微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、第一章需求分析1.1 設(shè)計(jì)目的11.2設(shè)計(jì)任務(wù)和要求11.3軟硬件運(yùn)行環(huán)境及開發(fā)工具1第二章概要分析2.1 總體方案和說明22.2 8255A 芯片圖32.3 循環(huán)彩燈流程圖 4第三章詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1 硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 53.2 實(shí)驗(yàn)電路圖和說明63.3 源程序代碼6第四章系統(tǒng)調(diào)試和操作說明4.1系統(tǒng)調(diào)試94.2 操作說明9第五章總結(jié)體會(huì) 10參考文獻(xiàn)10第一章：需求分析1.1設(shè)計(jì)目的鞏固和加深課堂所學(xué)知識(shí)；熟悉各種指令的使用及條件；學(xué)習(xí)掌握一般的軟硬件的設(shè)計(jì)方法和查閱、運(yùn)用資料的能力；深入了解和掌握8255A在PC機(jī)系統(tǒng)的典型接法和 8255A的工作方法及使用編程。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)和要求任務(wù)：1時(shí)

2、表示燈亮循環(huán)彩燈控制系統(tǒng)輸出四種參考花型如下：數(shù)位為1） 00000001左循環(huán)2） 10000000右循環(huán)3 ）按 10000001，11000011，11100111，11111111規(guī)律遞增，全亮后同時(shí)閃爍十次，循環(huán)不斷。4）按 11110000，00001111交替閃爍。要求：1 畫出硬件原理圖（接口芯片和外設(shè)部分）和實(shí)驗(yàn)連線圖；2 功能要求：1）循環(huán)彩燈的循環(huán)速度可調(diào)；2 ）按鍵要求 啟動(dòng)/暫停，按K0開關(guān)啟動(dòng)系統(tǒng)，按 K1開關(guān)停止系統(tǒng)工作。 花型變換，由開關(guān) K2、K3進(jìn)行四種花型切換；1.3軟硬件運(yùn)行環(huán)境及開發(fā)工具利用TDN86/88實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行硬件電路的連接，在 Wmd86軟件

3、下進(jìn)行程序的調(diào)試，直 到使循環(huán)彩燈按照設(shè)計(jì)要求運(yùn)行 ，實(shí)驗(yàn)所使用的實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)是 Wmd86，使用的編程語言 是匯編。第二章：概要設(shè)計(jì)2.1總體方案和說明根據(jù)所學(xué)內(nèi)容和對(duì) 8255A的使用，整個(gè)系統(tǒng)硬件采用8086微處理器，和8255A可編程并行接口芯片和 8個(gè)led彩燈。In tel 8255A是一種通用的可編程并行接口芯片，由于它是可以編程的，可以通過程序 來設(shè)置芯片的工作方式，通用性強(qiáng)，使用靈活，可為多種不同的CPU和外設(shè)之間提供并行所有的總線控制信號(hào)均由8086產(chǎn)生;A16/S3-A19/S6是復(fù)用的，必須通過輸入/輸出的通道；8086微處理器，選擇最小工作模式，8086CPU的地址數(shù)

4、據(jù)總線AD15-AD0和地址狀態(tài)總線地址鎖存器把地址總線和數(shù)據(jù)總線分離。可編程并行通信接口芯片8255A：方式0為簡(jiǎn)單I/O ,查詢方式，端口A、端口 C均可使用。方式1為選通I/O ,中斷方式，端口A端口 B可以使用，選通的輸入/輸出方式。方式2為雙向I/O ,中斷方式，只有端口A可以使用，雙向的傳輸方式。三個(gè)8位端口PA、PBPC端口A（PA 口）：有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存/緩沖器;端口B（PB 口）：有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入/輸出，鎖存/緩沖器;端口C（PC 口）：有一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器和一個(gè)8位數(shù)據(jù)鎖存/緩沖器。通常PA 口和PB口用作輸入/輸

5、出的數(shù)據(jù)端口，PC 口用作控制和狀態(tài)信息端口 。PC口可 以分為兩個(gè)四位的端口 ，每個(gè)端口包含一個(gè)四位鎖存器 ，可分別同PA口和PB口配合使用，用 作控制信號(hào)（輸出）或作為狀態(tài)信號(hào)（輸入）。方式0也叫基本輸入/輸出方式。一種方式，不需要應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號(hào),端口 A、端口 B和端口 C的高4位及低4位都可以作為輸入或輸出端口。方式0的使用場(chǎng)合有無條件傳送和查詢傳送2種；故根據(jù)我們系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，綜上可知，選擇8255A為工作方式0。D7= 1 （特征位）表明是然而8255A的3種基本工作方式：由方式選擇控制字來決定，設(shè)定方式選擇控制字；D7=0,則表示是端口 C按位置位/復(fù)位控制字；端口 C分成高4位

