2940.可編程作息時(shí)間控制器 設(shè)計(jì)報(bào)告包含源代碼設(shè)計(jì)背景完整報(bào)告等內(nèi)容

1、60 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2006級(jí)硬件課程設(shè)計(jì)報(bào)告 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院硬件課程設(shè)計(jì)報(bào)告姓 名： 專 業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí)： 設(shè)計(jì)題目： 可編程作息時(shí)間控制器 成 員： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 2008年 6月30日 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱書指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：成 績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日可可編程作息時(shí)間控制器摘 要在本次可編程作息時(shí)間控制器的設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們?nèi)朔止ず献?，完成了?、鍵盤的掃描程序的設(shè)計(jì)，利用8255a并行口做一個(gè)掃描鍵盤程序，把按鍵輸入的鍵碼，通過(guò)8255 pc口輸出顯示在七段數(shù)碼管上。8255pa口低4位做鍵盤行的輸入線，pb口低4位作為鍵盤的列輸入線，同時(shí)其高

2、4位讀取鍵盤的行信息，這樣一來(lái)，用輸入指令讀取b口狀態(tài)時(shí)，可同時(shí)讀取鍵盤的行列信息。8255 pa口高4位作為四位七段數(shù)碼管的位選線。編寫程序通過(guò)逐行逐列掃描，可獲得所按鍵的行列信息，及該鍵所對(duì)應(yīng)的鍵號(hào)并利用查表找出其所對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管顯示碼。將該信息通過(guò)8255 pc口輸出到七段數(shù)碼管上，顯示當(dāng)前按鍵值。每次按鍵輸出鍵值時(shí)，通過(guò)改變8255 pa口高4位狀態(tài)，使四位七段數(shù)碼管輪流顯示不同的鍵值。 2、定時(shí)計(jì)時(shí)程序，通過(guò)上述所設(shè)計(jì)的鍵盤輸入定時(shí)時(shí)間，計(jì)算初值，利用可編程的計(jì)數(shù)/定時(shí)器8253a進(jìn)行計(jì)時(shí)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)報(bào)告。完成可編程作息時(shí)間控制器的設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了設(shè)定時(shí)間的顯示，到時(shí)提示等功能,基本

3、上到達(dá)了我們最初設(shè)計(jì)的要求。 3、本設(shè)計(jì)中所用芯片：8255，8253，74ls138； 利用了44矩陣的小鍵盤，及指示燈。所用做圖工具：protell99se、word關(guān)鍵詞8255a ;8253 ;鍵盤 ;設(shè)置定時(shí)時(shí)間 ;計(jì)數(shù)定時(shí)目 錄總體設(shè)計(jì)部分1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1 1.1、題目理解1 1.2、任務(wù)要求12 總體方案1 2.1、設(shè)計(jì)思路1 2.2、總體設(shè)計(jì)電路圖13硬件方案2 3.1、所用芯片簡(jiǎn)介2 3.1.1、8255芯片簡(jiǎn)介2 3.1.2、8253芯片簡(jiǎn)介4 3.2、各部分電路圖 7 3.2.1、鍵盤部分電路圖7 3.2.2、鍵盤及顯示部分電路圖9 3.2.3、計(jì)時(shí)部分電路圖10 4

4、軟件方案1041、設(shè)計(jì)的原理104.1.1、鍵盤的設(shè)計(jì)原理104.1.2、顯示部分的設(shè)計(jì)原理124.1.3、計(jì)時(shí)部分的設(shè)計(jì)原理134.2、程序流程圖144.2.1、鍵盤掃描流程圖144.2.2、顯示部分程序圖15專題設(shè)計(jì)部分1 硬件（軟件）詳細(xì)設(shè)計(jì)161.1、程序清單及相應(yīng)的說(shuō)明16 1.2、設(shè)計(jì)方案測(cè)試22 1.2.1、單個(gè)程序測(cè)試22 1.2.2、總體程序測(cè)試232總結(jié)23 2.1、本設(shè)計(jì)的可行性與優(yōu)點(diǎn)分析232.2、設(shè)計(jì)中的不足分析與改進(jìn)233.心得體會(huì)26參考文獻(xiàn)26總體設(shè)計(jì)部分1 設(shè)計(jì)任務(wù)與要求1.1、題目理解可編程作息時(shí)間控制器可理解為可編程即可設(shè)置且可重置的鬧鐘。設(shè)置一個(gè)時(shí)間，到

