評分系統(tǒng)課程設(shè)計-微機接口課程設(shè)計報告

微機原理課程設(shè)計PAGEPAGE9計算機科學(xué)與技術(shù)系課程設(shè)計報告學(xué)年第1學(xué)期課程微機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計名稱競賽評分系統(tǒng)學(xué)生姓名學(xué)號專業(yè)班級網(wǎng)工(2)班指導(dǎo)教師評分系統(tǒng)一、題義分析及解決方案1題意需求分析題目要求是用8086接口芯片設(shè)計一個四評委使用的評分系統(tǒng)，接受四個評委的打分，輸出的是平均得分。由題目要求分析如下：（1）題目要求四個評委給出自己的打分，可知設(shè)計的第一步就是主持人給出一個開始打分的指令，否則任何打分都是無效的；（2）評委們接到打分指令后即可為選手輸入分數(shù)，先設(shè)想用通用可編程鍵盤/顯示接口芯片INTEL8279與小鍵盤結(jié)合實現(xiàn)該步；（3）接收所有評委的打分到指定緩沖區(qū)后，開始對數(shù)據(jù)進行處理，求出平均分；（4）將（3）步求出的平均分顯示出來。綜合題目要求分析提出以下四個問題：（1）如何實現(xiàn)主持人發(fā)出指令表示評分結(jié)束？（2）用什么來作為外設(shè)讓評委進行打分？（3）怎樣求平均分？（4）采用什么設(shè)備將平均分顯示出來？2問題解決方法及思路基于以上問題分析此評分系統(tǒng)是由四個評委組成的一個評分系統(tǒng)。對每位評委給出的分數(shù)進行累加，并求出平均分。評委分數(shù)范圍是0~~10的整數(shù)，將4位評委給出的分數(shù)累加，由于最高分為10分，則用4位二進制就可以表示每位評委的分數(shù)，用8279的RL0~RL7八位連接小鍵盤，將評委的分數(shù)保存到8279的緩沖寄存器中，可同時將4位評委的分數(shù)同時輸入。對求得平均分進行分析，將4位評委累加后除以4即得到平均分數(shù)，除以4后將會出現(xiàn)小數(shù)部分如：0.0、0.25、0.50、0.75這4種情況，要將最后得分顯示在LED上，就要用4個LED顯示，其中第二個LED存在小數(shù)點，故用八段LED顯示，3個顯示要分別進行輸出，通過位選碼對每一位的顯示進行控制，還要通過段選碼對每一個LED的每一段進行控制。這樣，就能將整個最后得分顯示出來了，還要考慮在顯示后一位時前一位會不會消失的情況。以上四個問題解決其中（1）、（2）、（4）可以用硬件完成，而（3）即數(shù)據(jù)處理部分需由軟件來完成。2.1硬件部分問題（1）可以利用小鍵盤上的任意一位輸入或邏輯開關(guān)的一位來實現(xiàn)。問題（2）評委可通過很多設(shè)備進行數(shù)據(jù)輸入，如小鍵盤、邏輯開關(guān)等，小鍵盤做輸入設(shè)備其電路簡單，但對其編程接受輸入數(shù)據(jù)相對復(fù)雜。邏輯開關(guān)的電路相對復(fù)雜，但編程接受輸入數(shù)據(jù)的程序簡單，且兼于實驗室設(shè)備，故選擇小鍵盤作為輸入設(shè)備。輸入數(shù)據(jù)會很方便。問題（4）輸出設(shè)備既可用發(fā)光二極管也可用LED顯示器，但相對于前者，后者對結(jié)果的顯示一目了然，故本設(shè)計選擇LED顯示器作輸出設(shè)備。2.2軟件部分（1）讀數(shù)據(jù)程序:采用小鍵盤與8279芯片相結(jié)合,故可8279的相應(yīng)端口進行合適的參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)端口地址為0B0H，控制端口的地址為0B1H。RLrr5~RL7八位中最高位作為指令開關(guān)。（2）數(shù)據(jù)處理:每次讀數(shù)據(jù)累加求和,并取數(shù)據(jù)整數(shù)和小數(shù)部分,從OUTA0~OUTA3輸出到LED顯示器.當(dāng)四個評委均輸入完畢,將累加和采用邏輯右移2位的方式求平均分.在計算輸入的時候，用兩位輸入來控制一位數(shù)的輸入，將AL的值賦給中間變量TEMP，然后將TEMP*10，然后累加，求出輸入的數(shù)，進行和的累加。（3）數(shù)據(jù)輸出:平均分整數(shù)和小數(shù)部分分別輸出到LED.分析整數(shù)0-40之間的數(shù)除以4的小數(shù)部分,平均分處理方法，（也可采用四舍五入的方法保留一位小數(shù)）。十進制和二進制和右移二位平均值十進制整數(shù)二進制整數(shù)小數(shù)部分00000001100.2500321000.500531100.75008410011110510111.25113611011.5115711111.7511881000102210091001102.252103十進制和二進制和右移二位平均值十進制整數(shù)二進制整數(shù)小數(shù)部分101010102.52105111011102.752108……151111113.253113……2010100101551010……35100011……401010001010101010100表1-1：小數(shù)部分的求解方法見上表二、硬件設(shè)計2.1選擇芯片8279圖2-18279內(nèi)部邏輯框圖2.1.1芯片8279在本設(shè)計中的作用8279連接4*4的鍵盤及8位顯示器的電路，即可顯示按下鍵對應(yīng)的鍵值。2.1.2芯片8279的功能分析生產(chǎn)廠家：Intel公司