6、（PC7PC4）和低4位（PC3PC0）,可分別設(shè)置成輸入端口或輸出端口; 端口 C的高4位和端口 A配合組成A組，端口 C的低4位和端口 B配合組成B組。綜上可得此系統(tǒng)需要滿足 A端口為輸出，輸出數(shù)據(jù)給到8個(gè)彩燈；端口 C為輸入，需要 檢測(cè)按鍵的輸入情況。2.2 8255A芯片圖如圖所示：PA3PA2PA1PA0RDCSGNDA1A0PC7PC6PC5PC4PC0PC1PC2PC3PB0PB1 -PC22.3循環(huán)彩燈流程圖圖如下：14023933843753663573483398255A3210311130122913281427152616251724182319222021圖1 825

7、5A芯片圖PA4PA5PA6PA7WRRESETD0D1D2D3D4D5D6D7VCCPB7PB6PB5PB4PB3N上面流程圖清楚的表達(dá)了整個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)過程第三章：詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1硬件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)8255A的數(shù)據(jù)線，片選信號(hào)，地址線，讀寫控制線等和系統(tǒng)總線相連，CS和譯碼器的也相連，通過譯碼器連接到系統(tǒng)總線。電路使用共陽極接線發(fā)，提供低電平時(shí)發(fā)光二極管發(fā) 光。通過軟件向8255A中發(fā)送信號(hào)，啟動(dòng)系統(tǒng)，使彩燈實(shí)現(xiàn)循環(huán)的花形。再使開關(guān)可以控制 彩燈在我們事先編譯的花形中進(jìn)行切換。k2和k3的狀態(tài)為00則00000001左循環(huán)，k2和k3的狀態(tài)為01則執(zhí)行10000000右循環(huán)，k2和k3的狀態(tài)為10

8、則執(zhí)行按10000001, 1100001111111111規(guī)律遞增，全亮后同時(shí)閃爍十次，循環(huán)不斷。k2和k3的狀態(tài)為11則執(zhí)行按11110000, 00001111,紅綠燈循環(huán)閃爍不斷。實(shí)驗(yàn)原理圖如下:8086CPUA5A9DO-D7WRRDRESERT譯碼器A0A1Y3+5V -圖3實(shí)驗(yàn)原理圖A0PA0A1CSPA1PA2PA3D0-D7PA4PA58255APA6WRPA7而RESERTPC7PB0PC6PB1D73.2實(shí)驗(yàn)電路圖和說明DOCD口+5V實(shí)驗(yàn)電路圖如下:如控制四種花形。PC口的 上C 口作為輸入口， PC7和PC6接開關(guān)K0和K1, K0啟動(dòng)系統(tǒng)，K1二極管D7- DO。P

9、B作為輸入端口，工作在 0方式下。PB 口的PBO和PB1接開關(guān)K2和K3,退出程序，停止系統(tǒng)工作。PBO和PB1控制四種花型的切換，當(dāng)PB0PB1為00時(shí)，燈閃亮為左循環(huán)，當(dāng)為01時(shí)時(shí)右循環(huán)，當(dāng)為10時(shí)時(shí)兩邊向里規(guī)律遞增循環(huán), 循環(huán)。11為紅綠燈交替閃爍3.3源程序代碼如下：SPEED EQU 5000HSTACK SEGMENTDW 64 DUPSTACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV AL,8AH OUT 63H,ALA0: IN AL,62HTEST AL,40HJZ A0EXIT: MOV AX,004CHINT 21HA1: IN

10、AL,62HTEST AL,80H ;JNZ EXITIN AL,61HAND AL,0FH ;CMP AL,00H ;ALJZ L1 ;CMP AL,01H ;AL JZ L2;CMP AL,02H;ALJZ L3 ;CMP AL,03H;ALJZ L4 ;L1: MOV CX,08H ;MOV AL,0FEHL11: OUT 60H,AL CALL DALLY ; ROL AL,1 CALL DALLY LOOP L11JMP A1INT 21HL2: MOV CX,08H ;MOV AL,3HL21: OUT 60H,AL CALL DALLY ; ROR AL,1 CALL DALLY

11、；8255 初始化;檢測(cè)開關(guān)KO,啟動(dòng)檢測(cè)開關(guān)K1，停止屏蔽高四位狀態(tài)為00H調(diào)用L1狀態(tài)為01H調(diào)用L2狀態(tài)為02H調(diào)用L3狀態(tài)為03H調(diào)用L4左移動(dòng)子程序左移動(dòng)子程序右移動(dòng)子程序調(diào)用延時(shí)程序LOOP L21JMP A1L3: MOV CX,08H ;兩邊向里規(guī)律遞增子程序MOV AL,07EHOUT 60H,ALCALL DALLYMOV AL,03CHOUT 60H,ALCALL DALLYMOV AL,018HOUT 60H,ALCALL DALLYMOV AL,00HOUT 60H,AXCALL DALLYPUSH CXMOV CX,10L31:MOV AL,00HOUT 60H,A

12、XCALL DALLYMOV AL,0FFHOUT 60H,AXCALL DALLYLOOP L31JMP A1POP CXLOOP L3L4: MOV CX,04H;交替亮燈子程序L41: MOV AL,0FHOUT 60H,ALCALL DALLYMOV AL,0F0HOUT 60H,ALCALL DALLYLOOP L41JMP A1INT 21HDALLY: PUSH CX;延時(shí)子程序PUSH DXMOV CX,SPEED ;延時(shí)LOOP5:MOV DX,SPEEDLOOP6:DEC DXJNZ LOOP6POP DXPOP exRETCODE ENDSEND START四：系統(tǒng)調(diào)試和

