微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)八路搶答器

1、 安徽工程科技學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2008 屆 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程 系 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 專(zhuān)業(yè) 課程設(shè)計(jì)題目：搶答器 原始資料1、微型計(jì)算機(jī)及接口實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)2、微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用教材3、LPT接口通信（圖書(shū)館借、網(wǎng)上搜索、下載） 課程設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容1. 課程設(shè)計(jì)的目的意義：通過(guò)課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)同學(xué)們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，使同學(xué)們達(dá)到以下能力訓(xùn)練：、調(diào)查研究、分析問(wèn)題的能力；、使用設(shè)計(jì)手冊(cè)、技術(shù)規(guī)范的能力；、查閱中外文獻(xiàn)的能力；、制定設(shè)計(jì)方案的能力；、計(jì)算機(jī)應(yīng)用的能力；、設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖的能力；、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的分析能力；2. 、語(yǔ)言文字表達(dá)的能力。 本課題研究的主要內(nèi)容：應(yīng)用PC機(jī)的LPT口設(shè)計(jì)一個(gè)8

2、路搶答器。基本要求：、設(shè)計(jì)LPT接口外的電路。、選擇一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（VB、VC、Delphi都可以）。、分析、了解、掌握在所選擇的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言下如何實(shí)現(xiàn)對(duì)端口的操作。、設(shè)計(jì)搶答器的顯示界面。、程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)搶答器的功能。、編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。3. 提交的成果：一份符合畢業(yè)設(shè)計(jì)論文規(guī)范的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)統(tǒng)一使用學(xué)校印制的課程設(shè)計(jì)封面及課程設(shè)計(jì)袋。課程設(shè)計(jì)袋按要求認(rèn)真填寫(xiě)，字體要工整，卷面要整潔，手寫(xiě)一律用碳素墨水書(shū)寫(xiě)。課程設(shè)計(jì)除課程設(shè)計(jì)袋的其它資料鼓勵(lì)用計(jì)算機(jī)打印。課程設(shè)計(jì)按統(tǒng)一順序裝訂：（1） 封面（2） 前言（3） 目錄（4） 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（須有指導(dǎo)教師簽名及日期）（5） 正文（

3、分章、層次等，每一章從新的一頁(yè)開(kāi)始）（6） 小結(jié)（7） 參考文獻(xiàn)（8） 課程設(shè)計(jì)圖紙裝訂好后放入填寫(xiě)好的資料袋內(nèi)由各教學(xué)單位存檔。相關(guān)要求可酌情參照“安徽工程科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理辦法”執(zhí)行。 指導(dǎo)教師（簽字）完成日期2008年12月26 日接受任務(wù)書(shū)學(xué)生（簽字）1、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)具有8路搶答的搶答器，利用并行接口和開(kāi)關(guān)鍵。邏輯開(kāi)關(guān)K0-K7代表?yè)尨鸢粹o，當(dāng)某個(gè)邏輯開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，相當(dāng)于搶答按鈕按下，此時(shí)在七段數(shù)碼管上將其號(hào)碼顯示出來(lái)，并使喇叭響一聲（或者以發(fā)光二極管代替）。1) 中斷優(yōu)先級(jí)管理器8259A控制字要求芯片控制字：采用邊沿觸發(fā)，單片8259，要寫(xiě)入ICW4控制字中斷類(lèi)型碼

4、控制字：設(shè)置IR0IR7的中斷類(lèi)型碼依次為08H、09H、0FH方式控制字：優(yōu)先級(jí)設(shè)置方式為全嵌套方式即固定優(yōu)先級(jí)方式，主片工作在緩沖方式下,中斷結(jié)束方式采用中斷非自動(dòng)結(jié)束方式,8259工作在80X86系統(tǒng)上。2) 可編程并行接口芯片8255A控制字要求A口工作在方式0，做為輸入端口用于連接選手按鍵（PA7PA0依次對(duì)應(yīng)按鍵18）；B口工作在方式0，做為輸出端口，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器1連接LED顯示器（PB7PB0依次對(duì)應(yīng)連接LED顯示器的dp、g、f、e、d、c、b、a七段數(shù)碼管管腳）；C口也必須工作在方式0，高4 位做輸入端口（本次設(shè)計(jì)中只用PC4、PC5,分別用于連接復(fù)位鍵和開(kāi)始鍵），低4位做輸出端

