微机原理与接口技术课程设计(竞赛抢答器).docx

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1、书目一、课程设计的目的和要求1.1 .课程设计的目的一3.1.2 课程设计的要求3二、总体设计42. 1、基本工作原理42.1 硬件总体设计41 、系统总成方案42 、内存单元编址43 、键盘与显示功能的定义42.2 软件总体设计41 、存储单元的安排、标记位的含义42 、主程序框图）三、硬件设计63. 1、系统所选用各芯片的介绍61 、中断优先级管理器8259A62 、可编程并行接口接口芯片8255A73 、可编程定时器/计数器82538.4 .2、系统所选用各芯片的工作方式81、中断优先级管理器8259A的工作方式82、可编程并行接口接口芯片8255A的工作方式93、可编程定时器/计数器8

2、253的工作方式IO5 .3、系统所选用各芯片的连接101、各芯片与的连接102、各芯片之间的连接和与外设的连接10四、软件设计136 .1子程序的流程图13五、系统操作说明14六、结束语14七、系统原理图15八、参考文献16九、附录16题目：竞赛抢答器一、课程设计的目的和要求I-K课程设计的目的.1、驾驭微机系统的开发步骤2、驾驭8259A、8255A,8253数码管的用法3、驾驭汇编程序的设计1.2、课程设计的要求.设计一个具有8路抢答的抢答器，利用并行接口和开关键。逻辑开关K07代表抢答按钮，当某个逻辑开关闭合时，相当于抢答按钮按卜此时在七段数码管上将其号码故示出来，并使喇叭响一声（或者

3、以发光二极管代替）。1、中断优先级管理器8259A限制字要求芯片限制字:采纳边沿触发,单片8259,要写入4限制字中断类型码限制字：设置07的中断类型码依次为08H、09H、方式限制字：优先级设置方式为全嵌套方式即固定优先级方式，主片工作在缓冲方式F,中断结束方式采纳中断非自动结束方式,8259工作在80X86系统上。2、可编程并行接口接口芯片8255A限制字要求A口工作在方式0,做为输入端口用于连接选于按键（70依次对应按键8）;B口工作在方式0,做为输出端口，经驱动器1连接显示器（70依次对应连接显示器的、g、fe、d、c、b、a七段数码管管脚）；C口也必需工作在方式0,高4位做输入端口（

4、本次设计中只用4、5,分别用于连接红位健和起先键），低4位做输出端口（30,经驱动器2后1,2、3分别用于连接黄、红、绿三个发光二极管，0连接到8253的1端,以限制通道1的计数）。3,可编程定时器/计数器8253限制字要求通道0：操作类型为先读写低字节再读写高字节，工作在方式3即方波发生器，计数格式为码，计数初值为4000。通道1：操作类型为先读写低字节再读写高字节，工作在方式1即可垂触发的单稳态触发器，计数格式为码,计数初值为3000.通道2：操作类型为先读写低字节再读写高字节，工作在方式3即方波发生器，计数格式为码，计数初值为0。二、总体设计.2.1、 其本工作原理主持人按起先说，绿灯这

5、后，选手才可抢答，否则违规*若抢答胜利，显示器显示选手号码，黄灯亮，扬声器鸣叫：若抢答违规（主持人示按起先键），显示器显示违规选手号码，红灯亮，扬声器报警。2.2、 顽件总体设计1,系统总成方案该竞赛抢答器所要器件：中断优先级管理器8259A、可编程并行接口接口芯片8255、可编程定时器/计数器8253,三个一样的驱动器，黄、红、绿三个发光二极管，十三个电阻，一个8输入与非门，一个非门，一个扬声器，一个显示髭，10个按键。2、内存单元编址、中断优先级管理器8259A的端口地址为20H、2IH（2）、可编程并行接口接口芯片8255A的端口地址为80H、811k82H、83H、可编程定时器/计数器

6、8253的端口地址为的H、41H、42H、43H3、键盘、扬声器与显示功能的定义10个按键中，一个起先键一个复位键，另外8个用做8位选手的抢答按键。扬声器用与黄、红、绿三个发光二极管协作运用，黄灯亮扬声器鸣叫表示抢答胜利，红灯亮扬声报警表示抢答违规报警，绿灯亮扬声器不鸣则表示主持人已按下起先键。显示器显示的内容与选手号对应，抢答胜利或违规都要显示。2.3、 软件总体设计1、存储单元的安排、标记位的含义、定义一个变量用来存储;9的字形码信息,如下表的管脚对应的字形对应存放在内存单元的字形码、g、f、e、d、c、b,a00000110106H0101101125010011113401100110