13、操作說明4.1系統(tǒng)調(diào)試首先按照實(shí)驗(yàn)電路圖連接實(shí)驗(yàn)線路，確認(rèn)無誤后。輸入編寫好的源程序代碼，確認(rèn)沒有輸入錯(cuò)誤以后，編譯連接加載程序， 在下方會(huì)顯示程序中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，找到出錯(cuò)的位置，因?yàn)槲覍A 口作為輸出口， PB 口作為輸入口， PC 口高4位作為輸入口低4位作為輸出口， 所以將 8255 初始化為 MOV AL 8AH ，PC6 連接 K2 即 01000000H，TEST AL 40H，PC7連接 K3 即 10000000H，TEST AL 80H，A 口地址為 60H，作為輸出所以 OUT 60H AL，B口地址為61H，作為輸入口所以IN AL 62H。經(jīng)過以上的調(diào)式，編譯加栽后系統(tǒng)

14、能夠正常的 運(yùn)行。4.2操作說明首先輸入源程序代碼，然后編譯連接加載，加載成功后運(yùn)行。本系統(tǒng)主要由四個(gè)開關(guān) 控制，分別為K0 K1、K2和K3。K0置1時(shí)啟動(dòng)系統(tǒng)，K1置1時(shí)退出系統(tǒng)。K2和K3的狀態(tài) 為00則00000001左循環(huán)，K0和K1的狀態(tài)為01則執(zhí)行10000000右循環(huán)，K2和K3的狀態(tài) 為10則執(zhí)行按1000001 , 1100001111111111規(guī)律遞增，全亮后同時(shí)閃爍十次，循環(huán)不 斷。K2和K3的狀態(tài)為11則執(zhí)行按11110000, 00001111閃爍。第五章：總結(jié)體會(huì)這又是一次關(guān)于計(jì)算機(jī)語言的課程設(shè)計(jì)了，以前我們做過c, java等計(jì)算機(jī)語言的編程課程設(shè)計(jì)，那都是純

15、軟件的課程設(shè)計(jì)， 這次是用匯編語言編寫程序， 而且其中還涉及到了硬 件電路的使用。我的選題是循環(huán)彩燈的設(shè)計(jì)，開始拿到題目的時(shí)候，我想到了上課時(shí)候做的實(shí)驗(yàn)，雖然 比較簡(jiǎn)單，但是原理是大同小異的。我用了 8255A的芯片來設(shè)計(jì)這次實(shí)驗(yàn)的電路，用到了 PA 口，PB 口和PC 口，利用PA 口的八個(gè)口輸出， 連接八個(gè)燈，顯示燈的亮和滅； 利用PB0 和PB1連接K2和K3開關(guān)，來控制彩燈四種形狀的切換；利用 PC6和PC7連接K0和K1 開關(guān)，來控制運(yùn)行的開始和停止，最后成功的完成這次實(shí)驗(yàn)。在寫程序的過程中， 我遇到了一些問題， 關(guān)于循環(huán)語句的使用，我不是很明白，經(jīng)過看 書和查閱資料，我懂得了循環(huán)語

16、句的使用，并且成功的解決了設(shè)計(jì)中所需要的循環(huán)次數(shù)的問題，其中我學(xué)到了不少東西，上課的時(shí)候講的子程序，在這次實(shí)驗(yàn)中都使用到了，給了自己一個(gè)實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)，也讓我成功的完成了程序設(shè)計(jì)。這次的課程設(shè)計(jì)，和以前的課程設(shè)計(jì)一樣， 我接觸到了自己學(xué)過的東西， 也接觸了自己沒學(xué)到的東西，既鞏固了所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也讓自己對(duì)新的知識(shí)得到了一定的了解，每次的課程設(shè)計(jì)，總是能讓自己學(xué)到很多的東西。媽媽總說做事情要有耐心，老師總說學(xué)習(xí)要用心，耐心和用心加起來就是最好問題事情 的武器，在課程設(shè)計(jì)中總是能感覺到這樣的道理。學(xué)習(xí)就是為了把學(xué)的東西運(yùn)用起來，俗話也有說：臺(tái)上一分鐘，臺(tái)下十年工，所以學(xué)習(xí)要持之以恒。在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)不斷的努 力前進(jìn)的。參考文獻(xiàn)：彭虎，周佩玲，傅忠謙，微機(jī)原理和接口技術(shù)（第二版），電子工業(yè)出版社，2008年 3月。戴梅萼，微機(jī)計(jì)算機(jī)技術(shù)和使用（第三版），清華大學(xué)出版社，2003年。艾德才，Pentium系列微型計(jì)算機(jī)原理和接口技術(shù)，高等教育出版社，2000年。設(shè)計(jì)過程中質(zhì)疑（或答辯）記載：?jiǎn)栴}1怎么控制四種彩燈的切換？答：采用的K2和K3來控制四種彩燈的切換，K2 ,K3連接的是PB0和PB1，當(dāng)PB