5、口（PC3PC0，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器2后PC1、PC2、PC3分別用于連接黃、紅、綠三個(gè)發(fā)光二極管，PC0連接到8253的GATE1端，以控制通道1的計(jì)數(shù)）。3) 可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器8253控制字要求通道0：操作類(lèi)型為先讀寫(xiě)低字節(jié)再讀寫(xiě)高字節(jié)，工作在方式3即方波發(fā)生器，計(jì)數(shù)格式為BCD碼，計(jì)數(shù)初值為4000。通道1：操作類(lèi)型為先讀寫(xiě)低字節(jié)再讀寫(xiě)高字節(jié)，工作在方式1即可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，計(jì)數(shù)格式為BCD碼,計(jì)數(shù)初值為3000。通道2：操作類(lèi)型為先讀寫(xiě)低字節(jié)再讀寫(xiě)高字節(jié)，工作在方式3即方波發(fā)生器，計(jì)數(shù)格式為BCD碼，計(jì)數(shù)初值為0。2、實(shí)現(xiàn)功能啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)為系統(tǒng)各芯片進(jìn)行初始化，搶答器開(kāi)始工作。

6、比賽開(kāi)始，在主持人按下開(kāi)始鍵，綠燈亮后，選手才可開(kāi)始搶答，否則違規(guī)。若選手搶答成功，LED顯示器顯示選手號(hào)碼，揚(yáng)聲器鳴叫。若選手搶答違規(guī)（主持人未按開(kāi)媽鍵），LED顯示器顯示違規(guī)選手號(hào)碼，紅燈亮，揚(yáng)聲器報(bào)警，并根據(jù)比賽規(guī)則進(jìn)行對(duì)該選手進(jìn)行扣分。若系統(tǒng)提示某號(hào)選手搶答違規(guī)，主持人仍未按開(kāi)始鍵，此時(shí)該號(hào)選手又按下?lián)尨疰I，LED顯示器顯示該選手的號(hào)碼。本系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，若主持人既未按復(fù)位鍵又未按開(kāi)始鍵，此時(shí)有選手按下?lián)尨疰I，系統(tǒng)提示紅燈亮，并報(bào)警。注： 1、搶答成功，置8253通道2計(jì)數(shù)值為1000，揚(yáng)聲器的鳴叫聲音頻率為1MHz/1000=1KHz。2、搶答失敗，置8253通道2計(jì)數(shù)值為2000，揚(yáng)聲

7、器的鳴叫聲音頻率為1MHz/2000=0.5KHz。3、揚(yáng)聲器鳴叫或報(bào)警的時(shí)間為12s。第二章總體設(shè)計(jì)1、總體設(shè)計(jì)框圖由于本次實(shí)驗(yàn)要用到數(shù)碼顯示、中斷控制、倒計(jì)時(shí)等功能，故初步分析，需要8255、8259、8253等芯片。經(jīng)過(guò)分析，實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷出最先搶答者的信號(hào)并鎖存，而同時(shí)不理睬其他搶答者的信號(hào)。為此，可將8個(gè)搶答按鈕信號(hào)通過(guò)一個(gè)8位并行輸入口接至微機(jī)中。當(dāng)主持人啟動(dòng)搶答過(guò)程后，微機(jī)通過(guò)該并行輸入口循環(huán)對(duì)8路搶答信號(hào)進(jìn)行采樣。當(dāng)采樣到那一組的搶答信號(hào)已經(jīng)發(fā)出，則立即停止采樣，并記錄下該組的組號(hào)，每路搶答按鈕電路可以參考圖2.1進(jìn)行設(shè)計(jì)。 +5V1 圖2.1搶答按鈕電路由圖可知,當(dāng)8組

