微機(jī)原理課程設(shè)計

1、項目一 8279鍵盤顯示設(shè)計一.要求 編寫程序，以8279為鍵盤顯示核心，按下小鍵盤0f，在實驗機(jī)上led數(shù)碼管上對應(yīng)顯示0f，按實驗機(jī)上暫停鍵結(jié)束。二.目的1.學(xué)習(xí)在88系統(tǒng)中擴(kuò)展鍵盤顯示接口的方法。2.學(xué)習(xí)8279接口芯片的編程。三.電路連線8279鍵盤顯示電路連線圖如圖1所示。圖1 8279鍵盤顯示電路連線圖cs8279已固定接至238h孔，模塊中的十個短路套都套8279側(cè)。一、 8279的功能及工作原理 8279是intel公司生產(chǎn)的通用可編程鍵盤和顯示器io接口部件。利用8279，可實現(xiàn)對鍵盤顯示器的自動掃描，并識別鍵盤上閉合鍵的鍵號，不僅可以大大節(jié)省cpu對鍵盤顯示器的操作時間，從

2、而減輕cpu的負(fù)擔(dān)，而且顯示穩(wěn)定，程序簡單，不會出現(xiàn)誤動作，由于這些優(yōu)點(diǎn)，8279芯片日益被設(shè)計者所采用。1 8279的引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)8279的引腳如圖1所示。8279主要由下列部件組成，各部件的作用以及引腳的作用如下： (1) io控制和數(shù)據(jù)緩沖器 雙向的三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器將內(nèi)部總線和外部總線dbo db7，用于傳送cpu和8279之間的命令，數(shù)據(jù)和狀態(tài)。 為片選信號。當(dāng)為低電平時，cpu才選中8279讀寫。 a。用以區(qū)分信息的特性。當(dāng)a。為1時，cpu寫入8279的信息為命令，cpu從 8279讀出的信息為8279的狀態(tài)。當(dāng)a。為0時，io信息都為數(shù)據(jù)。圖1 8279的引腳圖 (2) 控制邏輯

3、 控制與定時寄存器用以寄存鍵盤及顯示器的工作方式，鎖存操作命令，通過譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，使8279的各個部件完成一定的控制功能。 定時控制含有一些計數(shù)器，其中有一個可編程的5位計數(shù)器，對外部輸入時鐘信號進(jìn)行分頻，產(chǎn)生100khz的內(nèi)部定時信號。外部時鐘輸入信號的周期不小于500ns。 (3) 掃描計數(shù)器 掃描計數(shù)器有兩種輸出方式。一種為外部譯碼方式(也稱編碼方式)，計數(shù)器以二進(jìn)制方式計數(shù)，4位計數(shù)狀態(tài)從掃描線sl。sl3輸出，經(jīng)外部譯碼器譯碼出16位掃描線，另一種為內(nèi)部譯碼方式(也稱譯碼方式)，即掃描計數(shù)器的低二位經(jīng)片內(nèi)譯碼器譯碼后從sl。一sl3輸出。 (4) 鍵輸入控制 這個部件完成對

4、鍵盤的自動掃描，鎖存rl。rl7的鍵輸入信息，搜索閉合鍵，去除鍵的抖動，并將鍵輸入數(shù)據(jù)寫入內(nèi)部先進(jìn)先出(fifo)的存儲器ram。(5)fifo ram和顯示緩沖器ram 8279具有8個先進(jìn)先出(fifo)的鍵輸入緩沖器，并提供16個字節(jié)的顯示緩沖器ram。 8279將段碼寫入顯示緩沖器ram，8279自動對顯示器掃描，將其內(nèi)部顯示緩沖器ram中的數(shù)據(jù)在顯示器上顯示出來。 irq為中斷請求輸出線，高電平有效。當(dāng)fifo ram緩沖器中存有鍵盤上閉合鍵的編碼時，irq線升高，向cpu請求中斷，當(dāng)cpu將緩沖器中的輸入鍵的數(shù)據(jù)全部讀取時，中斷請求線下降為低電平； shift、cntlstb為控制

5、鍵輸入線，由內(nèi)部拉高電阻拉成高電平，也可由外部控制按鍵拉成低電平。 rl。rl7為反饋輸入線，作為鍵輸入線，由內(nèi)部拉高電阻（或稱為上拉電阻）拉成高電平，也可由鍵盤上按鍵拉成低電平。 sl。sl3為掃描輸出線，用于對鍵盤顯示器掃描。 out b。-3、outa。-3為顯示段數(shù)據(jù)輸出線，可分別作為兩個半字節(jié)輸出，也可作為8位段數(shù)據(jù)輸出口，此時outb。為最低位，outa3為最高位。 bd為消隱輸出線，低電平有效，當(dāng)顯示器切換時或使用顯示消隱命令時，將顯示消隱。 reset為復(fù)位輸入線，高電平有效。當(dāng)reset輸入端出現(xiàn)高電平時，8279被初始復(fù)位。 2 8279的操作命令字 cpu通過對8279編

