微机接口课程设计报告及源程序
目 录第1章 需求分析11.1 课程设计题目11.2 课程设计任务及要求11.2.1 课程设计任务11.2.2 课程设计要求11.3 软硬件运行环境及开发工具11.3.1 软硬件运行环境11.3.2 开发工具1第2章 概要设计22.1 设计原理及实现方法22.1.1 计数脉冲的产生和检测原理22.1.2 计数LED显示原理22.1.3 扬声器的驱动原理32.2 主要芯片说明32.2.1 8255管脚与功能32.3 设计原理图5第3章 详细设计73.1 硬件设计与实现73.1.1 设计接线图73.2 程序流程图73.2.1 系统流程图73.2.2 模块流程图83.3 功能模块实现93.3.1 慢速脉冲产生程序93.3.2 开关切换功能程序103.3.3 脉冲检测及计数程序103.3.4 计数显示程序113.3.5 扬声器驱动程序12第4章 系统调试与操作说明134.1 系统调试134.2 操作说明13第5章 课程设计总结与体会14参考文献15附录 源程序16第1章 需求分析1.1 课程设计题目慢速计数系统的设计1.2 课程设计任务及要求1.2.1 课程设计任务1设计一个慢速技术系统，。28255一个端口输出慢速脉冲（周期约0.5秒）给另一端口计数，端口检测脉冲后进行计数。31个开关控制切换计数/暂停；用另一个开关实现计数清零功能输入。4用2位7段LED数码管显示当前计数值（采用十进制计数）。5每计数10次，扬声器鸣叫约1秒。1.2.2 课程设计要求完成实验方案论证，进行慢速计数系统电路硬件设计，画出电路原理图及实验电路图；搭建实验电路，进行软件编程、调试、运行以及使用说明文档的建立等一整套工作任务。进行慢速计数系统控制程序设计（采用汇编语言）；系统联调，提交一个符合上述功能要求的慢速计数系统的设计。1.3 软硬件运行环境及开发工具1.3.1 软硬件运行环境利用TDN86/88实验平台进行硬件连接，利用TDN集成开发环境进行慢速计数系统的程序设计（采用汇编语言），调试，直到满足设计要求。1.3.2 开发工具实验所使用的实验开发设备是TDN86/88型多功能微机实验平台，它的硬件由基本系统、外设功能模块和面包板实验区三大部分，按模块化开放式结构设计而成。第2章 概要设计2.1 设计原理及实现方法本课程设计的慢速计数系统已8086微处理器为CPU，主要用8255A来实现计数和显示。用8255A的下C口的一个端口产生计数脉冲，并用8255A下C口的一个端口检测计数脉冲，并通过8086CPU计数，计数的同时，通过8255A的A口和B口分别驱动两个七段码LED显示个位数字和十位数字，计数每到10，触发8255A的下C口产生脉冲驱动扬声器发声。2.1.1 计数脉冲的产生和检测原理在本慢速计数系统中，计数脉冲可以用方波实现，而电平的高低变化可以通过8255A的C口的置数命令分别对产生计数脉冲的端口置1后延时并置0代替。表 2.1 8255A C口置数命令控制字D7D6D5D4D3D2D1D0特征位0 不 用（写0）位 选 择000=C口0位001=C口1位111=C口7位1=置位（高电平）0=复位（低电平）2.1.2 计数LED显示原理在计数时，需要实时显示当时的计数值并能显示出来，这就需要用到七段码LED，而七段码LED不能直接显示十进制数字，故需要通过查表找到每个数字对应的编码并通过LED显示出来。LED数码管也称半导体数码管，是目前数字电路中最常用的显示器件。它是以发光二极管作笔段并按共阴极方式或共阳极方式连接后封装而成的。图5所示是两种LED数码管的外形与内部结构，、分别表示公共阳极和公共阴极，ag 是7个电极，DP为小数点。 图 2.1 LED内部结构及连线2.1.3 扬声器的驱动原理本次课程设计要求计数到10时蜂鸣1秒，而实验系统用到的扬声器，有两个管脚，在驱动扬声器发声时，只需要将其一只管脚接地，另外一只管脚接入方波脉冲就会开始蜂鸣，在蜂鸣一秒后，再将其管脚接入低电平即可停止蜂鸣。故可参照计数脉冲的实现原理，在计数到10后，可通过C口的置数命令将C口的一端口产生高电平，并通过延时程序产生延时，在延时完成后，又通过C口的置数命令将C口产生低电平停止蜂鸣。2.2 主要芯片说明2.2.1 8255管脚与功能 图2.2 8255的引脚图引脚功能:RESET:复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。 CS:芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯;/CS=1时,8255无法与CPU做数据传输。 RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/RD=0且/CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。 WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时,即/WR=0且/CS=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。 D0D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。 PA0PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入锁存器。 PB0PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器， 一个8位的输入输出缓冲器。 PC0PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口， 每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。' A1,A0:地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器. 当A1=0,A0=0时,PA口被选择; 当A1=0,A0=1时,PB口被选择; 当A1=1,A0=0时,PC口被选择; 当A1=1.A0=1时,控制寄存器被选择。表 2.2 8255端口地址端口地址PA口60HPB口61HPC口62H控制口63H2.3 设计原理图 图 2.3 设计原理图原理图中8255A D0D7端接系统总线。图中七段码显示器管脚排列如下： 图 2.4 LED引脚图原理图中的8255引脚与七段码LED接线如下： PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 abcdefgDP图2.5 8255与七段码连线图第3章 详细设计3.1 硬件设计与实现3.1.1 设计接线图 PC7 PA0PC6 PA1PC5 PA2PC4 PA3PC3 PA4PC2 PA5PC1 PA6PC0 PA7 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7abcdefgDPabcdefgDP K7 K6SWITCH UNITD0D1D2D3D4D5D6D78086系统总线图 3.1 设计接线图图3.2 程序流程图3.2.1 系统流程图开始8255初始化，寄存器清零调用脉冲产生模块，产生脉冲产生计数脉冲调用开关状态检测模块检测开关状态调用脉冲检测模块检测计数脉冲调用计数显示模块显示计数值调用扬声器驱动模块驱动扬声器蜂鸣结束图 3.2 系统流程图3.2.2 模块流程图图 3.4 脉冲计数模块开始C口置1OUT 63H,00000001B延时程序C口置0OUT 63H,00000000B开始计数器清零读取PC7状态PC7=1读取PC6状态PC6=0继续计数Y图3.3 脉冲产生模块流程图开始MOV AL,00000001BOUT 62H,ALC口置1，产生高电平延时程序MOV AL,00000000BOUT 62H,ALC口置0，产生低电平结束开始INC DL个位大于10？十位加一个位清零查表得到个位段码OUT 60H,AL十位大于10？十位清零查断码表得到十位数段码OUT 61H,AL图 3.5 计数显示模块流程图图 3.6 扬声器驱动模块流程图3.3 功能模块实现3.3.1 慢速脉冲产生程序本课程设计中，慢速脉冲产生原理是：通过8255A的C口的置数命令，分别对脉冲口作置1置0命令，这样就产生了010的脉冲信号，从而推动计数器计数。本课程设计是PC2输出产生脉冲。该模块具体程序如下：OUTPUT: MOV AL,00000100B ;置PC2=0 OUT 62H,AL ;由C口输出 POP AX ;出栈，恢复AX PUSH AX MOV AL,00000101B ;置PC2=1 OUT 62H,AL POP AX3.3.2 开关切换功能程序本课程设计的功能开关有两个K7和K6，分别连接C口的PC7和PC6。K7的功能是暂停，当K7开关置1时计数暂停，置0继续；K6的功能是清0，当K6开关置1时计数清0，置0后重新开始计数。该模块具体程序如下：ZERO: MOV DL,00H ;个位清零 MOV DH,00H ;十位清零 STOP: IN AL,62H