8、均未按下?lián)尨鸢粹o時(shí),送入到并行接口的8位搶答狀態(tài)都是0,而當(dāng)微機(jī)采樣到這8位數(shù)據(jù)不為0時(shí),則表示有一組獲得了搶答機(jī)會(huì),然后通過(guò)逐位查詢(xún)個(gè)位狀態(tài),即可判斷出哪一組搶答成功,最后利用并行輸出接口將搶答成功的組號(hào)現(xiàn)實(shí)出來(lái).在實(shí)驗(yàn)中,可以?xún)H用一位7段數(shù)碼管來(lái)顯示搶答選手的組號(hào).為了對(duì)搶答后的回答時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)控制,可以利用一個(gè)可編程定時(shí)計(jì)時(shí)器，先置計(jì)數(shù)初值，再計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到后，由并行接口輸出一個(gè)響鈴信號(hào)提示搶答選手的回答時(shí)間已到。由于本系統(tǒng)要求對(duì)犯規(guī)的組亮紅燈警告，所以要設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)按鍵，在主持人按下啟動(dòng)按鍵之前，如果有搶答鈕被按下，則該搶答選手犯規(guī)，可以通過(guò)并行接口輸出一個(gè)信號(hào)使該組的紅色發(fā)光二級(jí)

9、管點(diǎn)亮以示該組選手犯規(guī)。綜上所述，本實(shí)驗(yàn)的硬件電路設(shè)計(jì)如圖2.2。微機(jī)擴(kuò)展總線(xiàn)插孔AB譯碼電路并行接口定時(shí)器驅(qū)動(dòng)器七段數(shù)碼顯示器犯規(guī)指示LED搶答按鈕電路時(shí)鐘電路啟動(dòng)按鈕及電路8由于本系統(tǒng)要求對(duì)犯規(guī)的組亮紅燈警告，所以要設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)按鍵，在主持人按下啟動(dòng)按鍵之前，如果有搶答鈕被按下，則該搶答選手犯規(guī)，可以通過(guò)并行接口輸出一個(gè)信號(hào)使該組的紅色發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮以示該組選手犯規(guī)。在設(shè)計(jì)中可以采用中斷的方式輸入啟動(dòng)按鍵的狀態(tài)，為此可以將啟動(dòng)按鍵信號(hào)直接接到微機(jī)的某根中斷請(qǐng)求線(xiàn)上。綜上所述，本實(shí)驗(yàn)的硬件電路可參考下圖1示的硬件結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖2.2 硬件結(jié)構(gòu)示意圖其中8255與8086連接圖如下圖2

10、.3圖2.3 8086與8255連接圖2、硬件總體設(shè)計(jì)1) 系統(tǒng)方案該搶答器所要器件：中斷優(yōu)先級(jí)管理器8259A、可編程并行接口芯片8255、可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器8253，三個(gè)一樣的驅(qū)動(dòng)器，黃、紅、綠三個(gè)發(fā)光二極管，十三個(gè)電阻，一個(gè)8輸入與非門(mén)，一個(gè)非門(mén)，一個(gè)揚(yáng)聲器，一個(gè)LED顯示器，10個(gè)按鍵。2) 內(nèi)存單元編址中斷優(yōu)先級(jí)管理器8259A的端口地址為20H、21H可編程并行接口接口芯片8255A的端口地址為80H、81H、82H、83H可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器8253的端口地址為40H、41H、42H、43H3) 鍵盤(pán)、揚(yáng)聲器及顯示功能的定義10個(gè)按鍵中，一個(gè)開(kāi)始鍵一個(gè)復(fù)位鍵，另外8個(gè)用做8位選手的

11、搶答按鍵。揚(yáng)聲器用與黃、紅、綠三個(gè)發(fā)光二極管配合使用，黃燈亮揚(yáng)聲器鳴叫表示搶答成功，紅燈亮揚(yáng)聲報(bào)警表示搶答違規(guī)報(bào)警，綠燈亮揚(yáng)聲器不鳴則表示主持人已按下開(kāi)始鍵。LED顯示器顯示的內(nèi)容與選手號(hào)對(duì)應(yīng)，搶答成功或違規(guī)都要顯示。3、軟件總體設(shè)計(jì)1) 存儲(chǔ)單元的分配、標(biāo)志位的含義 定義一個(gè)TAB變量用來(lái)存儲(chǔ)19的字形碼信息，如下表LED的管腳對(duì)應(yīng)的字形對(duì)應(yīng)存放在內(nèi)存單元的字形碼dp、g、f、e 、d、c、b、a0 0 0 0 0 1 1 00 1 0 1 1 0 1 10 1 0 0 1 1 1 10 1 1 0 0 1 1 00 1 1 0 1 1 0 10 1 1 1 1 1 0 00 0 0 0 0

