微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告數(shù)字式競賽搶答器

1、信 息 工 程 學(xué) 院 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告設(shè)計(jì)題目: 數(shù)字式競賽搶答器 名 稱: 微機(jī)原理與接口課程設(shè)計(jì) 班 級: 通信1101班 姓 名: 胡政權(quán) 潘爽 學(xué) 號: 2011013825 2011013836 設(shè)計(jì)時(shí)間: 12月9日 至 12月22日 指導(dǎo)教師: 王本有 評 語: 評閱成績: 評閱教師: 一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)和目的課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生在學(xué)習(xí)完本門課后綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識，解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用問題的能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。它具有動手、動腦和理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)，是培養(yǎng)在校工科大學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、敢于動手、善于動手和獨(dú)立自主解決設(shè)計(jì)實(shí)踐中遇到的各種問題能力的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)。通過

2、課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生熟悉和掌握微機(jī)系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計(jì)的方法、設(shè)計(jì)步驟，使學(xué)生得到微機(jī)開發(fā)應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練。讓學(xué)生獨(dú)立或集體討論設(shè)計(jì)題目的總體設(shè)計(jì)方案、編程、軟件硬件調(diào)試、編寫設(shè)計(jì)報(bào)告等問題，真正做到理論聯(lián)系實(shí)際，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力，實(shí)現(xiàn)由學(xué)習(xí)知識到應(yīng)用知識的初步過渡。通過本次課程設(shè)計(jì)使學(xué)生熟練掌握微機(jī)系統(tǒng)與接口擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)方法，熟練應(yīng)用8086匯編語言編寫應(yīng)用程序和實(shí)際設(shè)計(jì)中的硬軟件調(diào)試方法和步驟，熟悉微機(jī)系統(tǒng)的硬軟件開發(fā)工具的使用方法。通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，不僅要培養(yǎng)學(xué)生事實(shí)求是和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力，檢驗(yàn)學(xué)生對本門課學(xué)習(xí)的情況，更要培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際的

3、工程設(shè)計(jì)中查閱資料，撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告表達(dá)設(shè)計(jì)思想和結(jié)果的能力。二、課程設(shè)計(jì)的要求1、遵循硬件設(shè)計(jì)模塊化。2、要求程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化。3、程序簡明易懂，多運(yùn)用輸入輸出提示，有出錯信息及必要的注釋。4、要求程序結(jié)構(gòu)合理，語句使用得當(dāng)。5、適當(dāng)追求編程技巧和程序運(yùn)行效率。三、主要儀器設(shè)備及軟件PC機(jī)、MASM匯編軟件、PROTEUS仿真軟件等。四、課程設(shè)計(jì)題目及要求（一）設(shè)計(jì)題目數(shù)字式競賽搶答器（二）硬件設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)一個(gè)可容納4組(或更多)參賽的數(shù)字式搶答器，每組設(shè)一個(gè)按鈕，供搶答使用。2、搶答器具有第一信號鑒別和鎖存功能，使除第一搶答者外的按鈕不起作用。3、設(shè)置一個(gè)主持人“復(fù)位”按鈕。4、主持人復(fù)位后，開

4、始搶答，第一信號鑒別鎖存電路得到信號后，有顯示器顯示搶答組別。5、一定時(shí)間結(jié)束后數(shù)碼管清零，等待下次搶答開始。五、課題分析及設(shè)計(jì)思路（一）設(shè)計(jì)原理與方案 設(shè)計(jì)原理8255：PA0-PA3分別接開始鍵、1號選手、2號選手、3號選手，作為輸入端。 PB口輸出，PB0接8253的GATE2控制信號MOTOR，PB1接開始提示燈。 PC0-PC7輸出，接數(shù)碼管的a-h。8253：計(jì)數(shù)器CLK2接時(shí)鐘信號，GATE2接8255的PB0，OUT2輸出控制揚(yáng)聲器讀8255A口輸入信號，檢測是否開始，若開始信號發(fā)出，則數(shù)碼管顯示0且開始信號燈亮提示開始搶答，否則繼續(xù)讀輸入信號。搶答開始后判斷哪個(gè)選手搶答成功，

5、并通過輸出八位信號賦值給C口通過數(shù)碼管顯示，一旦顯示，之后只要開始信號仍然有效，無論輸入信號怎么改變都依舊顯示上述選手號。調(diào)用延時(shí)子程序，延時(shí)結(jié)束后，給8255 PB0輸出高電平，此高電平控制8253 GATE2,OUT2接的揚(yáng)聲器發(fā)聲。再次延時(shí)，使揚(yáng)聲器能持續(xù)響一段時(shí)間。延時(shí)結(jié)束后PB0輸出低電平，數(shù)碼管復(fù)位為下次搶答做準(zhǔn)備。設(shè)計(jì)方案8522A8086CPU(系統(tǒng)復(fù)位 時(shí)鐘等輔助電路)搶答電路顯示電路計(jì)時(shí)提醒電路輸入輸出電路圖1硬件框圖（二） 總電路及分析硬件連接總圖圖2硬件連接總圖單元電路設(shè)計(jì)1、I/O口部分圖3 I/O口部分2、顯示電路設(shè)計(jì)圖4 顯示電路設(shè)計(jì)仿真圖8255芯片的C口分別與

