微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告/項(xiàng)目名稱：十進(jìn)制數(shù)計(jì)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)名稱f:計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)（交通信息工程）學(xué)生 ：俊(201324020311) 教師：馬榮貴2016年1月1日一、項(xiàng)目名稱及要求 31項(xiàng)目名稱 32項(xiàng)目要求 3二、項(xiàng)目背景及設(shè)計(jì)目的 31項(xiàng)目背景 32項(xiàng)目目的 3三、設(shè)計(jì)思路31總體設(shè)計(jì)思路 32設(shè)計(jì)流程圖 4四、項(xiàng)目方案及原理圖 51項(xiàng)目方案 52并行接口 8255A 53鍵盤輸入模塊 64 LED數(shù)碼管輸岀模塊 75原理圖設(shè)計(jì) 8五、結(jié)果與分析81實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象 82現(xiàn)象分析 8六、總結(jié)及體會 9七、附錄91參考文獻(xiàn) 92源代碼 9、項(xiàng)目名稱及要求1項(xiàng)目名稱十進(jìn)制數(shù)計(jì)算器的設(shè)計(jì)

2、與實(shí)現(xiàn)2項(xiàng)目要求運(yùn)用學(xué)過的微機(jī)原理與接口技術(shù)課程以及本學(xué)期的上機(jī)實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)， 根據(jù)題目設(shè)計(jì)要求進(jìn)行軟硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，從而加深對本課程知識 點(diǎn)的理解。通過具體項(xiàng)目的實(shí)踐，來提高學(xué)生的動手能力以及實(shí)時(shí)解決問 題的能力，使學(xué)生綜合能力得到顯著提升。本課題要求學(xué)生熟練運(yùn)用并行接口 8255A芯片、4*4鍵盤輸入模塊以及LED 數(shù)碼管輸出模塊的工作原理以及相應(yīng)元件驅(qū)動程序的編寫。要求通過4*4鍵盤輸入，LED數(shù)碼管顯示來完成簡單計(jì)算器的功能（加減 乘除操作）、項(xiàng)目背景及設(shè)計(jì)目的1項(xiàng)目背景大學(xué)課程設(shè)計(jì)是為了輔助學(xué)生加深對本課程的理論知識的理解和提高。通 過動手完成實(shí)際的項(xiàng)目設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，減小理論與實(shí)

3、踐的距離，讓同學(xué)對實(shí) 際項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的流程有個(gè)大體的感受。通過合作完成項(xiàng)目，提高同學(xué)的合作 意識，以及模塊化設(shè)計(jì)理念。2項(xiàng)目目的通過十進(jìn)制數(shù)計(jì)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，了解proteus軟件使用；熟練掌握原理圖的設(shè)計(jì)方法知道各硬件的功能以及電路實(shí)現(xiàn)三、設(shè)計(jì)思路1總體設(shè)計(jì)思路4*4鍵盤輸入模塊：鍵盤“ 09”對應(yīng)數(shù)字09鍵盤“ A”對應(yīng)符號“ +”鍵盤“ B”對應(yīng)符號“-”鍵盤“C”對應(yīng)符號“* ”鍵盤“ D”對應(yīng)符號“ / ”鍵盤“ E”對應(yīng)符號“ CE鍵盤“ F”對應(yīng)符號“=”并行接口 8255AA 口用于LED數(shù)碼管的段碼輸出 B 口用于LED數(shù)碼管的位碼輸出C 口用于4*4鍵盤的輸入LED數(shù)碼管輸出

4、模塊：8255A中A 口中的段碼顯示采用動態(tài)顯示的方式，將并行接口2設(shè)計(jì)流程圖開始初始化四、項(xiàng)目方案及原理圖1項(xiàng)目方案先設(shè)計(jì)原理圖，然后用PCB布線仿真，最后去實(shí)驗(yàn)室用實(shí)驗(yàn)器材實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)2并行接口 8255A并行接口 8255A8255A是通用可編程并行接口芯片，是有40個(gè)引腳的雙列直插式組件， 其基本功能為：8255A接口芯片有3個(gè)8位并行輸入/輸出端口，可利用編程 方法設(shè)置3個(gè)端口是作為輸入端口還是輸出端口；8255A能適應(yīng)CPU與 I/O接口之間的多種數(shù)據(jù)傳送方式的要求，如無條件傳送、查詢方式傳送、中 斷方式傳送。與此相對應(yīng)，8255A設(shè)置了方式0、方式1以及方式2；8255A的C 口比較