12、 1 1 10 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 112345678906H5BH4FH66H6DH7CH07H7FH6FH 定義一個(gè)BZ變量作為標(biāo)志位，用來(lái)選手搶答是否違規(guī)，BZ=0FFH時(shí)表示主持人已經(jīng)按下開(kāi)始鍵選手可以搶答，BZ=00H表示主持人未按下開(kāi)始按鍵，選手不可以搶答。2) 主程序流程圖開(kāi)始設(shè)置LED字形碼初值、標(biāo)志位初值對(duì)8259A、8255A、8253進(jìn)行初始化設(shè)置搶答按鍵中斷向量并使IF置1開(kāi)放中斷關(guān)閉LED顯示器檢測(cè)開(kāi)始鍵是否按下檢測(cè)開(kāi)始鍵是否彈起點(diǎn)亮綠燈置標(biāo)志位值為FFH使IF=1開(kāi)放中斷檢測(cè)復(fù)位鍵是否按下檢測(cè)復(fù)位鍵是否彈起關(guān)閉LED顯示器、指標(biāo)燈

13、將標(biāo)志位清零，使IF=1開(kāi)入中斷結(jié)束YYYYNNNN先從82H 口中讀一個(gè)字先從82H 口中讀一個(gè)字先從82H 口中讀一個(gè)字先從82H 口中讀一個(gè)字圖2.4主程序流程圖第3章 硬件設(shè)計(jì)1、芯片的介紹1) 中斷優(yōu)先級(jí)管理器8259A8259A內(nèi)部結(jié)構(gòu)8259A采用NMOS工藝制成，有28根引腳，所有輸入、輸出端與TTL電平兼容，單一電源（Vcc=+5V）供電。8259的內(nèi)部主要組成部分，包括處理部件（中斷請(qǐng)求寄存器IRR、優(yōu)先級(jí)鑒別器PR及現(xiàn)行服務(wù)寄存器ISR）、控制部件（控制邏輯及中斷屏蔽寄存器IMR）、數(shù)據(jù)總路線(xiàn)緩沖器、讀寫(xiě)邏輯以及級(jí)聯(lián)緩沖器比較器等5個(gè)部分。8259A主要的外部引腳圖3.1

14、8259A引腳圖D0D7：雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)，CPU與8259間利用這個(gè)數(shù)據(jù)總路線(xiàn)傳送數(shù)據(jù)及命令。：寫(xiě)控制輸入信號(hào)，同控制總路線(xiàn)上的 信號(hào)相連。：讀控制輸入信號(hào)，同控制總路線(xiàn)上的信號(hào)相連。A0：地址選擇信號(hào)，用來(lái)對(duì)8259A內(nèi)部的兩個(gè)可編程寄存器進(jìn)行選擇。：片選輸入信號(hào)，低電平有效。有郊時(shí)可通過(guò)數(shù)據(jù)總路線(xiàn)設(shè)置命令并對(duì)內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀出。當(dāng)進(jìn)入中斷響應(yīng)時(shí)序時(shí)，該引腳狀態(tài)與進(jìn)行的處理無(wú)關(guān)。INT：由8259A向CPU發(fā)出的中斷請(qǐng)求信號(hào)。：輸入信號(hào)，接收CPU送來(lái)的中斷響應(yīng)信號(hào)INTA。IR0IR7：8個(gè)中斷請(qǐng)求輸入信號(hào)，高電平或上升沿有效。用于接收外設(shè)接口來(lái)的中斷請(qǐng)求。8259A工作方式a. 優(yōu)先級(jí)設(shè)置方