5、設(shè)置時(shí)間時(shí)機(jī)器自動(dòng)叫響且伴有指示燈亮。1.2、任務(wù)要求 利用鍵盤輸入預(yù)設(shè)定的時(shí)間，設(shè)計(jì)一個(gè)具有時(shí).分計(jì)時(shí),4位數(shù)字顯示的時(shí)鐘電路,能按設(shè)定時(shí)間自動(dòng)叫響且伴有指示燈亮.2 總體方案2.1、設(shè)計(jì)思路利用8255a設(shè)計(jì)4行4列的矩陣鍵盤，并與4位七段數(shù)碼管相連，實(shí)現(xiàn)按鍵的判斷及顯示。8255a是的a口低4位連接鍵盤的行，c口低4位連接鍵盤的列；a口高4位連接4位七段數(shù)碼管的位選端口，實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管的選擇；b口8位連接七段數(shù)碼管的8個(gè)段信號(hào)引腳。輸入4個(gè)數(shù)字由4個(gè)七段數(shù)碼管分別顯示，前兩位為小時(shí)，后兩位為分鐘。在由此及與系統(tǒng)時(shí)間的比較，判斷到時(shí)轉(zhuǎn)8253程序控制指示燈亮。選用8253的0、1、2計(jì)數(shù)器，0

6、計(jì)數(shù)器采用方式2，用系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖f=1mhz，計(jì)數(shù)初值為2000，其輸出端作為1計(jì)數(shù)器的輸入脈沖，1計(jì)數(shù)器采用方式2，計(jì)數(shù)初值為2000，輸出一個(gè)周期為2s的時(shí)鐘脈沖。2計(jì)數(shù)器采用方式0，產(chǎn)生定時(shí)中斷，其out端連接一個(gè)發(fā)光二極管，到設(shè)定時(shí)間時(shí)發(fā)光。2.2、總體設(shè)計(jì)電路圖 cs 8253實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)定時(shí) cs 8255實(shí)現(xiàn)鍵盤設(shè)置鬧鈴時(shí)間顯示時(shí)間300-307308-315cscs 3 硬件方案3.1、所用芯片簡(jiǎn)介3.1.1、8255芯片簡(jiǎn)介（1）、8255可編程并行接口芯片簡(jiǎn)介:8255是一種通用可變成并行輸入輸出接口芯片，通過(guò)對(duì)它進(jìn)行編程，芯片可工作于不同的工作方式，用8255作接口時(shí)，通常不

7、需要附加外部邏輯電路就可直接為cpu與外設(shè)之間提供數(shù)據(jù)通道。8255可編程并行接口芯片有三個(gè)輸入輸出端口，即a口、b口和c口，對(duì)應(yīng)于引腳pa7pa0、pb7pb0和pc7pc0。其內(nèi)部還有一個(gè)控制寄存器，即控制口。通常a口、b口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。c口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成4位的端口，每個(gè)端口包含一個(gè)4位鎖存器。它們分別與端口a配合使用，可以用作控制信號(hào)輸出或作為狀態(tài)信號(hào)輸入。（2）、8255可編程并行接口芯片方式控制字格式說(shuō)明:8255有兩種控制命令字；一個(gè)是方式選擇控制字；另一個(gè)是c口按位置位復(fù)位控制字。其中c口按位置位復(fù)位控制字方式使用較為繁難，說(shuō)明也

8、較冗長(zhǎng)，故在此不作敘述。方式控制字格式說(shuō)明如表1：表1 d7d6d5d4d3d2d1d0 d7：設(shè)定工作方式標(biāo)志，1有效。 d6、d5：a口方式選擇 0 0 方式0 0 1 方式1 1 方式2 d4：a口功能 （1=輸入，0=輸出） d3：c口高4位功能 （1=輸入，0=輸出） d2：b口方式選擇 （0=方式0，1=方式1） d1：b口功能 （1=輸入，0=輸出）d0：c口低4位功能 （1=輸入，0=輸出） （3）、8255可編程并行接口芯片工作方式說(shuō)明: 方式0：基本輸入輸出方式。適用于三個(gè)端口中的任何一個(gè)。每一個(gè)端口都可以用作輸入或輸出。輸出可被鎖存，輸入不能鎖存。 方式1：選通輸入輸出方

9、式。這時(shí)a口或b口的8位外設(shè)線用作輸入或輸出，c口的4條線中三條用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆?lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請(qǐng)求信號(hào)。方式2 ：雙向總線方式。只有a口具備雙向總線方式，8位外設(shè)線用作輸入或輸出，此時(shí)c口的5條線用作通訊聯(lián)絡(luò)信號(hào)和中斷請(qǐng)求信號(hào)。3.1.2、8253芯片簡(jiǎn)介（1）、可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器8253芯片簡(jiǎn)介8253是一種利用硬件電路和中斷方法控制定時(shí)，定時(shí)時(shí)間和范圍完全由軟件來(lái)確定和改變，并有微處理器的時(shí)鐘信號(hào)提供時(shí)間基準(zhǔn)。但該時(shí)鐘信號(hào)頻率太高，所以還可用8253進(jìn)行分頻。8253內(nèi)部有3個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器通道，通過(guò)對(duì)他進(jìn)行編程，每個(gè)計(jì)數(shù)器通道均可按6種不同的方式工作，并且都可以按2進(jìn)制或10進(jìn)制格式

