微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告-14

并行接口芯片8255A的應(yīng)用——鍵盤與數(shù)碼管設(shè)計(jì)內(nèi)容8255A是通用的可編程并行接口芯片，可以直接與8066CPU連接使用，在微機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛。它有三個(gè)并行輸入/輸出端口，可通過(guò)編程為端口設(shè)置多種工作方式以及規(guī)定端口的輸入輸出方向，使用靈活、通用性強(qiáng)。8255A的三個(gè)端口，A口可以工作在方式0、1或2，B口可以工作在方式0、1，C口只能工作在方式0。方式0是基本型輸入輸出，和外設(shè)交換數(shù)據(jù)時(shí)不需要聯(lián)絡(luò)線。方式1為選通型輸入輸出，端口和外設(shè)之間需要聯(lián)絡(luò)信號(hào)。方式3是雙向數(shù)據(jù)傳輸。8255A的控制字分工作方式控制字和端口C置位/復(fù)位控制字。工作方式控制字有8位。最高位D7為標(biāo)志位，D7=1表示控制寄存器里是工作方式控制字，D7=0表示存放的是C口置位/復(fù)位控制字。D7D6D5D4D3D2D1D01A口方式00：方式001：方式11x：方式2A口1：輸入0：輸出C口高四位1：輸入2：輸出B口方式0：方式01：方式1B口1：輸入0：輸出C口低四位1：輸入0：輸出C口可以進(jìn)行位操作，對(duì)8255C口的每一位進(jìn)行置位或清零操作。C口置位/復(fù)位控制字各位含義如下D7D6D5D4D3D2D1D00不用000：PC0……111：PC71：置位0：復(fù)位LED數(shù)碼管的主要部分是發(fā)光二極管（7個(gè)）。這7個(gè)二極管按順時(shí)針分別稱為a,b,c,d,e,f,g，有的還附帶小數(shù)點(diǎn)h。LED數(shù)碼管有共陰極和共陽(yáng)極兩種結(jié)構(gòu)。通過(guò)7個(gè)發(fā)光段的不同組合，可顯示0~9和A~F以及某些數(shù)字。由于發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)，通過(guò)的平均電流為10~20mA，而通常的輸出鎖存器不能提供這么大的電流，所以LED各段必須接驅(qū)動(dòng)電路。在本設(shè)計(jì)中用到矩陣型鍵盤，在按鍵較多的應(yīng)用場(chǎng)合，矩陣鍵盤可以減少與微機(jī)系統(tǒng)接口的連線，是一般微機(jī)常用的鍵盤結(jié)構(gòu)。矩陣鍵盤的按鍵排成n行m列，每個(gè)按鍵占據(jù)行列的一個(gè)交叉點(diǎn)，需要的輸入輸出線為n+m，最大按鍵數(shù)為n×m。在本課程設(shè)計(jì)主要對(duì)8255A芯片在鍵盤與數(shù)碼管的應(yīng)用上進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)基本思路為8255A的3個(gè)并行口，選用C口的低4位和高4位分別接44鍵盤的行列信號(hào)線，選用B口接LED，選用A口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，數(shù)碼管采用靜態(tài)共陰極接法。實(shí)現(xiàn)當(dāng)有一按鍵按下時(shí)，LED和數(shù)碼管均能顯示其按鍵值。同時(shí)利用Proteus7.8sp2軟件對(duì)由8255A連接的電路進(jìn)行仿真運(yùn)行。設(shè)計(jì)原理及方案Proteus電路設(shè)計(jì)譯碼電路本實(shí)例中，不采用層次電路圖，而是直接在主電路圖中搭建譯碼電路，如上圖所示。選用IO3作為8255A的片選地址線，從而可見8255A的起始地址為30H。應(yīng)用電路對(duì)于8255A的3個(gè)并行口，選用C口的低4位和高4位分別接44鍵盤的行列信號(hào)線，選用B口接LED，選用A口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，數(shù)碼管采用靜態(tài)共陰極接法。實(shí)現(xiàn)當(dāng)有一按鍵按下時(shí)，LED和數(shù)碼管均能顯示其按鍵值。數(shù)碼管與鍵盤實(shí)驗(yàn)電路分別如圖9-2和圖9-3所示。圖2數(shù)碼管實(shí)驗(yàn)電路原理圖圖3鍵盤實(shí)驗(yàn)電路原理圖本例結(jié)合8255A的使用，說(shuō)明翻轉(zhuǎn)法行列式鍵盤的運(yùn)用及七段數(shù)碼管的工作原理。該電路用到的仿真元件信息見表9-1。表9-1鍵盤實(shí)驗(yàn)電路元件清單元件名稱所屬類所屬子類功能說(shuō)明8086MicroprocessorICsi86Family微處理器74LS373TTL74LSseriesFlip-Flops&Latches三態(tài)輸出的八D透明鎖存器74LS02TTL74LSseriesGate&Inverters與非門74154TTL74seriesDecoders4-16譯碼器74273TTL74seriesFlip-Flops&Latches八D型觸發(fā)器（帶清除端）4078CMOS4000seriesGate&Inverters8輸入與非門8255AMicroprocessorICsPeripherals可編程24位接口LED-GREENOptoelectronicsLEDs綠色LED發(fā)光管NOTSimulatorPrimitivesGates非門BUTTONSwitches&RelaysSwitch按鈕7SEG-COM-CATHODOptoelectronics7-SegmentDisplays七段紅色共陰極數(shù)碼管RESResistors電阻匯編源程序代碼IO0EQU00hIO1EQU10hIO2EQU20hIO3EQU30hIO4EQU40hIO5EQU50hIO6EQU60hIO7EQU70hIO8EQU80hIO9EQU90hIO10EQU0A0hIO11EQU0B0hIO12EQU0C0hIO13EQU0D0hIO14EQU0E0hIO15EQU0F0hcode