7、466H0110110156011111006700000111707H01101111101111118976（2）、定义一个变量作为标记位，用来选手抢答是否违规，O时表示主持人已经按下起先说选手可以抢答，OOH表示主持人未按下起先按键，选手不行以抢答。2、主程序流程图与清单（带有注释）（1）、主程序流程图如下:三、硬件设计3.1.系统所选用各芯片的介绍中断优先级管理器8259A1、8259A内部结构8259A采纳工艺制成，有28根引脚，全部输入、输出端与电平兼容,单一电源（5V）供电。8259的内部主要组成部分，包括处理部件（中断恳求寄存器、优先级鉴别器与现行服务寄存器）、限制部件（限制逻

8、辑与中断屏蔽寄存器）、数据总路途缓冲器、读/写逻辑以与级联缓冲器/比较器等5个部分。2, 8259A主要的外部引脚D07：双向数据线,与8259间利用这个数据总路途传送数据与吩咐。回：写限制输入信号,同限制总路途上的回信号相连。回：读限制输入信号，同限制总路途上的S信号相连。A0：地址选择信号，用来对8259A内部的两个可编程寄存器进行选择。回：片选输入信号，低电平有效。有郊时可通过数据总路途设置吩咐并对内部寄存器进行读出。巧进入中断响应时序时，该引脚状态与进行的处理无关。：由8259A向发出的中断恳求信号。臼：输入信号，接收送来的中断响应信号。07：8个中断恳求输入信号，高电平或上升沿有效。

9、用于接收外设接口来的中断恳求。3、8259A工作方式（I），优先级设置方式：全嵌套方式（固定优先级方式）、特别全嵌套方式（可响应同级中断方式）、轮转优先级方式、特别轮转优先级方式。（2）、中断源屏蔽方式：一股屏蔽方式、特别屏蔽方式。（3）、中断结束方式：中断自动结束方式、中断非自动结束方式（包括一般中断结束方式、特别中断结束方式）。（4）,系统总路途连接方式：缓冲方式、非缓冲方式。（5）、中断恳求信号触发方式：边沿触发方式、电平触发方式。4、8259A初始化限制字格式1（芯片限制字）D7D6D5D1.D3D2D1.DOOOO特征位1触发方式O边沿触发1电平触发O单片选择信号O多片8259级联1

10、单片8259是不要40不要(8080/8085)1要(80X86)2（中断类型码限制字73设置中断类型码）D7D6D5D4D3D2D1.DOXXXXXO003（主片，级联时才用设世，各位为1则表示接有从片）D7D6D5D4D3D2D1.DO765432103（从片，级联时才用设置）D7D6D5D4D3D2D1.DOOOOOO210从片接于主片的引脾OOO0001111174（方式限制字）1)7D6D5D4D3D2D1.DOOOO嵌套方式O全嵌套方式1特别全嵌套方式缓冲方式O非缓冲方式1缓冲方式缓冲方式下0本片为从片1本片为主片中断结束方式0中断非自动结束1中断自动结束系统类型08080/808

11、5180X865、8259A操作吩咐字格式0（中断屏蔽字,各位为1则被屏蔽）D7D6D5D4D3D2D1.DO765432101（轮转优先级和中断结束字）D7D6D5D4D3D2D1.DO轮转位0非轮转1轮转选择标记位01.20无效11.20有效中断结束位0非中断结束1中断结束特征位00标记位0000优先级最低0011优先级最低2（特别屏蔽、查询和状态读取字）D7D6D5冈D3D2D1.DO0特别屏蔽方式允许位0禁止特别屏蔽方式1允许特别屏蔽方式特别屏蔽方式位0非特别屏蔽方式1特别屏蔽方式特征位O1.中断查询位0非中断查询1中断查询读寄存器0禁止读1允许读。读1读可编程并行接口接口芯片8255

12、A1、8255A内部结构8255A芯片是一个采纳工艺制造的40引脚双列直插式O封装组件。8255A有3个8位数据数口,即A口B口与C口,它们都可以分别作为输入口或输出口运用：A组限制与B组限制：读/写限制逻辑:数据总路途缓冲器。2、8255A主要的外部引脚70：A口的8条I/O线。8条线只能同时作为输入或输出，不能分开运用，可设置成双向口，也只有A口允许这样做。70：B口的8条I/O线。不行以设置成双向口,其它和A口样。70：C口的8条I/O线。不行以设置成双向口，但它可以分拆为两组即高4位和低4位，这两组可以随意设置为输入或输出。除了作为独立的I/O线外，C还常常为A口、B股务，协作A口、B

13、口作联络线运用。AKA0：端口地址选择信号。用于选择8255A的3个数据端口和一个限制口。当A1.Ao=OO时，选择端口A;为(H时,选择端口B;为10,选择端口C:为11时，选择限制口。3, 8255A工作方式(1)、方式0：基本的输入/输出方式。A口、B口、C都可以工作在些方式b(2)、方式1：选通输入/输出方式(应答方式)。A口、B工作在此方式Fo(3)、方式2：双向传输方式。只有A口可以工作在此方式下。4、8255A方式限制字格式D7D6、DoD4D3D2D1.DO1A口A口C口高4位B口B口C口低4位00方式001方式1Ix方式20输出1输入0输出1输入0方式01方式10输出1输入0

