微机原理课程设计.docx

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微机原理课程设计

本科课程设计

课程名称：

微机原理与接口技术

设计题目：

8个开关控制霓虹灯闪烁，有数码管显示

专业班级：

自动化1001学号：

2010001083

学生姓名：

指导教师：

2013年1月16日

目录

一．题目要求

1.课设题目………………………………………2

2.设计功能………………………………………2

二．课设内容

1.硬件设计原理…………………………………3

1.1硬件原理图…………………………………3

1.2各部分功能描述

（1）芯片8255A

（1.1）芯片8255A的内部结构…………4

（1.2）芯片8255A的引脚功能…………5

（1.3）芯片8255A工作方式……………6

（2）数码管………………………………………6

2.实验电路连线图………………………………8

3.软件流程图……………………………………9

4.汇编程序清单…………………………………10

三．感想总结…………………………………20

一、题目要求

1.课设题目

8个开关控制霓虹灯闪烁并有LED显示

2.设计功能

（1）每次状态完成后，屏幕上均会显示：

"Pleaseinputtheswitchstate.

whenonlyoneswitchisturnedon,

thelightwillbeflashatdiffirenttypes.

ifanytwomoreswitchesareturnedon,

itwillbeinputerror.

onlywhenalltheswitchesareturnedoff,itwillexit."

PLEASEENTERANYKEYWHENREADY!

；请输入开关状态，如果只有一个开关打开，灯将按不同规则闪烁，若两个以上开关开，将显示输入错误。

准备好后请按任意键。

（2）“1”为高电平，表示开关打开；“0”为低电平，表示开关闭合。

开关状态为10000000时，流水灯从右到左依次亮，循环5次，

数码管显示数字“8”；

开关状态为01000000时，流水灯从左到右依次亮，循环5次，

数码管显示数字“7”；

开关状态为00100000时，流水灯从右到左隔灯点亮，循环5次，

数码管显示数字“6”；

开关状态为00010000时，流水灯从左到右隔灯点亮，循环5次，

数码管显示数字“5”；

开关状态为00001000时，流水灯所有灯闪烁，

数码管显示数字“4”；

开关状态为00000100时，L7/L6/L3/L2与L5/L4/L1/L0交替闪烁，

数码管显示数字“3”；

开关状态为00000010时，先L7/L6/L3/L2闪烁15次，

再L5/L4/L1/L0闪烁15次，

数码管显示数字“2”；

开关状态为00000001时，流水灯从中间依次向两边亮，循环4次，

数码管显示数字“1”；

开关状态为00000000时，即所有开关均闭合时，退出系统，

数码管显示数字“0”；

任意两个以上开关打开时，屏幕上显示“INPUTERROR!

”，

屏幕上显示现在的开关高低电平状态，

数码管显示字幕“E”表示错误；

一．课设内容

1.硬件设计原理

1.1硬件原理图

1.2各部分功能描述

（1）芯片8255A

（1.1）8255A的内部结构

8255A是一个40引脚的双列直插式集成电路芯片。

8255A由三部分电路组成，即：

与CPU的接口电路、内部控制逻辑电路和与外设连接的输入/输出接口电路。

1与CPU的接口电路

与CPU的借口电路由数据总线缓冲器和读/写控逻辑组成。

数据总线缓冲器是一个三态、双向、8位寄存器，8条数据线D7~D0与系统数据总线相连接，构成CPU与8255A之间信息传送的通道，CPU通过执行输出指令向8255A写入控制命令或往外设传送数据，通过执行输入指令读取外设输入的数据。

2内部控制逻辑电路

内部控制逻辑包括A组控制与B组控制两部分。

A组控制寄存器用来控制A口PA7~PA0和C口的高4位PC7~PC4；B组控制寄存器用来控制B口PB7~PB0和C口的低4位PC3~PC0。

它们接收CPU发送来的控制命令，对A,B,C3个端口的输入/输出方式进行控制。

3输入/输出接口电路

8255A片内有A,B,C3个8位并行端口，A口和B口分别有1个8位的数据输出锁存/缓冲器和1个8位数据输入锁存器，C口有1个8位数据输出锁存/缓冲器和1个8位数据输入缓冲器，用于存放CPU与外部设备交换的数据。

（1.2）芯片8255A的引脚功能

D7~D0（databus）：

三态、双向数据线，与CPU数据总线连接，用来传送数据。

CS（shipselect）：

片选信号线，低电平有效时，芯片被选中。

A1,A0（portaddress）：

地址线，用来选择内部端口。

RD（read）：

读出信号线，低电平有效时，允许数据读出。

WR（write）：

写入信号线，低电平有效时，允许数据写入。

RESET（reset）：

复位信号线，高电平有效时，将所有内部寄存器（包括控制寄存器）清0.

