微機(jī)原理于接口課程設(shè)計 電子報警器

1、高科學(xué)院微機(jī)計算機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計課程設(shè)計名稱：電子報警器專業(yè)班級：機(jī)械二班學(xué)生姓名：嚴(yán)國鋒學(xué)號：2012030255指導(dǎo)教師：陸麗設(shè)計時間：2014121320411219設(shè)計內(nèi)容與要求設(shè)計思想教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連線所用芯片工作原理實(shí)驗(yàn)連線圖程序流程圖程序源代碼一、設(shè)計內(nèi)容與要求設(shè)計制作一個電子防盜器件。具體要求：按動鍵盤某任一數(shù)字鍵使得內(nèi)揚(yáng)聲器發(fā)出警報聲，使得8個LED指示燈忽明忽暗，并通過液晶顯示器顯示相關(guān)警報信息。程序運(yùn)行后，觸動鍵盤上的數(shù)字鍵，8個LED不停光閃，光閃周期為2秒，同時在液晶顯示器上顯示相應(yīng)的警報信息；程序按CTRL+C推出后聲不響光不閃。根據(jù)設(shè)計任務(wù)和要求，在設(shè)計前必

2、須對微機(jī)原理與接口技術(shù)中的8255和8253芯片熟悉了解和掌握。設(shè)計中主要要完成的是發(fā)聲報警和發(fā)光報警這兩個部分功能，故在程序設(shè)計中只要設(shè)計觸動鍵盤重的數(shù)字鍵即8個LED不停光閃，同時內(nèi)揚(yáng)聲器發(fā)出警報聲，且在屏幕上顯示警報信息。在設(shè)計發(fā)聲報警時利用了8253可編程定時定時記數(shù)器。在設(shè)計發(fā)光報警時利用了8255芯片。在程序設(shè)計中利用INT10H實(shí)現(xiàn)在屏幕上顯示相關(guān)的警報信息。二、設(shè)計思想在設(shè)計發(fā)聲報警時利用了8253可編程定時定時記數(shù)器。在設(shè)計發(fā)光報警時利用了8255芯片，在一個時間間隔里小燈循環(huán)閃動代表正在報警。三教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連線+5vOPCLK1.1625MHZ四、所用芯片工作原理8255是

3、可編程I/O口擴(kuò)展芯片。對8255輸入不同的指令可改變I/O口的工作方式。8255與單片機(jī)系統(tǒng)連接方式簡單，工作方式由程序設(shè)定，圖2為8255的引腳圖。8255內(nèi)部有4個寄存器：分別為寄存器A、B、C和控制寄存器。A、B、C寄存器的數(shù)據(jù)就是引腳PA7PAO、PB7PBO、PC7PCO上輸入或輸出的數(shù)據(jù)。而控制寄存器的數(shù)據(jù)則表明PA、PB、PC的工作方式。通過CS、AO、Al、RD和WR對4個寄存器進(jìn)行操作。1)CS為低電平時選通8255；2)A1、A0為地址選通；3)RD和WR為讀、寫信號:RD為低、WR為高時為讀方式，RD為高、WR為低時為寫方式。4)D0D7為數(shù)據(jù)口。向控制寄存器寫入不同的

4、數(shù)據(jù)可以使8255工作在三種不同的方式下。這里只介紹應(yīng)用最多的方式0。方式0下8255的PA、PB及PC口上半部分(PC7PC4)和下半部分(PC3PC0)中任何一個端口都可以設(shè)定為輸入或輸出，PC口還可以進(jìn)行位操作?？刂萍拇嫫鞲魑坏暮x如圖3所示。SLPC-24中8255工作在方式0。PA、PB為輸入口、PC為輸出口，對控制寄存器寫入的數(shù)據(jù)為10010010B，即92H。8255引腳功能RESET:復(fù)位輸入線，當(dāng)該輸入端外于高電平時，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。CS:片選信號線，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時，表示芯片被選中，允許8255與CPU進(jìn)行通訊

5、。RD:讀信號線，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時，允許8255通過數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。WR:寫入信號，當(dāng)這個輸入引腳為低電平時，允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫8255。DOD7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，8255與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng)CPU執(zhí)行輸入輸出指令時，通過它實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作，控制字和狀態(tài)信息也通過數(shù)據(jù)總線傳送。PAOPA7:端口A輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器，一個8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。PBOPB7:端口B輸入輸出線，一個8位的I/O鎖存器，一個8位的輸入輸出緩沖器。PC0PC7:端口C輸入輸出線，一個8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖

6、器，一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口C可以通過工作方式設(shè)定而分成2個4位的端口，每個4位的端口包含一個4位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號輸出或狀態(tài)信號輸入端口。8253:8253具有3個獨(dú)立的16位計數(shù)器,6種不同的工作方式。1方式0計數(shù)到終點(diǎn)輸出變?yōu)楦唠娖疆?dāng)將某計數(shù)器設(shè)置成方式0后，其輸出OUT變低電平，裝入初值后，仍保持低電平。門控為高電平開始計數(shù)。每來一個計數(shù)脈沖CLK，計數(shù)器的值減1,當(dāng)計數(shù)到達(dá)終點(diǎn)即計數(shù)器的值變成0時，OUT變?yōu)楦唠娖?。在計?shù)期間可用門控信號暫停計數(shù)（即門控為低電平時，計數(shù)暫停）。方式1可編程單穩(wěn)所謂單穩(wěn)，是指這樣的電路，它有兩種狀態(tài)，但只能穩(wěn)定

7、在一種狀態(tài)。在一定的外界作用下，它能從這一種狀態(tài)進(jìn)入到另一種狀態(tài)，但經(jīng)過一定時間后，又自動恢復(fù)到原來的狀態(tài)。這個時間參數(shù)一般是由外加電阻、電容的值決定的。8253的方式1就是模擬單穩(wěn)電路，其處于非穩(wěn)定狀態(tài)的時間可通過程序進(jìn)行設(shè)置。方式2分頻脈沖發(fā)生器（分頻器）方式2用來對輸入脈沖（即計數(shù)脈沖CLK）N分頻（N為預(yù)置的初值），在輸出信號周期中低電平的時間為一個CLK周期。設(shè)置此方式后，OUT變高電平，裝入初值后便自動開始計數(shù)，減到1時OUT變低電平。經(jīng)過一個CLK周期，OUT恢復(fù)高電平，且計數(shù)器又自動裝入初值，重新開始計數(shù)。如此循環(huán)下去。如圖6.23所示是工作在方式2的示意圖。在上述過程中GAT

8、E應(yīng)一直保持高電平。若GATE變低電平將禁止計數(shù)，并使輸出為高電平。在GATE再次變高電平時，計數(shù)器將重新裝入預(yù)置的初值，并開始計數(shù)。方式3方波發(fā)生器方式3類似于方式2,輸出是周期性的。不同的是方式3輸出方波。如果預(yù)置的初值N為偶數(shù)，則輸出周期中高電平和低電平的寬度相等；如果N為奇數(shù)，則輸出周期中高電平比低電平多一個CLK周期的時間，當(dāng)N相當(dāng)大時，也可認(rèn)為是方波。當(dāng)然，一般采用方式3時，置初值為偶數(shù)。設(shè)置成方式3后，OUT變高電平，裝入初值后便自動開始計數(shù)。如初值為偶數(shù)，每個CLK使計數(shù)器減2,計到終點(diǎn)改變電平。如初值為奇數(shù)，則輸出為高電平時第一個CLK使計數(shù)器減1,隨后每個CLK使計數(shù)器減2

9、；輸出為低電平時第一個CLK使計數(shù)器減3,隨后每個CLK使計數(shù)器減2。每當(dāng)計數(shù)到終點(diǎn)都會改變電平，初值又被重新裝入，并開始計數(shù)。如此循環(huán)下去。5.方式4軟件觸發(fā)選通設(shè)置成方式4后，OUT變高電平，寫入計數(shù)值后自動開始計數(shù)（所以稱之為軟件觸發(fā)），計數(shù)到終點(diǎn)輸出一個CLK周期的低電平脈沖。GATE變低可暫停計數(shù),用GATE的上升沿可重新賦初值，并開始計數(shù)。6.方式5硬件觸發(fā)選通設(shè)置成該方式后，OUT變高電平，寫入計數(shù)值后需等待GATE上升沿的到來才開始計數(shù)（所以稱之為硬件觸發(fā)）。計數(shù)到終點(diǎn)也輸出一個CLK周期的低電平脈沖。計數(shù)過程中不受GATE電平的影響。此后，用GATE的上升沿可重新賦初值，并開