5、特殊，除作為數(shù)據(jù)口之外，在工作方式1和方式2下, 它的部分信號線被分配作為專用的聯(lián)絡(luò)應(yīng)答信號。8255A引腳圖：DO皿0 D1PPID2PA2D3DTD5臥躲D63RAWRD-&2.S 5AP班WRPB1ADPB2*1AlPB-1E5CTPB4CSPBSPB6-GNDPB”PC4PSPC&PClPC6PC2PPC7P08255A的工作原理：方式0基本輸入輸出方式；方式1選通式輸入/輸出方式；方式2:雙向選通輸入/輸出方式。8255的控制字：工作方式選擇控制字，D7D0空制位的含義見下圖:本實(shí)驗(yàn)中使8255端口 C高四位（PC7-PC4與鍵盤掃描行連接，低四位 （PC0-PC3與鍵盤掃描列連接，

6、B 口低四位（PB0-PB3用于控制數(shù)碼管 位碼，端口 A輸出段碼信號用于控制數(shù)碼管對鍵盤數(shù)值的顯示。3鍵盤輸入模塊4*4鍵盤：矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它是用 4條I/O線作為行線，4條I/O線作 為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每一個(gè)交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個(gè)按鍵。這 樣鍵盤中按鍵的個(gè)數(shù)是4X 4個(gè)。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能夠有效地提高單片 機(jī)系統(tǒng)中I/O 口的利用率。4*4鍵盤的電路實(shí)現(xiàn):4 LED數(shù)碼管輸出模塊LED數(shù)碼管：8段數(shù)碼顯示管用于一般的狀態(tài)或數(shù)字的顯示 共陰極對應(yīng)字符的段碼表：顯示字形dpgfedcba段碼0001111113fh10000011006h201011o115bh3010

7、011114fh40110011066h5011011016dh6011111017dh70000011107h8011111117fh9011011116fh.1000000080hV001111103eh5原理圖設(shè)計(jì)五、結(jié)果與分析1實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象2現(xiàn)象分析由于LED顯示是動態(tài)的，就沒有以圖片的方式展示，不過在電子版的報(bào)告 中，現(xiàn)象視頻在附錄文件中。上述現(xiàn)象包含加減乘除以及混合運(yùn)算的演示 其中已經(jīng)演示了包含高于兩位十進(jìn)制數(shù)、負(fù)數(shù)的運(yùn)算。六、總結(jié)及體會這次實(shí)驗(yàn)真是一波三折，剛開始我的選題是8259的級聯(lián)，我和我的小組成 員已經(jīng)將實(shí)驗(yàn)的流程以及具體實(shí)施方案規(guī)劃好了。但是由于臨時(shí)的變動了 選題，我們開始

8、重新設(shè)計(jì)，利用課余時(shí)間陸陸續(xù)續(xù)的完成了整個(gè)設(shè)計(jì)流程。 至般設(shè)的第一天，我們開始連線，以及將驅(qū)動程序?qū)懭?，但是測試的時(shí)候 出現(xiàn)各種問題，比如說顯示不正常，屏幕閃爍太頻繁。我們晚上回去思考， 第二天重新調(diào)試，得到了預(yù)期的結(jié)果。由于課設(shè)的時(shí)間還沒有結(jié)束，我們 又將其功能進(jìn)行了擴(kuò)展：可以實(shí)現(xiàn)多位計(jì)算器，可實(shí)現(xiàn)負(fù)數(shù)運(yùn)算，可實(shí)現(xiàn) 連續(xù)運(yùn)算。不足的地方在于，沒有實(shí)現(xiàn)對不同級別運(yùn)算的先后順序的判斷。七、附錄1參考文獻(xiàn)微機(jī)原理與接口技術(shù)，郭蘭英等編著，清華大學(xué)，2006年 C+語言程序設(shè)計(jì)（第四版），麗等編著，清華大學(xué)，2010年 TPC-ZK產(chǎn)品說明，清華大學(xué)器材部編寫，清華大學(xué)，2008年2源代碼實(shí)驗(yàn)名稱:

9、云算著器 */實(shí)驗(yàn)容：實(shí)現(xiàn)加減乘除運(yùn)算*/ 作: 俊 豐予翔 */時(shí)間:2015-11-21* */#in clude#in clude#i nclude ApiExusb.h#pragma comme nt(lib,ApiExusb.lib)char Ied18=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00,0x40;/* 0F 無字符 負(fù)號 */void toshu(byte *a,int &shu1)/*將數(shù)組a中的字符轉(zhuǎn)化為一個(gè)數(shù)*/if(a3=16)shu 1=

10、0;else if(a2=16)shu1=a3;else if(a1=16)shu1=a3+10*a2;else if(a0=16)shu1=a3+10*a2+100*a1;else shu1=a 3+10*a2+100*a1+1000*a0;void shuto(byte* a,int shu1)/*將一個(gè)數(shù)的各個(gè)位轉(zhuǎn)化到數(shù)組a中*/int fuhaol;if(shu10)fuhao1=-1;shu1=-shu1;a0=shu1/1000%10;/*保證溢出的時(shí)候仍能正常顯示低位*/a1=shu1/100%10;a2=shu1/10%10;a3=shu1%10;if(a0=0&a1=0&a2

11、=0&a3=0)a0=16;a1=16;a2=16;a3=0;else if(a0=0&a1=0&a2=0)a0=16;a1=16;a2=16;if(fuhao10)a2=17;else if(a0=0&a1=0)a0=16;a1=16;if(fuhao10)a1=17;else if(a0=0)a0=16;if(fuhao1=0&i!=OxOf)/*只有四個(gè)led數(shù)碼管，通過查看a 口來判斷是否有鍵按下*/i=data;Sleep(50);PortWriteByte(0x28b,0x88);PortWriteByte(0x28a,0xf0);PortReadByte(0x28a,&data)

12、;Sleep(20);i=i|data;if(ll=1 &k=3)a0=16;a1=16;a2=16;a3=0;if (i=0x77)ak=0;pri ntf(0);Sleep(1000);/*鍵和對應(yīng)的功能*/else if(i=0x7b)l=1;pri ntf(1);ll=0;else if(i=0x7d)l=2;pri ntf(2);ll=0;else if(i=0x7e)l=3;pri ntf(3);ll=0;else if(i=0xb7)l=4;pri ntf(4);ll=0;else if(i=0xbb)l=5;pri ntf(5);ll=0;else if(i=0xbd)l=6;

13、pri ntf(6);ll=0;else if(i=0xbe)l=7;pri ntf(7);ll=0;else if(i=0xd7)l=8;pri ntf(8);ll=0;else if(i=0xdb)l=9;pri ntf(9);ll=0;else if(i=0xdd)prin tf(+);toshu(a,shu1);jisua n( shu1,shu2,fuhao);shu2=shu1;shuto(a,shu2);fuhao=+;k=4;ll=1;else if(i=0xde)prin tf(-);toshu(a,shu1);jisua n( shu1,shu2,fuhao);shu2=s

14、hu1;shuto(a,shu2);fuhao二-;k=4;11=1;else if(i=0xe7) prin tf(*);toshu(a,shu1);jisua n( shu1,shu2,fuhao); shu2=shu1;shuto(a,shu2); fuhao=*;k=4;ll=1;else if(i=0xeb) prin tf(/);toshu(a,shu1);jisua n( shu1,shu2,fuhao); shu2=shu1;shuto(a,shu2); fuhao=/;k=4;ll=1;else if(i=0xed)shu1=0;shu2=0; fuhao=+;shuto(a,shu2);k=