15、式：全嵌套方式（固定優(yōu)先級(jí)方式）、特殊全嵌套方式（可響應(yīng)同級(jí)中斷方式）、輪轉(zhuǎn)優(yōu)先級(jí)方式、特殊輪轉(zhuǎn)優(yōu)先級(jí)方式。b. 中斷源屏蔽方式：普通屏蔽方式、特殊屏蔽方式。c. 中斷結(jié)束方式：中斷自動(dòng)結(jié)束方式、中斷非自動(dòng)結(jié)束方式（包括一般中斷結(jié)束方式、特殊中斷結(jié)束方式）。d. 系統(tǒng)總路線(xiàn)連接方式：緩沖方式、非緩沖方式。e. 中斷請(qǐng)求信號(hào)觸發(fā)方式：邊沿觸發(fā)方式、電平觸發(fā)方式。8259A初始化控制字格式ICW1(芯片控制字)D7 D6 D5D4D3D2D1D00 0 0特征位1觸發(fā)方式0 邊沿觸發(fā)1 電平觸發(fā)0單片選擇信號(hào)0 多片8259級(jí)聯(lián)1 單片8259是不要ICW40 不要(8080/8085)1 要(8

16、0X86)ICW2（中斷類(lèi)型碼控制字,D7D3設(shè)置中斷類(lèi)型碼）D7D6D5D4D3D2D1D0×××××000ICW3（主片，級(jí)聯(lián)時(shí)才用設(shè)置，各位為1則表示接有從片）D7D6D5D4D3D2D1D0IR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0ICW3（從片，級(jí)聯(lián)時(shí)才用設(shè)置）D7D6D5D4D3D2 D1 D000000ID2 ID1 ID0 從片INT接于主片的引腳0 0 0 IR00 0 1 IR1 1 1 1 IR7ICW4（方式控制字）D7 D6 D5D4D3D2D1D00 0 0嵌套方式0 全嵌套方式1特殊全嵌套方式緩沖方式0非緩沖

17、方式1緩沖方式緩沖方式下0本片為從片1本片為主片中斷結(jié)束方式0中斷非自動(dòng)結(jié)束1中斷自動(dòng)結(jié)束系統(tǒng)類(lèi)型0 8080/80851 80X868259A操作命令字格式OCW0（中斷屏蔽字,各位為1則被屏蔽）D7D6D5D4D3D2D1D0IR7IR6IR5IR4IR3IR2IR1IR0OCW1（輪轉(zhuǎn)優(yōu)先級(jí)和中斷結(jié)束字）D7D6D5D4 D3D2 D1 D0輪轉(zhuǎn)位0 非輪轉(zhuǎn)1 輪轉(zhuǎn)選擇標(biāo)志位0 L2L0無(wú)效1 L2L0有效中斷結(jié)束位0 非中斷結(jié)束 1 中斷結(jié)束特征位00標(biāo)志位000 IR0 優(yōu)先級(jí)最低001 IR1 優(yōu)先級(jí)最低OCW2（特殊屏蔽、查詢(xún)和狀態(tài)讀取字）D7D6D5D4 D3D2D1D00特殊

18、屏蔽方式允許位0 禁止特殊屏蔽方式1 允許特殊屏蔽方式特殊屏蔽方式位0 非特殊屏蔽方式1 特殊屏蔽方式特征位01中斷查詢(xún)位0非中斷查詢(xún)1中斷查詢(xún)讀寄存器0 禁止讀1 允許讀0讀IRR1讀ISR2) 可編程并行接口接口芯片8255A8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)8255A芯片是一個(gè)采用NMOS工藝制造的40引腳雙列直插式（DIP）封裝組件。8255A有3個(gè)8位數(shù)據(jù)端口，即A口、B口及C口，它們都可以分別作為輸入口或輸出口使用；A組控制與B組控制；讀寫(xiě)控制邏輯；數(shù)據(jù)總路線(xiàn)緩沖器。8255A主要的外部引腳圖3.28255A引腳圖PA7PA0：A口的8條IO線(xiàn)。8條線(xiàn)只能同時(shí)作為輸入或輸出，不能分開(kāi)使用，可設(shè)置成