14、输出1输入可编程定时器/计数器82531、8253的内部结构8253采纳工艺制成，有24个引脚，全部输入、输出端均电平兼容,单一电源(5V)供电，最高计数速率为2.6。它包括3个计数器(即计数器0、1、2)、数据总路途缓冲器、读/写逻辑以与限制寄存器等4个部分。2、8253的外部引脚KA0：地址输入线，用来址8253内部的4个端口，即3个计数器和1个限制字寄存器与系统地址线相连.0、。2：时钟脉冲输入端，用输入定时脉冲或计数脉冲信号。可以是系统的时钟脉冲，也可以由系统时钟分频或者其他脉冲源供应。当用于定时时，这个脉冲必需是匀称的、连续的、周期精确的，而用于计数时，这个脉冲可以是不匀称的、断续的

15、、周期不定的,0、1、3：门控输入端，用于外部限制计数器的启动计数和停止计数的操作。两个或两个以上计数器连用时，可用此信号同步，也可用与外部某信号的同步。五、系统操作说明结构、外部引脚和功能，熟识晶示器的结构与译码方式。中断优先级管理器8259A在本系统中用来管理选手按键中断信息。可编程并行接口接口芯片8255A在本系统中用来连接选手的按键，主持人的起先键和品位键，用来连接黄灯、红灯绿灯三个发光二极管,用来提示抢答信息,用来连接显示器限制显示器的输出，还连接到8253的1端，限制计数器的启动计数和停止计数的操作。可编程定时器/计数器8253用来设定扬声器的发声频率和发声时间。显示器用来连接到8

16、255A的B口,用来显示选手号。本次设计既没有饿件环境，也没模拟的软件环境，设计起来比较的困难，只能通过杳找些资料和大脑抽象来设计该课程设计。希望学校以后能够供应一些硬件或软件上的支持，让我们能够更好的驾驭接口芯片的设计。本人在木木次课程设计中获得很多收益,通过本次课程设计让我更好的驾驭了中断优先级管理器8259A、可编程并行接口接口芯片8255A、可编程定时器/计数器8253的工作原理、方式与其应用C通过本次课程设计也学会了如何设计个简洁的微机系统，以与设计个简洁微机系统所须要的步骤和设计中须要留意的地方。本人在设计中遇到很多困难，大都是对和芯片的应用还不是很娴熟，还需更加努力更加深化的了解

17、微机系统和芯片功能。七、系统原理图X,参考文献1,刘红玲、邵晓根微机原理与接口技术小北京：中国电力出版社2、江正战、沈志鸿三级偏硬考试教程M-江苏：东南高校出版社3、阎石数字电子技术基础M北京：高等教化出版社4,张雪兰、谭毓安汇编语言程序设计M北京：清华高校出版社九、附录（IX主程序清单.（带具体注释）06H,5,4.66H,6,7,07H,7,67H；OOH100H(?);8259A初始化,13H;初始化8259A的120,08H;送中断类型码基值,8259A的221,0;一般中断结束方式,8259A的421;8255A初始化,98H;置8255人工作方式83口、C口初始化8182;8253

18、初始化,37H;置8253通道0限制字43,OOH;置8253通道0计数初值为400040,40H40,73H;S8253通道1限制字43,OOH41,30H417H43,OOH42,OOH42f00H42；中断设置,2511,021H,20H;置8253通道】计数初值为3000;置8253通道2限制字;置8253通道2限制字;置8253通道2计数初值为0;设置抢答按键中断向殳;中断类型号为入口参数指向4字节地址；使置1,开放可屏蔽中断,82H;检测起先键,20H1;起先键没有弹起再重新检测,oon;关显示器81;送到B口,08H；绿灯亮82;送到C口,0；置标记2:,82H;检测曳位键,IO

19、H;检测C口的4端3:,82H；检测身位键是否弗起，即4=0,IOH3;位键没有弹起,则重新检测,OOH;关显示器、指标灯8182,OOH;清标记；中断服务子程序（2）、子程序的框图和程序清单（带注样）;中断服务子程序;爱护现场1:,8211;并使本次中断压入堆栈中的O,80H息,84: ,14815,OOII42,IOII42,0311825: ,OOH;黄灯亮，抢答胜利;置8253通道2计数值；（关中断）;从8255的A口获得选手按键信；将按键字节信息取反;计数8次；获得选手号码；把选手号传给;查段码（字形码）；将选手号转换成中对应的；字形码;推断标记位是否为;置8253通道2计数值,201142,0511;红灯亮，抢答违规82,2011;给8259发中断结束吩咐,写220;且原现场