微机原理课程设计报告-14

并行接口芯片8255A的应用——键盘与数码管设计内容8255A是通用的可编程并行接口芯片，可以直接与8066CPU连接使用，在微机系统中应用较为广泛。它有三个并行输入/输出端口，可通过编程为端口设置多种工作方式以及规定端口的输入输出方向，使用灵活、通用性强。8255A的三个端口，A口可以工作在方式0、1或2，B口可以工作在方式0、1，C口只能工作在方式0。方式0是基本型输入输出，和外设交换数据时不需要联络线。方式1为选通型输入输出，端口和外设之间需要联络信号。方式3是双向数据传输。8255A的控制字分工作方式控制字和端口C置位/复位控制字。工作方式控制字有8位。最高位D7为标志位，D7=1表示控制寄存器里是工作方式控制字，D7=0表示存放的是C口置位/复位控制字。D7D6D5D4D3D2D1D01A口方式00：方式001：方式11x：方式2A口1：输入0：输出C口高四位1：输入2：输出B口方式0：方式01：方式1B口1：输入0：输出C口低四位1：输入0：输出C口可以进行位操作，对8255C口的每一位进行置位或清零操作。C口置位/复位控制字各位含义如下D7D6D5D4D3D2D1D00不用000：PC0……111：PC71：置位0：复位LED数码管的主要部分是发光二极管（7个）。这7个二极管按顺时针分别称为a,b,c,d,e,f,g，有的还附带小数点h。LED数码管有共阴极和共阳极两种结构。通过7个发光段的不同组合，可显示0~9和A~F以及某些数字。由于发光二极管发光时，通过的平均电流为10~20mA，而通常的输出锁存器不能提供这么大的电流，所以LED各段必须接驱动电路。在本设计中用到矩阵型键盘，在按键较多的应用场合，矩阵键盘可以减少与微机系统接口的连线，是一般微机常用的键盘结构。矩阵键盘的按键排成n行m列，每个按键占据行列的一个交叉点，需要的输入输出线为n+m，最大按键数为n×m。在本课程设计主要对8255A芯片在键盘与数码管的应用上进行设计。设计基本思路为8255A的3个并行口，选用C口的低4位和高4位分别接44键盘的行列信号线，选用B口接LED，选用A口驱动数码管，数码管采用静态共阴极接法。实现当有一按键按下时，LED和数码管均能显示其按键值。同时利用Proteus7.8sp2软件对由8255A连接的电路进行仿真运行。设计原理及方案Proteus电路设计译码电路本实例中，不采用层次电路图，而是直接在主电路图中搭建译码电路，如上图所示。选用IO3作为8255A的片选地址线，从而可见8255A的起始地址为30H。应用电路对于8255A的3个并行口，选用C口的低4位和高4位分别接44键盘的行列信号线，选用B口接LED，选用A口驱动数码管，数码管采用静态共阴极接法。实现当有一按键按下时，LED和数码管均能显示其按键值。数码管与键盘实验电路分别如图9-2和图9-3所示。图2数码管实验电路原理图图3键盘实验电路原理图本例结合8255A的使用，说明翻转法行列式键盘的运用及七段数码管的工作原理。该电路用到的仿真元件信息见表9-1。表9-1键盘实验电路元件清单元件名称所属类所属子类功能说明8086MicroprocessorICsi86Family微处理器74LS373TTL74LSseriesFlip-Flops&Latches三态输出的八D透明锁存器74LS02TTL74LSseriesGate&Inverters与非门74154TTL74seriesDecoders4-16译码器74273TTL74seriesFlip-Flops&Latches八D型触发器（带清除端）4078CMOS4000seriesGate&Inverters8输入与非门8255AMicroprocessorICsPeripherals可编程24位接口LED-GREENOptoelectronicsLEDs绿色LED发光管NOTSimulatorPrimitivesGates非门BUTTONSwitches&RelaysSwitch按钮7SEG-COM-CATHODOptoelectronics7-SegmentDisplays七段红色共阴极数码管RESResistors电阻汇编源程序代码IO0EQU00hIO1EQU10hIO2EQU20hIO3EQU30hIO4EQU40hIO5EQU50hIO6EQU60hIO7EQU70hIO8EQU80hIO9EQU90hIO10EQU0A0hIO11EQU0B0hIO12EQU0C0hIO13EQU0D0hIO14EQU0E0hIO15EQU0F0hcode