10、進(jìn)行計(jì)數(shù)，最高計(jì)數(shù)頻率能達(dá)到2mhz.8253還適用于許多其他場(chǎng)合，如用作可編程方波頻率產(chǎn)生器、分頻器、程控單脈沖發(fā)生器等等。（2）、8253a控制字的格式說(shuō)明在對(duì)8253進(jìn)行編程時(shí)，由cpu用輸出指令向他寫入控制字，來(lái)選定計(jì)數(shù)器通道，規(guī)定各計(jì)數(shù)器通道的工作方式，讀寫格式和數(shù)制。控制字格式如表2：表2: -通道選擇位，00，01，10分別表示向8253的計(jì)數(shù)器通道0-2寫入控制字，11無(wú)效。-讀/寫操作位，01表示只讀/寫低8位字節(jié)數(shù)據(jù)，只寫入低8位時(shí)，高8位自動(dòng)置為0；10表示只讀/寫高8位字節(jié)數(shù)據(jù)，只寫入高8位時(shí)，低8位自動(dòng)置為0；11允許讀/寫16位數(shù)據(jù)。00把通道中當(dāng)前數(shù)據(jù)寄存器的值送

11、到16位鎖存器中，供cpu讀取該值。bcd-計(jì)數(shù)方式選擇位。1表示采用bcd碼計(jì)數(shù)； 0表示采用二進(jìn)制格式計(jì)數(shù)。-工作方式選擇位。 000 方式0 001 方式1 x10 方式2 x11 方式3100 方式4101 方式5（3）、8253 六種工作方式的說(shuō)明8253有6種工作方式，對(duì)它們的操作遵守以下3條基本原則： (1)當(dāng)控制字寫入8253時(shí)，所有的控制邏輯電路自動(dòng)復(fù)位，這時(shí)輸出端out進(jìn)入初始態(tài)。 (2)當(dāng)初始值寫入計(jì)數(shù)器以后，要經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)鐘周期，減法計(jì)數(shù)器才開始工作，時(shí)鐘脈沖的下降沿使計(jì)數(shù)器進(jìn)行減1計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的最大初始值是0，用二進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)0相當(dāng)于216，用bcd碼時(shí)，0相當(dāng)于104。

12、 (3)對(duì)于一般情況下，在時(shí)鐘脈沖clk的上升沿時(shí)，采樣門控信號(hào)。對(duì)門控信號(hào)(gate)的觸發(fā)方式是有具體規(guī)定的： 門控信號(hào)為電平觸發(fā)的有：方式0，方式4。 門控信號(hào)為上升沿觸發(fā)的有：方式1，方式5。 門控信號(hào)可為電平觸發(fā)也可為上升沿觸發(fā)的有：方式2，方式3。 計(jì)數(shù)方式的有：方式0，方式1，方式4，方式5 定時(shí)方式的有：方式2，方式3。8253的工作方式：方式0(計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷的計(jì)數(shù)器)- - -寫入方式控制字后，輸出端out為低電平；寫入計(jì)數(shù)常數(shù)后，開始計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器減為0之前，輸出端out維持低電平。當(dāng)計(jì)數(shù)值為0時(shí)，輸出端out才變?yōu)楦唠娖?，向cpu發(fā)出中斷請(qǐng)求，直到cpu寫入新的控制字或

13、者寫入新的計(jì)數(shù)值為止。方式0可由門控信號(hào)控制暫停，gate為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器暫停，gate信號(hào)變高后，就接著計(jì)數(shù)。方式1(可重復(fù)編程的單脈沖)- -設(shè)定工作方式和寫入計(jì)數(shù)值后，out輸出高電平，gate(觸發(fā)信號(hào))變?yōu)楦唠娖胶螅琽ut變?yōu)榈碗娖?，開始計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器減到0時(shí)，out才輸出高電平。輸出低電平期間，寫入新計(jì)數(shù)值，不會(huì)影響原記數(shù)過(guò)程。只有第一次計(jì)數(shù)完，gate再來(lái)一個(gè)正跳變時(shí)才使用新的計(jì)數(shù)值計(jì)數(shù)若在第一次計(jì)數(shù)末完成之前，gate又產(chǎn)生正跳變(即下一個(gè)脈沖信號(hào)又到來(lái))時(shí)，則從新的gate的上升沿以后，開始重新計(jì)數(shù)，out端輸出的低電平保持不變，2次的計(jì)數(shù)過(guò)程合在一起，因此使輸出的負(fù)脈沖寬