特性：Intel8279芯片是一種通用的可編程序的鍵盤、顯示接口器件，單個芯片就能完成鍵盤輸入和LED

顯示控制兩種功能。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6-10-1所示。8279包括鍵盤輸入和顯示輸出兩個部分。

鍵盤部分提供的掃描方式，可以和64個按鍵或傳感器的陣列相連。能自動消除開關(guān)抖動以及N個鍵

同時按下的保護。

顯示部分按掃描的方式工作?？梢燥@示8或16位LED顯示塊。

一、8279電路工作原理

根據(jù)結(jié)構(gòu)框圖，分別介紹各部分電路工作原理。

1.I/O控制及數(shù)據(jù)緩沖器

數(shù)據(jù)緩沖器是雙向緩沖器，連接內(nèi)、外總線，用于傳送CPU和8279之間的命令或數(shù)據(jù)；I/O控制線是

CPU對8279進行控制的引線。CS是8279的片選信號，CS=0時，8279才被允許讀出或?qū)懭胄畔?。WR、RD為來自

CPU的控制信號。

A0用于區(qū)別信息特性：A0=1時，表示數(shù)據(jù)緩沖器輸入為指令、輸出為狀態(tài)字；A=0時，輸入、輸出皆為數(shù)據(jù)。

2.控制與定時寄存器及定時控制

控制與定時寄存器用來寄存鍵盤及顯示的工作方式，以及由CPU編程的其它操作方式。這些寄存器一旦接受并鎖存送來的命令，就通過譯碼產(chǎn)生相應(yīng)的信號，從而完成相應(yīng)的控制功能。

定時控制包含基本記數(shù)鍵。首級計數(shù)器是一個可編程的N級計數(shù)器。N可以2~31之間由軟件編程，以便

從外界時鐘CLK分頻得到內(nèi)部所需要的100KHZ時鐘。然后再經(jīng)過分頻為鍵盤掃描提供適當(dāng)?shù)闹鹦袙呙桀l率和顯示掃描時間。

3.掃描計數(shù)器

掃描計數(shù)器有兩種工作方式。按編碼方式工作時，計數(shù)器作二進制記數(shù)。4位記數(shù)狀態(tài)從掃描線SL0~SL3

輸出，經(jīng)外部譯碼器譯碼后，為鍵盤和顯示器提供掃描線；按譯碼方式工作時，掃描計數(shù)器的最低二位被譯碼后，從SL0~SL3輸出。因此，SL0~SL3提供了4中取1的掃描譯碼。

4.回復(fù)緩沖器、鍵盤去抖及控制

來自RL0~RL3的8根回復(fù)線的回復(fù)信號，由回復(fù)緩沖器緩沖并鎖存。

在鍵盤工作方式中，回復(fù)線作為行列式鍵盤的行列輸入線。在逐行列輸入時，在逐行列掃描時，回復(fù)線用來搜索每一行列中閉合的鍵。當(dāng)某一鍵閉合時，去抖電路被置位，延時等待10ms后，再檢驗該鍵是否繼續(xù)閉和，并將該鍵的地址和附加的移位、控制狀態(tài)一起形成鍵盤數(shù)據(jù)被送入8279內(nèi)部FIFO（先進先出）存儲器。鍵盤數(shù)據(jù)格式如下：

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

控制

移位

掃描

回復(fù)

控制和移位（D6、D7）的狀態(tài)由兩個獨立的附加開關(guān)決定，而掃描（D5、D4、D3）和回復(fù)（D2、D1、D0）則是被按鍵置位的數(shù)據(jù)。D5、D4、D3來自動掃描計數(shù)器，是按下鍵的行列編碼，而（D7D7D7）則來自行/列計數(shù)器，它們是根據(jù)回復(fù)信號而確定的行/列編碼。

在傳感器開關(guān)狀態(tài)矩陣方式中，回復(fù)線的內(nèi)容直接被送往和相應(yīng)的傳感器RAM（即FIFO存儲器）。

在選通輸入方式中，回復(fù)線的內(nèi)容在CNTL/STB線的脈沖上升沿被送入FIFO存儲器。

5..FIFO/傳感器及其狀態(tài)寄存器

FIFO/傳感器RAM是一個雙重功能的88RAM。

在鍵盤或選通方式工作時，它是FIFO存儲器，其輸入或讀出遵循先入先出的原則。FIFO狀態(tài)寄存器用于存放FIFO的工作狀態(tài)。例如，RAM是滿還是空；其中存有多少數(shù)據(jù)；是否操作出錯等。當(dāng)FIFO存儲器不空，狀態(tài)邏輯將產(chǎn)生IRQ=1信號向CPU申請中斷。

在傳感器矩陣方式工作時，這個存儲器以是傳感器不是存儲器。它存放著傳感器矩陣中的每一個傳感器狀態(tài)。在此方式中，若檢索出傳感器的變化，IRQ信號變?yōu)楦唠娖剑駽PU申請中斷。

6.顯示RAM和顯示地址寄存器

顯示RAM用來存儲顯示數(shù)據(jù)。容量為168位。在顯示過程中，存儲的顯示數(shù)據(jù)輪流從顯示寄存器輸出。顯示寄存器分別為A、B兩組，OUTA0~3和OUTB0~3可以單獨送數(shù)，也可以組成一個8位的字。顯示寄存器的輸出與顯示掃描配合，不斷從顯示RAM中讀出顯示數(shù)據(jù)，同時輪流驅(qū)動被選中的顯示器件，以達到多路復(fù)用的目的，使顯示器件呈現(xiàn)穩(wěn)定的顯示狀態(tài)。

