微机原理课程设计报告--数字式竞赛抢答器.doc

微机原理与接口课程设计数字竞赛抢答器信 息 工 程 学 院 课 程 设 计 报 告设计题目: 数字式竞赛抢答器 名 称: 微机原理与接口课程设计 班 级: 通信1101班 姓 名: 胡政权 潘爽 学 号: 2011013825 2011013836 设计时间: 12月9日 至 12月22日 指导教师: 王本有 评 语: 评阅成绩: 评阅教师: 一、课程设计的性质和目的课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识，解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节。它具有动手、动脑和理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一个重要教学环节。通过课程设计，要求学生熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤，使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题，真正做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法，熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤，熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。通过课程设计实践，不仅要培养学生事实求是和严肃认真的工作态度，培养学生的实际动手能力，检验学生对本门课学习的情况，更要培养学生在实际的工程设计中查阅资料，撰写设计报告表达设计思想和结果的能力。二、课程设计的要求1、遵循硬件设计模块化。2、要求程序设计结构化。3、程序简明易懂，多运用输入输出提示，有出错信息及必要的注释。4、要求程序结构合理，语句使用得当。5、适当追求编程技巧和程序运行效率。三、主要仪器设备及软件PC机、MASM汇编软件、PROTEUS仿真软件等。四、课程设计题目及要求（一）设计题目数字式竞赛抢答器（二）硬件设计1、设计一个可容纳4组(或更多)参赛的数字式抢答器，每组设一个按钮，供抢答使用。2、抢答器具有第一信号鉴别和锁存功能，使除第一抢答者外的按钮不起作用。3、设置一个主持人“复位”按钮。4、主持人复位后，开始抢答，第一信号鉴别锁存电路得到信号后，有显示器显示抢答组别。5、一定时间结束后数码管清零，等待下次抢答开始。五、课题分析及设计思路（一）设计原理与方案 设计原理8255：PA0-PA3分别接开始键、1号选手、2号选手、3号选手，作为输入端。 PB口输出，PB0接8253的GATE2控制信号MOTOR，PB1接开始提示灯。 PC0-PC7输出，接数码管的a-h。8253：计数器CLK2接时钟信号，GATE2接8255的PB0，OUT2输出控制扬声器读8255A口输入信号，检测是否开始，若开始信号发出，则数码管显示0且开始信号灯亮提示开始抢答，否则继续读输入信号。抢答开始后判断哪个选手抢答成功，并通过输出八位信号赋值给C口通过数码管显示，一旦显示，之后只要开始信号仍然有效，无论输入信号怎么改变都依旧显示上述选手号。调用延时子程序，延时结束后，给8255 PB0输出高电平，此高电平控制8253 GATE2,OUT2接的扬声器发声。再次延时，使扬声器能持续响一段时间。延时结束后PB0输出低电平，数码管复位为下次抢答做准备。设计方案8522A8086CPU(系统复位 时钟等辅助电路)抢答电路显示电路计时提醒电路输入输出电路图1硬件框图（二） 总电路及分析硬件连接总图图2硬件连接总图单元电路设计1、I/O口部分图3 I/O口部分2、显示电路设计图4 显示电路设计仿真图8255芯片的C口分别与数码管的八个引脚相连。将8255芯片中需要显示的信息通过C口送入数码显示区，由数码管的亮灭显示出来3、抢答电路设计8255芯片的PA0至PB4分别与5个拨码开关相连，将4位选手的抢答信号（由拨码开关控制）通过A口送入8255芯片。图5 抢答电路设计仿真图4、提醒电路设计图6 计时提醒电路设计仿真图调用延时子程序，延时结束后，给8255 PB0输出高电平，此高电平控制8253 GATE2,OUT2接的扬声器发声。再次延时，使扬声器能持续响一段时间。六、程序原理图及代码（一） 程序原理图图7 程序原理图（二）程序代码DATA SEGMENT PORT5_A EQU 88H PORT5_B EQU 8AH PORT5_C EQU 8CH PORT5_CONT EQU 8EH PORT3_2 EQU 94H PORT3_CONT EQU 96H DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AL,10010000B ;8255初始化 OUT PORT5_CONT,AL MOV AL,10010110B ;8253初始化 OUT PORT3_CONT,AL MOV AL,15 OUT PORT3_2,AL AGAIN1: IN AL,PORT5_A ;开始按钮闭合，开始抢答 AND AL,1FH TEST AL,01H JNZ AGAIN1 MOV AL,3FH OUT PORT5_C,AL ;显示0 MOV AL,2 OUT PORT5_B,AL ; 开始显示灯亮 AGAIN2: IN AL,PORT5_A ;检测哪个选手抢答成功 AND AL,1FH TEST AL,02H JZ H1 TEST AL,04H JZ H2 TEST AL,08H JZ H3 TEST AL,10H JZ H4 JMP AGAIN2 H1: MOV AL,06H ;显示1 OUT PORT5_C,AL MOV CX,10 A0: CALL DELAY ;调用延时子程序 LOOP A0 JMP EXIT H2: MOV AL,5BH ; 显示2 OUT PORT5_C,AL MOV CX,10 A1: CALL DELAY LOOP A1 JMP EXIT H3: MOV AL,4FH ; 显示3 OUT PORT5_C,AL MOV CX,10 A2: CALL DELAY LOOP A2 JMP EXIT H4: MOV AL,66H ; 显示4 OUT PORT5_C,AL MOV CX,10 A3: CALL DELAY LOOP A3 JMP EXIT DELAY PROC NEAR ; 延时程序 PUSH BX PUSH CX MOV BX,1000 DEL1: MOV CX,100 DEL2: LOOP DEL2 DEC BX JNZ DEL1 POP CX POP BX RET DELAY ENDP EXIT: MOV AL,1 ;8253 GATE2有效，扬声器响 OUT PORT5_B,AL CALL DELAY ;延时 MOV AL,0 ;8253 GATE2无效，扬声器不响 OUT PORT5_B,AL MOV AL,3FH ;数码管显示0 OUT PORT5_C,AL JMP START MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START七、实验结果截图这是抢答开始时的状态电路，当主持人按下开关后，开始显示灯亮且数码管显示0。这是选手开始抢答后的状态，例如图中三号选手抢答成功后数码管即可显示3。由图上可得，当三号选手抢答成功后，二号选手抢答无效。这是延时后的复位情况，方便开始下一轮的抢答。八、心得体会持续两个星期的课程设计结束了，我们的设计虽然有一些小毛病，但总体上还是很成功的。以前很少接触仿真软件，这次设计要大量使用仿真软件，所以学会了multisim软件的基本应用，还有“轻松汇编”的编程。在电路仿真的过程中出现大量问题，需要我们细心解决，所以，我们对电路故障的排查能力有了很大的提高。通过这次实验设计，我们懂得了抢答器的设计，即抢答电路、控制电路、锁存电路及报警电路的设计方法。通过一段时间的抢答器的设计，增长了许多的知识，知道了做好一件事是并不是想象中那么简单，不是知道了书本中老师教的东西就可以做好，事实不是想象中那样的完美，在现实中有许多预料不到的困难在等着你，有时候都令人崩溃了，某些时候都无离头似的瞎忙活，不过从中间学会了坚持。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够