位数据输入数据缓冲器。通常端口A或B作为输入输出的数据端口，而端口C作为控制或状态信息的端口，它在“方式”字的控制下，可以分成两个四位的端口。每个端口包含一个四位锁存器。它们分别与端口A和B配合使用，可以作为控制信号输出，或作为状态信号输入。3) 8255的引线：8255的数据线片选信号线、地址线、读写控制线等分别与系统总线相连，其中A、B、C三个端口以排针式引出，供8255实验用。4) 8255的工作方式：方式0基本输入输出方式。这是 8255A 中各端口的基本输入 / 输出方式。它只完成简单的并行输入 / 输出操作， CPU 可从指定端口输入信息，也可向指定端口输出信息，如果三个端口均处于工作方式 0 ，则可由工作方式控制字定义 16 种工作方式的组合。方式1选通输入输出方式。在这种工作方式下，数据输入 / 输出操作要在选通信号控制下完成。方式2双向选通工作方式使其端口A工作在方式0并作为输出口，端口A输出线连接至一组发光二极管上，然后通过对8255芯片向应端口输送命令字来实现程序。5) 8255引脚功能：RESET:复位输入线，当该输入端外于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。CS:片选信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯。RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许CPU将数据或控制字写入8255。4 设计方案与硬件连线 用8253控制扬声器发声，用8253的定时器2的方式3控制，并且此时用8255的B端口的PB0和PB1控制是否发声，并且对FD-8088A实验系统的8MHz进行分频控制CLK2 用8255控制LED灯的发光闪烁，用A端口控制8个二极管的发光。 硬件连线如下所示： D0D1D2D3D4D5D6D7SW-LED UNIT PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA68255 PA7 5 程序流程图主程序从键盘读入字符判断是否在09之间 否 Y初始化8253和8255 是显示信息报警判断是是否按下CTRL+C 否 是关灯和关闭声音结束6 程序源代码 .model small .stack .datapotra = 08h ;定义8255端口Apotrb = 09h ;定义8255端口Bcontr = 0bh ;定义8255控制端口freq dw 2000 .codestart: mov ax,data mov ds,axagain: mov ah,2 ;输入字符 int 14h cmp al,0;判断是否为数字0-9 jl again cmp al,9 jg again ;不是继续输入 ;否则，显示报警 mov ah,1 mov al,W;从屏幕上输出W警告信息 int 14h mov ax,freq call speaker ;调用发声子程序，发声 call speakon mov al,80h ;初始化8255 mov dx,contr out dx,alagain2: mov al,0ffh ;使LED灯全亮 mov dx,potra out dx,al call delay ;调用延迟子程序 mov al,00h ;使LED灯全灭 out dx,al call delay ;调用延迟子程序 jmp again2 ;继续循环 call speakoff ;关闭扬声器 mov al,80h ;初始化8255 mov dx,contr out dx,al mov al,0h mov dx,potra ;使LED灯全灭 out dx,al mov ax,4c00h int 21h ;delay proc near ;延迟子程序 push cx mov cx,0again1: or cx,cx loop again1 pop cx retndelay endp ;speaker proc ;启动扬声器子程序 push ax mov al,0b6h ;初始化8253 out 43h,al pop ax out 42h,al ;用计数器2,初始化计数初值 mov al,ah out 42h,al retspeaker endp ; speakon proc ;发声子程序 push ax mov dx,potrb ;判断PB0和PB1是否打开 in al,dx or al,03h out dx,al pop ax retspeakon endp ;speakoff proc ;关闭扬声器子程序 push ax mov dx,potrb in al,dx and al,0fch out dx,al pop ax ret speakoff endp end start 7 总结 本次课程设计的题目为电子报警器，就是当按下键盘的数字键的时候会发生报警，LED灯闪烁和扬声器发声，还在屏幕上显示报警的信息W。故在开始时要先触动键盘的数字键，否则不发生报警。 对于本程序的报警信息，利用了FD-8088系统的int 14h中断，对字符进行输入和输出。 对于本程序的LED灯闪烁，用的是8255芯片进行控制，所用的端口是A端口。 对于本程序的扬声器发声控制，用的是8253芯片进行控制，而其输入频率是其内置