顯示地址寄存器用來寄存由CPU進行讀/寫顯示RAM的地址，它可以由命令設(shè)定，也可以設(shè)置成每次讀寫或?qū)懭胫笞詣舆f減。

二.管腳、引線與功能

8279采用40引腳封裝，其管腳、引線功能如圖6-10-2所示。其引腳功能如下：

D0~D7（數(shù)據(jù)總線）：雙向、三態(tài)總線，和系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連；用于CPU和8279間的數(shù)據(jù)/命令傳遞。

CLK（系統(tǒng)時鐘）：輸入線，為8279提供內(nèi)部時鐘的輸入端。

RESET（復(fù)位）：輸入線，當(dāng)RESET=1時，8279復(fù)位，其復(fù)位狀態(tài)為：

16個字符顯示；

編碼掃描鍵盤--雙鍵鎖定；

程序時鐘編碼為31。

CS（片選）：輸入線，當(dāng)CS=0時8279被選中，允許CPU對其讀、寫，否則被禁止。

A0（數(shù)據(jù)選擇）：輸入線。當(dāng)A0=1時CPU寫入數(shù)據(jù)為命令字，讀出數(shù)據(jù)為狀態(tài)字；A0=0時CPU讀、寫的字節(jié)均為數(shù)據(jù)。

RD、WR（讀、寫信號）：輸入線。低電平有效，來自CPU的控制信號，控制8279的讀、寫操作。

IRQ（中斷請求）：輸出線。高電平有效。

在鍵盤工作方式中，當(dāng)FIFO/傳感器RAM存有數(shù)據(jù)時，IRQ為高電平。CPU每次從RAM中讀出數(shù)據(jù)時，IRQ變?yōu)榈碗娖?。若RAM中仍有數(shù)據(jù)，則IRQ再次恢復(fù)高電平。

在傳感器工作方式中，每當(dāng)檢測到傳感器狀態(tài)變化時，IRQ就出現(xiàn)高電平。

SL0~SL3（掃描線）：輸出線。用來掃描鍵盤和顯示器。它們可以編程設(shè)定為編碼（4中取1）或譯碼輸出（16取1）。

RL0~RL7（回復(fù)線）：輸入線。它們是鍵盤矩陣或傳感矩陣的列（或行）信號輸入線。

SHIFT（移位信號）：輸入線、高電平有效。該輸入信號是鍵盤數(shù)據(jù)的最高位（D7），通常用來擴充鍵開關(guān)的功能，作為控制功能鍵用。

在選通輸入方式時，該信號的上升沿可將來自RL0~RL7的數(shù)據(jù)存入FIFORAM中。

在傳感器輸入下，該信號無效。

OUTA0~OUTA3（A組顯示信號）：輸出線。

OUTB0~OUTB3（B組顯示信號）：輸出線。

這兩組引線都是顯示數(shù)據(jù)輸出線，與多位數(shù)字顯示的掃描線SL0~SL3同步，兩組可以獨立使用，也可以合并使用。

BD（顯示消隱）：輸出線。低電平有效。該信號在數(shù)字切換顯示或使用消隱命令時，將顯示消隱。

三、命令格式與命令字

8279的操作方式是通過CPU對8279送入命令時來實現(xiàn)編程的。當(dāng)數(shù)據(jù)選擇端A0置1時，CPU對8279寫入數(shù)據(jù)為命令字，讀出的數(shù)據(jù)為狀態(tài)字。

8279共有八條命令。其功能及命令字定義分述如下。

1.鍵盤/顯示方式設(shè)置命令字

命令格式：

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

0

0

0

D

D

K

K

K

其中：

D7、D6、D5=000方式設(shè)置命令特征位。

D

D（D4、D3）：來設(shè)定顯示方式，其定義如下：

00：8個字符顯示，左入口

00：16個字符顯示，左入口

00：8個字符顯示，右入口

00：16個字符顯示，右入口

所謂左入口，即顯示位置從最左一位（最高位）開始，以后逐次輸入的顯示字符逐個向右順序排列；所謂右入口，即顯示位置從最右一位（最低位）開始，以后逐次輸入的顯示字符時，已有的顯示字符逐個向左順序移動。

KKK（D2、D1、D0）：用來設(shè)定七種鍵盤、顯示工作方式：

000

編碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定

001

譯碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定

010

編碼掃描鍵盤，N鍵輪回

011

譯碼掃描鍵盤，N鍵輪回

100

編碼掃描傳感器矩陣

101

譯碼掃描傳感器矩陣

110

選通輸入，編碼顯示掃描

111

選通輸入，譯碼顯示掃描

雙鍵鎖定與N鍵輪回是多鍵按下時的兩種不同的保護方式。雙鍵鎖定為兩鍵同時按下提供的保護方法。再消顫周期里，如果有兩鍵同時按下，則只有其中一個鍵彈起，而另一個鍵保持在按下位置時，才被認可。N鍵輪回為N鍵同時按下的保護方法。當(dāng)有若干鍵按下時，鍵盤掃描能夠根據(jù)發(fā)現(xiàn)他們的順序，依次將它們的狀態(tài)送入FIFORAM中。

2.程序時鐘命令

命令格式：

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

0

0

1

P

P

P

P

P

其中：

D7、D6、D5=001為時鐘命令特征位。

PPPPP（

D4、D3、D2、D1、D0）用來設(shè)定外部輸入CLK端的時鐘進行分頻的分頻數(shù)N。N取值為2~31。例如外部時鐘頻率為2MHZ，PPPPP被置為10100（N=20），則對輸入的外部時鐘20分頻，以獲得8279內(nèi)部要求的100KMZ的基本頻率。

