八路抢答器(汇编程序)微机课程设计报告书

1、x 4 ft课程设计报告课程微机原理课程设计题目 竞赛抢答器系别物理与电子工程学院年级09级 专业 电子信息工程班 级1班学 号学生姓名 指导教师职称设计时间 目 录第一章关于抢答器的概述及设计要求 21.1数字抢答器的简介 21.2课程设计要求21.3实现功能3第二章 总体设计 42.1 功能需求分析 42.2可行性分析42.3硬件总体设计4硬件器材4内存单元地址42.4软件流程图5第三章硬件设计63.1所选芯片介绍6可编程并行接口接口芯片8255A63.1.2 可编程定时器/计数器825373.2系统所选用各芯片的连接 8各芯片与CPU的连接8各芯片之间的连接和与外设的连接 8第四章软件设

2、计94.1 程序流程94.2子程序清单94. 2.1芯片8255初始化： 94. 2.2芯片8253初始化： 94. 2.3 获取选手号码子程序： 94.2.4数码管显示子程序： 10扬声器鸣叫时间： 11第五章结果分析12结束语13附录14参考文献14主程序清单 14第一章关于抢答器的概述及设计要求1.1数字抢答器的简介抢答器是在竞赛、文体娱乐活动(抢答活动)中，能准确、公正、直观地判断出抢答 者的机器。通过抢答者的指示灯显示、数码显示和警示显示等手段指示出第一抢答者。随着科学技术的不断发展，促使人们学科学，学技术，学知识的手段多种多样，抢答 器作为一种强大工具，已经广泛应用于各种知识能力竞

3、赛场合，例如选拔人才、评选优胜 及各种智力竞赛等。目前知识竞赛之类的活动愈加频繁，凡是有知识竞赛类的活动那么也就必然离不开抢 答器。针对主持人提出的问题，各组一般要进行必答和抢答，对于抢答，要判定哪组先按 键，为了公正，这就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员。这种数字抢答器杜绝了人为因 素的影响，实现了抢答公平公正的原则。所以操作简单、经济实用的小型数字抢答器将流 行于各类竞赛中，成为小规模知识竞赛的首选。1.2课程设计要求内容：用微机原理实验箱，在外接 8个按键的抢按下，让7段LED数码管显示抢答者 编号，并使喇叭响一下。具体要求：(1) 通过实验箱上8255芯片接收来自实验箱按键的信息，将该

4、信息送入 8088CPU由 CPL判断是哪个按键按下；(2) 8088CPU将判断出的按键信息转换为7段显示码，并通过8255芯片发送到7段显示 模块显示；(3) 在显示按键信息的同时通过实验箱上8253芯片产生一定频率的方波信号发送到音 频功放模块，发出声音；(4) 提高要求：能对几乎同时发生的按键进行判别，找到先按的键。1.3实现功能当没有选手按下按键时，LED数码管显示“-”符号，表示此时可以进行抢答，当 抢答开始，选手按下8路抢答器中的任何一路开关时，8段LED数码管上显示最先按 开关的选手的号码，同时蜂鸣器鸣叫一段时间以示已经有人抢答成功。当一位选手抢答成功时，数码管上显示这位选手的

5、号码，此时其他选手再按下按键不会产生任何作用，系统进入锁死状态，当抢答成功的选手退下按键时，LED数码管显示“-”符号，表示系统已经初始化，可以进行下一轮抢答。第二章总体设计2.1功能需求分析系统必须准确判断抢答者的信息，根据按键信息判断被按下的按键的序号，在LED数码管上显示相应的数字反映抢答信息，同时蜂鸣器响一声以示有选手抢答成功。2.2可行性分析将8个抢答器按键连接到8255芯片的PAPA7,当8组均未按下抢答按钮时，送入到 并行接口的8位抢答状态都是0,当检测到按键发生变化时，即微机采样到这8位数据不为0时，微机通过该并行输入口循环对 8路抢答信号进行采样。当采样到哪一组的抢答信号已经

