數(shù)字式競(jìng)賽搶答器

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目 數(shù)字式競(jìng)賽搶答器 學(xué)院（部） 電控學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 12 月 日至 12 月 日 共 周 指導(dǎo)教師（簽字） 摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促使人們學(xué)科學(xué)、學(xué)技術(shù)、學(xué)知識(shí)的手段多種多樣。搶答器作為一種工具，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種智力知識(shí)競(jìng)賽場(chǎng)合。但搶答器的使用頻率較低，有的制作復(fù)雜，有的可靠性低，減少實(shí)用性。本課程設(shè)計(jì)是基于微機(jī)原理與接口技術(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用。通過(guò)硬件與軟件的結(jié)合，用我們剛剛學(xué)過(guò)的知識(shí)分析了競(jìng)賽中搶答系統(tǒng)的運(yùn)用，結(jié)合競(jìng)賽的實(shí)際情況及課程設(shè)計(jì)要求闡述了搶答系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的多路搶答系統(tǒng)的硬件、軟件電路設(shè)計(jì)方案。當(dāng)

2、主持人按下復(fù)位按鈕時(shí)，屏幕顯示清零，等待下一輪搶答。本課題設(shè)計(jì)了一種采用8255芯片多功能搶答器，搶答數(shù)據(jù)讀取模塊、顯示模塊和邏輯判斷模塊共同完成。主要功能：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(hào)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(kāi)始搶答，第一信號(hào)鑒別鎖存電路得到信號(hào)后，有顯示器顯示搶答組別。關(guān)鍵詞：搶答器 8255 匯編語(yǔ)言 8088/8086目錄摘要 2引言 4正文 41 設(shè)計(jì)方案論證42 硬件設(shè)計(jì) 52.1芯片介紹5 2.2系統(tǒng)構(gòu)成架框6 2.3系統(tǒng)線路連接圖

3、62.4搶答電路及開(kāi)始和復(fù)位電路設(shè)計(jì) 72.5顯示電路設(shè)計(jì) 73軟件設(shè)計(jì)8結(jié)論9參考文獻(xiàn)9附錄一10附錄二11引言：電子課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是將理論知識(shí)和實(shí)踐能力相統(tǒng)一的一個(gè)環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個(gè)環(huán)節(jié)。智能搶答器包括搶答數(shù)據(jù)讀取模塊、顯示模塊和邏輯判斷模塊。選用擴(kuò)展可編程并行I/O接口8255A芯片、以及8086芯片。完成本次課設(shè)需要對(duì)8086、8255芯片具有基本的了解比如總線知識(shí)、指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言、接口電路等等，同時(shí)還要具備耐心與責(zé)任心。正文：1、設(shè)計(jì)方案的論證：方案一 選用82551. 8255作為并行I/O接口,A口八段數(shù)碼管，B口1-8個(gè)開(kāi)關(guān)、清零鍵

4、和開(kāi)始鍵。2. 利用8086及輔助電路實(shí)現(xiàn)邏輯判斷和鎖存功能方案二 選用8255A，8253，8259，實(shí)驗(yàn)箱鍵盤(pán)顯示區(qū)1. 8253作為定時(shí)器使用。2. 8259利用IR0端作為定時(shí)到的中斷引入端，IR2端作為開(kāi)始鍵按下的中斷引入端，IR3端作為清零鍵按下的中斷引入端，IR4端作為暫停鍵按下的中斷引入端。3. 8255 作為并行輸入輸出，A口鍵盤(pán)接顯示區(qū)，C口接清零鍵和開(kāi)始鍵，B口8個(gè)搶答開(kāi)關(guān)4. 鍵盤(pán)顯示區(qū)由四個(gè)LED數(shù)碼管和10個(gè)按鍵組成。硬件相應(yīng)增多，費(fèi)用也相應(yīng)較多更實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的2、硬件設(shè)計(jì)：。2.1芯片介紹可編程并行接口接口芯片8255A1）、8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)8255A芯片是一個(gè)采

5、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)總路線緩沖器。2）、8255A主要的外部引腳PA7PA0：A口的8條IO線。8條線只能同時(shí)作為輸入或輸出，不能分開(kāi)使用，可設(shè)置成雙向口，也只有A口允許這樣做。PB7PB0：B口的8條IO線。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。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線外，C口還經(jīng)常為A口、B口服務(wù)，配合A口、B口作聯(lián)

6、絡(luò)線使用。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；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。3）、8255A工作方式（1）、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。（2）、方式1：選通輸入輸出方式（應(yīng)答方式）。A口、B口工作在此方式下。（3）、方式2：雙向傳輸方式。只有A口可以工作在此方式下。4）、8255A方式控制字格式D7D6、D5D4D3D2D1D01A口A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

7、輸出1 輸入0 輸出1 輸入表一 8255A方式控制字格式2.2系統(tǒng)構(gòu)成框架2.3系統(tǒng)線路連接圖連線圖說(shuō)明該搶答器主要由8255并行接口芯片及其它相關(guān)外設(shè)組成。K0K6七路開(kāi)關(guān)可作為模擬搶答開(kāi)關(guān)，8255的PB0PB6接受搶答開(kāi)關(guān)的狀態(tài)信息，PA0PA7負(fù)責(zé)將搶答號(hào)碼傳送至八段數(shù)碼管顯示，PC0PC3使對(duì)應(yīng)的四個(gè)LED燈亮起，PB7接開(kāi)關(guān)K7，作開(kāi)始鍵和復(fù)位鍵。芯片上的數(shù)據(jù)線D7D0可接受CPU傳來(lái)的控制命令字，CS,RD,WD為相應(yīng)芯片的片選信號(hào)及讀/寫(xiě)控制邏輯信號(hào)。2.4搶答電路及開(kāi)始和復(fù)位電路設(shè)計(jì)2.5顯示電路設(shè)計(jì)3、軟件設(shè)計(jì)：、程序流程圖程序流程圖說(shuō)明開(kāi)始要對(duì)8255芯片進(jìn)行初始化。閉