3.讀FIFO/傳感器RAM命令

命令格式：

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

0

1

0

AI

X

A

A

A

其中：

D7D6D5=010為讀FIFO/傳感器RAM命令特征位。該命令字只在傳感器方式時使用。在CPU讀傳感器RAM之前，必須使用這條命令來設(shè)定傳感器RAM中的8個地址（每個地址一個字節(jié)）。

AAA（D2、D1、D0）為傳感器RAM中的八個字節(jié)地址。

AI（D4）為自動增量特征位。當(dāng)AI=1時，每次讀出傳感器RAM后地址自動加1使地址指針指向下一個存儲單元。這樣，下一個數(shù)據(jù)便從下一個地址讀出，而不必重新設(shè)置讀FIFO/傳感器RAM命令。

在鍵盤工作方式中，由于讀出操做嚴格按照先入先出順序，因此，不需使用此命令。

4.讀顯示RAM命令

命令格式：

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

0

1

1

AI

A

A

A

A

其中：

D7D6D5=011為讀顯示RAM命令字的特征位。該命令用來設(shè)定將要讀出的顯示RAM地址。

AAAA（D3、D2、D1、D0）用來尋址顯示RAM命令字的特征位。由位顯示RAM中有16個字節(jié)單元故需要4位尋址。

AI（D4）為自動增量特征位。當(dāng)AI=1時，每次讀出后地址自動加1指向下一地址。

5.寫顯示RAM命令

命令格式：

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

1

0

0

AI

A

A

A

A

其中：

D7D6D5=100為寫顯示RAM命令字的特征位。在寫顯示器RAM之前用該命令用來設(shè)定將要寫入的顯示RAM地址。

AAAA（D3、D2、D1、D0）為將要寫入的存儲單元地址。

AI（D4）為自動增量特征位。當(dāng)AI=1時，每次寫入后地址自動加1指向下一次寫入地址。

6.顯示禁止寫入/消隱命令特征位

命令格式：

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

1

0

1

X

IW

A

IW

B

BL

A

BL

B

其中：

D7D6D5=101為顯示禁止寫入/消隱命令特征位。

IW/A、IW/B（D3、D2）為A、B組顯示RAM寫入屏蔽位。由于顯示寄存器分成A、B兩組，可以單獨送數(shù)，故用兩位來分別屏蔽。當(dāng)A組的屏蔽位D3=1時，A組的顯示RAM禁止寫入。因此，從CPU寫入顯示器RAM數(shù)據(jù)時，不會影響A的顯示。這種情況通常在采用雙4位顯示器時使用。因為兩個雙四位顯示器是相互獨立的。為了給其中一個雙四位顯示器輸入數(shù)據(jù)而又不影響另一個四位顯示器，因此必須對另一組的輸入實行屏蔽。

BL/A、BL/B（D1、D0）為消隱顯示位。用于對兩組顯示輸出消隱。若BL=1時，對應(yīng)組的顯示輸出被消隱。當(dāng)BL=0時，則恢復(fù)顯示。

7.清除命令

命令格式：

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

1

1

0

CD

CD

CD

CF

CA

其中：

D7D6D5=110清除命令特征位。

CDCDCD（D4D3D2）用來設(shè)定清除顯示RAM方式。共有四種消除方式，見表6-10-1。

CF（D1）用來置空FIFO存儲器，當(dāng)=1時，執(zhí)行清除命令后，F(xiàn)IFORAM被置空，使中斷輸出線復(fù)位。同時，傳感器RAM的讀出地址也被置0。

CA（D0）為總清的特征位。它兼有CD和CF的聯(lián)合效能。在CD=1時，對顯示的清除方式由D3、D2的編碼決定。

清除顯示RAM約需160S。在此期間FIFO狀態(tài)時的最高位DU=1，表示顯示無效。CPU不能向顯示RAM寫入數(shù)據(jù)。

8.結(jié)束中斷/錯誤方式設(shè)置命令

命令格式：

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

1

1

1

E

×

×

×

×

其中：

D7D6D5=111為該命令的特征位。此命令有兩種不同的作用。

（1）作為結(jié)束中斷命令。在傳感器工作方式中使用。每當(dāng)傳感器狀態(tài)出現(xiàn)變化時，掃描檢測電路將其狀態(tài)寫入傳感器RAM，并啟動中斷邏輯，使IRQ變高，向CPU請求中斷，并且禁止寫入傳感器RAM。此時，若傳感器RAM讀出地址的自動遞增特征沒有置位（AI=0），則中斷請求IRQ在CPU第一次從傳感器RAM讀出數(shù)據(jù)時就被清除。若自動遞增特征已置位（AI=1），則CPU對傳感器RAM的讀出并不能清除IRQ，而必須通過給8279寫入結(jié)束中斷/錯誤方式設(shè)置命令才能使IRQ變低。因此在傳感器工作方式中，此命令用來結(jié)束傳感器RAM的中斷請求。

（2）作為特定錯誤方式設(shè)置命令。在8279已被設(shè)定為鍵盤掃描N鍵輪回方式以后，如果CPU給8279又寫入結(jié)束中斷/錯誤方式設(shè)置命令（E=1），則8279將以一種特定的錯誤方式工作。這種方式的特點是：在8279的消顫周期內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)多個按鍵同時按下，則FIFO狀態(tài)字中的錯誤特征位S/E將置1，并產(chǎn)生中斷請求信號和阻止寫入FIFORAM。

