8255鍵盤及顯示接口設(shè)計

1、班級： 姓名： 學(xué)號： 日期： 2009年12月28日 成績： 目錄一、 課程設(shè)計的意義（3）二、 課程設(shè)計的主要內(nèi)容（3）三、 課程設(shè)計的組織與安排（3）四、 課程設(shè)計的要求（4）五、 課程設(shè)計正文（5）1. 設(shè)計原理（5）2. 設(shè)計電路原理圖（6）3. 鍵盤及數(shù)碼管顯示電路接線圖（7）4. 使用原器件（7）5. 課程設(shè)計總結(jié)（7）6. 論文參考資料（7）六、 附錄一：程序流程圖（8）七、 附錄二：課程設(shè)計程序（9）課程論文（設(shè)計）指導(dǎo)書課程編號j1610031課程名稱微型計算機原理與應(yīng)用課程設(shè)計周數(shù)1英文課程名course design of the principle and appli

2、cations of microcomputer開課院（系）信息學(xué)院開課系電子系修訂時間2009年 8 月8 日一、課程論文（設(shè)計）的意義:1通過微型計算機原理與應(yīng)用課程設(shè)計，使學(xué)生能夠進(jìn)一步理解微型計算機工作原理, 微型計算機的硬件結(jié)構(gòu)及微型計算機的應(yīng)用軟件編程。2要求學(xué)生能夠根據(jù)功能要求初步進(jìn)行硬件接口電路的設(shè)計，以及有關(guān)應(yīng)用程序的設(shè)計，使學(xué)生的軟件編程能力得到加強,對接口電路的綜合應(yīng)用能力有較大提高。3課程設(shè)計是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生在學(xué)習(xí)完本課程后綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識解決實際工程設(shè)計和應(yīng)用問題的能力、進(jìn)行工程實訓(xùn)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，它具有動手、動腦，理論聯(lián)系實際的特點，是培養(yǎng)在校工科大學(xué)生理論聯(lián)系

3、實際、敢于動手、善于動手和獨立自主解決設(shè)計實踐中遇到的各種問題能力的一種較好方法。 4通過課程設(shè)計實踐，不僅要培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力，檢驗學(xué)生對本門課學(xué)習(xí)的情況，更要培養(yǎng)學(xué)生在實際的工程設(shè)計中查閱專業(yè)資料、工具書或參考書，掌握工程設(shè)計手段和軟件工具，并能以圖紙和說明書表達(dá)設(shè)計思想和結(jié)果的能力。培養(yǎng)學(xué)生事實求是和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。5通過設(shè)計過程，要求學(xué)生熟悉和掌握微機系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計的方法、設(shè)計步驟，使學(xué)生得到微機開發(fā)應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練。讓學(xué)生獨立或集體討論設(shè)計題目的系統(tǒng)方案論證設(shè)計、編程、軟件硬件調(diào)試、查閱資料、繪圖、編寫說明書等問題，真正做到理論聯(lián)系實際，提高動手能力和分析問題、解決問

4、題的能力，實現(xiàn)由學(xué)習(xí)知識到應(yīng)用知識的初步過渡。通過本次課程設(shè)計使學(xué)生熟練的熟練掌握微機系統(tǒng)與接口擴展電路的設(shè)計方法，熟練應(yīng)用8086匯編語言編寫應(yīng)用程序和實際設(shè)計中的硬軟件調(diào)試方法和步驟，熟悉微機系統(tǒng)的硬軟件開發(fā)工具的使用方法。二、課程論文（設(shè)計）的主要內(nèi)容:結(jié)合微型計算機應(yīng)用系統(tǒng)的功能要求、硬件電路設(shè)計，進(jìn)行匯編語言程序設(shè)計，要求畫出程序流程圖，編寫完整的源程序，并經(jīng)上機調(diào)試完成。課程設(shè)計過程一般23人一組，各組完成的內(nèi)容不能雷同。要求每個學(xué)生（或小組）都要自己動手獨立設(shè)計完成一個典型的微機應(yīng)用小系統(tǒng)。設(shè)計題目可以在給出的參考題目中選，也可以自己選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計題目。三、課程論文（設(shè)計）的組織