19、雙向口，也只有A口允許這樣做。PB7PB0：B口的8條IO線(xiàn)。不可以設(shè)置成雙向口，其它和A口一樣。PC7PC0：C口的8條IO線(xiàn)。不可以設(shè)置成雙向口，但它可以分拆為兩組即高4位和低4位，這兩組可以任意設(shè)置為輸入或輸出。除了作為獨(dú)立的IO線(xiàn)外，C口還經(jīng)常為A口、B口服務(wù)，配合A口、B口作聯(lián)絡(luò)線(xiàn)使用。A1、A0：端口地址選擇信號(hào)。用于選擇8255A的3個(gè)數(shù)據(jù)端口和一個(gè)控制口。當(dāng)A1A0=00時(shí)，選擇端口A(yíng)；為01時(shí)，選擇端口B；為10，選擇端口C；為11時(shí)，選擇控制口。8255A工作方式方式0：基本的輸入輸出方式。A口、B口、C口都可以工作在些方式下。方式1：選通輸入輸出方式（應(yīng)答方式）。A口、B

20、口工作在此方式下。方式2：雙向傳輸方式。只有A口可以工作在此方式下。8255A方式控制字格式D7D6、D5D4D3D2D1D01A口A(yíng)口C口高4位B口B口C口低4位00 方式001 方式11x 方式20 輸出1 輸入0 輸出1 輸入0方式01方式10 輸出1 輸入0 輸出1 輸入3) 可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器82538253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)8253采用NMOS工藝制成，有24個(gè)引腳，所有輸入、輸出端均TTL電平兼容，單一電源（Vcc=+5V）供電，最高計(jì)數(shù)速率為2.6MHz。它包括3個(gè)計(jì)數(shù)器（即計(jì)數(shù)器0、1、2）、數(shù)據(jù)總路線(xiàn)緩沖器、讀寫(xiě)邏輯以及控制寄存器等4個(gè)部分。8253的外部引腳圖3.3 8253引腳

21、圖A1、A0：地址輸入線(xiàn)，用來(lái)址8253內(nèi)部的4個(gè)端口，即3個(gè)計(jì)數(shù)器和1個(gè)控制字寄存器與CPU系統(tǒng)地址線(xiàn)相連。CLK0、CLK1、CLK2：時(shí)鐘脈沖輸入端，用于輸入定時(shí)脈沖或計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)。CLK可以是系統(tǒng)的時(shí)鐘脈沖，也可以由系統(tǒng)時(shí)鐘分頻或者其他脈沖源提供。當(dāng)用于定時(shí)時(shí)，這個(gè)脈沖必須是均勻的、連續(xù)的、周期精確的，而用于計(jì)數(shù)時(shí)，這個(gè)脈沖可以是不均勻的、斷續(xù)的、周期不定的。GATE0、GATE1、GATE3：門(mén)控輸入端，用于外部控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)計(jì)數(shù)和停止計(jì)數(shù)的操作。兩個(gè)或兩個(gè)以上計(jì)數(shù)器連用時(shí)，可用此信號(hào)同步，也可用于與外部某信號(hào)的同步。OUT0、OUT1、OUT2：計(jì)數(shù)輸出，當(dāng)計(jì)數(shù)器從初值開(kāi)始完成計(jì)

22、數(shù)操作進(jìn)，OUT引腳輸出相應(yīng)的信號(hào)。8253的工作方式方式0：減1計(jì)數(shù)到0，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求信號(hào)。方式1：減1計(jì)數(shù)到0，產(chǎn)生可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)負(fù)脈沖信號(hào)。方式2：減1計(jì)數(shù)到1，分頻器（速率信號(hào)發(fā)生器）。方式3：減1計(jì)數(shù)到初值的12，方波發(fā)生器。方式4：減1計(jì)數(shù)到0，軟件觸發(fā)產(chǎn)生選通負(fù)脈沖信號(hào)。方式5：減1計(jì)數(shù)到0，硬件觸發(fā)產(chǎn)生選通負(fù)脈沖信號(hào)。8253方式控制字格式D7 D6D5 D4D3 D2 D1D000 選計(jì)數(shù)器001 選計(jì)數(shù)器110 選計(jì)數(shù)器200 計(jì)數(shù)器鎖存01 只讀寫(xiě)低8位10 先讀寫(xiě)高8位11 先讀寫(xiě)低8位 再讀寫(xiě)高8位000 方式0001 方式1X10 方式2X11 方式3100 方