上述八種用于確定8279操作方式的命令字皆由D7D6D5特征位確定，輸入8279后能自動尋址相應(yīng)的命令寄存器。因此，寫入命令字時唯一的要求是使數(shù)據(jù)選擇信號A0=1。

四、狀態(tài)格式與狀態(tài)字

8279的FIFO狀態(tài)字，主要用于鍵盤和選通工作方式，以指示FIFORAM中的字符數(shù)和有無錯誤發(fā)生。其格式為：

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

DU

S/E

O

U

F

N

N

N

其中：

DU（D7）為顯示無效特征位。當(dāng)DU=1表示顯示無效。當(dāng)顯示RAM由于清除顯示或全清命令尚未完成時，DU=1。

表6-10-1

CD位定義的清除方式

D4

D3

D2

清除方式

0

將顯示RAM全部清零

1

0

將顯示RAM清成20H（A組=0010；B組=0000）

1

1

將顯示RAM全部置1

0

不清除（若CA=1，則D3、D2仍有效）

4、芯片8279的技術(shù)參數(shù)表2-102.2選擇芯片LED2.2.1LED在本設(shè)計中的作用顯示最后得分，共三塊，一塊用來顯示其整數(shù)部分的十位,一塊用來顯示其整數(shù)部分個位，另一塊用來顯示其小數(shù)部分（保留一位小數(shù)）。2.2.2LED的功能分析LED顯示電路較為簡單，成本也較低，在功能單一的儀器儀表與機電設(shè)備中應(yīng)用較廣。但當(dāng)設(shè)備顯示的點或位較多時，就需要采用一定的驅(qū)動電路與相應(yīng)的驅(qū)動方式。利用專用接口芯片如8255作為計算機芯片的端口擴展，并通過軟件編程加外部驅(qū)動實現(xiàn)。數(shù)字dpgfedcba二進制編碼011000000C0H111111001F9H210100100A4H310110000B0H41001100199H51001001092H61000001082H711111000F8H81000000080H91000011090H表2-2.LED顯示管段選碼編碼表2.2.3LED數(shù)碼管的顯示方式(1)靜態(tài)：數(shù)碼管顯示過程持續(xù)得到信號，與數(shù)碼管接口的I/O口線為專用。特點是無閃爍，元器件多，占I/O線多，無須掃描，節(jié)省CPU時間，編程簡單。(2)動態(tài)：數(shù)碼管顯示過程輪流得到信號，與各數(shù)碼管接口的I/O口線為共用。特點是有閃爍，元器件少，占I/O線少，必須掃描，花費CPU時間，編程復(fù)雜(有多個LED時尤為突出）。2.2.4芯片LED的技術(shù)參數(shù)PcwIfVrIrIf^p對應(yīng)型號散射顏色BT235－270255≥1.5≤2.5200SEL-10紅色BT1441529100405≥0.5≤2.5565綠色BT1341529100405≥0.5≤2.5585藍色消耗功率PM＝150mW最大工作電流IFM＝100mA正常工作電流IF＝40mA正向壓降VF≤1.8V燃亮電壓為5v共陰極LED的PM＝300mW,IFM＝200mA,IF＝60mA,VF≤1.8V,VR≥5V，發(fā)紅光。LED的技術(shù)參數(shù)分析LED發(fā)光二極管的壓降一般為1.5-2.0V，其工作電流一般取10-20Ma，發(fā)光二極管可應(yīng)用于直流驅(qū)動電路、交流驅(qū)動電路和脈沖驅(qū)動電路。共陽極公共端接陽極，低電平有效（燈亮），共陽極數(shù)碼管內(nèi)部發(fā)光二極管的陽極(正極)都聯(lián)在一起,此數(shù)碼管陽極(正極)在外部只有一個引腳