5、與安排:設(shè)計題目的選題原則：根據(jù)教學(xué)大綱對本門課程的教學(xué)要求和所講授的課程內(nèi)容，結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)實驗設(shè)備和能力，按照課程設(shè)計的目的和作用所提出的要求，選擇符合教學(xué)內(nèi)容、符合學(xué)生水平、符合實驗室條件，綜合本門課的全部知識，難易適中，使學(xué)生能在規(guī)定的時間內(nèi)的通過集體討論、查閱資料后可以完成課題。所有的題目都要求以8086/8088為處理器，以所學(xué)過的常用接口芯片及存儲器為外圍擴展器件，軟、硬件結(jié)合，完成題目給定的設(shè)計任務(wù)，要求畫出正確的硬件電路并給出完整的程序清單。分組要求：每23人一組。通過1周的集中設(shè)計時間，在老師的指導(dǎo)下應(yīng)獨立完成規(guī)定的設(shè)計任務(wù)。四、課程論文（設(shè)計）的要求:課程設(shè)計報告的內(nèi)容主

6、要有：方案確定，硬件電路圖和設(shè)計說明，軟件設(shè)計清單和設(shè)計說明，要求軟件要有注釋，設(shè)計報告的書寫要求字跡清楚，語言流暢。 設(shè)計報告主要包括以下內(nèi)容： 1. 設(shè)計題目分析 2. 總體設(shè)計方案分析、討論 3. 硬件原理圖設(shè)計（用自動布線繪圖軟件最好），要有設(shè)計過程說明。 4. 軟件流程框圖及程序清單（匯編語言源程序必須加注釋說明）要有設(shè)計過程說明。 5. 設(shè)計總結(jié)和心得體會課程設(shè)計報告的基本內(nèi)容至少包括封面、正文、附錄三部分。課程設(shè)計報告要求統(tǒng)一格式，字體工整規(guī)范。 1、封面 封面內(nèi)容包括“微型計算機原理與應(yīng)用課程設(shè)計報告”、班級、姓名、學(xué)號以及完成日期等信息。 2、目錄3、正文 正文是實踐設(shè)計報告

7、的主體，具體由以下幾部分組成： （1）課程設(shè)計題目； （2）課程設(shè)計任務(wù)與要求； （3）設(shè)計過程（包括方案論證、設(shè)計原理、創(chuàng)新點以及采用的新技術(shù)等）； （4）硬件系統(tǒng)框圖與說明； （5）軟件主要模塊流程圖與說明； （6）工作總結(jié)（包括自己的收獲與體會；遇到的問題和解決的方法；技術(shù)實現(xiàn)技巧和創(chuàng)新點；作品存在的問題和改進(jìn)設(shè)想等）； 4附錄附錄1：電路原理圖附錄2：源程序及程序注釋附錄3：使用元器件一覽表（序號、名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量、備注）附錄4：參考文獻(xiàn)8255鍵盤及顯示接口設(shè)計用8255a的a口和b口作為20健的小鍵盤的接口，編寫程序，使得在小鍵盤上按下鍵后，微機屏幕上有相應(yīng)字符顯示出來，當(dāng)按

8、下r鍵時返回dos。設(shè)計原理：1、 鍵盤一般都是矩陣排列，行和列分別接微機的輸出、輸入端口，每個鍵都跨接在某行和某列上，當(dāng)鍵按下時，該行與該列短路。輸入的端口線一般都通過電阻上拉至高電平。識別鍵盤上的閉合鍵，常用的方法有行掃描法和行反轉(zhuǎn)法。2、 行掃描法：是使鍵盤的某一行輸出為低電平，其余行為高電平，然后讀取列值，如果行值中有某位為低電平，則表明行列交點處的鍵被按下；若為全高則再掃描下一行，直至掃完全部的行線為止。這樣便可知有否鍵按下，若有鍵按下，還可以知道是哪一行哪一列交點的鍵按下。3、 行反轉(zhuǎn)法識別閉合鍵，需要用可編程的并行接口。行線接一個并行口，先讓它工作于輸出方式，；列線接另一個并行口

