8路数字抢答器.doc

接口技术课程设计微机原理课程设计 课题:八路数字抢答器设计学院：电子与信息工程学院 班级：11通信1班学号：20111334020姓名：杨丹指导教师：乔杰2013/11/15目录一实验目的3二八路数字抢答器的内容与功能3三 八路数字抢答器的设计原理与方案33.1八路数字抢答器的设计思路33.2八路数字抢答器的硬件设计43.2.1 八路数字抢答器的硬件框图43.2.2 通过译码器产生片选信号43.2.3 显示电路设计53.2.4 异或门实现禁止多位选手抢答设计53.2.5 抢答器设计63.2.6 开始与复位63.3 主程序流程图7四 设计体会与小结8五附录8附录一 9附录二10一本次课程设计应达到的目的：1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设计课题；2、通过查阅手册和相关文献资料，培养学生独立分析和解决问题的能力；3、进一步熟悉8086CPU和常用接口电路，加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解；4、学会电路的安装与调试；5、进一步熟悉电子仪器的正确使用；6、学会撰写课程设计的总结报告；7、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。二本课程设计课题任务的内容和功能： 以8086为核心，设计一个8位竞赛抢答器：同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S1S8表示。 设置一个系统清除和抢答控制按钮，按钮由主持人控制。 系统能进行多次抢答，按停止或者倒计时到0后能重新按下开始按钮进行抢答。 抢答器具有锁存，清除锁存与显示功能。在主持人按开始键之前出现抢答情况，虽然已经锁存，但开始按钮将锁存信号清零。并且每次停止后，重新开始也会将之前抢答者的锁存信号清除，进行下一轮的抢答。 抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如20秒）。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s左右。 参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。 如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。三八路数字抢答器的设计原理与方案3.1 八路数字抢答器的设计思路1、用8255A作为输入输出设备，A口输出，c口高位作为输出，B口作为键盘输入，c口低位作为主持人控制键输入。2、8253A作为定时装置，由0计时器产生1秒为周期的方波，其中高电平0.5秒，用此0.5秒的高电平作为1计数器 的门控制信号，控制1计数器的通断！1计数器输出一定频率的脉冲，使扬声器发声！3、用异或门配合组成电路实现禁止多位选手抢答3.2 八路数字抢答器的硬件设计3.2.1 八路竞赛抢答器的硬件框图八段数码管显示电路8255A按键电路倒计时和抢答电路系统复位等辅助电路8086CPU 3.2.2 通过译码器产生片选信号3.2.3 显示电路设计8255芯片的A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A口送入数码显示区，由数码管的亮灭显示出来3.2.4 异或门实现禁止多位选手抢答3.2.5 抢答电路设计8255芯片的PB0至PB7分别与8个拨码开关相连，将八位选手的抢答信号（由拨码开关控制）通过B口送入8255芯片。3.2.6 开始和复位电路 （开始按钮要有对锁存信号的清除功能）8255芯片的PC0口对应开始按键，PC1口对应复位按键。将抢答开始和结束的信号（由开始按键和复位按键控制）通过C口送入8255芯片。二极管的作用：开始按钮清除锁存信号，而锁存信号不影响开始按钮。3.3 主程序流程图开始初始化8255ABP送初值并显示00读C口低位值开始键是否按下响声开始，BP送20，20秒倒计时开始检查B口值是否有人抢答显示选手号和抢答剩余时间停止键是否按下显示00倒计时有没有结束是否否是否否是是四 设计体会与小结 该实验经历了两周的时间，由于微机原理不学已有半年时间，加上刚刚学过的单片机，应该来说编程还是很有难度的。从刚开始懵懵懂硬件不会连接，到后来编程随意自如。虽然只有短短两周时间，却感觉学了一学期的内容。 本次实验我们组做一个抢答器，参阅了很多资料，参考百度文库里的硬件连接，最后自己附加接线以及编程功能。 本次设计中的难点：1：数码管动态显示问题：比如想让显示30，可却显示-1，而将8086频率降低以后，数码管一闪一闪的却能显示完整的3和0，经查各种资料用来各种办法，才了解软件本身的问题，只能先送选中的位，再送段码才能完整显示。