共陰極公共端接陰極，高電平有效（燈亮），共陰極數(shù)碼管內(nèi)部發(fā)光二極管的陰極(負極)都聯(lián)在一起,此數(shù)碼管陰極(負極)在外部只有一個引腳2.3小鍵盤2.3.1小鍵盤在本設(shè)計中的作用評委通過小鍵盤置數(shù)，輸入分數(shù)。四個評委各個依次打分，系統(tǒng)讀取開關(guān)量，再將處理后的數(shù)據(jù)在LED上顯示出來。圖2-32.3.2小鍵盤的邏輯圖如右圖：2.4選擇芯片74LS2402.4.174LS240芯片引腳圖2.4.274LS240技術(shù)參數(shù)表2-1374LS240技術(shù)參數(shù)2.5芯片比較邏輯開關(guān)小鍵盤連線較簡單，以邏輯開關(guān)的上下切換來表示，易實現(xiàn)，易觀察所輸入的是哪8位二進制數(shù)據(jù)。用時短連線較復(fù)雜，實現(xiàn)需編程實現(xiàn)CPU對鍵盤電路的掃描，察看是否有鍵按下，是哪個鍵。掃描占用大量CPU時間，是CPU的效率大大降低。表2-148255芯片74LS240和74LS2448279芯片可編程的并行接口芯片，有多種與外設(shè)及CPU的連接方法，來滿足不同應(yīng)用要求，減少器件數(shù)量支持字節(jié)數(shù)據(jù)的并行傳送，有3個8位I/O端口成本：通用且廉價以鎖存器接受和輸出數(shù)據(jù)，不可編程。八緩沖器/線驅(qū)動器/線接收器(反碼三態(tài)輸出)通用可編程鍵盤/顯示接口芯片，能同時完成鍵盤輸入和顯示控制兩種功能。鍵盤接口電路可最多控制64個按鍵或傳感器組成的陣列，可自動消除開關(guān)抖動、自動識別鍵碼并具有多鍵同時按下保護功能。顯示接口電路采用自動掃描方式工作，最多可連接16位LED顯示器。采用該芯片設(shè)計鍵盤與顯示接口電路可簡化程序，從而減少CPU運行時間表2-152.6硬件總邏輯圖及其說明圖2-5實驗硬件原理圖說明：由于實驗室設(shè)備中很多芯片已經(jīng)集成,故給連線帶來很大方便性,使的連線簡單了許多。8279的RL0~RL7連接4*4鍵盤，SL0~SL2三位用來74L138的輸入，輸出的8位作為LED的段選，OUTA0~OUTA3四位作為芯片4511的輸入，輸出的7位作為LED的位選，8279的數(shù)據(jù)DB0~DB7與PCI卡的數(shù)據(jù)線連接，其中A0連接A0，CS連接CS0，讀寫信號的連接如圖。三、程序流程圖3.1主程序流程圖：開始開始初始化8279掃描按鍵KEYCOUNT++KEYCOUNT?=9按鍵轉(zhuǎn)換為鍵號CX加1CX?=2SUM=TEMP+ALCX=0TEMP=TEMP*10取最后兩位（小數(shù)）存入AH將前6位移位（除4）存入AL輸出整數(shù)部分調(diào)用小數(shù)部分過程結(jié)束NYYNNY處理小數(shù)子程序：3.3掃描按鍵子過程：讀入數(shù)據(jù)后3位為1讀FIFORAM讀入數(shù)據(jù)后3位為1讀FIFORAMCF=1返回CF=0進入讀狀態(tài)進入設(shè)置清除命令進入設(shè)置清除命令清除顯示RAM清除完畢嗎?返回3.5程序清單及注釋：.MODELTINYPCIBAR3 EQU1CH;8位I/O空間基地址(它就是實驗儀的基地址,也為DMA&32BIT+RAM板卡上的8237提供基地址)Vendor_IDEQU10EBH;廠商ID號Device_IDEQU8376;設(shè)備ID號 .STACK100 .DATAIO_Bit8_BaseAddressDW?msg0 DB 'BIOS不支持訪問PCI $'msg1 DB '找不到StarPCI9052板卡$'msg2 DB '讀8位I/O空間基地址時出錯$'SUMDB0H;分數(shù)和TEMP DB0H ;中間變量KEYCOUNTDB ?;按鍵數(shù)目COUNTDB?;乘10的時候，保存AL所用的中間變量LED_TAB DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H;不帶小數(shù)點的整數(shù)DB 080H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EHLED_TBB DB 040H,079H,024H,030H,19H,12H,02H,078H;帶小數(shù)點的整數(shù)DB 000H,10H,08H,03H,046H,021H,06H,0EHCMD_8279DW 00B1H ;8279命令字、狀態(tài)字地址DATA_8279DW 00B0H ;8279讀寫數(shù)據(jù)口的地址，由于偏移地址則CS接PCI卡的CS5!!!.CODESTART: MOVAX,@DATA MOVDS,AX NOP CALLInitPCI CALLModifyAddress;根據(jù)PCI提供的基地址,將偏移地址轉(zhuǎn)化為實地址 CALLINIT8279 ;初始化子程序 MOVKEYCOUNT,0 MOVCX,0 ;;主程序START1: CALLIfExit JZ START11 JMPExitSTART11:CALLSCAN_KEY ;鍵掃描 JNCSTART1 ;沒有按鍵 XCHGAL,KEYCOUNT INCAL CMPAL,9 JNZSTART2 MOVCX,0;在進入下一個數(shù)的輸入的時候，由于CX是判斷兩位輸入是一個數(shù)，故要清零?。? MOVKEYCOUNT,0 CALLINIT8279_1 ;8個數(shù)碼塊全有字符顯示后,再按鍵,清除顯示 MOVAL,SUM ;計算部分CMPAL,28HJNENOTSHIMOVAL,01HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,0HLEABX,LED_TBB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,0HCALLXIAOSHUJMPHUANNOTSHI:;上面處理等于10的情況，下面的分支是小于10的情況PUSHAXMOVAL,0HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAPOPAXMOVBL,ALANDAL,00000011B;將小數(shù)的兩位取出MOVBH,ALMOVAL,BLANDAL,1111100B;將整數(shù)的六位取出MOVCL,2SHRAL,CL;AL里保存整數(shù)部分MOVAH,BH;AH里保存小數(shù)部分MOVCL,00H;主程序需要CL進行循環(huán)，所以在計算以后將CL清零ANDAL,3FHLEABX,LED_TBB ;帶小數(shù)點的字型碼表XLATCALLWRITE_DATA MOVAL,AHCALLXIAOSHU;計算部分HUAN: MOVSUM,0 CALLINIT8279_1 JMPSTART1START2: XCHGAL,KEYCOUNT CALLKEY_NUM ;鍵值轉(zhuǎn)換為鍵號CMPAL,09H;輸入的鍵值不在0~9范圍內(nèi)，及輸入錯誤，重新輸入 JGCHULI