微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告彩燈控制器

微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：計(jì)算機(jī)1301姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：Word資料2016年1月15日彩燈控制器一、實(shí)驗(yàn)要求、設(shè)計(jì)目的及功能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)要求：現(xiàn)在有8盞彩燈，4個(gè)開關(guān)作為輸入，控制4種閃爍方式。當(dāng)沒有開關(guān)閉合時(shí)，4種花型依次輪流閃爍，每種花型閃爍時(shí)間連續(xù)2分鐘，每盞燈點(diǎn)亮的時(shí)間為1秒。只有某一個(gè)開關(guān)閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)的花型連續(xù)不斷的閃爍。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)該功能的電路，并編寫完滿的代碼。設(shè)計(jì)目的：（1）牢固和加深微機(jī)原理所學(xué)知識(shí)；（2）學(xué)習(xí)掌握一般的軟硬件的設(shè)計(jì)方法和查閱、運(yùn)用資料的能力。所實(shí)現(xiàn)的功能：本課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的彩燈控制器的主要功能有：向外發(fā)散顯示、向中遞推顯示、0-7依次顯示、奇數(shù)燈顯示，偶數(shù)燈顯示等功能。輸出采用8個(gè)二極管顯示，每個(gè)燈亮1秒。二、實(shí)驗(yàn)原理在此次課程設(shè)計(jì)中主要用到了8255A可編程并行接口芯片可用程序來設(shè)置芯片的工作方式，通用性強(qiáng)，使用靈便，可為CPU與外設(shè)之間供應(yīng)并行輸入/輸出的通道。8254給1S的信號(hào)送到8259，再送到8255A控制燈亮的時(shí)間。三、硬件原理圖Word資料8255工作原理及部結(jié)構(gòu)Word資料1.8255A部結(jié)構(gòu)8255A的部結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由4部分組成：數(shù)據(jù)總線緩沖器它是一個(gè)雙向三態(tài)8位緩沖器,用作與系統(tǒng)總線連接是的緩沖部件.CPU與8255A之間所有的數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收以及CPU向8255A發(fā)送的控制信息和8255A向CPU回送的狀態(tài)信息都是經(jīng)過它傳達(dá)的三個(gè)8位端口PA、PB、PC端口A(PA口)：有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存/緩沖器;端口B(PB口)：有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入/輸出,鎖存/緩沖儲(chǔ)藏器器;端口C(PC口)：有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖儲(chǔ)藏器器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器。平時(shí)PA口與PB口用作輸入/輸出的數(shù)據(jù)端口,PC口用作控制和狀態(tài)信息端口。PC口可以分為兩個(gè)四位的端口,每個(gè)端口包含一個(gè)四位鎖存器,可分別同PA口和PB口配合使用,用作控制信號(hào)(輸出)或作為狀態(tài)信號(hào)(輸入)。Word資料PA7-PA0A組控A組制A口（8位）D7-D0數(shù)據(jù)總線緩沖/RD讀/寫/WRA1控制邏A0輯/CSB組控制