14、度加寬了方式2 (分頻器)-寫入方式2的控制字后，out變高，設(shè)gate為高先到，計(jì)數(shù)器對(duì)clk計(jì)數(shù)，設(shè)計(jì)數(shù)初值為n。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到(n一1)個(gè)clk信號(hào)時(shí)，out輸出變低，計(jì)數(shù)器的值為l。最后一個(gè)clk信號(hào)輸入后，計(jì)數(shù)器減到0，out回到高，計(jì)數(shù)器又自動(dòng)從初值開始計(jì)數(shù)。因此out端在每n個(gè)clk信號(hào)中輸出一個(gè)寬度等于clk信號(hào)周期的負(fù)脈沖。負(fù)脈沖的周期=計(jì)數(shù)值n時(shí)鐘clk的周期t。計(jì)數(shù)過(guò)程中要求門控脈沖gat置保持為高，當(dāng)gate為低電平時(shí)，則計(jì)數(shù)被中止暫停，在gate再變高后，計(jì)數(shù)器又被置入初值，重新計(jì)數(shù)。方式3（方波發(fā)生器）-寫入方式3的控制字后，out變高，設(shè)gate為高電平，則在寫入計(jì)

15、數(shù)初值后的下一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，將計(jì)數(shù)初值裝入執(zhí)行部件，并開始計(jì)時(shí)。與方式2類似，但輸出端得到的是方波或基本對(duì)稱的矩形波。初值為偶數(shù)時(shí)，每輸入一個(gè)時(shí)鐘脈沖，均使計(jì)數(shù)值減2，減為0時(shí)，out輸出引腳由高電平變低電平，同時(shí)自動(dòng)重新裝入計(jì)數(shù)初值，繼續(xù)計(jì)數(shù)。初值為計(jì)數(shù)時(shí)，第一個(gè)時(shí)鐘脈沖使計(jì)數(shù)器減1，以后均減2.方式4（軟件觸發(fā)選通）-寫入方式4的控制字后，out變高，設(shè)gate為高電平，則在寫入計(jì)數(shù)初值后的下一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)，將計(jì)數(shù)初值裝入執(zhí)行部件，并開始計(jì)時(shí)。當(dāng)計(jì)數(shù)初值減為0時(shí)，out端輸出變低，經(jīng)一個(gè)時(shí)鐘周期又回到高電平，形成一個(gè)負(fù)脈沖。一次計(jì)數(shù)，重新裝入初值才可繼續(xù)計(jì)數(shù)。方式5（硬件觸發(fā)選通）-寫入方

16、式5的控制字后，out變高，裝入計(jì)數(shù)初值后，只有當(dāng)gate從到到高跳變時(shí)才能在下一個(gè)時(shí)鐘脈沖后把計(jì)數(shù)初值裝入執(zhí)行部件，并開始計(jì)時(shí)。當(dāng)計(jì)數(shù)初值減為0時(shí)，out端輸出變低，經(jīng)一個(gè)時(shí)鐘周期又回到高電平，形成一個(gè)負(fù)脈沖。自動(dòng)重新裝入初值，當(dāng)再經(jīng)歷gate從低到高跳變時(shí)繼續(xù)減1計(jì)數(shù)。3.2、各分電路圖3.2.1、鍵盤部分電路圖.pa0pa1pa2pa38255apb7pb6pb5pb4pb3pb2pb1pb010k10k40159o637c28+5v鍵盤各鍵作用說(shuō)明：0-9數(shù)字鍵o(0a)四個(gè)數(shù)輸入完成，（小時(shí)、分鐘各兩位）執(zhí)行顯示程序c（0b）輸入顯示完成，執(zhí)行計(jì)數(shù)程序0c-0f未用3.2.2、鍵盤及

17、顯示部分電路圖3.2.3、計(jì)時(shí)部分電路圖4 軟件方案4.1、 設(shè)計(jì)的原理4.1.1、鍵盤的設(shè)計(jì)原理我們所設(shè)計(jì)的鍵盤是一個(gè)16位鍵的，分別為16進(jìn)制數(shù)字09和af，其中，f鍵為復(fù)位鍵，鍵盤的排列，連線及接口電路如下圖所示，16個(gè)鍵排成4行4列的矩陣，接到微機(jī)的一對(duì)端口上。端口由8255a構(gòu)成，其中端口a作輸出，端口b作為輸入，端口c作為輸出。矩陣4條行線到輸出端口a口的pa3pa0，用程序能改變這4條線上的電平。4條列線連到輸入端口b口的pb7pb4. 編寫程序通過(guò)逐行逐列掃描，可獲得所按鍵的行列信息，及該鍵所對(duì)應(yīng)的鍵號(hào)。在無(wú)鍵壓下時(shí)，由于接到+5v上的上拉電阻的作用，列線被置成高電平。壓下某一