8、合開(kāi)始鍵K7，將LED數(shù)碼管置為0，然后掛起開(kāi)始鍵，開(kāi)始搶答，檢測(cè)8255A口是否有人搶答，將其號(hào)碼讀出顯示在LED，并在屏幕上顯示號(hào)碼，這輪搶答結(jié)束。此后按下復(fù)位鍵，使數(shù)碼管清零后，掛起復(fù)位鍵，開(kāi)始新一輪的搶答。試驗(yàn)及測(cè)試情況： 在本次課設(shè)的硬件電路搭設(shè)和程序的編寫(xiě)完成后，我們通過(guò)在prpteus以及masm仿真軟件上進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)設(shè)置斷點(diǎn)和模擬參數(shù)進(jìn)行調(diào)試并檢驗(yàn)硬件電路是否正確，通過(guò)與同學(xué)的多次試驗(yàn)和討論，最終達(dá)到預(yù)期要求。結(jié)論通過(guò)兩周的課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)四路競(jìng)賽搶答器有了進(jìn)一步的了解，在設(shè)計(jì)搶答器的過(guò)程中，通過(guò)翻閱資料，上網(wǎng)搜索等，我對(duì)各電路器件和LED顯像及原理有了更深一層次的認(rèn)識(shí)，既增

9、強(qiáng)了我的理解能力,也使我能更好的運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)。開(kāi)始時(shí)我還不太明白電路是如何連接的，并且對(duì)其原理也不甚了解，但通過(guò)對(duì)所學(xué)知識(shí)更深入的了解和同學(xué)的講解和幫助，最終使我克服了難關(guān)，并成功地作出了設(shè)計(jì)。本競(jìng)賽搶答器僅僅完成了課程設(shè)計(jì)對(duì)搶答器的初步要求，改進(jìn)空間還非常大。比如搶答環(huán)節(jié)可以加入搶答倒計(jì)時(shí)功能、搶答成功響鈴功能、搶答計(jì)時(shí)功能、回答正確或錯(cuò)誤的體現(xiàn)功能等等，由于個(gè)人能力問(wèn)題，本次課設(shè)均未得以體現(xiàn)比較遺憾。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問(wèn)題，在此我要感謝老師的諄諄教導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，我相信我們的不懈努力會(huì)給我未來(lái)的學(xué)習(xí)帶來(lái)很多的啟發(fā)，我會(huì)在以后的工作生活中更好的理論聯(lián)系實(shí)際

10、，證明自己的能力。參考文獻(xiàn)1 馮博琴、吳寧，微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)，清華大學(xué)出版社2 彭虎、周佩玲、傅忠謙，微機(jī)原理里與接口技術(shù)，電子工業(yè)出版社3艾德才，微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)，高等教育出版社4沈美明，IBM-PC匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，清華大學(xué)出版社6 尹建華，微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)，高等教育出版社7 劉樂(lè)善，微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用，華中科技大學(xué)出版社8 李繼燦，新編16/32位微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用，清華大學(xué)出版社9雷麗文，微機(jī)原理與接口技術(shù)，電子工業(yè)出版社10李銀華，電子線路技術(shù)指導(dǎo)，北京航空航天大學(xué)出版社附錄：附錄一 系統(tǒng)硬件原理圖附錄二 程序清單DATAS SEGMENT IOY0

11、EQU 0600H ;片選信號(hào)MY8255_A EQU 0600H ;8255的A口地址MY8255_B EQU 0602H ;8255的B口地址MY8255_C EQU 0604H ;8255的C口地址MY8255_MODE EQU 0606H ;8255的控制寄存器地址DATAS ENDSSTACKS SEGMENT DW 256 DUP(?);此處輸入堆棧段代碼STACKS ENDSCODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS,SS:STACKSSTART:MOV AX,DATASMOV DS,AX MOV AL,82H ;工作方式:A,C口輸出,B口輸入

12、 MOV DX,MY8255_MODE ;初始化8255 OUT DX,AL MOV DX,MY8255_A MOV AL,00H OUT DX,AL AGAIN: MOV DX,MY8255_B ;讀B口 IN AL,DX CMP AL,80H ;判斷開(kāi)始鍵是否按下 JNZ AGAIN ;開(kāi)始鍵沒(méi)有按下返回重新讀B口 MOV AL,3FH ;開(kāi)始鍵按下，將0顯示LED MOV DX,MY8255_A OUT DX,AL MOV CX,8000H LOOP $QUHAO:MOV DX,MY8255_B ;讀B口 IN AL,DX CMP AL,01H ;判斷是否是1號(hào)選手 MOV AH,06H MOV BL,01H JZ SHOW CMP AL,02H ;判斷是否是2號(hào)選手 MOV AH,5BH MOV BL,02H JZ SHOW CMP AL,04H ;判斷是否是3號(hào)選手 MOV AH,4FH MOV BL,04H JZ SHOW CMP AL,08H ;判斷是否是4號(hào)選手