PC7-PC4組C口高4位PC3-PC0組C口低4位PB7-PB0組B口（8位）圖2內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖A組和B組控制電路組：PA口和PC口的高四位(PC7~PC4);組：PB口和PC口的低四位(PC3~PC0)。這兩組控制電路一方面接收CPU發(fā)來的控制字并決定8255A的工作方式；另一方面接收來自讀寫控制邏輯電路的讀寫命令，完成接口的讀寫操作。（4）讀/寫控制邏輯用來管理數(shù)據(jù)信息?？刂谱趾蜖顟B(tài)字的傳達(dá),它接收來自CPU的地址總線的A1,A0和控制總線的信號(hào)等,并向8255A的A,B兩組發(fā)喪命令.由它控制把CPU發(fā)出的控制命令字或輸出的數(shù)據(jù)送到相應(yīng)的端口,或把外設(shè)的狀態(tài)信息或輸入的數(shù)據(jù)從相應(yīng)的端口送到CPU。2.8255A引腳功能8255A芯片除電源和地引腳以外，其他引腳可分為兩組，引腳如圖3所示：Word資料（1）8255A與外設(shè)連接引腳8255A芯片與外設(shè)連接的有24條雙向、三態(tài)數(shù)據(jù)引腳，分成三組，分別對(duì)應(yīng)于A，B,C三個(gè)數(shù)據(jù)端口：PA7-PA0,PB7-PB0,PC7-PC0.PA3140PA4PA2239PA5PA1338PA6PA0437PA7/RD536/WR/CS635RETGND734D0A1833D1A0932D2PC71031D3PC61130D4PC51229D5PC41328D6PC01427D7PC11526VCC圖3引腳圖(2)8255A與CPU連接引腳D7——與CPU側(cè)連接的八條雙向數(shù)據(jù)線；WR（低電平有效）——寫輸入信號(hào)；RD（低電平有效）——讀輸入信號(hào)；CS（低電平有效）——片選輸入信號(hào)；A0、A1——片寄存器選擇輸入信號(hào)；PA7~PA0——A口外設(shè)雙向數(shù)據(jù)線；PB7~PB0——B口外設(shè)雙向數(shù)據(jù)線；PC7~PC0——C口外設(shè)雙向數(shù)據(jù)線；RESET——復(fù)位輸入信號(hào)Word資料表18255A的控制信號(hào)和傳達(dá)操作的對(duì)應(yīng)關(guān)系/CS/RD/WRA1A0執(zhí)行的操作00100讀端口A00101讀端口B00110讀端口C00111非法狀態(tài)01000寫端口A01001寫端口B01010寫端口C01011寫控制字端口1未選通8255A的工作方式控制字8255A有兩個(gè)控制字：方式選擇控制字和端口C置位/復(fù)位控制字。這兩個(gè)控制字公用一個(gè)地址，即控制端口地址，用控制字的D7位來區(qū)分這兩個(gè)控制字，D7=1為方式選擇控制字；D7=0為端口置位/復(fù)位控制字。1.方式選擇控制字如圖4所示：Word資料D7D6D5D4D3D2D1下C口pc3-pc00輸入1輸PB0輸1輸出上C口pc7-pc40輸入1輸出PA0輸入1輸出A組工作方式0方式001方式012方式10圖48255A方式選擇控制字2.端口C置位/復(fù)位控制字端口C置位/復(fù)位控制字的格式以以下圖所示：D3-D1三位的編碼與端口C的某一位相對(duì)應(yīng)，D0決定置位或復(fù)位操作，最高位為0是端口C置位或復(fù)位控制字標(biāo)志。如圖5所示0D3D2D1D0置位或復(fù)位選擇D3D2D11：置位位選擇0：復(fù)位000PC0001PC1010PC2011PC3100PC4101PC5110PC6111PC7Word資料圖58255A端口C置3.8255A的工作方式8255可編程外面接口芯片是Intel公司生產(chǎn)的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三個(gè)并行接口，用+5V單電源引腳圖供電，能在以下三種工作方式下工作：方式0—基本輸入/輸出方式方式0下，每一個(gè)端口都作為基本輸入或輸出口，端口C的高4位和低4位以及端口A、端口B都可獨(dú)立的設(shè)置為輸入口或輸出口。4個(gè)端口的輸入或輸出可有16種組合。8255A工作于方式0時(shí)，CPU可采用無條件讀寫方式與8255A交換數(shù)據(jù)，也可采用盤問方式與8255A交換數(shù)據(jù)。