9、，先讓它工作于輸入方式。編程使cpu通過輸出口向行線上全部送低電平，然后通過輸入口讀列線值，如果此時有某一鍵按下，則必定會使某一列線值為0。然后重新對并行口初始化編程，使行線接的端口為輸出口，并將剛讀得的列線值所接的并行口輸出，再讀取行線所接的輸入口，取得行線上的輸入值，那么，在閉合鍵所在的行線上的值必定為0。這樣，當(dāng)一個鍵被按下時，必定可讀得一對唯一的行值和列值。根據(jù)這一對行值和列值就可知哪一行哪一列的鍵被按下。4、 由于鍵內(nèi)部的機械簧片在鍵按下和釋放時會產(chǎn)生顫動，致使輸入端口線上呈現(xiàn)如圖（一）所示波形。圖中t1和t3分別為鍵閉合和斷開過程中的抖動期，呈現(xiàn)一串負(fù)脈沖，時間長短和開關(guān)的機械特性

10、有關(guān)，一般為1020ms之間，t2為閉合的穩(wěn)定期，其時間由操作員的按鍵動作所決定，一般為十分之幾秒。t0、t4為斷開期。為了保證cpu對鍵的一次閉合作一次且僅作一次處理，必須去抖動，在鍵的穩(wěn)定閉合或斷開期讀鍵的狀態(tài)。圖（一）克服抖動常用兩種方法，硬件與軟件法。在按鍵數(shù)較少時可用硬件方法。利用rs觸發(fā)器，使輸出得到?jīng)]有抖動的理想波形。實驗臺上的單脈沖電路就是采用硬件法消抖動的例子，如圖（二）。在按鍵數(shù)較多時一般采用軟件延時法，延遲到鍵態(tài)穩(wěn)定后再去讀鍵的狀態(tài)。單脈沖發(fā)生電路 圖（二）8255 鍵盤掃描及數(shù)碼管顯示線路圖功能描述: 鍵盤及數(shù)碼管顯示實驗，通過8255控制。8255的b口控制數(shù)碼管的段

11、顯示，a口控制鍵盤列掃描及數(shù)碼管的位驅(qū)動，c口控制鍵盤的行掃描。按下按鍵，該按鍵對應(yīng)的位置將按順序顯示在數(shù)碼管上。pa0pa7,pb0pb7,pc0pc7與其鍵盤及數(shù)碼管端口連接即可。鍵盤及數(shù)碼管顯示單元部分內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖如下：鍵盤及數(shù)碼管顯示單元部分內(nèi)部電路接線結(jié)構(gòu)圖使用元器件：電阻若干個，規(guī)格為1k,10k。正5v電源若干個。系統(tǒng)總線集成塊一個，8255a系統(tǒng)集成塊一個，鍵盤及顯示數(shù)碼管集成塊一個。74l37與非門2個，開關(guān)1個。流程圖見附錄一，程序見附錄二。課程設(shè)計總結(jié)：學(xué)了微型計算機原理與應(yīng)用這門課后，把學(xué)到的用于做此次課程設(shè)計。此次設(shè)計選用了“8255鍵盤及顯示接口設(shè)計”這個題目，題

12、目并不陌生，應(yīng)用道德知識卻比較多，所以單從課本上學(xué)到的東西無法嗎，滿足這樣的要求，只好查閱了其他資料后，歷經(jīng)一個星期終于順利完成，完成的效果還滿意，基本完成了課程設(shè)計的要求，并完成此份課程設(shè)計論文。設(shè)計中，碰到的問題還是比較多的。編程序是最大的問題。程序包括總線程序，8255a及鍵盤數(shù)碼管顯示的主程序。雖然有較多的參考資料，但畢竟和本次課程設(shè)計還是有區(qū)別，所以必須讀懂程序，然后修改程序，以達(dá)到自己設(shè)計的效果。另外，設(shè)計電路原理圖時也有些地方不知所措，系統(tǒng)總線和8255a及鍵盤數(shù)碼管顯示各個單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)的了解。雖然不用對電路模塊內(nèi)部進(jìn)行全方位的設(shè)計，但必須清楚內(nèi)部大概結(jié)構(gòu)，才知道如何進(jìn)行接線，在