10、始計數(shù)。計數(shù)寄存器用來寄存計數(shù)初值，計數(shù)工作單元為16位減1計數(shù)器，它的初值便是計數(shù)寄存器內(nèi)容，計數(shù)單元對CLK脈沖計數(shù)，每出現(xiàn)一個CLK脈沖，計數(shù)器減1,當(dāng)減為零時，通過OUT輸出指示信號表明計數(shù)單元已為零。當(dāng)作為定時器工作時,每當(dāng)計數(shù)單元為零時，計數(shù)寄存器內(nèi)容會自動重新裝入計數(shù)單元，而且CLK輸入是均勻的脈沖序列，于是OUT輸出頻率是降低了的（相對于CLK信號頻率）脈沖序列。當(dāng)作為計數(shù)器工作時，表明只關(guān)心在CLK端出現(xiàn)（代表事件）的脈沖個數(shù)，當(dāng)CLK端出現(xiàn)了規(guī)定個數(shù)的脈沖時,OUT輸出一個脈沖信號。五實(shí)驗(yàn)連線圖電子報警器所用相關(guān)硬件:1.8253定時計數(shù)器。并行接口電路芯片8255。揚(yáng)聲器

11、。硬件連接：（1）定時/計數(shù)器8253A芯片模塊的GATE2接+5V，提供高電平。（2）定時/計數(shù)器8253A芯片模塊的OUT2接揚(yáng)聲器。（3）定時/計數(shù)器8253A芯片模塊的CLK2接入八分之一8MHZ的分頻頻率。（4）并行接口電路芯片8255的PAOPA7分別接入LED的DOD7。+5v統(tǒng)OPCLK總1.1625MHZ8253接線圖PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA68255PA70000000000000000DOD1D2D3D4D5D6D7SW-LEDUNIT8255線路圖六、程序流程圖主程序七、程序源代碼;readfromportc;outputtoportaporta=08h

12、portb=09hportc=0ahportd=Obhcodesegmentmainprocfarassumecs:codebegin:movbl,0movah,0ffhmovdx,portdmoval,81houtdx,allp:movdx,portcinal,dxandal,0fhcmpal,00hjenextcmpal,01hjblpcmpal,08hjalpmoval,0b6hout43h,almovax,0out42h,almoval,ahout42h,almoval,blnotalout08h,alcalldelayshlbl,1testbl,ahjnzlpmovbl,1jmplp

13、back:retnext:moval,ahout08h,aljmplpdelayprocnearpushcxmovcx,0delayl:orcx,cx;初始化8255；初始化8253;燈閃爍orcx,cxloopdelaylpopcxretdelayendpmainendpcodeendsendbegin設(shè)計心得通過這次的課程設(shè)計，我回憶了好多以前已經(jīng)忘懷的微機(jī)原理知識，也重新學(xué)習(xí)了相當(dāng)多的匯編語言知識，真可以用溫故而之心來形容，使我對以前所學(xué)過的知識印象更加深刻，也更加熟練的掌握了8253,8255的功能特性，相關(guān)知識原理等。實(shí)驗(yàn)中也遇到了相當(dāng)多的問題，還好在同組同學(xué)的共同努力下，以及在老師

14、的細(xì)心，耐心的指導(dǎo)下，才一步一步的解決了問題。起初程序并不像我們想象的那樣的顯示出來，紅燈沒有閃爍，只是齊刷刷的亮了，我們一開始摸不著頭緒,后來在程序中找到了原因。因?yàn)槲覀冎皇亲?255芯片實(shí)現(xiàn)了小燈的亮，沒有用程序去解決各個燈延時閃亮的問題。后來我們加入了新的內(nèi)容便成功了。當(dāng)擺動四個開關(guān)到低電平的時候就停止閃爍，當(dāng)改變了初始的狀態(tài)時就開始報警，也就是閃爍。而在報警聲音的那部分我們讓另外的一個燈亮著，代表發(fā)聲了。這次的課程設(shè)計是基于上個學(xué)期對微機(jī)原理課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上的一個提高，通過對8255，8253芯片的編程更好的理解了其內(nèi)在的原理。也是對書面知識的一種鞏固與更新。在這次的設(shè)計中，我們用了一個星期的時間去做相關(guān)知識的搜索，關(guān)于報警器的原理有了整體的認(rèn)識之后才去上機(jī)試驗(yàn)。起初因?yàn)槌绦虻囊恍╁e誤，只實(shí)現(xiàn)了相關(guān)的一小部分內(nèi)容，只是就閃