電子報(bào)警器課程設(shè)計(jì)

1、 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名*專業(yè)班級(jí)*學(xué)號(hào)*題 目電子報(bào)警器課題性質(zhì)工程設(shè)計(jì)課題來(lái)源自擬課題指導(dǎo)教師同組姓名主要內(nèi)容設(shè)想制作一個(gè)防盜器件。具體要求：按動(dòng)鍵盤某任一數(shù)字鍵使得內(nèi)揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)聲，使得8個(gè)led指示燈忽明忽暗，并通過(guò)液晶顯示器顯示相關(guān)警報(bào)信息。程序運(yùn)行后，觸動(dòng)鍵盤上的數(shù)字鍵，8個(gè)led不停光閃，光閃周期為2秒,同時(shí)在液晶顯示器上顯示相應(yīng)的警報(bào)信息；程序按ctrlc推出后聲不響光不閃。任務(wù)要求根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，在設(shè)計(jì)前必須對(duì)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(jì)中主要要完成的是發(fā)聲報(bào)警和發(fā)光報(bào)警這兩個(gè)部分功能，故在程序設(shè)計(jì)中只要設(shè)計(jì)觸動(dòng)

2、鍵盤中的數(shù)字鍵即8個(gè)led不停光閃，同時(shí)內(nèi)揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)聲，且在屏幕上顯示警報(bào)信息。在設(shè)計(jì)發(fā)聲報(bào)警時(shí)利用了8253可編程定時(shí)記數(shù)器。在設(shè)計(jì)發(fā)光報(bào)警時(shí)利用了8255芯片。在程序設(shè)計(jì)中利用int 10h實(shí)現(xiàn)在屏幕上顯示相關(guān)的警報(bào)信息。參考文獻(xiàn)1微機(jī)原理及應(yīng)用，楊素行，清華大學(xué)出版社，1994年。2微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，鄭學(xué)周斌編著，清華大學(xué)出版社，1994年6月。3微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與習(xí)題集，周明德主編，人民郵電出版社，2002。4微機(jī)原理與接口技術(shù)，李芷主編，電子工業(yè)出版社，2002。5.微機(jī)原理與應(yīng)用考點(diǎn)分析及效果測(cè)試，叢書(shū)編委會(huì)編，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2003。審查意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽字

3、：教研室主任簽字： 年 月 日 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求設(shè)想制作一個(gè)防盜器件。具體要求：按動(dòng)鍵盤某任一數(shù)字鍵使得內(nèi)揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)聲，使得8個(gè)led指示燈忽明忽暗，并通過(guò)液晶顯示器顯示相關(guān)警報(bào)信息。程序運(yùn)行后，觸動(dòng)鍵盤上的數(shù)字鍵，8個(gè)led不停光閃，光閃周期為2秒,同時(shí)在液晶顯示器上顯示相應(yīng)的警報(bào)信息；程序按ctrlc推出后聲不響光不閃。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，在設(shè)計(jì)前必須對(duì)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(jì)中主要要完成的是發(fā)聲報(bào)警和發(fā)光報(bào)警這兩個(gè)部分功能，故在程序設(shè)計(jì)中只要設(shè)計(jì)觸動(dòng)鍵盤重的數(shù)字鍵即8個(gè)led不停光閃，同時(shí)內(nèi)揚(yáng)聲器發(fā)出警報(bào)聲，且在屏幕上顯示警報(bào)信息。在設(shè)計(jì)發(fā)聲

4、報(bào)警時(shí)利用了8253可編程定時(shí)定時(shí)記數(shù)器。在設(shè)計(jì)發(fā)光報(bào)警時(shí)利用了8255芯片。在程序設(shè)計(jì)中利用int 10h實(shí)現(xiàn)在屏幕上顯示相關(guān)的警報(bào)信息。二、設(shè)計(jì)思想在設(shè)計(jì)發(fā)聲報(bào)警時(shí)利用了8253可編程定時(shí)定時(shí)記數(shù)器。在設(shè)計(jì)發(fā)光報(bào)警時(shí)利用了8255芯片，在一個(gè)時(shí)間間隔里小燈循環(huán)閃動(dòng)代表正在報(bào)警。 三教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連線 5vgate2clk2 8253 out2 系 gate2 spk spk unit統(tǒng) opclk總 1.1625mhz線四、所用芯片工作原理8255是可編程io口擴(kuò)展芯片。對(duì)8255輸入不同的指令可改變io口的工作方式。8255與單片機(jī)系統(tǒng)連接方式簡(jiǎn)單，工作方式由程序設(shè)定，圖2為8255的引腳