18、鍵后，該鍵所在列線和行線接通。這時(shí)，如果向下鍵所在的行線上輸出一個(gè)低電平信號(hào)，則對(duì)應(yīng)的列線也呈現(xiàn)低電平。當(dāng)從b口讀取列線信號(hào)時(shí)，便能檢測(cè)到該列線的低電平。說(shuō)明該行列對(duì)應(yīng)的鍵即為所按下的鍵。 識(shí)別鍵盤上哪個(gè)鍵被壓下的過(guò)程稱為鍵盤掃描，上述鍵盤的掃描包含以下幾步：a 、檢測(cè)是否所有鍵都松開了，若沒(méi)有則反復(fù)檢測(cè)。b、當(dāng)所有鍵都松開了，再檢測(cè)是否有鍵壓下，若無(wú)鍵壓下則反復(fù)檢測(cè)。c、若有鍵壓下，要消除鍵抖動(dòng)，確認(rèn)有鍵壓下。d、對(duì)壓下的鍵進(jìn)行編碼，將該鍵行列的信號(hào)轉(zhuǎn)換16進(jìn)制碼，由此確定哪一個(gè)鍵被壓下了。如出現(xiàn)多鍵重按的情況，只有在其他鍵均釋放后，僅剩下一個(gè)鍵閉合時(shí)，才把此鍵當(dāng)作本次壓下的鍵。e、該鍵釋放

19、后，再回到b。檢測(cè)矩陣中是否有鍵壓下的一種簡(jiǎn)單方法，自輸出口a向所有行線輸出0電平，再通過(guò)b口的低4位讀取列值，若其中有0值，便是有鍵壓下了。 在開始一次掃描時(shí)，先應(yīng)確認(rèn)上一次壓下的鍵是否已松開。既先向所有行線輸出低電平，再讀入各列線值，只有當(dāng)所有的行線和列線均為高電平，表示以前壓下的鍵都已釋放，才開始檢測(cè)是否有鍵壓下。 當(dāng)檢測(cè)到有鍵壓下后，必須消除鍵抖動(dòng)（debance）。即當(dāng)檢測(cè)到有鍵按下后，延長(zhǎng)一定時(shí)間（通常延遲20ms），再檢查該鍵是否仍被壓者。若是，才認(rèn)定該鍵確實(shí)被按下后，而不是其他的振動(dòng)干擾。確認(rèn)有鍵按下后，再確定被壓下鍵所在的行號(hào)。為獲取行列信息，先從a口輸出一個(gè)低電平到一行線上

20、，再?gòu)腷口讀入各列的值，若沒(méi)有一列為低電平，說(shuō)明壓下的鍵不在此行。于是，再向下一行輸出一個(gè)低電平，再檢測(cè)各列線上是否有低電平，依次對(duì)每一行重復(fù)這個(gè)過(guò)程，直至查到某一列線上出現(xiàn)低電平為止。被置成低電平的行和讀到該低電平的列，便是被壓下鍵所在的行列值。 已被壓下的鍵所在的行號(hào)（03）和列號(hào)（03）后，就能得到該鍵掃描碼。例如，對(duì)于數(shù)字0，它位于3行，3列，壓下“0”鍵時(shí)，從b口可讀得d7位和d3為0，其余位為1，所以數(shù)字0的編碼為01110111b，即77h；對(duì)于數(shù)字6，處于2行，1列，壓下“6”鍵時(shí)，d6為和d1位為0，其余位為1，所以數(shù)字6的編碼為10111101b=bdh。類似地，其余各鍵的

21、編碼也可一求得。將 這些編碼值列成鍵盤掃描表（table），放在數(shù)據(jù)段中，用查表程序來(lái)查對(duì)，便能確定壓下的位置。鍵盤掃描碼表：表10123456777h7bh7dh7eh0b7h0bbh0bdh0beh89abcdef0d7h0dbh0ddh0deh0e7h0ebh0edh0eeh4.1.2、顯示部分的設(shè)計(jì)原理根據(jù)七段led顯示器的原理，對(duì)16進(jìn)制數(shù)字（0f）進(jìn)行編碼，根據(jù)下圖典型的七段led，例如，對(duì)于數(shù)字“0”，二極管a, b, c, d, e ,f亮，g，h（dp）滅 ,故數(shù)字”0”的編碼為0011111b,即為3fh,類似地,其余各鍵的編碼也可一一求得.將這些編碼值列成七段顯示代碼表(