6、发出，则记录下该组的组号，从PB 口输出组号所对应的LED数码管段码，同时PC7端口连接至定时器的门控信号端口，使定时器工作，输出 端连接到蜂鸣器，蜂鸣器鸣叫一段时间后关闭，若系统检测到按键信息全为0时，表明选手已经把按键退下，则系统重新开始检测按键状态，进入下一个抢答环节。2.3硬件总体设计硬件器材所需器件：可编程并行接口芯片8255、可编程定时器/计数器8253,扬声器， 一个LED显示器，8个按键。内存单元地址 可编程并行接口接口芯片 8255A的端口地址为0ff28H、0ff29H、0ff2AH、0ff2BH。 可编程定时器/计数器 8253的端口地址为0040H 0041H 0042

7、H 0043H2.4软件流程图图1系统软件流程图第三章硬件设计3.1所选芯片介绍可编程并行接口接口芯片8255A 8255A内部结构8255A芯片是一个采用NMO工艺制造的40引脚双列直插式（DIP）封装组件。8255A 有3个8位数据端口，即A 口、B 口及C 口，它们都可以分别作为输入口或输出口使 用；A组控制与B组控制；读/写控制逻辑；数据总路线缓冲器。 8255A主要的外部引脚图2 8255A引脚图PA7PA0 A 口的8条I /O线。8条线只能同时作为输入或输出，不能分开使用， 可设置成双向口，也只有 A 口允许这样做。PB7PB0 B 口的8条I /O线。不可以设置成双向口，其它和

8、 A 口一样。PC7PC0 C 口的8条I /O线。不可以设置成双向口，但它可以分拆为两组即高 4 位和低4位，这两组可以任意设置为输入或输出。除了作为独立的 I/O线外，C口还 经常为A 口、B 口服务，配合A 口、B 口作联络线使用。A1、A0:端口地址选择信号。用于选择 8255A的3个数据端口和一个控制口。当A1A0=00时，选择端口 A;为01时，选择端口 B;为10,选择端口 C;为11时，选择控制口。 8255A工作方式方式0:基本的输入/输出方式。A 口、B 口、C 口都可以工作在些方式下 8255A方式控制字格式表1 8255方式控制字D7D6 D5D4D3D2D1D01A

9、口A 口C 口高4位B 口B 口C 口低4位00 方式001 方式11x 方式20 输岀1 输入0 输岀1 输入0方式01方式10 输岀1 输入0 输岀1 输入可编程定时器/计数器82538253的内部结构8253采用NMO工艺制成，有24个引脚，所有输入、输出端均 TTL电平兼容，单 一电源（Vcc=+5V供电，最高计数速率为2.6MHz,它包括3个计数器（即计数器0、1、 2）、数据总路线缓冲器、读/写逻辑以及控制寄存器等 4个部分。8253的外部引脚D7IDSD5ID4ID30201DOCLhDOUTOOATEOGWD35282425左2130怕18仃««伺13Vcc

10、 WR 師 rrA1AOCLK2 OUT2GATE2 CLK1OUT1GATE1图3 8253引脚图A1、AO:地址输入线，用来址8253内部的4个端口，即3个计数器和1个控制字 寄存器与CPU系统地址线相连。CLKO CLK1 CLK2时钟脉冲输入端，用于输入定时脉冲或计数脉冲信号。CLK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提供。当用于定时时， 这个脉冲必须是均匀的、连续的、周期精确的，而用于计数时，这个脉冲可以是不均匀的、断续的、周期不定的。GATEO GATE1 GATE3门控输入端，用于外部控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