6、程(將命令字寫入8279)來選擇其工作方式。8279的操作命令字簡述如下： (1) 鍵盤顯示器方式設(shè)置命令字 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0000ddkkk高三位d7d6d5位為特征位000，d4d3兩位用來設(shè)定顯示方式，其定義如下：d4 d3顯示方式0 08個字符顯示左邊輸入0 116個字符顯示左邊輸入1 08個字符顯示右邊輸入1 116個字符顯示右邊輸入 8279最多可用來控制led顯示器顯示16位，當(dāng)顯示位數(shù)超過8位時，均須設(shè)定為16位字符顯示。顯示器的每一位對應(yīng)一個8位的顯示緩沖器ram單元。cpu將顯示數(shù)據(jù)寫入緩沖器時有左邊輸入和右邊輸入兩種方式。左邊輸入是較簡單的方

7、式，地址為015的顯示緩沖器ram單元分別對應(yīng)于顯示器的0(左)位15(右)位。cpu依次從0地址或某一個地址開始將段數(shù)據(jù)寫入顯示緩沖器。當(dāng)16個顯示緩沖器都已寫滿時(從0地址開始寫，寫了16次)，第17次寫，再從0地址開始寫入。 右邊輸入方式是移位輸入方式，輸入數(shù)據(jù)總是寫入右邊的顯示緩沖器，數(shù)據(jù)寫入顯示緩沖器后，原來緩沖器的內(nèi)容左移一個字節(jié)，原最左邊顯示器緩沖器的內(nèi)容被移出。 在右邊輸入方式中，顯示器的各位和顯示緩沖器ram的地址并不是對應(yīng)的。若選用內(nèi)部譯碼的鍵掃描方式，字符顯示器只接4位。d2d1d。為鍵盤工作方式選擇位，如下表，d2 d1 d。操 作 方 式0 0 0外部譯碼鍵掃描方式，

8、雙鍵互鎖0 0 1內(nèi)部譯碼鍵掃描方式， 雙鍵互鎖0 1 0外部譯碼鍵掃描方式， n鍵依次讀出0 1 1內(nèi)部譯碼鍵掃描方式，n鍵依次讀出1 0 0外部譯碼掃描傳感器矩陣方式1 0 1內(nèi)部譯碼掃描傳感器矩陣方式1 1 0選通輸入方式，外部譯碼鍵掃描方式1 1 1選通輸入方式，內(nèi)部譯碼鍵掃描方式 當(dāng)設(shè)定為外部譯碼工作方式時，內(nèi)部計數(shù)器作二進(jìn)制計數(shù)，四位二進(jìn)制計數(shù)器的狀態(tài)從掃描線sl。-sl3輸出，然后在外部進(jìn)行譯碼，最多可為鍵盤顯示器提供16根掃描線(16選1)。 當(dāng)設(shè)定為內(nèi)部譯碼工作方式時，內(nèi)部掃描計數(shù)器的低2位被譯碼后，再由slosl3輸出，即此時slosl3已經(jīng)是4選1的譯碼信號了。顯然當(dāng)設(shè)定

9、為譯碼方式時，掃描位數(shù)最多為4位。 雙鍵互鎖就是當(dāng)鍵盤中同時有兩個以上的按鍵被按下對，任何一個鍵的編碼信息均不能進(jìn)入fifo ram中，直至僅剩下一鍵保持閉合時，該鍵的編碼信息方能進(jìn)入fifo，這種工作方式可以避免部分誤操作信號進(jìn)入計算機(jī)。 n鍵依次讀出的工作方式時，各個鍵的處理都與其它鍵無關(guān)，按下一個鍵時，片內(nèi)去抖動電路等待兩個鍵盤掃描周期，然后檢查該鍵是否仍按著。如果仍按著，則該鍵編碼就送入fifo ram中。一次可以按下任意個鍵，其它的鍵也可被識別出來并送入fifo ram中。如果同時按下多個鍵，則按鍵盤掃描過程發(fā)現(xiàn)它們的順序進(jìn)行識別，并 送入fiforam中。 選通輸入的工作方式時，r