segment'code';定義代碼段assumecs:code,ds:codemainprocfarstart: movax,code ;建立DS段地址 movds,axl:moval,10000001Bmovdx,IO3+6outdx,al movdx,IO3+4 moval,00 ;高四位送0 outdx,alnokey: inal,dx andal,0fH cmpal,0fH jznokey calldelay10 inal,dx movbl,0 movcx,4LP1: shral,1 jncLP2 incbl loopLP1LP2: moval,10001000B movdx,IO3+6 outdx,al movdx,IO3+4 moval,00 ;低四位送0 outdx,al inal,dx andal,0f0H cmpal,0f0H jzl ;出錯(cuò)重頭來(lái) movbh,0 movcx,4LP3: shlal,1 jncLP4 incbh loopLP3LP4: MOVAX,4 MULBH ADDAL,BL movdx,io3+2 outdx,al movbx,offsetsegdata xlat movdx,IO3 outdx,al movcx,0J1: loopJ1jmpl RETmainendpdelay10procmovcx,882loop$retdelay10endpsegdatadb3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71hcode ends ;代碼段結(jié)束 endstart實(shí)施結(jié)果課程設(shè)計(jì)體會(huì)因?yàn)橐呀?jīng)一個(gè)學(xué)期沒有碰過(guò)微機(jī)原理這方面的知識(shí)再加上臨近放假，所以一開始對(duì)于微機(jī)原理的課程設(shè)計(jì)，我們既擔(dān)心、害怕又期望著它能早點(diǎn)兒結(jié)束。但是當(dāng)真的開始做的時(shí)候也只好盡自己最大的努力去做，努力做到最好。在這一周的課程設(shè)計(jì)中,我們認(rèn)真查閱資料,學(xué)習(xí)關(guān)于芯片的知識(shí),拓寬了自己的知識(shí)面，增加了學(xué)好匯編語(yǔ)言的信心。而我們對(duì)匯編語(yǔ)言的基本知識(shí)的使用也更加熟練，同時(shí)也增加了我們對(duì)匯編語(yǔ)言的一些認(rèn)識(shí)。比如說(shuō)要了解8086芯片中各個(gè)引腳的功能,怎么樣去使用8255這個(gè)可編程并行接口芯片，怎么樣使用8253來(lái)定時(shí)及輸出一定頻率的脈沖.在作業(yè)完成過(guò)程中通過(guò)和同學(xué)的交流，也增加了合作的技巧。這次課程設(shè)計(jì)讓我們?cè)诶碚搶W(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,將之前學(xué)習(xí)的《微機(jī)原理》又重新翻閱了一次，下了一次苦工夫,算是明白了設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程。雖然以前做了很多實(shí)驗(yàn)，寫了很多小程序，但這次不是用匯編語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)小程序，這次是一個(gè)綜合的程序。這次課程設(shè)計(jì)用了Proteus7.8sp2這個(gè)仿真軟件。它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過(guò)程統(tǒng)一的特點(diǎn)，可使設(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。在不需要硬件投入的條件下，幫助我們運(yùn)行，讓我們知道錯(cuò)誤，及時(shí)改正。這次我們體會(huì)到要想成功地設(shè)計(jì)某個(gè)東西,光學(xué)好專業(yè)知識(shí)是不夠的,必須要系統(tǒng)的知識(shí),，任何一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是一個(gè)復(fù)雜的整體，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)原理是要涉及到整體的每一部分。無(wú)論在哪方面都要有個(gè)明白的概念,只有這樣才不至于在設(shè)計(jì)過(guò)程中摸不著頭腦。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我們懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟是我們第一次用這個(gè)軟件，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。在這次課程設(shè)計(jì)中，我們真正體會(huì)到了合作的重要性。遇到很多問題時(shí)，當(dāng)組內(nèi)一個(gè)人看書查資料不能解決時(shí)，就一組四人集合起來(lái)討論，收獲很大，可以使很多問題迎刃而解。個(gè)人的力量是不及群體的力量的，我們四個(gè)人分工合作，做事的效率高了很多。在這過(guò)程中，我們充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，想象創(chuàng)造性，攻克了很多難關(guān)，真的受益匪淺。這次課程設(shè)計(jì)對(duì)我們理論和實(shí)驗(yàn)都有很大提升，對(duì)我們今后的學(xué)習(xí)生活也有很大意義。這將使我們?cè)诔绦蛟O(shè)計(jì)以及大學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的寶貴經(jīng)驗(yàn)和財(cái)富。參考文