微機系統(tǒng)與接口技術搶答器綜合實驗

《微機接》實驗報告題目：搶答器綜合實驗學號：成姓名：日期：績【設計目的】1）綜合運用已學過的芯片進行自主性的設計；2）強化對各種芯片功能的掌握以及進一步體會其工作的原理；3）學會運用芯片進行各種控制技術的實現。4）運用之前實驗中所用到的芯片8255A，8259A，8253A來實現競賽搶答器?！驹O計內容】用實驗箱上的按鈕S0~S7代替搶答器按鈕，運用8255A接芯片讀入按鈕的狀態(tài)；設立5秒倒計時，倒計時結束開始搶答，在七段數碼管上搶答成功那個的組號（0~7）顯示出來，并使得蜂鳴器響1秒鐘；在倒計時5秒還沒結束時，若搶答則喪失搶答資格，即該組按鍵無效?！驹O計環(huán)境】STAR系列實驗儀一套、PC機一臺、8255A芯片、8253A芯片、8259A芯片【設計思緒】1）倒計時實現：運用8253A計數器0用2MHZ的時鐘頻率產生2kHZ的方波，計數器1用2KHZ的時鐘頻率產生1HZ的方波；以此方波作為8259A的中斷源IR2,中斷發(fā)生時，將中斷發(fā)生標志位Flag置1，作為判斷是否到達一秒的依據；每一秒產生一次中斷，循環(huán)5次可實現5秒倒計時。2）搶答情況采集：運用8255A的A連接到G6區(qū)按鍵，采集按鍵狀態(tài)，輸入數據AL并在數碼管顯示出按下的健的組號；8接G6區(qū)發(fā)光管，將A采集到的按鍵狀態(tài)AL輸出顯示，以此可以觀看到是哪組按下的鍵，實驗時可驗證數碼管顯示是否對的，應用上可作為搶答成功提醒。3）組號顯示：8255A的A采集的按鍵狀態(tài)AL，有按鍵相應位上低電平，否則高電平；AL取反后僅有鍵按下的位上為高電平，通過右移，可計算出按鍵的號數。4）犯規(guī)解決：設立犯規(guī)標志FG，初值為0，倒計時期間，若有鍵按下，即為犯規(guī)；犯規(guī)時8255A的A讀到的數據的AL在相應位上為低電平，為記下本次犯規(guī)號數，將AL取反后犯規(guī)號相應位為高電平，其它為低電平，用ORAL,FG可將犯規(guī)的號數記下來，保存AL即可。5）蜂鳴控制：運用8255A的PC7接蜂鳴器，在搶答成功的時通過PC7復位發(fā)出蜂鳴，延時一秒后，通過置位停止蜂鳴。6）搶答進入一輪控制：運用8255A的PC0接單脈沖可以運用單脈沖的高、低電平來控制是否進入下一輪搶答?！緦嶒灜h(huán)節(jié)】5.1實驗裝置的連線說明8255A：B4:CS、A1、A0——A3:CS3、A2、A1JP56G6:JP74JP53G6:65PC7蜂鳴器PC0——單脈沖8253:C5:CS、A0、A1A3:CS1、A0、A1CLK02MOUT0CLK1OUT1——B3:IR2(8259)GATE0、GATE1——VCC8259A：B3:CS、A0A3:CS7、A0INT、INTA——ES8088:INTR、INTA8279：E5:CS、A0A3:CS5、A0CLK2MB、CG5:B、C5.2編寫實驗程序及流程圖主程序流程圖：注：8253初始化、8259初始化，中斷服務程序在之前的實驗中已經做過類似的，本次實驗當中比較簡樸，這里省略。5.3運營調試程序1）按電路設計對的連接STAR的電路。2）打開PC機中的星研軟件，并載入源程序。3）對程序進行編繹，鏈接。4）運營程序，模擬搶答器控制，觀測LED燈的變化?！驹O計結果】本次設計實驗完畢設計內容，實現了競賽搶答器的基本功能，并且具有較大的實用性。倒計時開始后可以在數碼管上看到倒計時秒數變化，在5秒倒計時之內按下鍵的號數發(fā)光管燈亮，在5秒倒計時之后該號數失去搶答資格。當然，其他號數仍然有搶答機會，數碼管上將顯示出搶答成功的號數，并產生一秒的蜂鳴。