6、數(shù)碼管的八個(gè)引腳相連。將8255芯片中需要顯示的信息通過C口送入數(shù)碼顯示區(qū)，由數(shù)碼管的亮滅顯示出來3、搶答電路設(shè)計(jì)8255芯片的PA0至PB4分別與5個(gè)撥碼開關(guān)相連，將4位選手的搶答信號（由撥碼開關(guān)控制）通過A口送入8255芯片。圖5 搶答電路設(shè)計(jì)仿真圖4、提醒電路設(shè)計(jì)圖6 計(jì)時(shí)提醒電路設(shè)計(jì)仿真圖調(diào)用延時(shí)子程序，延時(shí)結(jié)束后，給8255 PB0輸出高電平，此高電平控制8253 GATE2,OUT2接的揚(yáng)聲器發(fā)聲。再次延時(shí)，使揚(yáng)聲器能持續(xù)響一段時(shí)間。六、程序原理圖及代碼（一） 程序原理圖圖7 程序原理圖（二）程序代碼DATA SEGMENT PORT5_A EQU 88H PORT5_B EQU

7、8AH PORT5_C EQU 8CH PORT5_CONT EQU 8EH PORT3_2 EQU 94H PORT3_CONT EQU 96H DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AL,10010000B ;8255初始化 OUT PORT5_CONT,AL MOV AL,10010110B ;8253初始化 OUT PORT3_CONT,AL MOV AL,15 OUT PORT3_2,AL AGAIN1: IN AL,PORT5_A ;開始按鈕閉合，開始搶答 AND

8、 AL,1FH TEST AL,01H JNZ AGAIN1 MOV AL,3FH OUT PORT5_C,AL ;顯示0 MOV AL,2 OUT PORT5_B,AL ; 開始顯示燈亮 AGAIN2: IN AL,PORT5_A ;檢測哪個(gè)選手搶答成功 AND AL,1FH TEST AL,02H JZ H1 TEST AL,04H JZ H2 TEST AL,08H JZ H3 TEST AL,10H JZ H4 JMP AGAIN2 H1: MOV AL,06H ;顯示"1" OUT PORT5_C,AL MOV CX,10 A0: CALL DELAY ;調(diào)用延時(shí)

9、子程序 LOOP A0 JMP EXIT H2: MOV AL,5BH ; 顯示2 OUT PORT5_C,AL MOV CX,10 A1: CALL DELAY LOOP A1 JMP EXIT H3: MOV AL,4FH ; 顯示3 OUT PORT5_C,AL MOV CX,10 A2: CALL DELAY LOOP A2 JMP EXIT H4: MOV AL,66H ; 顯示4 OUT PORT5_C,AL MOV CX,10 A3: CALL DELAY LOOP A3 JMP EXIT DELAY PROC NEAR ; 延時(shí)程序 PUSH BX PUSH CX MOV BX

10、,1000 DEL1: MOV CX,100 DEL2: LOOP DEL2 DEC BX JNZ DEL1 POP CX POP BX RET DELAY ENDP EXIT: MOV AL,1 ;8253 GATE2有效，揚(yáng)聲器響 OUT PORT5_B,AL CALL DELAY ;延時(shí) MOV AL,0 ;8253 GATE2無效，揚(yáng)聲器不響 OUT PORT5_B,AL MOV AL,3FH ;數(shù)碼管顯示"0" OUT PORT5_C,AL JMP START MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果截圖這是搶答開始

11、時(shí)的狀態(tài)電路，當(dāng)主持人按下開關(guān)后，開始顯示燈亮且數(shù)碼管顯示0。這是選手開始搶答后的狀態(tài)，例如圖中三號選手搶答成功后數(shù)碼管即可顯示3。由圖上可得，當(dāng)三號選手搶答成功后，二號選手搶答無效。這是延時(shí)后的復(fù)位情況，方便開始下一輪的搶答。八、心得體會持續(xù)兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，我們的設(shè)計(jì)雖然有一些小毛病，但總體上還是很成功的。以前很少接觸仿真軟件，這次設(shè)計(jì)要大量使用仿真軟件，所以學(xué)會了multisim軟件的基本應(yīng)用，還有“輕松匯編”的編程。在電路仿真的過程中出現(xiàn)大量問題，需要我們細(xì)心解決，所以，我們對電路故障的排查能力有了很大的提高。通過這次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，我們懂得了搶答器的設(shè)計(jì)，即搶答電路、控制電路、鎖存

12、電路及報(bào)警電路的設(shè)計(jì)方法。通過一段時(shí)間的搶答器的設(shè)計(jì)，增長了許多的知識，知道了做好一件事是并不是想象中那么簡單，不是知道了書本中老師教的東西就可以做好，事實(shí)不是想象中那樣的完美，在現(xiàn)實(shí)中有許多預(yù)料不到的困難在等著你，有時(shí)候都令人崩潰了，某些時(shí)候都無離頭似的瞎忙活，不過從中間學(xué)會了堅(jiān)持。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。此次課程設(shè)計(jì)