微机原理与接口技术课程设计

1、 摘要霓虹灯主要是通过8255A对LED亮灭状态的控制，和8254定时/计数器的定时功能实现霓虹灯闪烁控制系统，外设是红、绿、黄三种颜色的发光二极管，在程序自动控制下，按照不同规律闪烁同时由数码管显示相应的闪烁方式。关键字： 8255A 8254 LED 数码管 一、设计的任务和要求设计霓虹灯闪烁控制系统，是外设的红、绿、黄三种颜色的发光二极管，在开关的控制下或者在程序自动控制下，按照不同规律闪烁。要求发光二极管的亮、灭变化有一定的规律；发光二极管变化规律要求有多种状态。二、设计小组成员及分工本次课设由冀 任共同完成，在课设中遇到的问题四个人共同思考解决。三、总体设计1、8254用于定时：定时

2、/计数器0与定时器/计数器1共同构成100ms的定时器，确定执行相邻闪烁方式的间隔时间。28255A用于控制LED的状态和数码管显示：PA0接8254的输出，B口接数码管，显示对应的闪烁方式，C口输出控制LED的状态。3、六种闪烁方式：方式1： 从左向右依次点亮8个LED灯，数码管显示1方式2：从右向左依次点亮8个LED灯，数码管显示2方式3：从左向右依次点亮4个的红灯、2个黄灯和2个绿灯，数码管显示3方式4：从左向右两个两个的点亮8个LED灯，数码管显示4方式5：从两边向中间依次点亮8个LED灯，数码管显示5方式6：按红、绿、黄顺序点亮相同颜色的灯，数码管显示61、芯片介绍（1）芯片8255

3、A8255A是具有3个8位并行I/O口3种工作方式的可编程并行接口芯片。 8255共有40个引脚,采用双列直插式封装。D0-D7:三态双向数据线,与单片机数据总线连接,用来传送数据信息。CS：片选信号线，低电平有效，表示芯片被选中。RD：读出信号线，低电平有效，控制数据的读出。WR：写入信号线，低电平有效，控制数据的写入。Vcc：+5V电源。PA0-PA7：A口输入/输出线。PB0-PB7：B口输入/输出线。PC0-PC7：C口输入/输出线。RESET：复位信号线。A1、A0：地址线，用来选择8255内部端口。GND：地线。三种工作状态：1) 工作方式 0 ：这是 8255A 中各端口的基本输

4、入 / 输出方式。它只完成简单的并行输入 / 输出操作， CPU 可从指定端口输入信息，也可向指定端口输出信息，如果三个端口均处于工作方式 0 ，则可由工作方式控制字定义 16 种工作方式的组合。 2) 工作方式 1 ：被称作选通输入 / 输出方式。在这种工作方式下，数据输入 / 输出操作要在选通信号控制下完成。 3) 工作方式 2 ：被称作带选通的双向传送方式。 8255A 中只允许端口 A 处于工作方式 2 ，可用来在两台处理机之间实现双向并行通信。其有关的控制信号由端口 C 提供，并可向 CPU 发出中断请求信号。（2）芯片82548254 芯片是可编程定时/计数器芯片，片内有3个独立的

5、16位计数器，每个计数器可编程设定为6中不同的工作方式。 8254的引脚图和引脚说明8254芯片的工作方式： 8254芯片共有六种工作方式，分别对应与六种不同的用途。 1）方式0：计数结束产生中断。 2）方式1：可重触发单稳方式。 3）方式2：分频器。 4）方式3：方波发生器。 5）方式4：软件触发计数。 6）方式5：硬件触发计数。2、硬件连接图开始五、软件编程数码管显示1，点亮L7灯1、软件流程图CX=19(循环19次)开始点亮L0灯8254计数器1，方式0，只读写低八位。 延时8254定时器1置初值10，定时100mSAL给8255C口NNPC0=1YAL左移 循环结束？结束 (1)825