INCCLCMPCL,2JNENO10MOVCL,0;主程序需要CL進行循環(huán)，所以在計算以后將CL清零ADDTEMP,AL;求TEMP+AL的值MOVAH,TEMPCMPAH,0AH;輸入的值大于10的話，重新輸入JGCHULI ADDSUM,AH MOVTEMP,0H JMPNO9NO10:MOVCOUNT,AL;求TEMP*10的值MOVAH,0AHMULAHMOVTEMP,ALMOVAL,COUNTNO9: LEABX,LED_TAB ;字型碼表 XLAT CALLWRITE_DATA JMPSTART1CHULI:LEABX,LED_TAB ;字型碼表 XLAT CALLWRITE_DATACALLINIT8279_1MOVSUM,0MOVKEYCOUNT,0JMPSTART1START_EXIT:JMP$;;處理小數(shù)部分XIAOSHUPROCNEARPUSHAXPUSHBXPUSHCXPUSHDXCMPAL,0HJEX0CMPAL,01HJEX1CMPAL,02HJEX2CMPAL,03HJEX3X0:MOVAL,0HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,0JMPX4X1:MOVAL,02HANDAL,3FHLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,05HJMPX4X2:MOVAL,05HANDAL,3FHLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,0HJMPX4X3:MOVAL,07HANDAL,3FHLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,05HX4:ANDAL,3FHLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAXIANSHI:CALLSCAN_KEY ;鍵掃描 JNCXIANSHI ;鍵的輸入來控制顯示結(jié)果的時間POPDXPOPCXPOPBXPOPAXXIAOSHUENDP;;8279初始化INIT8279PROCNEARMOVDX,CMD_8279;CMD_8279為寫命令地址、讀狀地址 MOVAL,34H ;可編程時鐘設(shè)置,設(shè)置分頻系數(shù)(20分頻） OUTDX,AL MOVAL,0H ;8位字符顯示,左邊輸入,外部譯碼鍵掃描方式,雙鍵互鎖，10H右入口 OUTDX,AL CALLINIT8279_1 RETINIT8279ENDPINIT8279_1PROCNEARCALLCLEAR ;清顯示 MOVAL,90H ;從第一個數(shù)碼管開始移位顯示，寫顯示RAM命令 OUTDX,AL RETINIT8279_1ENDP;;清除CLEAR PROCNEARMOVDX,CMD_8279 MOVAL,0DEH ;清除命令，將顯示RAM全部置1 OUTDX,ALWAIT1: IN AL,DX TESTAL,80H;10000000B，寫顯示RAM，初始位為0000 JNZWAIT1 ;顯示RAM清除完畢嗎? RETCLEAR ENDP;;掃描SCAN_KEYPROCNEARMOVDX,CMD_8279IN AL,DX ;讀狀態(tài)READ_FIFO:ANDAL,7 JZ NO_KEY ;是否有鍵按下READ: MOVAL,40H OUTDX,AL ;讀FIFORAM，初始地址為000H MOVDX,DATA_8279 IN AL,DX STC ;有鍵SCAN_KEY1:RETNO_KEY: CLC ;無鍵按下，清CF JMPSCAN_KEY1SCAN_KEYENDP;;鍵值轉(zhuǎn)換KEY_NUM PROCNEAR ANDAL,3FH;00111111B清除高兩位,鍵值轉(zhuǎn)換為鍵號 RETKEY_NUM ENDP;;讀數(shù)據(jù)WRITE_DATAPROCNEARMOVDX,DATA_8279;DATA_8279為讀寫數(shù)據(jù)口的地址 OUTDX,AL RETWRITE_DATAENDP;PCI卡初始化IfExit PROCNEAR PUSHAXPUSHDX MOVAH,06HMOVDL,0FFH INT21H POPDX POPAX RETIfExit ENDPInitPCIPROC NEARMOV AH,00HMOV AL,03HINT 10H ;清屏MOV AH,0B1HMOV AL,01HINT 1AHCMP AH,0JZInitPCI2LEA DX,msg0InitPCI1:MOV AH,09H INT 21H JMP ExitInitPCI2:MOV AH,0B1H MOV AL,02H MOV CX,Device_ID MOV DX,Vendor_ID MOV SI,0 INT 1AH JNC InitPCI3 ;是否存在StarPCI9052板卡 LEA DX,msg1 JMP InitPCI1InitPCI3: MOV DI,PCIBAR3 MOV AH,0B1H MOV AL,09H INT 1AH ;讀取該卡PCI9052基地址 JNC InitPCI4 LEA DX,msg2 JMP InitPCI1InitPCI4: AND CX,0FFFCH MOV IO_Bit8_BaseAddress,CX RETInitPCI ENDPModifyAddressPROCNEAR ADDCMD_8279,CX ADDDATA_8279,CX RETModifyAddressENDPExit: MOVAH,4CHINT21HENDSTART在實驗過程中，老師要求將四位評委改成八位評委，并且每位評委分數(shù)只占LED顯示的一位，程序如下：.MODELTINYPCIBAR3 EQU1CH;8位I/O空間基地址(它就是實驗儀的基地址,也為DMA&32BIT+RAM板卡上的8237提供基地址)Vendor_IDEQU10EBH;廠商ID號Device_IDEQU8376;設(shè)備ID號 .STACK100 .DATAIO_Bit8_BaseAddressDW?msg0 DB 'BIOS不支持訪問PCI $'msg1 DB '找不到StarPCI9052板卡$'msg2 DB '讀8位I/O空間基地址時出錯$'SUMDB0H;分數(shù)和TEMP DB0H ;中間變量KEYCOUNTDB ?;按鍵數(shù)目COUNTDB?;乘10的時候，保存AL所用的中間變量LED_TAB DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H;不帶小數(shù)點的整數(shù)DB 080H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EHLED_TBB DB 040H,079H,024H,030H,19H,12H,02H,078H;帶小數(shù)點的整數(shù)DB 000H,10H,08H,03H,046H,021H,06H,0EHCMD_8279DW 00B1H ;8279命令字、狀態(tài)字地址DATA_8279DW 00B0H ;8279讀寫數(shù)據(jù)口的地址，由于偏移地址則CS接PCI卡的CS5!!!.CODESTART: MOVAX,@DATA MOVDS,AX NOP CALLInitPCI