運用單脈沖的高低電平可控制進入下一輪搶答?！緦嶒炐〗Y】本次的實驗運用所學知識，分析競賽搶答器實際實用常用功能，提出設計內容及規(guī)定，并設計硬件電路編程實現。在課本里的規(guī)定之上又添加了設立倒計時、在倒計時之間不能搶答、對搶答的犯規(guī)者作出取消資格并且運用8255的C高位輸出在搶答成功后發(fā)出蜂鳴，C低位輸入運用單脈沖來控制是否進行下一輪搶答等功能，實驗相對比較順利。實驗中碰到問題一：搶答成功的號數的顯示。剛開始對讀到的按鍵情況AL存放數據分析不透徹，導致輸出號數錯誤；通過一番思考，才想出對AL先做NOTAL解決后逐位右移計算在AL變成0之前要右移的次數相應0~7八個編碼。問題二：實現犯規(guī)者取消資格的功能。在判斷是否發(fā)生一秒中斷期間，不斷讀取A數據，判斷是否有按鍵；若有按鍵，表達違規(guī)，輸出B，并對A數據并進行如下操作：NOTAL;違規(guī)按鍵ORAL,FGMOVFG,AL這樣，FG中就記錄了犯規(guī)者的編號，最后在倒計時結束之后讀取的A數據，或’上FG數據就可以實現對犯規(guī)者取消資格的功能。本次設計局限性之處：對于犯規(guī)者取消搶答資格，這樣也帶來了一個問題:假如倒計時未結束所有人都犯規(guī)，即8個按鍵都有鍵按下，那么程序就會進入死循環(huán)，永遠轉不出來。當然這樣的情況在實際使用中很難碰到，本次實驗并沒有對此進行改善。這樣的問題改善的方法很多，比如可以設立開始搶答3秒后要是還沒有人按鍵，那么本論搶答無效，進入下一輪搶答；有了之前設計的基礎，要實現這個功能也很簡樸，如:CHECK:MOVDX,0D0HCHECK:MOVDX,0D0HCHECK:MOVDX,0D0HCHECK:MOVDX,0D0HINAL,DXINAL,DXINAL,DXORAL,FG;犯規(guī)者按鍵無效ORINAL,DXORAL,FG;犯規(guī)者按鍵無效ORAL,FG;犯規(guī)者按鍵無效CMPAL,0FFH;FF時無健按下CMPAL,0FFH;FF時無健按下JNZOKJZCHECKLOOPCHECKOK:;有鍵按下，輸出MOVCX,3最后，原本是準備運用8251將搶答成功的號數發(fā)送并接受回來顯示在數碼管的此外一LED上，從而模擬搶答器將搶答結果提交給后臺的功能。一方面必須用8253的計數器2產生方波作為8251的接受發(fā)送數據數率，初始化8251，并實現自發(fā)自收；但是由于延時的因素會導致程序進入死循環(huán)無法運營，故而取消了8251。其接線圖見附錄。附件：【設計程序】.MODELTINYEXTRNdisplay8:NEAREXTRNGetBCDKey:NEAR.STACK1.DATAFLAGDB0BUFDB8DUP(10H)KEYDB0HSHKEYDB0HFGDB0H.CODESTART:MOVAX,@DATAMOVDS,AXMOVES,AXMOVDX,0D6H;8255A接開關(按鍵)B接發(fā)光管，輸出顯示按下的按鍵，PC7接蜂鳴器MOVAL,99H;A方式0輸入，B方式0輸出，C高位輸出，低位輸入OUTDX,ALMOVAL,0FFHMOVDX,0D2HOUTDX,ALMOVAL,0FH;PC7置位，不蜂鳴MOVDX,0D6HOUTDX,ALCALLC8253CALLC8259A;8259A初始化CALLIRQ2STISTART1:MOVFG,0;犯規(guī)者清零MOVCX,5;倒計時秒數MOVBUF,CLMOVBUF+1,10HMOVBUF+2,10HMOVBUF+3,10HMOVBUF+4,10HMOVBUF+5,10HMOVBUF+6,10HMOVBUF+7,10HLEASI,BUFCALLDISPLAYSMOVFLAG,0;開始倒計時DLOP5s:MOVDX,0D0HINAL,DXCMPAL,0FFH;FF時無健按下JZDLNEXTMOVDX,0D2HOUTDX,AL;B輸出按下的健NOTAL;違規(guī)按鍵ORAL,FGMOVFG,ALDLNEXT:CMPFLAG,0JZDLOP5sMOVAL,CLDECALMOVBUF,ALMOVBUF+1,10HMOVBUF+2,10HMOVBUF+3,10HMOVBUF+4,10HMOVBUF+5,10HMOVBUF+6,10HMOVBUF+7,10HLEASI,BUFCALLDISPLAYSMOVFLAG,0LOOPDLOP5sCHECK:MOVDX,0D0HINAL,DXORAL,FG;犯規(guī)者按鍵無效CMPAL,0FFH;FF時無健按下JZCHECKMOVDX,0D2HOUTDX,AL;B輸出按下的健NOTALMOVBL,0TKEY:SHRAL,1JZSHOWKEY;顯示號數INCBLJMPTKEYSHOWKEY:MOVKEY,BL;保存號碼MOVBUF+3,BLMOVBUF+1,10HMOVBUF+2,10HMOVBUF,10HMOVBUF+4,10HMOVBUF+5,10HMOVBUF+6,10HMOVBUF+7,10HLEASI,BUFCALLDISPLAY8MOVAL,0EH;PC7復位，蜂鳴MOVDX,0D6HOUTDX,ALMOVFLAG,0;延時一秒DLOP1s1:CMPFLAG,0JZDLOP1s1MOVAL,0FH;PC7置位，不蜂鳴MOVDX,0D6HOUTDX,ALMOVDX,0D4HHOLD:INAL,DXTESTAL,01HJZHOLDJMPSTART1C8253PROCNEAR;8253初始化；設立計數器0用2MHZ的時鐘頻率;產生2kHZ的方波2M/2K=10MOVDX,0F3HMOVAL,37H;110111計數器0，寫16位，方式3，BCD計數OUTDX,ALMOVDX,0F0HMOVAL,H;寫入計數初值低8位OUTDX,ALMOVAL,10H;寫入計數初值高8位OUTDX,AL;設立計數器1用2KHZ的時鐘頻率;產生1HZ的方波2K/1=2023MOVDX,0F3HMOVAL,77H;01110111計數器1，寫16位，方式3，BCD計數OUTDX,ALMOVDX,0F1HMOVAL,H;寫入計數初值低8位OUTDX,ALMOVAL,20H;寫入計數初值高8位OUTDX,ALRETC8253ENDPC8259APROCNEAR;8259A初始化MOVDX,090HMOVAL,13H;設立ICW1,即中斷請采邊沿觸發(fā)OUTDX,ALMOVDX,091HMOVAL,0AH;ICW2,即中斷類型碼高五位為1BOUTDX,ALMOVAL,0DH;ICW4,即不采用特殊的完全嵌套方式，緩沖方式，也不用自動中斷結束方式，cpu為8088OUTDX,ALMOVAL,0FBH;OCW1,IR2不被屏蔽OUTDX,ALRETC8259AENDPIRQ2PROCNEAR;中斷服務程序入地址填入中斷向量表的程序段MOVAX,0MOVES,AXMOVDI,28H;過程的中斷向量在表內的偏移量MOVAX,OFFSETINTACLDSTOSWMOVAX,CSSTOSWRETIRQ2ENDPINTAPROCNEARPUSH[DXPUSH[AXMOVFLAG,1MOVDX,090HMOVAL,20H;OCW2，EOIOUTDX,ALPOPAXPOPDXIRETINTAENDPENDSTART【運用8251的接線圖】8255:B4CS->A3:CS3A1A0->A2A1PA->G6:按鍵PB->G6:發(fā)光管PC7->蜂鳴器PC