PA7~PA0（portA）：

A口输入/输出信号线。

PB7~PB0（portB）：

B口输入/输出信号线。

PC7~PC0（portC）：

C口输入/输出信号线。

VCC：

+5V电源。

GND：

电源地线。

（1.3）芯片8255A工作方式

8255A共有三种工作方式，即方式0、方式1、方式2.

（a）方式0基本输入/输出方式

方式0下，可供使用的是两个8位口（A口和B口）及两个4位口（C口高4位部分和低4位部分）。

四个口可以是输入和输出的任何组合。

方式0适用于无条件数据传送，也可以把C口的某一位作为状态位，实现查询方式的数据传送。

（b）方式1选通输入/输出方式

A口和B口分别用于数据的输入/输出。

而C口则作为数据传送的联络信号。

具体定义见表7–2。

可见A口和B口的联络信号都是三个，如果A或B只有一个口按方式1使用，则剩下的另外13位口线仍然可按方式0使用。

如果两个口都按方式1使用，则还剩下2位口线，这两位口线仍然可以进行位状态的输入输出。

方式1适用于查询或中断方式的数据输入/输出。

（c）方式2双向数据传送方式

只有A口才能选择这种工作方式，这时A口既能输入数据又能输出数据。

在这种方式下需使用C口的五位线作控制线，信号定义如表7–2所示。

方式2适用于查询或中断方式的双向数据传送。

如果把A口置于方式2下，则B口只能工作于方式0.

（2）数码管

（2.1）采用共阴数码管

（2.2）数字编码：

“8”07FH

“7”70H

“6”5FH

“5”5BH

“4”33H

“3”79H

“2”6DH

“1”30H

“0”7EH

“E”4FH

（2.3）接线

如图，在使用时，由于实验板上是两个数码管，就需要进行选择。

由于只使用了右侧一位数码管，所以将S1接地，因为是一位，不需要小数点，故dp也接地。

2.实验电路连线图

3.软件流程图

4.汇编程序清单

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA,ES:

DATA,SS:

STACK

DATASEGMENT

IOPORTEQU0D880H-280H

IO8255AEQUIOPORT+280H

IO8255BEQUIOPORT+281H

IO8255CEQUIOPORT+282H

IO8255TEQUIOPORT+283H

SHOWDB'"Pleaseinputtheswitchstate.',0DH,0AH

；请输入开关状态

DB'whenonlyoneswitchisturnedon,',0DH,0AH

；如果只有一个开关打开

DB'thelightwillbeflashatdiffirenttypes.',0DH,0AH

；灯将按不同规则闪烁

DB'ifanytwomoreswitchesareturnedon,',0DH,0AH

；若两个以上开关开

DB'itwillbeinputerror.'

；将显示输入错误

DB'onlywhenalltheswitchesareturnedoff,itwillexit."',0DH,0AH,'$'

；只有当所有开关闭合时退出系统

TABDB'INPUTERROR!

',0DH,0AH,'$'

TAB1DB'12345678',0DH,0AH,'$'

MESSDB'PLEASEENTERANYKEYWHENREADY!

',0DH,0AH,'$'

DATAENDS

STACKSEGMENTSTACK

STADW50DUP（?

）

STACKENDS

CODESEGMENT

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVES,AX

MOVAH,09H；DOS系统显示字符串功能

MOVDX,OFFSETSHOW

INT21H；显示SHOW内容提示信息

PPP:

MOVAH,09H；DOS系统显示字符串功能

MOVDX,OFFSETMESS

INT21H；显示MESS内容提示信息

MOVAH,01H；DOS系统键盘输入并回显

INT21H；按任意键开始

MOVDX,IO8255T；控制端口

MOVAL,82H；控制字

OUTDX,AL

MOVDX,IO8255B；端口B输入

INAL,DX

MOVBL,AL

MOVDX,IO8255T；控制端口

MOVAL,80H；控制字

OUTDX,AL

CMPBL,80H；比较，如果B口输入信息

JZWATER1为80H，则跳转到WATER1

CMPBL,40H；比较，如果B口输入信息

JZWATER2为40H，则跳转到WATER2

CMPBL,20H；比较，如果B口输入信息

JZWATER3为20H，则跳转到WATER3

CMPBL,10H；比较，如果B口输入信息

JZWATER4为10H，则跳转到WATER4

CMPBL,08H；比较，如果B口输入信息

JZLIGHT1为08H，则跳转到LIGHT1

CMPBL,04H；比较，如果B口输入信息

JZLIGHT2为04H，则跳转到LIGHT2

CMPBL,02H；比较，如果B口输入信息

JZLIGHT3为02H，则跳转到LIGHT3

CMPBL,01H；比较，如果B口输入信息

JZLIGHT4为01H，则跳转到LIGHT4

CMPBL,00H；比较，如果B口输入信息

JZEXIT为00H，则跳转到EXIT

MOVAH,09H

MOVDX,OFFSETTAB

INT21H；显示字符串TAB

MOVAH,09H

MOVDX,OFFSETTAB1

INT21H；显示字符串TAB1

MOVDX,IO8255A；端口A输出，

MOVAL,4FH数码管显示“E”