segment'code';定义代码段assumecs:code,ds:codemainprocfarstart: movax,code ;建立DS段地址 movds,axl:moval,10000001Bmovdx,IO3+6outdx,al movdx,IO3+4 moval,00 ;高四位送0 outdx,alnokey: inal,dx andal,0fH cmpal,0fH jznokey calldelay10 inal,dx movbl,0 movcx,4LP1: shral,1 jncLP2 incbl loopLP1LP2: moval,10001000B movdx,IO3+6 outdx,al movdx,IO3+4 moval,00 ;低四位送0 outdx,al inal,dx andal,0f0H cmpal,0f0H jzl ;出错重头来 movbh,0 movcx,4LP3: shlal,1 jncLP4 incbh loopLP3LP4: MOVAX,4 MULBH ADDAL,BL movdx,io3+2 outdx,al movbx,offsetsegdata xlat movdx,IO3 outdx,al movcx,0J1: loopJ1jmpl RETmainendpdelay10procmovcx,882loop$retdelay10endpsegdatadb3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71hcode ends ;代码段结束 endstart实施结果课程设计体会因为已经一个学期没有碰过微机原理这方面的知识再加上临近放假，所以一开始对于微机原理的课程设计，我们既担心、害怕又期望着它能早点儿结束。但是当真的开始做的时候也只好尽自己最大的努力去做，努力做到最好。在这一周的课程设计中,我们认真查阅资料,学习关于芯片的知识,拓宽了自己的知识面，增加了学好汇编语言的信心。而我们对汇编语言的基本知识的使用也更加熟练，同时也增加了我们对汇编语言的一些认识。比如说要了解8086芯片中各个引脚的功能,怎么样去使用8255这个可编程并行接口芯片，怎么样使用8253来定时及输出一定频率的脉冲.在作业完成过程中通过和同学的交流，也增加了合作的技巧。这次课程设计让我们在理论学习的基础上,将之前学习的《微机原理》又重新翻阅了一次，下了一次苦工夫,算是明白了设计一个系统的过程。虽然以前做了很多实验，写了很多小程序，但这次不是用汇编语言来设计一个小程序，这次是一个综合的程序。这次课程设计用了Proteus7.8sp2这个仿真软件。它具有设计灵活，结果、过程统一的特点，可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，也可降低工程制造的风险。在不需要硬件投入的条件下，帮助我们运行，让我们知道错误，及时改正。这次我们体会到要想成功地设计某个东西,光学好专业知识是不够的,必须要系统的知识,，任何一个计算机系统都是一个复杂的整体，学习计算机原理是要涉及到整体的每一部分。无论在哪方面都要有个明白的概念,只有这样才不至于在设计过程中摸不着头脑。通过这次课程设计使我们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，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟是我们第一次用这个软件，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。在这次课程设计中，我们真正体会到了合作的重要性。遇到很多问题时，当组内一个人看书查资料不能解决时，就一组四人集合起来讨论，收获很大，可以使很多问题迎刃而解。个人的力量是不及群体的力量的，我们四个人分工合作，做事的效率高了很多。在这过程中，我们充分发挥主观能动性，想象创造性，攻克了很多难关，真的受益匪浅。这次课程设计对我们理论和实验都有很大提升，对我们今后的学习生活也有很大意义。这将使我们在程序设计以及大学学习过程中的宝贵经验和财富。参考文