微机原理课程设计报告.doc

目 录一 理论部分11课题要求与内容12 系统方案设计13 系统硬件的设计14 系统软件设计1二 实践部分11 系统硬件原理简介12 系统硬件调试中出现的问题及解决措施13 系统软件1 3.1 软件设计1 3.2 软件调试中出现的问题及解决措施1三 附录1 模拟电梯一、理论部分 1课题要求与内容 1.1设计基本要求（可用实验箱小键盘） 用键盘、按钮、八段码和led模拟电梯工作过程。楼层设为8层，键盘数字键18用来键入希望停的楼层，8个led显示希望停的楼层，2位八段码指示电梯当前所在楼层，按钮用来启、停电梯。电梯正常运行时以每2秒1层的速度上升或下降。要求“电梯”能按以下方式运行：（1） 设当前电梯停在某层（2位八段码显示相应楼层，8个led全灭）。键入18数字键，如键入的数字与当前电梯停层相同，则什么亦不动作，若不同则相应楼层的led亮；如再按运行键，则电梯自动判别上升或下降（在运行过程中八段码显示楼层变化）一直到达希望停的楼层（八段码显示该楼层，相应led灭）；（2） 设当前电梯正在上升或下降运行（此时八段码显示楼层变化，led指示希望抵达的楼层），若键入新的希望停的楼层数字（相应的led亮），则对同方向（上升或下降）未到的楼层能停，对其它情况则先停原希望停的楼层，然后按运行键后继续运行。比如： 设电梯当前在2层，向上运行，led指示希望在6层停，此时若键入4，则电梯将在4楼停，若再按运行键，则继续运行至6层停； 同上情况，若键入的不是4而是8，则电梯将先停在6层，再按运行键，运行至8层停。 同上情况，若键入的不是4（或8），而是1，则电梯先停在6层，再按运行键，运行至1层停。 1.2进一步设计要求 除运行按钮外，再设计几个按钮，模拟更多的电梯运行功能，如：（1） 同步在8*8点阵显示器显示上升和下降箭头，当停止时显示当前所在楼层号。（2） 直达按钮。若按此按钮，电梯按直达方式运行，即对运行期间新键入的停靠楼层（即使是同方向未到楼层）亦不停，直达终点楼层。（3） 急停按钮。电梯运行中，若按此按钮，则电梯立即停在下一层到达的楼层。（4） 断电维修按钮。按下该按钮电梯不能工作，再按一下才能重新工作。（5） 设置急停开关（k0-k7），引入中断处理，立即响应，就近停靠。（6） 设置时钟显示。 2 系统方案设计三、电梯的工作方式 1假设当前电梯停在某层（led显示相应楼层，数码管显示相应数字），键入数字键，如键入的数字与当前电梯停靠层相同，则什么也不做，若不同则相应楼层的led亮；电梯自动判别上升或下降，一直到达希望停的楼层（数码管显示该楼层，相应 led 灭）。 2断电待修按钮：假设当前电梯正在上升或下降运行（此时数码管显示楼层变化， led 指示希望抵达的楼层），若在此时突然断电，则电梯停止在断电时的楼层，有可能不是目标楼层，只有断电维修后才可继续运行。二 实践部分1 系统硬件原理简介四、总体设计思路(设计原理)本设计主要是利用微机应用实验平台来模拟电梯的运行，用到了平台上的一个非编码键盘、led显示器、八段数码管等模块。设计有8个楼层，需要用8个按键模拟电梯中的请求按钮。由于中断级别在随着电梯所处楼层的不同而变化，而且中断源比较多。所以用每一个中断源直接和中断控制器相连，需要用到多个8259a级联，很不方便。为解决这个问题，首先定义三个单字节变量req_u、req_d和req_in分别存储电梯每一层向上、向下和内部的请求，每一个变量用低5位，每一位代表一层。例如，req_u为 00000110b，这代表在2层和3层有向上的请求。8253定时器每隔20ms产生一次中断，中断程序便去执行扫描键盘，当扫描到有电梯按键时，将请求存储到变量中。每到一个状态时再检查请求变量req_u、req_d和req_in的值，根据电梯的运行方向和变量中的请求，来决定电梯下一步的运行。设电梯的当前楼层为floor（floor=18），运行方向为dir（dir=0，向上；dir=1，向下），在电梯运行的工程中，用数码管输出floor值显示当前的楼层。led输出req_in的值显示电梯内已经请求的楼层。当电梯静止初始状态时，无论哪一层有请求，电梯都由静止状态转入运行的状态，直到到达请求的楼层；设置一个断电待修按键，在运行过程中出现断电情况，电梯立刻停止运行，此时电梯处于断电待修状态，不能完成请求。五、系统硬件电路设计 六、程序流程图 七、系统软件设计（编程实现）;keyscan.asm;键盘扫描及数码管显示实验;按键16设置为模式识别按键，按下表示当下为直达模式，直到到达后方可再选择;.386pintr_ivadd equ 01c8h ;intr对应的中断矢量地址intr_ocw1 equ 0a1h ;intr对应pc机内部8259的ocw1地址intr_ocw2 equ 0a0h ;intr对应pc机内部8259的ocw2地址intr_im equ 0fbh ;intr对应的中断屏蔽字ioy1 equ 3040h ;片选ioy0对应的端口始地址my8254_count0 equ ioy1+00h*4 ;8254计数器0端口地址my8254_count1 