采用盤問方式時(shí)，可利用端口C作為與外設(shè)的聯(lián)系信號(hào)。方式1—選通輸入/輸出方式：適用于盤問和中斷方式。方式2—雙向選通輸入/輸出方式：方式2為雙向傳輸方式，8255A的方式2可使8255A與外設(shè)進(jìn)行雙向通信，既能發(fā)送數(shù)據(jù)，又能接受數(shù)據(jù)，可采用盤問方式和中斷方式進(jìn)行傳輸。8086的引腳信號(hào)如圖6所示：Word資料GND140VCCAD14239AD15AD13338A16/S3AD12437A1/S4AD11536A18/S5AD10635A19/S6AD9734/BHE/S7AD8833MN//MXAD7932/RDAD61031HOLDAD51130HLDAAD41229/WRAD31328M//IOAD21427DT//RAD11526/DENAD01625ALENMI1724/INTR圖68086引腳圖8086擁有兩種不同樣工作方式，即最小模式和最大模式。若把MN/MX引腳連至電源+5V，則為最小模式。若把它接地，則處在最大模式。四、軟件設(shè)計(jì)1.主程序流程圖開始初始化調(diào)用Word資料檢測(cè)k1向外發(fā)散顯示檢測(cè)k2向中遞推檢測(cè)k3向左依次顯示檢測(cè)k4奇、偶數(shù)燈亮?xí)和z測(cè)k5中斷2.開關(guān)設(shè)計(jì)開始N燈全滅K5=1Y顯示當(dāng)前NK1=1Y連續(xù)當(dāng)前循環(huán)五、調(diào)試過程1.硬件調(diào)試設(shè)計(jì)的電路是由k5來控制燈的暫停和開始，k1-k5接PB0-PB4?；ㄐ妥儞Q由k1,k2,k3,k4控制。Word資料2.軟件調(diào)試輸入程序，經(jīng)編譯，連接后下載到實(shí)驗(yàn)箱運(yùn)行。六、心得領(lǐng)悟經(jīng)過彩燈控制器的匯編實(shí)現(xiàn)，對(duì)硬件特別是8253A,8255并行口的原理和實(shí)現(xiàn)都有了很深的認(rèn)識(shí)。更加深了對(duì)匯編語言的使用.在算法實(shí)現(xiàn)上要有必然的思路要更能表現(xiàn)設(shè)計(jì)的目的。同時(shí)上機(jī)調(diào)試也是十分重要的，在調(diào)試的過程中可以不斷的發(fā)現(xiàn)在編寫算法時(shí)應(yīng)該注意的一些細(xì)節(jié)和算法語句的非法使用，在調(diào)試過程過對(duì)算法的不斷測(cè)試、更正、擴(kuò)大功能、修飾細(xì)節(jié)，使算法程序不斷的獲取完滿。經(jīng)過此次的課程設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到要將微機(jī)原理這門計(jì)算機(jī)專業(yè)的課學(xué)好不但僅是要把書上的基本知識(shí)學(xué)好而且還要不斷進(jìn)行實(shí)踐，將所學(xué)的跟實(shí)踐操作結(jié)合起來才能更好地牢固所學(xué)，才能提高自己實(shí)踐能力.經(jīng)過此次的設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到只停留在表面理解問題是很難使問題獲取很好的解決的，實(shí)踐能力與理論知知趣同重要。可以說此課程設(shè)計(jì)的理論難度其實(shí)不大，但是若要深入發(fā)掘其中的東西，而且實(shí)質(zhì)去編程實(shí)現(xiàn)，就遇到了相當(dāng)大的難度。因?yàn)榕c之涉及的很多方面并沒有學(xué)過，需要自己去自學(xué)和實(shí)踐檢驗(yàn)。