10、lo-7作為選通輸入口，cntlstb作為選通信號輸入端。這是只選用顯示器沒有鍵盤的工作方式。掃描傳感器矩陣的工作方式，是指片內(nèi)的去抖動邏輯被禁止掉，傳感器的開關(guān)狀態(tài)直接輸入fifo ram中，雖然這種方式不能提供去抖動的功能，但有下述優(yōu)點(diǎn)：cpu知道傳感器閉合多久，何時釋放，在傳感器掃描的工作方式下，每當(dāng)檢測到傳感器信號(開或閉)改變時，中斷線上的irq就變?yōu)楦唠娖?，在外部譯碼掃描時，可對8×8矩陣開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行掃描，在內(nèi)部譯碼掃描時，可對4×8矩陣開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行掃描。（2） 時鐘編程命令字 8279的內(nèi)部定時信號由外部的輸入時鐘經(jīng)過分頻后產(chǎn)生，分頻系數(shù)由時鐘編程命令字確定

11、，時鐘編程命令字格式如下： d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0001pppppd7 d6d5=001為時鐘編程命令字的特征位。d4 d3 d2 d1 d0為分頻系數(shù)，可在231次分頻中進(jìn)行選擇，將進(jìn)入8279的時鐘頻率進(jìn)行n次分頻后，可獲得8279內(nèi)部所需的100khz的時鐘。內(nèi)部時鐘頻率的高低控制著掃描時間和鍵盤去抖動時間的長短，在8279內(nèi)部時鐘為100khz時，則掃描時間為5.1ms，去抖動時間為10.3ms。如果進(jìn)入 8279的時鐘頻率為2mhz，要獲得100khz的內(nèi)部時鐘信號，則需要20分頻，即 ppppp=10100b=20 (3) 讀fifo ram命令字 d7 d

12、6 d5 d4 d3 d2 d1 d0010aixaaa高3位010為特征位，該命令只在傳感器方式時使用。在cpu讀傳感器ram之前，必須用這條命令來設(shè)定傳感器ram中的8個地址（每個地址一個字節(jié)）。 d2 d1 d0 (aaa)為8個字節(jié)地址的起始地址，d4(ai)為多次讀時的地址自動增量標(biāo)志，在鍵掃描方式中；ai，aaa均被忽略，cpu讀鍵輸入數(shù)據(jù)時，總是按先進(jìn)先出的規(guī)律讀出，直至輸入鍵全部讀出為止。在傳感器矩陣掃描中，若ai=1 cpu則從起始地址開始依次讀出，每次讀出后地址自動加1，而不必重新設(shè)置讀fifo/傳感器ram命令；ai=0時，cpu僅讀出一個單元的內(nèi)容。 在鍵盤工作方式中，

13、由于讀出操作嚴(yán)格按照先入先出順序，因此，不需使用這條命令。 (4) 寫顯示緩沖器ram命令字 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0100aiaaaa高3位100為該命令字的特征位，該命令給出了顯示緩沖器ram的地址信息，當(dāng)cpu執(zhí)行寫顯示緩沖器ram時，首先用該命令字給出要寫入的顯示緩沖器ram地址，四位二進(jìn)制代碼aaaa可用來尋址顯示緩沖器ram的16個存儲單元。若ai=1，則cpu在第一次寫入時須給出地址外，以后每次寫入，地址自動加1，直至所有顯示緩沖器ram全部寫畢。若ai=0，則每次寫入時需要指出一個地址。實際上每一個顯示緩沖器ram單元對應(yīng)著一個字符顯示位。(5) 讀顯示緩

14、沖器ram命令字 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0011aaaaa在cpu讀顯示數(shù)據(jù)(檢查)之前必須先輸出讀顯示緩沖器ram的命令。d7 d6d5= 011是該命令字的特征位。四位二進(jìn)制代碼aaaa用來尋址顯示緩沖器ram的一個緩沖單元。ai為自動增量標(biāo)志，若ai=1，則cpu每次讀出后，地址自動加1。 (6) 顯示屏蔽消隱命令字 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0101xiwaiwbblablb高3位101為該命令字的特征位。iwa和iwb分別用以屏蔽a組和b組顯示緩沖器ram。在雙4位顯示器使用時，即outa0-3和outbo-3獨(dú)立地作為兩個半字節(jié)輸出時，可改寫

15、顯示緩沖器ram中的低半字節(jié)而不影響高半字節(jié)的狀態(tài)(d3=1)，反之 d2=1時可改寫高半字節(jié)而不影響低半字節(jié)。 bl位是消隱特征位，要消隱兩組顯示輸出，必須使d。、dl同時為1，bl=0時則恢復(fù)顯示。 (7) 清除命令字 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0110cdcdcdcfca該命令字用來消除fifo ram和顯示緩沖器ram。其中d4 d3 d2 (cd)三位用來設(shè)定消除顯示緩沖器ram的方式，其定義如下：cf（d1）位用來置空fifo ram，當(dāng)d1=1時，執(zhí)行清除命令后，fifo ram被置空，使中斷輸出線irq復(fù)位；同時傳感器ram的讀出地址也被置0。d4 d3 d2