6、4定时程序结束Y (2)方式1开始8255设控制字为81H（端口C低四位为输入）读端口C数据并保存8255设控制字为90H(端口A输入,端口B和C输出)8254定时器0置初值10000,周期为?有键按下下？YN状态1(从左开始一盏盏亮到最右边循环2次）8254定时程序状态2从右开始一盏盏亮到最左边循环2次）8254定时程序状态3(红黄蓝从左到右各亮一边循环2次）8254定时程序状态4(左起两盏两盏亮循环2次）8254定时程序结束 (3)主程序数码管显示3左起第一展红灯（L0）亮延时左起第二展红灯（L1）亮延时左起第三展红灯（L4）亮延时左起第四展红灯（L7）亮延时左起第一展黄灯（L3）亮延时左

7、起第二展黄灯（L6）亮延时左起第一展绿灯（L2）亮延时左起第二展绿灯（L2）亮延时结束灯全灭开始 (5) 方式3延时CX=19(循环19次),点亮L0灯数码管显示2开始AL给8255C口AL右移一位结束灯全灭循环结束？NY (4)方式2YN (6) 方式4数码管显示4开始延时CX=9(循环9次),点亮L6,L7灯AL给8255C口AL左移两位结束灯全灭循环结束？数码管显示6 红灯（L7）亮延时 绿灯（L5）亮延时 黄灯（L3）亮延时 红灯（L1）亮延时 黄灯（L6）亮延时 红灯（L4）亮延时 绿灯（L2）亮延时 红灯（L0）亮延时结束灯全灭开始(8)方式6数码管显示5 灯L7,L0亮延时 灯L

8、6,L1亮延时 灯L5,L2亮延时开始结束灯全灭循环结束？CX=2(循环两次)NY (7) 方式52、汇编语言源程序DATA SEGMENTIOPORT EQU 0D880H-280HIO8255A EQU IOPORT+280HIO8255B EQU IOPORT+281HIO8255C EQU IOPORT+282HIO8255T EQU IOPORT+283HIO82540 EQU IOPORT+288HIO82541 EQU IOPORT+289HIO8254K EQU IOPORT+28BH ;地址PB DB ? DATA ENDSSTACK SEGMENT STACKSTA DW

9、50 DUP(?)TOP EQU LENGTH STASTACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK ;定义代码段START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX MOV DX,IO8255T ; 8255控制字为81H,端口C低四位为输入MOV AL,10000001B OUT DX,AL MOV DX,IO8255C ;读端口C数据并保存 IN AL,DX MOV PB,AL MOV DX,IO8255T ;8255设控制字为90H MOV AL,90H ; (端口A输入,端口B和C输

10、出) OUT DX,AL MOV DX,IO8254K ;定时器0,方式三,先读写低八位,再读写高八位 MOV AL,36H OUT DX,AL ;输入时钟,1MHZ MOV DX,IO82540 MOV AX, 10000 ;初值10000,输出时钟周期10MS OUT DX,AL NOP NOP MOV AL,AH OUT DX,AL MOV DX,IO8254K ;计数器1,方式0,只读写低八位 MOV AL,50H OUT DX,ALCHXU1: MOV DX,IO8255B MOV AL,06H OUT DX,AL ;数码管显示1 MOV CX,17 ;循环17次 MOV AL,00

11、000001B ;点亮L7灯A: CALL DELAY10 ;延时 MOV DX,IO8255C OUT DX,AL ROL AL,1 ;AL循环左移一位 LOOP A ;循环是否结束?没有结束，跳到A MOV AL,00H ;灯全灭 OUT DX,AL MOV AH,01H ;有无键入 INT 16H JNZ ppp CHXU2: MOV DX,IO8255B ;数码管显示2 MOV AL,5BH OUT DX,AL MOV DX,IO82541 MOV AL,10 ;初值10，检测1秒 OUT DX,ALDING2: MOV DX,IO8255A ;读入PA0值 IN AL,DX AND

12、AL,01H JZ DING2 ;8255的PA0=1停止计时 MOV CX,17 ; 循环17次 MOV AL,10000000B ;点亮L1灯B: CALL DELAY10 ;延时 MOV DX,IO8255C OUT DX,AL ROR AL,1 ;AL循环右移一位 LOOP B ;循环是否结束?没有结束，跳到B MOV AL,00H OUT DX,AL ;灯全灭 MOV AH,01H ;有无键入 INT 16H JNZ ppp CHXU3: MOV DX,IO8255B ;数码管显示3 MOV AL,4FH OUT DX,AL MOV DX,IO82541 MOV AL,10 ;初值1