23、式4101 方式50 二進(jìn)制計(jì)數(shù)1 BCD計(jì)數(shù)2、 芯片的連接1) 各芯片與CPU的連接8259A、8255A、8253的數(shù)據(jù)總線(xiàn)D7D0端、端、端、端、端、INT端分別與CPU的D7D0數(shù)據(jù)總線(xiàn)、片選端、端、端、端、INTR端。8255A、8253的A1、A0端分別接入CPU地址線(xiàn)的A1、A0端，8259的A0端接到CPU地址線(xiàn)的A0端；2) 各芯片之間的連接和與外設(shè)的連接8259A的IR2端接選手按鍵信息輸出端；8255A的A口的PA7PA0依次接“按鍵1”“按鍵8”，B口的PB7PB0通過(guò)驅(qū)動(dòng)器1接到LED顯示器，C口的PC4、PC5分別接復(fù)位鍵和開(kāi)始鍵，PC3、PC2、PC1經(jīng)驅(qū)動(dòng)器2

24、分別接綠燈發(fā)光二極管、紅燈發(fā)光二極管、黃燈發(fā)光二極管，PC0接到8253的GATE1端；8253的GATE0端接+5V電壓，OUT0的輸出接入CLK1端，OUT1的輸出經(jīng)反相器后接入GATE2端，CLK0和CLK1接入1MHz的頻率發(fā)生器，CLK2經(jīng)驅(qū)動(dòng)器3接揚(yáng)聲器。第四章軟件設(shè)計(jì)1、子程序流程圖開(kāi)始保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，將各寄存器值壓入堆棧將本次中斷壓入堆棧中，并置IF=0關(guān)閉中斷設(shè)置循環(huán)次數(shù)為8次將AL中的值邏輯右移1位從8255的A端口獲取選手按鍵信息，并將其值取反判斷CX是否為0或ZF是否為1獲取選手號(hào)碼，并將值傳給AX通過(guò)XLAT指令將選手號(hào)轉(zhuǎn)換成LED顯示相應(yīng)的字形碼將轉(zhuǎn)換好的字形碼值傳給82

25、55的B端口判斷標(biāo)志位是否為FFH置8253 通道2計(jì)數(shù)值將黃燈點(diǎn)亮，搶答成功，揚(yáng)聲器鳴叫置8253 通道2計(jì)數(shù)值將紅燈點(diǎn)亮，搶答違規(guī)，揚(yáng)聲器報(bào)警給8259發(fā)中斷結(jié)束命令中斷返回NYYN圖4.1子程序流程圖2、子程序清單;中斷服務(wù)子程序KEYINTPROCFARPUSHAX;保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)PUSHBXPUSH DXPUSHDSCLI;并使本次中斷壓入堆棧中的IF=0;（關(guān)中斷）INAL,80H;從8255的A口獲取選手按鍵信息NOTAL;將按鍵字節(jié)信息取反MOVCX,8;計(jì)數(shù)8次LOP4:SHRAL , 1;獲取選手號(hào)碼LOOPNZ LOP4MOVAX,CX;把選手號(hào)傳給AXMOVBX,OFFSET

26、TAB;查段碼（字形碼）XLAT;將選手號(hào)轉(zhuǎn)換成TAB中對(duì)應(yīng)的LED;字形碼OUT81H,ALTESTBZ,OFFH;判斷標(biāo)志位是否為FFHJZLOP5MOVAL,00H;置8253通道2計(jì)數(shù)值OUT42H,ALMOVAL,10HOUT42H,ALMOVAL,03H;黃燈亮，搶答成功OUT 82H,ALJMPKKKLOP5:MOV AL,00H;置8253通道2計(jì)數(shù)值OUT42H,ALMOV AL,20HOUT 42H,ALMOVAL,05H;紅燈亮，搶答違規(guī)OUT82H,ALKKK:MOVAL,20H;給8259發(fā)中斷結(jié)束命令,寫(xiě)OCW2OUT20H,ALPOPAX;恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)POPBXPOP