11、号同步，也可用于与外部某信号的 同步。OUTO OUT1 OUT2计数输出，当计数器从初值开始完成计数操作进，OUT引脚输出相应的信号。 8253的工作方式方式0:减1计数到0，产生中断请求信号。方式3:减1计数到初值的1/2,方波发生器。 8253方式控制字格式表2 8253方式控制字D7 D6D5 D4D3 D2 D1D000选计数器001选计数器110选计数器200计数器锁存01只读写低8位10 先读写高8位11 先读写低8位再读写高8位000 方式0001方式1X10 方式2X11 方式3100 方式4101 方式50二进制计数1 BCD计数3.2系统所选用各芯片的连接各芯片与CPU的

12、连接8255A 8253的数据总线D7D0端、CS端、RD端、WR端、INTA端、INT端分别 与 CPU的 D7D0数据总线、片选端、IOR 端、IOW 端、1NTA 端、INTR端。8255A 8253 的A1、A0端分别与CPU地址线的A1、A0端相连。各芯片之间的连接和与外设的连接8255A的A 口的PA7PA0依次接“按键 T “按键8”，B 口的PB7PB0!过驱动 器 1 接到 LED显示器，8253 的 GATE（端接 PC7端口，CLK0接 1MHz OUT0的输出接入 接扬声器。.学习帮手.第四章软件设计4.1程序流程设定好8255、8253的方式控制字后，根据读取 825

13、5PA端口的状态值，获取选手的具 体号码，从而转到相应程序，将号码所对应的段码输出到 PB端口进行数码管显示。同时 将PC7置1,使相连的GATE01控信号为1,通道0进行计数，输出到扬声器进行鸣叫。4.2子程序清单4. 2.1 芯片8255初始化：PORT_A EQU 0FF28HPORT_B EQU 0FF29HPORT_C EQU 0FF2AHPORT_CTL EQU 0FF2BHMOV AL,90H;8255控制字 A 组方式0输入MOV DX,PORT_CTL ;B 组方式0输出 C 口输出OUT DX,AL4.22 芯片8253初始化：MOV AL,00110110B;8253 控

14、制字 计数器0读写字MOV DX,43H ;工作方式方式3OUT DX,ALMOV AX,5000;计数器初值MOV DX,40HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL4. 2.3获取选手号码子程序：在硬件电路中，8255的PA端口连接开关按键，根据读取PA的状态可以判断出按下的是哪个键（按下为高电平），根据进行移位操作，可得出选手的具体号码MOV DX,PORT_AIN AL,DX读取A 口状态（按键状态）无按键按下返回LED1CMP AL,00000000BJE LED1CMP AL,00000001BJE LP1CMP AL,00000010BJE LP2CMP AL,0

15、0000100BJE LP3CMP AL,00001000BJE LP4CMP AL,00010000BJE LP5CMP AL,00100000BJE LP6CMP AL,01000000BJE LP7CMP AL,10000000BJE LP8JMP LED1;按键1按键2按键3按键4按键5按键6按键7按键8返回数码管显示子程序:根据获取得到选手的号码，跳转相应程序，将段码输出给PB端口LP1:MOV DX,PORT_B ; 数码管显示1MOV AL,11111001BOUT DX,ALLP2:MOV DX,PORT_B ; 数码管显示2MOV AL,10100100BOUT DX,ALL

16、P 8:LED的管脚对应的字形dp、g、f、ed、c、b、a111110011101001002101100003100110014100100105111000106111110007100000008425扬声器鸣叫时间：PUSH DXPUSH AXMOV AL,00001111B;8255 PC7 口置 1,使蜂鸣器工作MOV DX,PORT_CTLOUT DX,ALPOP AXPOP DXMOV BL,00000000BMOV CX,0FFFFH ;延时一段时间LPP2:LOOP LPP2MOV CX,0FFFHLPP3:LOOP LPP3PUSH DXPUSH AXMOV AL,00