16、 消除顯示緩沖器ram的方式1 0 x將顯示ram全部清01 1 0將顯示ram全部消20h1 1 1將顯示ram全部置10 x x不清除 ca(do)是總清除的特征位，它兼有cd和cf的聯(lián)合效用。當(dāng)ca=1時，對顯示ram的清除方式由d3和d2的編碼確定。清除顯示緩沖揣ram大約需100s時間，在此時間，cpu不能向顯示緩沖器arm寫入數(shù)據(jù)。（8）結(jié)束中斷/錯誤方式設(shè)置命令3狀態(tài)字節(jié) 8279的狀態(tài)字節(jié)用于鍵輸入和選通輸入方式中，指出fifo ram中的字符個數(shù)和是否出錯，狀態(tài)字的格式如下： d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0dus/eoufnnn d2 d1 d0表示fifo

17、ram中數(shù)據(jù)的個數(shù)。 d3在f=1時，表示fiforam已滿(存有8個鍵入數(shù)據(jù))。 d4在fifo ram中沒有輸入字符時，cpu對fifo ram讀則置“1”。 d5當(dāng)fifo已滿，又輸入一個字符時發(fā)生溢出置“1”。 d6的se用于傳感器矩陣輸入方式，幾個傳感器同時閉合時置“1”。 d7在清除命令執(zhí)行期間該位為“1”，d7為1時對顯示ram寫操作無效。 4 輸入數(shù)據(jù)格式 在鍵掃描方式中，鍵輸入數(shù)據(jù)格式如下： d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0cnhlshiftscanscanscanreturnreturnreturn d2d0指出輸入鍵所在的列號(rl0-7狀態(tài)確定)。 d5d

18、3指出輸入鍵所在的行號(掃描計數(shù)值)。 d6控制鍵shift的狀態(tài)。（內(nèi)部上拉，按下為0）d7控制鍵cntl的狀態(tài)， （內(nèi)部上拉，按下為0） 控制鍵cntl，shift為單獨(dú)的開關(guān)鍵。cntl與其它鍵連用作特殊命令鍵，shift可作為上下檔控制鍵。當(dāng)shift接按鍵(對地)，可與鍵盤(8x 8)配合，使鍵盤各鍵具有上、下鍵功能，這樣鍵盤可擴(kuò)充到128個鍵。cntl線可接一鍵用作控制鍵，這樣，最多可擴(kuò)充到256鍵。在傳感器掃描方式或選通輸入方式中，輸入數(shù)據(jù)即為rl0rl7的輸入狀態(tài)。 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0rl7rl6rl5rl4rl3rl2rl1rl。程序框圖 按程序流

19、程圖2編制實驗程序，輸入源程序， 匯編、鏈接程序，執(zhí)行程序，檢查結(jié)果。圖2 程序流程圖z8279 equ 239hd8279 equ 238hledmod equ 00 ;左邊輸入,八位顯示外部譯碼八位顯示ledfeq equ 38h ;掃描頻率code segmentassume cs:code,ds:codestart: ;初始化 push cs pop ds mov dx,z8279 mov al,ledmod out dx,al mov al,ledfeq out dx,al mov dx,d8279 mov al,7fh out dx,al mov dx,d8279 mov al,7

20、fh out dx,al mov dx,d8279 mov al,7dh out dx,al mov dx,d8279 mov al,7fh out dx,al mov dx,d8279 mov al,70h out dx,al mov dx,d8279 mov al,5eh out dx,al mov dx,d8279 mov al,79h out dx,al mov dx,d8279 mov al,77h out dx,al ;以上為寫(aedk8688) nop mov dx,z8279 mov al,0c2h out dx,al ;置空fifo寄存器 waiit: nop in al,

21、dx mov bl,al and al,80h cmp al,80h je waiit ;fifo正在清除期間則跳轉(zhuǎn)等待 mov al,bl and al,0fh cmp al,00h je waiit ;無鍵按下則等待 mov al,40h ;寫 讀fifo ram命令字 out dx,al mov dx,d8279 ;讀入fifo ram內(nèi)容 in al,dx nop cmp al,15h ;是結(jié)束符則結(jié)束 je fini nop ;查表,將鍵碼放入al中 lea bx,led xlat mov dx,d8279 ;將al中內(nèi)容寫到數(shù)碼管上 out dx,al mov dx,z8279 ;