5、圖。 8255內(nèi)部有4個(gè)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pa7pa0、pb7pb0、pc7pc0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(guò)cs、a0、a1、rd和wr對(duì)4個(gè)寄存器進(jìn)行操作。 1）cs為低電平時(shí)選通8255；2）a1、a0為地址選通；3）rd和wr為讀、寫信號(hào)：rd為低、wr為高時(shí)為讀方式，rd為高、wr為低時(shí)為寫方式。4）d0d7為數(shù)據(jù)口。 向控制寄存器寫入不同的數(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（

6、pc3pc0）中任何一個(gè)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。控制寄存器各位的含義如圖3所示。slpc24中8255工作在方式0。pa、pb為輸入口、pc為輸出口，對(duì)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(shí)，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(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，表示芯片被選中，允許8255與cpu進(jìn)行通訊。 rd:讀信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，允許8255通過(guò)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:

7、寫入信號(hào)，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，允許cpu將數(shù)據(jù)或控制字寫8255。 d0d7:三態(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(shí)，通過(guò)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(guò)數(shù)據(jù)總線傳送。 pa0pa7:端口a輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。 pb0pb7:端口b輸入輸出線，一個(gè)8位的i/o鎖存器， 一個(gè)8位的輸入輸出緩沖器。 pc0pc7:端口c輸入輸出線，一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口c可以通過(guò)工作方式設(shè)定而分成2個(gè)4位的端口， 每個(gè)4位的端口包含一個(gè)4位的鎖存器，分別

8、與端口a和端口b配合使用，可作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信號(hào)輸入端口。8253: 8253具有3個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器,6種不同的工作方式。1方式0計(jì)數(shù)到終點(diǎn)輸出變?yōu)楦唠娖?當(dāng)將某計(jì)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(kāi)始計(jì)數(shù)。每來(lái)一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖clk，計(jì)數(shù)器的值減1，當(dāng)計(jì)數(shù)到達(dá)終點(diǎn)即計(jì)數(shù)器的值變成0時(shí)，out變?yōu)楦唠娖健Ｔ谟?jì)數(shù)期間可用門控信號(hào)暫停計(jì)數(shù)(即門控為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)暫停)。2.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(guò)一定時(shí)間后，又自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。

9、 這個(gè)時(shí)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(shí)間可通過(guò)程序進(jìn)行設(shè)置。 3.方式2分頻脈沖發(fā)生器(分頻器) 方式2用來(lái)對(duì)輸入脈沖(即計(jì)數(shù)脈沖clk)n分頻(n為預(yù)置的初值)，在輸出信號(hào)周期中低電平的時(shí)間為一個(gè)clk周期。 設(shè)置此方式后，out變高電平，裝入初值后便自動(dòng)開(kāi)始計(jì)數(shù)，減到1時(shí)out變低電平。經(jīng)過(guò)一個(gè)clk周期，out恢復(fù)高電平，且計(jì)數(shù)器又自動(dòng)裝入初值，重新開(kāi)始計(jì)數(shù)。如此循環(huán)下去。如圖623所示是工作在方式2的示意圖。在上述過(guò)程中g(shù)ate應(yīng)一直保持高電平。 若gate變低電平將禁止計(jì)數(shù)，并使輸出為高電平。在gate再次變高電平時(shí)，計(jì)

10、數(shù)器將重新裝入預(yù)置的初值，并開(kāi)始計(jì)數(shù)。4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(gè)clk周期的時(shí)間，當(dāng)n相當(dāng)大時(shí)，也可認(rèn)為是方波。當(dāng)然，一般采用方式3時(shí)，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(dòng)開(kāi)始計(jì)數(shù)。如初值為偶數(shù)，每個(gè)clk使計(jì)數(shù)器減2，計(jì)到終點(diǎn)改變電平。如初值為奇數(shù)，則輸出為高電平時(shí)第一個(gè)clk使計(jì)數(shù)器減1，隨后每個(gè)clk使計(jì)數(shù)器減2；輸出為低電平時(shí)第一個(gè)clk使計(jì)數(shù)器減3，隨后每個(gè)clk使計(jì)數(shù)器減2。每當(dāng)計(jì)數(shù)到終點(diǎn)都會(huì)改變

11、電平，初值又被重新裝入，并開(kāi)始計(jì)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(jì)數(shù)值后自動(dòng)開(kāi)始計(jì)數(shù)(所以稱之為軟件觸發(fā))，計(jì)數(shù)到終點(diǎn)輸出一個(gè)clk周期的低電平脈沖。gate變低可暫停計(jì)數(shù)，用gate的上升沿可重新賦初值，并開(kāi)始計(jì)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(jì)數(shù)值后需等待gate上升沿的到來(lái)才開(kāi)始計(jì)數(shù)(所以稱之為硬件觸發(fā))。計(jì)數(shù)到終點(diǎn)也輸出一個(gè)clk周期的低電平脈沖。計(jì)數(shù)過(guò)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(kāi)始計(jì)數(shù)。 計(jì)數(shù)寄存器用來(lái)寄存計(jì)數(shù)初值,計(jì)數(shù)工作單元為16位減1計(jì)數(shù)器,它的初值便是計(jì)數(shù)寄存