13、0 OUT DX,ALDING3: MOV DX,IO8255A IN AL,DX AND AL,01H JZ DING3 ; 8255的PA0=1停止计时 MOV CX,2 ; 循环2次C0: PUSH CX MOV DX,IO8255C MOV AL,01H ;左起第一展红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,08H ;左起第二展红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,40H ;左起第三展红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,80H ;左起第四展红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV

14、 AL,02H ;左起第一展黄灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,10H ;左起第二展黄灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,04H ;左起第一展绿灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,20H ;左起第二展绿灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 POP CX MOV AH,01H ;有无键入 INT 16H JNZ ppp LOOP C0 MOV AL,00H ;灯全灭 OUT DX,AL CHXU4: MOV DX,IO8255B ;数码管显示4 MOV AL,66H OUT DX,AL MO

15、V DX,IO82541 MOV AL,10 ;初值10 OUT DX,AL DING4: MOV DX,IO8255A ;读入PA0值 IN AL,DX AND AL,01H JZ DING4 ;8255的PA0=1停止计时 MOV CX,9 ; 循环9次 MOV AL,00000011B ;点亮L6，L7灯D: PUSH CX CALL DELAY10 ;延时 MOV DX,IO8255C OUT DX,AL MOV CL,2 ROL AL,CL ;AL左移两位 POP CX LOOP D ;循环若没有结束，跳到D MOV AL,00H ;灯全灭 OUT DX,AL MOV AH,01H

16、;有无键入 INT 16H JNZ ppp CHXU5: MOV DX,IO8255B ;数码管显示5 MOV AL,6DH OUT DX,AL MOV DX,IO8254K MOV AL,50H OUT DX,AL ;计数器1，方式0，只读写低8位 MOV DX,IO82541 MOV AL,10 ;初值100 OUT DX,AL DING5: MOV DX,IO8255A ;读入PA0值 IN AL,DX AND AL,01H JZ DING5 MOV CX,2E: PUSH CX MOV DX,IO8255C MOV AL,81H ；L7 ，L0亮 OUT DX,AL CALL DELA

17、Y10 MOV AL,42H ； L6，L1亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,24H ；L5，L2亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,18H OUT DX,AL CALL DELAY10 POP CX MOV AH,01H ;有无键入 INT 16H JNZ ppp LOOP E ;循环若没有结束，跳到E MOV AL,00H OUT DX,ALCHXU6: MOV DX,IO8255B ;数码管显示6 MOV AL,7DH OUT DX,AL MOV DX,IO8254K MOV AL,50H OUT DX,AL ;计数器1，方式0，

18、只读写低8位 MOV DX,IO82541 MOV AL,10 ;初值100 OUT DX,ALDING6: MOV DX,IO8255A ;读入PA0值 IN AL,DX AND AL,01H JZ DING6 MOV CX,2F: PUSH CX MOV DX,IO8255C MOV AL,01H ;L7亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,04H ; L5亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,10H ; L3亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,40H ; L1亮 OUT DX,AL CALL DELAY10

19、MOV AL,02H ; L6亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,08H ; L4亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,20H ; L2亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,80H ; L0亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 POP CX MOV AH,01H ;有无键入 INT 16H JNZ ppp LOOP F ;循环若没有结束，跳到F MOV AL,00H ;灯全灭 OUT DX,AL CALL DELAY10 JMP CHXU1 ;循环致信程序PPP: MOV DX,IO8255B ;数码管

20、熄灭 MOV AL,00H OUT DX,AL ;退出DOS MOV AX,4C00H INT 21HDELAY1 PROC NEAR PUSH CX MOV CX,0FFFFHCCC: LOOP CCC POP CX RETDELAY1 ENDPDELAY10 PROC NEAR PUSH AX PUSH CX MOV CX,0800HUUU: CALL DELAY1 LOOP UUU POP CX POP AX RETDELAY10 ENDPCODE ENDS END START六、程序运行的结果程序按照以下四种工作方式依次执行，当有按键按下时，执行完此时正在执行的方式就停止。方式1：从左