OUTDX,AL

MOVCX,08H；LOOP循环8次，

BBB:

MOVDL,BL显示8位开关状态

CALLDISP；调用显示字符子程序

SHLBL,1；左移一位

LOOPBBB

JMPPPP

EXIT:

MOVDX,IO8255A；端口A输出,

MOVAL,7EH数码管显示数字“0”

OUTDX,AL

MOVAX,4C00H；退出到DOS系统

INT21H

DISPPROCNEAR；显示字符子程序

PUSHAX

PUSHCX

MOVCL,07H

ANDDL,80H

SHRDL,CL

POPCX

ADDDL,30H

MOVAH,02H

INT21H

MOVDL,20H

INT21H

MOVDL,20H

INT21H

POPAX

RET

DISPENDP

WATER1:

MOVDX,IO8255C；第一种状态WATER1，流水

MOVCX,05H灯从右到左依次亮，循环5次

L1:

PUSHCX

MOVBL,01H；最右边第一个二极管亮

MOVCX,08H

LOP1:

MOVAL,BL

OUTDX,AL

PUSHDX

MOVDX,IO8255A；端口A输出，

MOVAL,07FH数码管显示数字“8”

OUTDX,AL

POPDX

PUSHCX

MOVCX,0FFH

LOP11:

CALLDELAY1；调用延时

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

LOOPLOP11

ADDBL,BL；利用自加，结果为二倍的

POPCX特征，使左面二极管依次点亮

LOOPLOP1

POPCX

LOOPL1

RET

WATER2:

MOVDX,IO8255C；第二种状态WATER2，流水

MOVCX,05H灯从左到右依次点亮，循环5次

L2:

PUSHCX

MOVBL,80H；最左边第一个二极管亮

MOVCX,08H

LOP2:

MOVAL,BL

OUTDX,AL

PUSHDX

MOVDX,IO8255A；端口A输出，

MOVAL,70H数码管显示数字“7”

OUTDX,AL

POPDX

PUSHCX

MOVCX,0FFH

LOP21:

CALLDELAY1；调用延时

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

LOOPLOP21

MOVBL,2

DIVBL；利用二进制除以2右移的特征，

MOVBL,AL依次使右侧灯亮

POPCX

LOOPLOP2

POPCX

LOOPL2

RET

WATER3:

MOVDX,IO8255C；第三种状态WATER3，流水

MOVCX,05H灯从右到左隔灯点亮，循环5次

L3:

PUSHCX

MOVBL,01H

LOP3:

MOVAL,BL

OUTDX,AL

PUSHDX

MOVDX,IO8255A；端口A输出，

MOVAL,5FH数码管显示数字“6”

OUTDX,AL

POPDX

PUSHCX

MOVCX,0FFH

LOP32:

CALLDELAY1；调用延时子程序

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

LOOPLOP32

MOVCL,2

SHLBL,CL；左移两位

POPCX

LOOPLOP3

POPCX

LOOPL3

RET

WATER4:

MOVDX,IO8255C；第四种状态WATER4，流水灯

MOVCX,05H从左到右隔灯点亮，循环5次

L4:

PUSHCX

MOVBL,80H

LOP4:

MOVAL,BL

OUTDX,AL

PUSHDX

MOVDX,IO8255A；端口A输出，

MOVAL,5BH数码管显示数字“5”

OUTDX,AL

POPDX

PUSHCX

MOVCX,0FFH

LOP42:

CALLDELAY1；调用延时子程序

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

LOOPLOP42

MOVCL,2

SHRBL,CL；右移两位

POPCX

LOOPLOP4

POPCX

LOOPL4

RET

LIGHT1:

MOVDX,IO8255C；第五种状态LIGHT1，

MOVCX,10H所有灯闪

TTT:

MOVAL,0FFH；所有灯亮

OUTDX,AL

PUSHDX

MOVDX,IO8255A；端口A输出，

MOVAL,33H数码管显示数字“4”

OUTDX,AL

POPDX

PUSHCX

MOVCX,0F0H

LOP5:

CALLDELAY1；调用延时子程序

CALLDELAY1

LOOPLOP5

MOVAL,00H；所有灯灭

OUTDX,AL

MOVCX,80H

LOP51:

CALLDELAY1

LOOPLOP51

POPCX

LOOPTTT

RET

LIGHT2:

MOVDX,IO8255C；第六种状态LIGHT2，L7/L6

MOVCX,10H/L3/L2与L5/L4/L1/L0交替闪烁

L6:

MOVAL,0CCH；L7/L6/L3/L2亮

OUTDX,AL

PUSHDX

MOVDX,IO8255A；端口A输出，

MOVAL,79H数码管显示数字“3”

OUTDX,AL

POPDX

PUSHCX

MOVCX,0FFH

LOP6:

CALLDELAY1；调用延时子程序

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

LOOPLOP6

MOVAL,33H；L5/L4/L1/L0亮

OUTDX,AL

MOVCX,0FFH

LOP62:

CALLDELAY1；调用延时子程序

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

LOOPLOP62

POPCX

LOOPL6

RET

LIGHT3:

MOVDX,IO8255C；第七种状态LIGHT3，先L7/L6

MOVCX,0FH/L3/L2闪烁，再其他闪烁15次

L7:

MOVAL,0CCH；L7/L6/L3/L2亮

OUTDX,AL

PUSHDX

MOVDX,IO8255A；端口A输出，

MOVAL,6DH数码管显示数字“2”

OUTDX,AL

POPDX

PUSHCX

MOVCX,0F0H

LOP7:

CALLDELAY1；调用延时子程序

CALLDELAY1

CALLDELAY1

LOOPLOP7

MOVAL,00H；所有灯灭

OUTDX,AL

MOVCX,80H

LOP72:

CALLDELAY1；调用延时子程序

CALLDELAY1

CALLDELAY1

LOOPLOP72

POPCX

LOOPL7

MOVCX,0FH

L72:

MOVAL,33H；L5/L4/L1/L0亮

OUTDX,AL

PUSHCX

MOVCX,80H

LOP73:

CALLDELAY1；调用延时子程序

CALLDELAY1

CALLDELAY1

LOOPLOP73

MOVAL,00H；所有灯灭

OUTDX,AL

MOVCX,80H

LOP74:

CALLDELAY1；调用延时子程序

CALLDELAY1

CALLDELAY1

LOOPLOP74

POPCX

LOOPL72

RET

LIGHT4:

MOVDX,IO8255C；第八种状态LIGHT4，流水灯从

MOVCX,04H中间依次向两边亮，循环4次

L8:

MOVAL,18H；中间两灯L3/L4亮

OUTDX,AL

PUSHDX

MOVDX,IO8255A；端口A输出，

MOVAL,30H数码管显示数字“1”

OUTDX,AL

POPDX

PUSHCX

MOVCX,0FFH

LOP8:

CALLDELAY1；调用延时子程序

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

CALLDELAY1

LOOPLOP8

MOVAL,24H；L2/L5亮

OUTDX,AL

MOVCX,80H

LOP82:

CALLDELAY1；调用延时子程序

LOOPLOP82

MOVAL,42H；L1/L6亮

OUTDX,AL

MOVCX,80H

LOP83:

CALLDELAY1；调用延时子程序

LOOPLOP83

MOVAL,81H；L0/L7亮

OUTDX,AL

MOVCX,80H

LOP84:

CALLDELAY1；调用延时子程序

LOOPLOP84

POPCX

LOOPL8

RET

DELAY1PROCNEAR；调用延时子程序

PUSHCX

MOVCX,0FFFFH

CCC:

LOOPCCC

POPCX

RET

DELAY1ENDP

CODEENDS

ENDSTART

二．感想总结

这次课程设计真的让我获益匪浅。

从编程到写课设报告，经历了很多，也学到了很多。

最初和高华商量，想做电子琴，查了很多资料，可实际试验，却怎么都没反应。

就这样浪费了几个小时的时间，在研究生学姐的建议下，我们重头开始，做霓虹灯、做开关、做数码管。

尽管之前的几个小时时间没有出任何成果，但是已经有了一些基础，这样做起来就比较得心应手。

程序是我们网上找的类似功能的汇编程序修改的。

尽管如此，在去调试的时候还是出现了一些大大小小的问题。

不过最终都得以解决。

霓虹灯因为之前做过，所以没费什么功夫，加开关时动了一些脑筋，本来想用屏蔽，但考虑到屏蔽好还需要进行比较，所以我们就直接用CMP和JZ了。

找到窍门以后，其他的状态就按照规律，很快就做出来了。

起初是不知道数码