13、這部分上參考了較多版本資料，最終由自己綜合設(shè)計而成。通過此次課程設(shè)計，把課堂上的理論知識很好的應(yīng)用到了設(shè)計中來，不僅對8255a鍵盤及顯示接口技術(shù)的知識有更多的了解，而且對這門課也認(rèn)識很多。并且希望通過此次設(shè)計能在日后學(xué)習(xí)中有所用處。參考資料：雷麗文等主編的微機原理與接口技術(shù)學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實驗鄒逢興主編的計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)實驗教程網(wǎng)上部分閱讀參考資料附錄一：程序流程圖8255a與小鍵盤接口程序流程圖ynyyn顯示提示信息開 始是結(jié)束符“r”嗎？調(diào)鍵盤掃描子程序開 始置a端口為輸出方式，b端口為輸入方式a輸出全“0”，從b口讀取列值列線全為“1”？保存列值，延時去抖動重置a端口為輸入方式，b端口為輸

14、出方式通過b端口輸出保存的列值，并送ah從a端口讀入行值并送al行列值（ax）取反后與健值表比較與表中碼相同嗎？在屏幕上顯示鍵入的字符重置a端口為輸出方式，b端口為輸入方式a口輸出全“0”，從b口讀入列值健釋放了嗎？保存鍵入字符于dl中（a）主程序（b）鍵盤掃描程序返回dos返回附錄二：程序設(shè)計程序如下：；pc8255asmpage 60,78pa55 equ 218hpb55 equ 219hp55ctl equ 21bhdata segmenttable dw 0101h,0102h,0104h,0108h,0110h,0120h,0140h,0180h dw 0201h,0202h,02

15、04h,0208h,0210h,0220h,0240h,0280h dw 0401h,0402h,0404h,0408h,0410h,0420h,0440h,0480h;字符碼表char db cdefba9845673210 rpmgmes db play any key in the small keyboard!,0ah,0dh db it will be on the screen! end with“r”,0ah,0dh,data ends stack segment stack stack db 100 dup(0)stack endscode segmentmain proc f

16、arassume cs:code,ds:datastart: mov ax,data mov ds,ax mov dx,offset mes mov ah,09 int 21h ;顯示信息ky: call key ;調(diào)鍵盤掃描子程序，dl=鍵入字符ascii碼 cmp dl,r ;dl=r,則返回dos jnz ky mov ax,4c00h ;if(dl)=r, return to dos int 21h retmain endpkey proc near ;鍵盤掃描子程序,字符ascii碼在dl中kst mov al,82h ;方式0，a口輸出，b口輸入 mov dx,p55ctl out

17、 dx,alwaitl: mov al,00 mov dx,pa55 ;a口輸出0 out dx,al mov dx,pb55 in al,dx ;讀b口得列值 cmp al,0ffh jz waitl ;無鍵按下，轉(zhuǎn)waitl push ax push ax mov cx,1000h ;延遲去抖動dly: loop dly mov dx,p55ctl mov al,90h ;方式0，a口輸入，b口輸出 out dx,al mov dx,pb55pop axout dx,al ;b口輸出列值mov dx,pa55in al,dx ;從a口讀入行值pop bx ;列值送ahmov ah,blnot ax ;行列值取反mov si,offset table ;si 指向鍵值表首址mov di,offset char ;di指向字符碼表首址mov cx,24tt: cmp ax,si ;與鍵值表比較 jz nn ;在表中 dec cx jz kst ;比較完，不相等轉(zhuǎn)kst add si,2 ;修改指針 in