2，锁存信号的清除问题。即使没有开始按钮，只要按动了抢答按钮，其键值就会锁存并一直作用在PB口无法清零。然后按下开始后，其号码也会出现，这就产生了违规抢答，而且只能抢答一次，下一轮的抢答无法进行，这就需要清除违规或前一轮的抢答信号。因此，经过百般思考，在开始键与锁存使能端加单向二极管，当开始按下，其使能端为低电平，清除锁存，而没有抢答键按下时，使能端本身的低电平并不能传送到PC0口。3：8253控制扬声器。在此，本人也是用了大约半天时间学会控制8253通断以及控制时间的。（不是定时计数问题） 仿真遇到的问题：由于软件本身不自带MASN32编译器，编译出现source code build FAILED with error。因此，我自己下载了emu8086软件来调试程序并且生成exe文件。 这次设计中，我学到了不少东西。现在用protues仿真能设计出很多东西了，带有倒计时功能以及报警功能的抢答器就是最好证明。个人感觉已经熟练运用此软件了，以后做设计已经变得如此简单。感谢张洁老师的教导，让我学习了非常重要的课程设计。 五附录附录一 系统仿真原理及运行结果图附录二 程序清单DATA SEGMENT TABLE1 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH TABLE2 DB 0FFH,0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,7FH BP DB ? SI DB ? COUNT DB 50 ; 设置变量CODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATA MOV DS,AX ;8255初始化 MOV DX,0EEH MOV AL,10000011B ;A,B,C方式0，A,C输出，B输入 OUT DX,AL MOV BP,00 ;BP初值设置0 CC1: CALL BB1 ;开始显示0 MOV DX,0ECH ;读取C口低位值 IN AL,DX AND AL,0FH ;检查主持人开始抢答键是否按下 CMP AL,0EH JNE CC1 ;没按下，跳到cc1，继续显示0 CALL BB2 ;驱动扬声器 MOV CX,0FFH MOV BP,20 ;设置抢答时间20秒 CC2: CALL BB1 ;按下，开始显示20秒倒计时 MOV DX,0EAH ;读取b口值，看是否有人抢答 IN AL,DX CMP AL,0FFH JNE CC3 ;有人抢，跳CC3处理 DEC COUNT JNZ CC2 MOV COUNT,50 ;没人抢，倒计时，每延时一秒 DEC BP JS CC4 ;倒计时结束时跳CC4 JMP CC2 CC4:MOV BP,0 CALL BB1 CALL BB2 ;倒计时结束响喇叭 JMP CC1 CC3: MOV SI,08H ; 键值1-8 NEXT: IN AL,DX CMP AL,TABLE2SI ;检查键值 JE DONE DEC SI JMP NEXTDONE: MOV DX,0ECH ;显示键值 MOV AL,0E0H OUT DX,AL LEA BX,TABLE1 ;取段码 MOV AX,SI XLAT MOV DX,0E8H OUT DX,AL CALL DELAY CALL BB1 MOV DX,0ECH IN AL,DX AND AL,0FH ; 检查停止键 CMP AL,0DH JNE DONE ; 按下，停止 MOV BP,0 CALL BB1 ;显示00此处不响喇叭 JMP CC1 ;准备下一轮抢答 BB1 PROC NEAR ;显示子程序 MOV AL,0B0H ;第三位显示 MOV DX,0ECH ;C口高位 OUT DX,AL ; 此为了数码管完整显示必须先送位后送段码 MOV AX,BP MOV DL,0AH DIV DL MOV BX,OFFSET TABLE1 XLAT MOV DX,0E8H OUT DX,AL CALL DELAY MOV AL,70H ;第四位显 MOV DX,0ECH ;C口高位 OUT DX,AL MOV AL,AH XLAT MOV DX,0E8H OUT DX,AL CALL DELAY RETBB1 ENDPBB2 PROC NEAR ;8253驱动发声子程序 MOV AL,16H OUT 0F6H,AL MOV AX,1000 OUT 0F0H,AL MOV AH,AL OUT 0F0H,AL MOV AL,56H OUT 0F6H,AL MOV AL,2 OUT 0F2H,AL MOV CX,5