22、清fifo ram寄存器 mov al,0c2h out dx,al jmp waiit ;等待下一次鍵輸入fini: mov dx,z8279 ;清fifo寄存器并關(guān)蜂鳴器 mov al,0c2h out dx,al jmp $led db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,77h,7ch,39h db 5eh,79h,71h code endsend start 溫度控制程序csad equ 208hz8279 equ 239hd8279 equ 238hz8255 equ 21ehz8255a equ 218hz8255c equ 21chl

23、edmod equ 00 ;左邊輸入,八位顯示外部譯碼八位顯示ledfeq equ 38h ;掃描頻率ledcls equ 0c1h;清除顯示ramreadkb equ 40hcount equ 8code segmentassume cs:code,ds:codestart: push cs pop ds ;指定si到8100：1000，存放臨時溫度值 mov si,1000h mov dx,z8255 ;設(shè)置a口為輸入,c口為輸出 mov al,92h out dx,al mov dx,z8255c mov al,0ffh out dx,al call delay call delay m

24、ov dx,z8279 ;初始化8279 mov al,ledmod out dx,al mov al,ledfeq out dx,al mov al,ledcls out dx,al mov al,0 mov si,albegin: mov bx,0 mov cl,count mov ch,0bb: mov dx,csad ;采樣a/d值 mov ax,0 out dx,al call delay in al,dx adc bx,ax ;求平均值 loop bb mov ax,bx rcr ax,1 rcr ax,1 rcr ax,1 call changtobcd ;轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制的溫度值

25、push ax call dis call set_t pop ax mov bl,si cmp al,bl ja down ;輸入值與實際值比較,小于則加熱,大于則停止加熱 mov al,0h jmp updown: mov al,40hup: mov dx,z8255c out dx,al jmp beginset_t proc near call read_key cmp al,0 jnz the_key jmp in_endthe_key: mov al,bl cmp al,0dh ;if being 'd'key, start to set jz st_k jmp i

26、n_endst_k: call read_key cmp al,0ffh jnz st_k %h: mov al,bl mov ch,bl cmp al,0ah jnc st_k call dis_char1st_l: call read_key cmp al,0ffh jnz st_l%l: mov al,bl mov cl,bl cmp al,0ah jnc st_l call dis_char2rd_e: call read_key cmp al,0ffh jnz rd_e mov al,bl cmp al,0eh jnz rd_eend_st: mov al,ch mov bl,cl

27、mov cl,4h ror al,cl add al,bl mov si,alin_end: retset_t endpread_key proc near mov dx,z8279 in al,dx ;讀8279狀態(tài) and al,07h ;屏蔽d7-d3 jnz getval ;判斷是否有鍵輸入 mov al,0h ;置標(biāo)志(無鍵輸入) jmp nkbhitgetval: mov al,readkb ;讀 fifo ram 命令 out dx,al mov dx,d8279 in al,dx ;讀鍵 and al,3fh ;屏蔽 shift 和 ctrl 鍵 mov bl,al ;置返回鍵

28、值 mov al,0ffh ;置標(biāo)志(有鍵輸入)nkbhit: ret read_key endpdelay proc near push cx mov cx,0f00h loop $ pop cx ret delay endpchangtobcd proc near ;bcd碼轉(zhuǎn)換子程序 mov bl,3 mul bl mov bl,10 div bl aam ;非壓縮bcd碼乘法調(diào)整指令 mov bl,al mov al,ah mov cl,04h ror al,cl xor al,bl retchangtobcd endpdis_char1 proc near push ax mov d

29、x,z8279 mov al,91h out dx,al pop ax lea bx,led xlat mov dx,d8279 out dx,al retdis_char1 endpdis_char2 proc near push ax mov dx,z8279 mov al,90h out dx,al pop ax lea bx,led xlat mov dx,d8279 out dx,al retdis_char2 endpdis proc near ;顯示子程序 mov bl,al ;將al中內(nèi)容寫到數(shù)碼管上 and al,0fh push ax mov dx,z8279 mov al

30、,96h out dx,al pop ax push bx lea bx,led xlat pop bx mov dx,d8279 out dx,al call delay mov al,bl mov cl,04h ror al,cl and al,0fh lea bx,led xlat mov dx,d8279 out dx,al call delay call delay ret dis endpled db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,77h,7ch,39h code endsend start小結(jié)項目二 溫度控制設(shè)計要求編制程序，將溫度控制在某一設(shè)定值。目的學(xué)會溫度控制的一種方法。電路及連線溫度控制電路連線圖如圖3所示。圖3 溫度控制電路