equ ioy1+01h*4 ;8254计数器1端口地址my8254_count2 equ ioy1+02h*4 ;8254计数器2端口地址my8254_mode equ ioy1+03h*4 ;8254控制寄存器端口地址ioy2 equ 3080h ;片选ioy0对应的端口始地址ioy0 equ 3000h ;片选ioy0对应的端口始地址my8255_a equ ioy0+00h*4 ;8255的a口地址my8255_b equ ioy0+01h*4 ;8255的b口地址my8255_c equ ioy0+02h*4 ;8255的c口地址my8255_mode equ ioy0+03h*4 ;8255的控制寄存器地址stack1 segment stack dw 256 dup(?)stack1 endsdata segment;dtable db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71hdtable db 06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,77h,7ch,39h,5eh,79h,71h,3fhnow_floor db 02h-01h ;定义数据变量dir db 1target_floor db 02h-01h ;02h为初始层，出事情况当前层和目标层一样 f_floor db 1 ;模式选择，与16按键有关ff_floor db 1 ;进入直达模式后，此位置0,不受变化，直到到达相应楼层，置1cs_bak dw ? ;保存intr原中断处理程序入口段地址的变量ip_bak dw ? ;保存intr原中断处理程序入口偏移地址的变量im_bak db ? ;保存intr原中断屏蔽字的变量str1 db count: $ ;显示的字符串data ends ;键值表，0f对应的7段数码管的段位值code segment assume cs:code,ds:datastart: mov ax,data mov ds,ax ;初始化中断处理 cli mov ax,0000h ;替换intr的中断矢量 mov es,ax mov di,intr_ivadd mov ax,es:di mov ip_bak,ax ;保存intr原中断处理程序入口偏移地址 mov ax,offset myisr mov es:di,ax ;设置当前中断处理程序入口偏移地址 add di,2 mov ax,es:di mov cs_bak,ax ;保存intr原中断处理程序入口段地址 mov ax,seg myisr mov es:di,ax ;设置当前中断处理程序入口段地址 mov dx,intr_ocw1 ;设置中断屏蔽寄存器，打开intr的屏蔽位 in al,dx mov im_bak,al ;保存intr原中断屏蔽字 and al,intr_im out dx,al sti ;初始化8254 mov dx,my8254_mode ;初始化8254工作方式 mov al,0b6h ;计数器2，方式3 out dx,al mov dx,my8254_count2 ;装入计数初值 mov al,00h ;18432分频 out dx,al mov al,48h out dx,al mov dx,my8254_mode ;初始化8254工作方式 mov al,36h ;计数器0，方式3 out dx,al mov dx,my8254_count0 ;装入计数初值 mov al,0c8h ;100分频 out dx,al mov al,00h out dx,al ;初始化8255 mov dx,my8255_mode ;初始化8255工作方式 mov al,81h ;方式0，a口、b口输出，c口低4位输入 out dx,al mov dx,ioy2 ;用io-32输出控制8个led,刚开始默认为全灭 mov al,0 out dx,al mov dx,my8255_mode mov al,00001110b ;pc7=0 out dx,al mov al,now_floor mov bx,offset dtable and ax,00ffh add bx,ax mov al,bx ;将键值作为偏移和键值基地址相加得到相应的键值 mov dx,my8255_b out dx,al begin: call ccscan ;扫描按键 jnz getkey1 ;有键按下则跳置getkey1 mov ah,1 ;判断pc键盘是否有按键按下 int 16h jz begin ;无按键则跳回继续循环，有则退出;退出程序前的一个太子换狸猫quit: cli mov ax,0000h ;恢复intr原中断矢量 mov es,ax mov di,intr_ivadd mov ax,ip_bak ;恢复intr原中断处理程序入口偏移地址 mov es:di,ax add di,2 mov ax,cs_bak ;恢复intr原中断处理程序入口段地址 mov es:di,ax mov dx,intr_ocw1 ;恢复intr原中断屏蔽寄存器的屏蔽字 mov al,im_bak out dx,al sti mov ax,4c00h ;返回到dos int 21hgetkey1: call dally call dally call ccscan ;再次扫描按键 jnz getkey2 ;有键按下则跳置getkey2 jmp begin ;否则跳回开始继续循环getkey2:mov ch,0feh mov cl,00h ;设置当前检测的是第几列colum: mov al,ch ;选取一列，将x1x4中一个置0 mov dx,my8255_a out dx,al mov dx,my8255_c ;读y1y4，用于判断是哪一行按键闭合 in al,dxl1: test al,01h ;是否为第1行 jnz l2 ;不是则继续判断 mov al,00h ;设置第1行第1列的对应的键值 jmp kcodel2: test al,02h ;是否为第2行 jnz l3 ;不是则继续判断 mov al,04h ;设置第2行第1列的对应的键值 jmp kcodel3: test al,04h ;是否为第3行 jnz l4 ;不是则继续判断 mov al,08h ;设置第3行第1列的对应的键值 jmp kcode l4: test al,08h ;是否为第4行 jnz next ;不是则继续判断 mov al,0ch ;设置第4行第1列的对应的键值kcode: add al,cl ;将第1列的值加上当前列数，确定按键值 cmp f_floor,1 ;16按键识别后置挝 jnz kon2 call putbuf ;保存按键值 jmp kon4kon2: cmp ff_floor,1 jnz kon4 call putbuf kon4: push axkon: call ccscan ;扫描按键，判断按键是否弹起 jnz kon ;未弹起则继续循环等待弹起 pop axnext: inc cl ;当前检测的列数递增 mov al,ch test al,08h ;检测是否扫描到第4列 jz kerr ;是则跳回到开始处 rol al,1 ;没检测到第4列则准备检测下一列 mov ch,al jmp columkerr: jmp beginmyisr proc near ;中断处理程序myisr push ax mov al,dir cmp al,0 jz down cmp al,2 jz up jmp overdown: mov al,now_floor dec al mov now_floor,al mov bx,offset dtable and ax,00ffh add bx,ax mov al,bx mov dx,my8255_b out dx,al jmp bijiaoup: mov al,now_floor inc al mov now_floor,al mov bx,offset dtable and ax,00ffh add bx,ax mov al,bx mov dx,my8255_b out dx,albijiao: mov al,now_floor mov ah,target_floor cmp ah,al jz guanbi jmp overguanbi: mov dx,my8255_mode mov al,00001110b ;pc7=0 out dx,al mov dir,1h mov al,0 mov dx,ioy2 ;用io-32输出控制8个led，显示目标楼层 out dx,al mov f_floor,1 ;置1，恢复按键有效 mov ff_floor,1over: mov dx,intr_ocw2 ;向pc机内部8259发送中断结束命令 mov al,20h out dx,al mov al,20h out 20h,al pop ax iretmyisr endp ccscan proc near ;扫描是否有按键闭合子程序 mov al,00h mov dx,my8255_a ;将4列全选通，x1x4置0 out dx,al mov dx,my8255_c in al,dx ;读y1y4 not al and al,0fh ;取出y1y4的反值 retccscan endpputbuf proc near ;保存键值子程序 ，al即为目标楼层 cmp al,15 jnz kon3 ;不是16第按键，则进入正常灵活可调模式 mov f_floor,0 ;如是第16按键，置0，按键失效,则进入单向模式,直达某层 mov dx,my8255_mode mov al,00001110b ;pc7=0 out dx,al jmp enddkon3: mov ff_floor,0 ;直达模式时置0mov target_floor,al mov ah,now_floor ;0-7对应1-8层，和当前楼层比较， cmp ah,al jnz panduan ;不同层就