七、實(shí)驗(yàn)源程序（附說明）.486pstackpequ1400hCODESEGMENTUSE16Word資料ASSUMEDS:CODE,ES:CODE,CS:CODEORG03000HBEG:JMPSTARTIFSWITCHDB0SHANSHUOCOUNTDB0SWITCHCOUNTDB1ORDERNODB0ShanShuoLimitDB120DENG1DB0,18H,24H,42H,81HDENG2DB0,81H,42H,24H,18H,24H,42HDENG3DB0,00H,80H,0C0H,0E0H,0F0H,0F8H,0FCH,0FEH,0FFHDENG4DB0,01H,02H,04H,08H,10H,20H,40H,80H,40H,20H,10H,08H,04H,02HDENGCountDB4PORT1EQU203H;APORT2EQU207H;BPORT3EQU20BH;CPORT4EQU20FH;CTRLWord資料PORT8254AEQU300HPORT8254BEQU304HPORT8254CEQU308HPORT8254DEQU30CHPORTJIEQU3A8H;8259A奇地址PORTOUEQU3A0H;8259A偶地址START:CLI;關(guān)中斷movax,CODEmovds,axMOVAX,0MOVES,AXmovss,axmovsp,stackpMOVAL,10000010BMOVDX,PORT4;8255初始化A端口輸入，B端口輸出Word資料OUTDX,ALMOVBX,40H*4MOVAX,OFFSETINTPROCMOVES:[BX],AX;設(shè)置中斷向量MOVAX,SEGINTPROCMOVES:[BX+2],AXMOVAL,00010011BMOVDX,PORTOU;ICW1OUTDX,ALMOVAL,01000000BMOVDX,PORTJI;ICW2OUTDX,ALMOVAL,00000001B;ICW4OUTDX,ALMOVAL,11111110B;中斷障蔽字,OCW1OUTDX,ALWord資料MOVAL,36H;計(jì)數(shù)器初始化MOVDX,PORT8254DOUTDX,ALMOVAX,470MOVDX,PORT8254AOUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALMOVAL,76HMOVDX,PORT8254DOUTDX,ALMOVAX,100MOVDX,PORT8254BOUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALSTIWAIT:JMPWAITWord資料INTPROCPROCPUSHDXPUSHAXPUSHBXSTIMOVDX,PORT2;讀開關(guān)狀態(tài)INAL,DXTESTAL,80HJNZEXIT2ANDAL,1FHCMPAL,01HJEONECMPAL,02HJETWOCMPAL,04HJETHREECMPAL,08HWord資料JEFOURCMPIFSWITCH,0;IFSWTICH=1表示當(dāng)前正在交替閃爍，JNENEXT0;IFSWTICH=0表示剛從某種樣式單獨(dú)閃爍的狀態(tài)切換到交替閃爍的狀態(tài)MOVIFSWITCH,1MOVSWITCHCOUNT,1;先從第一種樣式開始閃爍MOVSHANSHUOCOUNT,0;當(dāng)前樣式閃爍次數(shù)初始化MOVORDERNO,0NEXT0:CMPSWITCHCOUNT,01HJEONECMPSWITCHCOUNT,02HJETWO;切到相應(yīng)的樣式CMPSWITCHCOUNT,03HJETHREECMPSWITCHCOUNT,04HJEFOURONE:MOVDL,01HWord資料MOVDH,4LEABX,DENG1CALLCaseProJMPEXIT1TWO:MOVDL,02HMOVDH,6LEABX,DENG2CALLCaseProJMPEXIT1THREE:MOVDL,04HMOVDH,9LEABX,DENG3CALLCaseProJMPEXIT1FOUR:MOVDL,08HMOVDH,14Word資料LEABX,DENG4CALLCaseProJMPEXIT1EXIT1:MOVDX,PORT1OUTDX,AL;從端口A送出數(shù)據(jù)，讓小燈們亮EXIT2:CLIMOVDX,PORTOUMOVAL,20H;發(fā)送EOI命令OUTDX,ALPOPBXPOPAXPOPDXIRETINTPROCENDPWord資料CaseProPROCCMPAL,DL;再次確認(rèn)是多樣式交替閃還是單樣式，AL=1說明是單樣式JENEXT11INCSHANSHUOCOUNT;閃爍次數(shù)+1MOVAH,ShanShuoLimitCMPSHANSHUOCOUNT,AH;ShanShuoLimit120是交替閃爍的情況下每種樣式最多閃爍次數(shù)JNENEXT12;不足120次MOVSHANSHUOCOUNT,0INCSWI