22、led_code),通過(guò)編寫程序?qū)崿F(xiàn)鍵盤掃描表(table)與七段顯示代碼表(led_code)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,并通過(guò)pc口輸出顯示到七段數(shù)碼管上。每次按鍵輸出鍵值時(shí)，通過(guò)改變8255 pa口高4位狀態(tài)，使四位七段數(shù)碼管輪流顯示不同的鍵值。 典型的七段led 圖2led顯示碼表：表2012345673fh06h5bh4fh66h6dh7dh0eh89abcdef7fh6fh77h7ch39h5eh79h71h要想使多位7段數(shù)碼管在盡量簡(jiǎn)單的接口電路驅(qū)動(dòng)下顯示不同的內(nèi)容，多數(shù)利用了逐位快速輪循顯示的方式。即在一個(gè)輪循顯示周期中讓每位數(shù)碼管顯示一次各自的數(shù)。當(dāng)輪循顯示周期的數(shù)目大于每秒50次時(shí)，人的眼睛

23、就因視覺(jué)惰性而無(wú)法察覺(jué)顯示的變化，從而感覺(jué)到現(xiàn)實(shí)的事多位靜止的7段數(shù)。將四個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)段信號(hào)引腳鏈接在一起，并共同由一個(gè)段驅(qū)動(dòng)器提供8位的段顯示碼數(shù)據(jù)。而每個(gè)數(shù)碼管則各自都有獨(dú)立的位選通信號(hào)。無(wú)論段驅(qū)動(dòng)器的輸出什么顯示碼數(shù)據(jù)，只要位選通信號(hào)有效的數(shù)碼管才會(huì)發(fā)亮。所以只要先逐個(gè)送出每個(gè)數(shù)碼管將要顯示的段顯示碼數(shù)據(jù)后緊跟著僅送出使該位數(shù)據(jù)管位選信號(hào)有效的數(shù)據(jù)，并且保持一個(gè)短暫的時(shí)間（幾毫秒到幾十毫秒），就會(huì)讓段碼數(shù)據(jù)在數(shù)碼管上顯示一個(gè)短暫的時(shí)間。當(dāng)每位數(shù)碼管顯示的內(nèi)容每秒輪循顯示的次數(shù)大于50次時(shí)，我們就會(huì)看到每位數(shù)碼管都穩(wěn)定的地顯示各自的內(nèi)容4.1.3、計(jì)數(shù)部分設(shè)計(jì)原理利用8253的計(jì)數(shù)作用，

24、實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能。通過(guò)設(shè)定時(shí)間與系統(tǒng)時(shí)間的比較，計(jì)算出計(jì)數(shù)初值。利用8253的0、1計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的分頻，選擇工作方式2。8253的2計(jì)數(shù)器利用1計(jì)數(shù)器的輸出脈沖作為其輸入脈沖，選擇工作方式0，實(shí)現(xiàn)定時(shí)作用。在out2端連接一個(gè)發(fā)光二極管，當(dāng)定時(shí)結(jié)束時(shí)，out2輸出變?yōu)楦唠娖?，二極管發(fā)光。實(shí)驗(yàn)完成。4.2 、程序流程圖4.2.1、鍵盤掃描流程圖圖5開 始初始化8255aa口作為輸入，b口和c口作為輸出讀鍵盤wait_open檢測(cè)是否所有鍵均松開wait_pres檢測(cè)是否有鍵按下由next_row確定鍵的鍵值 , 查table表確定按鍵的位置編碼將該位置編碼轉(zhuǎn)換成led_table表的led顯示碼

25、檢測(cè)是否為復(fù)位鍵f顯示該按鍵結(jié) 束若有鍵被按下,繼續(xù)等待若均松開有按下若沒(méi)有則繼續(xù)等待若是復(fù)位f若不是 延時(shí)20ms是否仍有鍵按下仍有4.2.2、顯示部分程序圖相應(yīng)數(shù)碼管的各段信號(hào)置0判斷cx是否為0按鍵，顯示鍵號(hào)初始化8255aa口作為輸出，b口作為輸出選中第一個(gè)數(shù)碼管開 始設(shè)置循環(huán)次數(shù)cx=4是選中下一位數(shù)碼管不是 專題設(shè)計(jì)部分1 硬件（軟件）詳細(xì)設(shè)計(jì) 1.1、 程序清單及相應(yīng)的說(shuō)明 ；8255a端口地址port_a equ 300h ；8255a口地址port_b equ 301h ；8255b口地址port_c equ 302h ；8255c口地址port_ctl equ 303h ；