27、DXPOPDSIRETKEYINTENDP小結(jié)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)掌握了微機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)步驟，掌握了中斷優(yōu)先級(jí)管理器8259A、可編程并行接口接口芯片8255A、可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器8253和數(shù)碼管的用法，掌握了匯編程序的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)需要熟練掌握匯編語(yǔ)言，熟悉中斷優(yōu)先級(jí)管理器8259A、可編程并行接口接口芯片8255A、可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)器8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部引腳和功能，熟悉LED顯示器的結(jié)構(gòu)及譯碼方式。中斷優(yōu)先級(jí)管理器8259A在本系統(tǒng)中用來(lái)管理選手按鍵中斷信息?？删幊滩⑿薪涌诮涌谛酒?255A在本系統(tǒng)中用來(lái)連接選手的按鍵，主持人的開(kāi)始鍵和復(fù)位鍵，用來(lái)連接黃燈、紅燈、綠燈三個(gè)發(fā)光二極管，用來(lái)提示搶答

28、信息，用來(lái)連接LED顯示器控制顯示器的輸出，還連接到8253的GATE1端，控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)計(jì)數(shù)和停止計(jì)數(shù)的操作?？删幊潭〞r(shí)器計(jì)數(shù)器8253用來(lái)設(shè)定揚(yáng)聲器的發(fā)聲頻率和發(fā)聲時(shí)間。LED顯示器用來(lái)連接到8255A的B口，用來(lái)顯示選手號(hào)。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)我也獲得了許多收益，首先，讓我更好的掌握了8259A、8255A、8253芯片的工作原理、方式及其應(yīng)用。其次，讓我學(xué)會(huì)了如何設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的微機(jī)系統(tǒng)，以及設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單微機(jī)系統(tǒng)所需要的步驟和設(shè)計(jì)中需要注意的地方。本人在設(shè)計(jì)中遇到很多困難，大都是對(duì)和芯片的應(yīng)用還不是很熟練，還需更加努力更加深入的了解微機(jī)系統(tǒng)和芯片功能。由于我的能力和時(shí)間的限制，沒(méi)能通過(guò)硬件

29、的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，只是通過(guò)查找一些資料和大腦抽象來(lái)設(shè)計(jì)本次課程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的搶答器還存在一些問(wèn)題有待改進(jìn)。 參考文獻(xiàn)1、仁向民·微機(jī)接口技術(shù)實(shí)用教程M·北京：清華大學(xué)出版社2、劉紅玲、邵曉根·微機(jī)原理與接口技術(shù)M·北京：中國(guó)電力出版社3、江正戰(zhàn)、沈志鴻·三級(jí)偏硬考試教程M·江蘇：東南大學(xué)出版社4、閻石·數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)M·北京：高等教育出版社5、張雪蘭、譚毓安·匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)M·北京：清華大學(xué)出版社附錄主程序清單DATASEGMENTTAB DB06H,5BH,4FH,66H,6DH,7CH,07H,

30、7FH,67H ;19的段碼;（字形碼）BZ DB 00HDATAENDSSTACKSEGMENTPARASTACKSTACKDB100HDUP(?)STACKENDSCODE SEGMENTASSUMEDS:DATA,CS:CODESTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX;8259A初始化MOV AL,13H;初始化8259A的ICW1OUT 20H,ALMOVAL,08H;送中斷類(lèi)型碼基值,8259A的ICW2OUT21H,ALMOVAL,0DH;一般中斷結(jié)束方式,8259A的ICW4 OUT21H,AL;8255A初始化MOV AL,98H;置8255A工作方式 OUT 83H,ALXORAL,AL;B口、C口初始化OUT 81H,ALOUT82H,AL;8253初始化MOV AL,37H;置8253通道0控制字OUT 43H,ALMOV AL,00H;置8253通道0計(jì)數(shù)初值為4000OUT40H,ALMOVAL,40HOUT40H,ALMOV AL,73H;置8253 通道1控制字OUT43H,AL