CALLModifyAddress;根據(jù)PCI提供的基地址,將偏移地址轉(zhuǎn)化為實地址 CALLINIT8279 ;初始化子程序 MOVKEYCOUNT,0 MOVCX,0 ;;主程序START1: CALLIfExit JZ START11 JMPExitSTART11:CALLSCAN_KEY ;鍵掃描 JNCSTART1 ;沒有按鍵 XCHGAL,KEYCOUNT INCAL CMPAL,9 JNZSTART2 MOVKEYCOUNT,0 CALLINIT8279_1 ;8個數(shù)碼塊全有字符顯示后,再按鍵,清除顯示 MOVAL,SUM ;計算部分CMPAL,48HJNENOTSHIMOVAL,09HLEABX,LED_TBB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,0HCALLXIAOSHUJMPHUANNOTSHI:PUSHAXPOPAXMOVBL,ALANDAL,00000111B;將小數(shù)的兩位取出MOVBH,ALMOVAL,BLANDAL,11111000B;將整數(shù)的六位取出MOVCL,3SHRAL,CL;AL里保存整數(shù)部分MOVAH,BH;AH里保存小數(shù)部分LEABX,LED_TBB ;帶小數(shù)點的字型碼表XLATCALLWRITE_DATA MOVAL,AHCALLXIAOSHU;計算部分HUAN: MOVSUM,0 CALLINIT8279_1 JMPSTART1START2: XCHGAL,KEYCOUNT CALLKEY_NUM ;鍵值轉(zhuǎn)換為鍵號CMPAL,09H;輸入的鍵值不在0~9范圍內(nèi)，及輸入錯誤，重新輸入 JGCHULI MOVAH,ALCMPAH,09H;輸入的值大90的話，重新輸入JGCHULI ADDSUM,AH JMPNO9NO9: LEABX,LED_TAB ;字型碼表 XLAT CALLWRITE_DATA JMPSTART1CHULI:LEABX,LED_TAB ;字型碼表 XLAT CALLWRITE_DATACALLINIT8279_1MOVSUM,0MOVKEYCOUNT,0JMPSTART1START_EXIT:JMP$;;處理小數(shù)部分X5:MOVAL,06HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,02HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,05HJMPX8X6:MOVAL,07HANDAL,1FHLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,05HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,0JMPX8X7:MOVAL,08HANDAL,1FHLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,07HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,05HJMPX8XIAOSHUPROCNEARPUSHAXPUSHBXPUSHCXPUSHDXCMPAL,0HJEX0CMPAL,01HJEX1CMPAL,02HJEX2CMPAL,03HJEX3CMPAL,04HJEX4CMPAL,05HJEX5CMPAL,06HJEX6CMPAL,07HJEX7X0:MOVAL,0HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,0HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,0JMPX8X1:MOVAL,01HANDAL,1FHLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,02HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,05HJMPX8X2:MOVAL,02HANDAL,1FHLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,05HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,0HJMPX8X3:MOVAL,03HANDAL,1FHLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,07HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,05HJMPX8X4:MOVAL,05HANDAL,1FHLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,00HLEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAMOVAL,00HJMPX8X8:LEABX,LED_TAB ;字型碼表XLATCALLWRITE_DATAXIANSHI:CALLSCAN_KEY ;鍵掃描 JNCXIANSHI ;鍵的輸入來控制顯示結(jié)果的時間POPDXPOPCXPOPBXPOPAXXIAOSHUENDP;;8279初始化INIT8279PROCNEARMOVDX,CMD_8279;CMD_8279為寫命令地址、讀狀地址 MOVAL,34H ;可編程時鐘設(shè)置,設(shè)置分頻系數(shù)(20分頻） OUTDX,AL MOVAL,0H ;8位字符顯示,左邊輸入,外部譯碼鍵掃描方式,雙鍵互鎖，10H右入口 OUTDX,AL CALLINIT8279_1 RETINIT8279ENDPINIT8279_1PROCNEARCALLCLEAR ;清顯示 MOVAL,90H ;從第一個數(shù)碼管開始移位顯示，寫顯示RAM命令 OUTDX,AL RETINIT8279_1ENDP;;清除CLEAR PROCNEARMOVDX,CMD_8279 MOVAL,0DEH ;清除命令，將顯示RAM全部置1 OUTDX,ALWAIT1: IN AL,DX TESTAL,80H;10000000B，寫顯示RAM，初始位為0000 JNZWAIT1 ;顯示RAM清除完畢嗎? RETCLEAR ENDP;;掃描SCAN_KEYPROCNEARMOVDX,CMD_8279IN AL,DX ;讀狀態(tài)READ_FIFO:ANDAL,7 JZ NO_KEY ;是否有鍵按下READ: MOVAL,40H OUTDX,AL ;讀FIFORAM，初始地址為000H MOVDX,DATA_8279 IN AL,DX STC ;有鍵SCAN_KEY1:RETNO_KEY: CLC ;無鍵按下，清CF JMPSCAN_KEY1SCAN_KEYENDP;;鍵值轉(zhuǎn)換KEY_NUM PROCNEAR ANDAL,3FH;00111111B清除高兩位,鍵值轉(zhuǎn)換為鍵號 RETKEY_NUM ENDP;;讀數(shù)據(jù)WRITE_DATAPROCNEAR