26、8255控制口地址;8253a端口地址port_c3 equ 311h ;8253a控制口地址port_0 equ 308h ;8253a通道0地址port_1 equ 309h ; 8253a通道1地址port_2 equ 310h ; 8253a通道2地址；數(shù)據(jù)段；鍵盤掃描碼表data segment； 0 1 2 3 4 5 6 7table db 77h, 7bh, 7dh, 7eh, 0b7h, 0bbh, 0bdh, 0beh； 8 9 a b c d e fdb 0d7h, 0dbh, 0ddh, 0deh, 0e7h, 0ebh, 0edh, 0eeh；led_code顯示碼表

27、； 0 1 2 3 4 5 6 7 led_code db 3fh，06h， 5bh， 4fh， 66h， 6dh，7dh， 0eh； 8 9 a b c d e f db 7fh， 6fh， 77h， 7ch，39h，5eh， 79h， 71h;定時(shí)時(shí)間緩存區(qū)time db 4 dup (0)data ends；堆棧段stack segment stack dw 50 dup(0)top_stack label wordstack ends；代碼段code segment main proc far assume cs: code, ds: data, ss: stackstart: mov

28、 ax, stack mov ss, ax lea sp, top_stack mov ax, data mov ds, ax call init ；調(diào)用數(shù)碼管初始化子程序 mov cx,4 ;循環(huán)次數(shù)rotate: call key ；調(diào)用鍵盤部分子程序，用于監(jiān)視是否有鍵按下 loop rotate ；循環(huán) ret ；返回main endp;init proc near ；數(shù)碼管初始化子程序，將數(shù)碼管全部置滅 mov cx,4 ；循環(huán)次數(shù) mov ah,10hnext: mov al,ah mov dx, port_ctl ；指向控制口 mov al, 10001011b ；控制字 out

29、dx, al ；寫入控制字 mov dx,port_a ；a口地址 out dx,al mov dx,port_b ；b口地址 mov al,00h ；0ffh對(duì)應(yīng)于數(shù)碼管的全滅 out dx,al ror ah,1 ；位選選中下一個(gè)數(shù)碼管 loop next retinit endpkey proc near；初始化8255a，方式0，a口和c口作為輸出，b口作為輸入 mov dx, port_ctl ；指向控制口 mov al, 10001011b ；控制字 out dx, al ；寫入控制字；向所有行送0 mov dx, port_a ；指向a口mov al, 00h ；向a口各位輸出0

30、out dx, al ；讀列，查看是否所有鍵均松開mov dx, port_b wait_open: in al, dx ；鍵盤狀態(tài)讀入b口and al, 0fh ；只查低4列位（列值）cmp al， 0fh ；是否都為1（各鍵均松開）jne wait_open ；否，繼續(xù)查；各鍵均已松開，在查列是否有0，即是否有鍵按下wait_press: in al, dx ；讀b口狀態(tài) and al, 0fh ；只查低4位cmp al, 0fh ；是否有鍵按下je wait_pres ；無(wú)，等待；有鍵按下，延時(shí)20ms，去抖動(dòng)mov cx, 16eah delay: loop delay；再查列，看鍵是

31、否仍被按著in ak, dx and al, 0fhcmp al, 0fhje wait_pres ；若松開了，轉(zhuǎn)出等待壓鍵；若鍵仍被壓著，確定哪一個(gè)鍵被壓下mov al, 0feh ；先使=0mov cl, al ；cl=1111 1110bnext_row: mov dx, port_a ；指向a口out dx, al ；向一行輸出低電平mov dx, port_b ；指向b口in al, dx ；讀入b口的狀態(tài)and al, 0fh ；只截取列值cmp al, 0fh ；是否均為1？jne encode ；否，說(shuō)明有鍵壓下轉(zhuǎn)去編碼rol cl, 01 ；若均為1，使下一行輸出0mov a

32、l, cl jmp next_row ；查看下一行；已找到有一列為低電平，對(duì)壓鍵進(jìn)行編碼encode: mov bx, 000fh ；建立地址指針，先指向f鍵對(duì)應(yīng)地址in al, dx ；從b口讀入行列號(hào)next_try: cmp al, tablebx ;讀入的行列值列值與；表中查得的相等嗎？je done ；相等，轉(zhuǎn)出dec bx ；不等，指向下一個(gè)（鍵值較小者）地址jns next_try ；若地址尚未減為負(fù)數(shù)繼續(xù)查mov ah, 01 ；若減為負(fù)數(shù)，置錯(cuò)誤碼01-ah中jmp exit ；退出done: mov al, bl ；al存放按鍵的偏移量 cmp al, 0ah ;判斷是否為

33、數(shù)字鍵 js baocun ;若是，轉(zhuǎn)出將定時(shí)時(shí)間保存 jz display ;若是確定鍵，轉(zhuǎn)去顯示 cmp al,0bh ;判斷是否是完成鍵 jz cont ；若是，轉(zhuǎn)去計(jì)時(shí)baocun:push al retdisplay:mov cx,4 mov cl, 7fh ;控制先顯示最左端數(shù)碼管next: mov bx，offset led _code ；bx 表格的首地址xlat led_code ；查表得到按鍵的led；顯示碼mov dx, port_c ；指向c口out dx, al ；輸出顯示mov dx,port_a ;指向a口mov cl, 7fh ;控制先顯示最左端數(shù)碼管out d

34、x,clrol clloop nextret;8253端口號(hào)選308-315cont:mov di,offset time ;取定時(shí)時(shí)間緩沖區(qū)首地址 add di,3 ；指向第4位 mov cx,3 ；循環(huán)次數(shù)qut： pop di ；從堆棧中取出時(shí)間放入緩沖區(qū) dec di loop qut mov bh,di mul bh,10 add bh,di+1 ;將設(shè)定時(shí)間小時(shí)存放入bh中 mov bl,di+2 mul bl,10 add bl,di+3 ；將設(shè)定時(shí)間分鐘存放入bl中 mul bh,60 add bh,bl ;將設(shè)定時(shí)間存入bh中 mov ah,2ch ;調(diào)用dos時(shí)間調(diào)用功能,

35、功能號(hào):2ch,小時(shí),分鐘,秒數(shù)int 21h ;分別保存在ch,cl,dh中 mul ch,60 add ch,cl ；將當(dāng)前時(shí)間存入ch中comp:cmp bh,ch jnz wait jmp daoshiwait: mov cx,30jishi:mov dx,311hmov al,00110101bout dx,almov dx,308hmov al,00hout dx,almov al,20hout dx,almov dx,311h mov al,01110001bout dx,almov dx,309hmov al,00hout dx,almov al,20hout dx,al lo

36、op jishiinc chjmp compretdaoshi: mov dx,311hmov al,10110001bmov dx,300hmov al,05hout dx,almov al,00out dx,alretcode ends end 1.2、測(cè)試 1.2.1、單個(gè)程序測(cè)試： （1）、鍵盤程序測(cè)試 按圖4連接好電路，調(diào)試此程序(jianpan.asm)，從小鍵盤輸入一個(gè)數(shù)字，dos界面輸出顯示該數(shù)字。（2）、數(shù)碼管顯示程序測(cè)試 按圖3相應(yīng)部分連接本部分的電路圖，調(diào)試程序(xianshi,asm)，4位七段數(shù)碼管，分別顯示1、2、3、4四個(gè)數(shù)字。 （3）、計(jì)時(shí)程序測(cè)試 按圖6連接電

37、路，調(diào)試程序(jishi.asm)，dos界面輸出顯示的數(shù)字以1遞增。（4）、到時(shí)程序測(cè)試 連接相應(yīng)的電路，調(diào)試程序（daoshi.asm），指示紅燈亮。 1.2.2、總體程序測(cè)試 連接好線路，調(diào)試程序（naozhong.asm）,輸入4位正確的24小時(shí)制的時(shí)間數(shù)字，按下完成鍵（o），4位七段數(shù)碼管顯示設(shè)定時(shí)間。接著按下確定鍵(c)，等到設(shè)定時(shí)間后，顯示紅燈亮。驗(yàn)證此設(shè)計(jì)正確。2 總結(jié)2.1、本設(shè)計(jì)的可行性與優(yōu)點(diǎn)分析在本設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們遇到了一些困難但通過(guò)努力終于比較完整的完成了此次設(shè)計(jì)的任務(wù)：在鍵盤掃描程序中，其中最為重要的是當(dāng)有鍵按下，如何確定是哪一個(gè)鍵被按下，采用逐行掃描法能夠比較容易實(shí)現(xiàn)而且比較容易被人所理解；在按鍵顯示程序中，其中最重要的是要4位七段數(shù)碼管輪流顯示不同的按鍵值，利用人的眼睛就因視覺(jué)惰性而無(wú)法察覺(jué)顯示的變化，當(dāng)輪循顯示周期的數(shù)目大于每秒50次時(shí)，從而感覺(jué)到現(xiàn)實(shí)的事多位靜止的7段數(shù)。在計(jì)時(shí)程序設(shè)計(jì)中，最重要的是如何判斷定時(shí)時(shí)間到，用設(shè)定時(shí)間與系統(tǒng)時(shí)間比對(duì)，直到相同為止即定時(shí)時(shí)間到。2.2、設(shè)計(jì)中的不