17、001110B;8255 PC7 口置 0,蜂鸣器停止工作MOV DX,PORT_CTLOUT DX,ALPOP AXPOP DX第五章结果分析连接硬件电路后，控制程序输出得到相应结果:图5硬件显示结果由上结果可看出，当按键3按下的时候，数码管显示数字3,扬声器进行鸣叫，在无按键按 下时，LED数码管显示符号“-”，可得程序设计及硬件连接能达到题目要求。结束语转眼间一周微机课程设计转眼就结束了，通过这次课程设计，我学会了许多课本上学 不到的东西，同时也加强了我的动手、思考和解决问题的能力，受益匪浅。课程设计过程 中，我觉得是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，同时平时课间又没有好 好

18、的运用额理解个芯片的功能，而且考试的内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们 了解很多元件的功能，对其在电路中的使用有更多的认识。从前的学习过程过于浮浅，只是流于表面的理解，而现在要做课程设计，就不得不要 求我们对所用到的知识有更深层次的理解。因为课程设计的内容比及书本中的理论知识而 言，更接近于现实生活，而理论到实践的转化往往是一个艰难的过程， 它犹如一只拦路虎， 横更在我们的面前。但是我们毫不畏惧，因为我们相信我们能行。前几天的主要任务是设计程序。虽然在设计中会遇到这样那样的问题，有时认为是正 确的，而在仿真中却出现了这样那样的问题。软件部分做好了，下面就是接线啦，这可是一个比较麻烦的事。

19、在接线的时候要细心 和耐心、恒心，这样才能做好事情。同时接好了一步电路以后，最为重要的是检查这部分 是不是接对了。在做硬件测试的时候，八个数字基本能显示，但还是有点缺陷，比如显示数字1的时候，显示的不对，后来在老师帮助下解决了这个问题。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

20、够深刻，掌握得不够牢固。此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的 随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的 起并高质量的完成项目。最后，我要感谢给予我们精心辅导的老师。附录参考文献1.朱金钧 麻新旗微型计算机原理及应用技术M 北京：机械工业出版社主程序清单PORT_A EQU 0FF28HPORT_B EQU 0FF29HPORT_C EQU 0FF2AHPORT_CTL EQU 0FF2BHCODE SEGMENTASSUME CS:CODEORG 11B0HSTART:MOV AL,90H;8255控制字 A组方式0输

21、入MOV DX,PORT_CTL ;B 组方式0输出C 口输出OUT DX,ALMOV AL,00110110B;8253 控制字 计数器0读写字MOV DX,43H ;工作方式方式3OUT DX,ALMOV AX,5000;计数器初值MOV DX,40HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALLED1:MOV BL,00000001BMOV AL,00001110BMOV DX,PORT_CTLOUT DX,AL;设置全局变量BL;PC7 端口置0MOV DX,PORT_BMOV AL,10111111BOUT DX,AL在数码管显示符号II IIMOV DX,PORT_AIN

22、 AL,DX.学习帮手.读取A口状态（按键状态）CMP AL,OOOOOOOOB ;无按键按下JE LED1CMP AL,00000001B ;按键 1JE LP1CMP AL,00000010B ;按键 2JE LP2CMP AL,00000100B ;按键 3JE LP3CMP AL,00001000B ;按键 4JE LP4CMP AL,00010000B ;按键 5JE LP5CMP AL,00100000B ;按键 6JE LP6CMP AL,01000000B ;按键 7JE LP7CMP AL,10000000B ;按键 8JE LP8JMP LED1;返回LP1:MOV DX,PORT_B ;数码管显示MOV AL,11111001BOUT DX,ALJMP LP9LP2:MOV DX,PORT_B ;数码管显示MOV AL,10100100BOUT DX,ALJMP LP9LP3:MOV DX,PORT_B ;数码管显示MOV AL,10110000BOUT DX,ALJMP LP9LP4:MOV DX,PORT_B ;数码管显示MOV AL,10011001BOUT DX,ALJMP LP9返回LED11 跳转LP92 跳转LP93跳转LP94跳转LP9LP5:MOV DX,PORT_B ;数码管显