12、器內(nèi)容,計(jì)數(shù)單元對(duì)clk脈沖計(jì)數(shù),每出現(xiàn)一個(gè)clk脈沖,計(jì)數(shù)器減1,當(dāng)減為零時(shí),通過(guò)out輸出指示信號(hào)表明計(jì)數(shù)單元已為零。當(dāng)作為定時(shí)器工作時(shí),每當(dāng)計(jì)數(shù)單元為零時(shí),計(jì)數(shù)寄存器內(nèi)容會(huì)自動(dòng)重新裝入 計(jì)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(duì)于clk信號(hào)頻率)脈沖序列。 當(dāng)作為計(jì)數(shù)器工作時(shí),表明只關(guān)心在clk端出現(xiàn)(代表事件)的脈沖個(gè)數(shù),當(dāng)clk端出現(xiàn)了規(guī)定個(gè)數(shù)的脈沖時(shí),out輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。五實(shí)驗(yàn)連線圖電子報(bào)警器所用相關(guān)硬件：1.8253定時(shí)計(jì)數(shù)器。2.并行接口電路芯片8255。3.揚(yáng)聲器。硬件連接：（1）定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253a芯片模塊的gate2接5v，提供高電

13、平。（2）定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253a芯片模塊的out2 接揚(yáng)聲器。（3）定時(shí)/計(jì)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pa0pa7分別接入led的 d0d7。 5vgate2clk2 8253 out2 系 gate2 spk spk unit統(tǒng) opclk總 1.1625mhz線8253接線圖d0d1d2d3d4d5d6d7sw-led unit pa0 pa1 pa2 pa3 pa4 pa5 pa68255 pa7 8255線路圖六、程序流程圖主程序從鍵盤讀入字符判斷是否在08之間？ n 初始化8253 y初始化8255顯示信息關(guān)燈關(guān)聲

14、音返回七、程序源代碼;read from portc;output to porta porta=08h portb=09hportc=0ahportd=0bh code segmentmain proc far assume cs:code begin: mov bl,0 mov ah,0ffh mov dx,portd mov al,81h ;初始化8255 out dx,al lp: mov dx,portc in al,dx and al,0fh cmp al,00h je next cmp al,01hjb lpcmp al,08hja lpmov al,0b6h ；初始化8253o

15、ut 43h,almov ax,0out 42h,almov al,ahout 42h,almov al,bl ；燈閃爍not alout 08h,alcall delayshl bl,1test bl,ahjnz lpmov bl,1jmp lpback: retfnext: mov al,ahout 08h,aljmp lpdelay proc near push cx mov cx,0delay1: or cx,cxor cx,cxloop delay1pop cxretndelay endpmain endpcode endsend begin設(shè)計(jì)心得 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我回憶了好多

16、以前已經(jīng)忘懷的微機(jī)原理知識(shí)，也重新學(xué)習(xí)了相當(dāng)多的匯編語(yǔ)言知識(shí)，真可以用溫故而之心來(lái)形容，使我對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)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(shí)原理等。 實(shí)驗(yàn)中也遇到了相當(dāng)多的問(wèn)題，還好在同組同學(xué)的共同努力下，以及在老師的細(xì)心，耐心的指導(dǎo)下，才一步一步的解決了問(wèn)題。真的好好感謝老師的幫助。起初程序并不像我們想象的那樣的顯示出來(lái)，紅燈沒(méi)有閃爍，只是齊刷刷的亮了，我們一開(kāi)始摸不著頭緒，后來(lái)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(méi)有用程序去解決各個(gè)燈延時(shí)閃亮的問(wèn)題。后來(lái)我們加入了新的內(nèi)容便成功了。當(dāng)擺動(dòng)四個(gè)開(kāi)關(guān)到低電平的時(shí)候就停止閃爍，當(dāng)改變了初始的狀態(tài)時(shí)就開(kāi)始報(bào)警，也就是閃爍。而在報(bào)警聲音的那部分我們讓另外的一個(gè)燈亮著，代表發(fā)聲了。 這次的課程設(shè)計(jì)是基于上個(gè)學(xué)期對(duì)微機(jī)原理課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上的一個(gè)提高，通過(guò)對(duì)8255，8253芯片的編程更好的理解了其內(nèi)在的原理。也是對(duì)書(shū)面知識(shí)的一種鞏固與更新。在這次的設(shè)計(jì)中，我們用了一個(gè)星期的時(shí)間去做相關(guān)知識(shí)的搜索，關(guān)于報(bào)警器的原理有了整體的認(rèn)識(shí)之