21、向右依次点亮8个LED灯，数码管显示1方式2：从右向左依次点亮8个LED灯，数码管显示2方式3：从左向右依次点亮4个的红灯、2个黄灯和2个绿灯，数码管显示3方式4：从左向右两个两个的点亮8个LED灯，数码管显示4方式5：从两边向中间依次点亮8个LED灯，数码管显示5方式6：按红、绿、黄顺序点亮相同颜色的灯，数码管显示6七、设计过程中出现的问题及解决方法1、循环与任意键结束问题的解决。起初写好的程序实现不了按任意键结束和循环，本来是执行完闪烁方式4后判断是否有键按下，没有继续循环执行，有退出。然后在每种工作方式之后都加了判断是否有键按下的程序，就可以实现按意见结束的功能，并在无键按下时一直循环。

22、2、两个数码管同时显示，将其S0端口接地，便实现了其单独的显示。八、设计总结通过这次课程设计我们学到很多。使我们的学习能力有所提高，但是由于我们的课设还是比较简单，时间也比较紧，所以我们自己要是有机会和时间，一定要做其他一些感兴趣的东西，使自己对硬件语言编程掌握的更灵活一些。九、程序清单DATA SEGMENTIOPORT EQU 0D880H-280HIO8255A EQU IOPORT+280HIO8255B EQU IOPORT+281HIO8255C EQU IOPORT+282HIO8255T EQU IOPORT+283HIO82540 EQU IOPORT+288HIO82541

23、 EQU IOPORT+289HIO8254K EQU IOPORT+28BH ;地址PB DB ? DATA ENDSSTACK SEGMENT STACKSTA DW 50 DUP(?)TOP EQU LENGTH STASTACK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK ;定义代码段START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX MOV DX,IO8255T ; 8255控制字为81H,端口C低四位为输入MOV AL,10000001B OUT DX,AL MOV DX,IO8255C

24、 ;读端口C数据并保存 IN AL,DX MOV PB,AL MOV DX,IO8255T ;8255设控制字为90H MOV AL,90H ; (端口A输入,端口B和C输出) OUT DX,AL MOV DX,IO8254K ;定时器0,方式三,先读写低八位,再读写高八位 MOV AL,36H OUT DX,AL ;输入时钟,1MHZ MOV DX,IO82540 MOV AX, 10000 ;初值10000,输出时钟周期10MS OUT DX,AL NOP NOP MOV AL,AH OUT DX,AL MOV DX,IO8254K ;计数器1,方式0,只读写低八位 MOV AL,50H

25、OUT DX,ALCHXU1: MOV DX,IO8255B MOV AL,06H OUT DX,AL ;数码管显示1 MOV CX,17 ;循环17次 MOV AL,00000001B ;点亮L7灯A: CALL DELAY10 ;延时 MOV DX,IO8255C OUT DX,AL ROL AL,1 ;AL循环左移一位 LOOP A ;循环是否结束?没有结束，跳到A MOV AL,00H ;灯全灭 OUT DX,AL MOV AH,01H ;有无键入 INT 16H JNZ ppp CHXU2: MOV DX,IO8255B ;数码管显示2 MOV AL,5BH OUT DX,AL MO

26、V DX,IO82541 MOV AL,10 ;初值10，检测1秒 OUT DX,ALDING2: MOV DX,IO8255A ;读入PA0值 IN AL,DX AND AL,01H JZ DING2 ;8255的PA0=1停止计时 MOV CX,17 ; 循环17次 MOV AL,10000000B ;点亮L1灯B: CALL DELAY10 ;延时 MOV DX,IO8255C OUT DX,AL ROR AL,1 ;AL循环右移一位 LOOP B ;循环是否结束?没有结束，跳到B MOV AL,00H OUT DX,AL ;灯全灭 MOV AH,01H ;有无键入 INT 16H JN

27、Z ppp CHXU3: MOV DX,IO8255B ;数码管显示3 MOV AL,4FH OUT DX,AL MOV DX,IO82541 MOV AL,10 ;初值10 OUT DX,ALDING3: MOV DX,IO8255A IN AL,DX AND AL,01H JZ DING3 ; 8255的PA0=1停止计时 MOV CX,2 ; 循环2次C0: PUSH CX MOV DX,IO8255C MOV AL,01H ;左起第一展红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,08H ;左起第二展红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,40H ;左起第三展红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,80H ;左起第四展红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,02H ;左起第一展黄灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,10H ;左起第二展黄灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY10 MOV AL,04H ;左起第一展绿灯亮 OUT DX,AL CA