微机系统与接口教学资料 第8章3 习题课二-8255实验-李晓东

习题课二：8255实验李晓东指导老师：陆尧胜老师QQ:634091460一键盘扫描实验二点阵LED显示实验三模拟交通灯实验8255A内部结构：数据总线缓冲器内部控制线内部数据线D0～D7A组控制A组端口AA组端口C上部B组控制B组端口BB组端口C下部读写控制逻辑PC0～PC3PB0～PB7PC4～PC7PA0～PA7RDWRA0A1CSRESETCPU接口内部逻辑外设接口8255端口寻址3个数据端口（A、B、C）和1个控制端口控制字寄存器对A、B、C端口进行控制，以决定其工作方式。CS*A1A0读操作RD*写操作WR*000001010011读端口A读端口B读端口C非法写端口A写端口B写端口C写控制字8255A的工作方式方式0：基本输入输出方式与外设只有数据信号线，没有控制、状态等联络信号；适用于无条件传送和查询方式的接口电路;方式1：选通输入输出方式与外设除数据信号线外，还有控制、状态等联络信号；适用于查询和中断方式的接口电路;方式2：双向选通传送方式与外设除数据信号线外，还有控制、状态等联络信号；适用于查询和中断方式的接口电路实验一：键盘扫描实验图1所示为8255检测矩阵式键盘电路，其特点是由按键组成一个8×3矩阵，矩阵的行线和列线分别作为两个传输方向相反的I/O接口信号线，比如行线作为输出接口信号线，列线作为输入接口信号线，或反之。A口接键盘矩阵的行线，B口接矩阵键盘列线题目要求：将按下的按键所代表的字符显示在屏幕上检测特点：行线输出列线输入行线和列线：传输方向相反的I/O接口信号线键盘检测方案：按键检测思路：

1）确定有没按键按下2）若有按键按下，检测按下按键的键码

（键码即按键的行坐标和列坐标）3）根据键码表，查找相应的字码表，得到

按下按键所代表的字码，并在屏幕显示键盘检测方法：行扫描法和线反转法键码表和字码表的区别键码表：按键按下时对应输出口（A端口）和输入口（B端口）此时的值即表示该按键的键码，所有键码组成的表即键码表。字码表：即按键所代表的字符（如：0、1、2、A等）键码相当于按键的坐标，而字码即是按键所代表的字符。键码表的每一个键码与子码表的每一个字符是一一对应的。方法1：行扫描法STEP1:检查是否有键按下1）所有行输出‘0’；2）读列状态，检查是否全‘1’； 若否，则有可能有键按下3）延时20ms，再读列线，是否全‘1’； 若否，有键按下STEP2:读键码（行扫描法）1）行扫描； 逐行输出‘0’2）读列状态。 被扫描到的行有键按下，列状态才会改变按键消抖STEP3:键分析1）行值送（AL）2）列值送（AH）3）通过（AX）得键码STEP4:键处理1）查表 拿键值与键值表比较，相同则记录下对应的字符码2）显示字符按键抖动按键闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动,如下图。抖动时间的长短由按键的机械特性决定,一般为5ms～10ms。

影响：导致一次按键被CPU误读几次按键去抖动硬件方法：滤波延时电路或单稳态电路来避开按键的抖动时间。如下图

是由R和C组成的滤波延时消抖电路，只要使电容时间常数大于或等于20ms即可避开按键抖动的影响。软件方法：在第一次检测到有键按下时，执行延时程序（约20ms），使键的前沿抖动消失后再检测一次。行扫描的过程：0行1行2行3行4行5行6行7行0列1列2列123456789ABCDEF0+-×÷()R列线PB0-3行线PA0|PA7行号：第0行—第7行逐行输出0

行扫描值：A口逐行输出→

(FE,FD,FB,F7,EF,DF,BF,7F)

FEH

=

11111110

B(首次扫描)

FDH

=

11111101

B

(2次扫描)

FBH

=

11111011

B

(3次扫描)

F7H

=

1111

0111

B

(4次扫描)

EFH

=

1110

1111

B

(5次扫描)DFH

=

11011111B

(6次扫描)BFH

=

10111111B

(7次扫描)7FH

=

01111111

B

(8次扫描)列值：(FE,FD,FB)从B口低3位读进(高5位做置“1”处理)

FF：表示此行无键按下。FE、FD、FB：此行的0—2列有键按下。主程序流程图：

设置数据段，显示提示信息调键盘扫描子程序KEY字符是否为‘R’NY开始结束置8255A控制字82H，A口输出，B口输入A口输出低电平，B口读入数据标识位BL清零列线全为高电平(BL)=1?YN延时去抖动BL置1NYABB开始键盘扫描子程序流程图（行扫描法）：按键消抖标志第1行输出低电平保存行值列线全为高电平行扫描完毕取行值行值左移1位指向下一行NYYNABC与表无任一键相同Y在屏幕上显示此键对应的字符从A口输出00，从B口读入列值输入字符的ASCII码存放在(DL)中键是否已释放返回YN列值送(AH)，行值送(AL)，通过(AX)查表BCNPA55 EQU 218H;端口A的地址PB55 EQU 219H;端口B的地址P55CTL EQU 21BH;控制字寄存器的端口地址DATA SEGMENTTABLE DW

FEFEH,FDFEH,FBFEH ;键码表

DW

FEFDH,FDFDH,FBFDH

DW

FEFBH,FDFBH,FBFBH

DW

FEF7H,FDF7H,FBF7H

DW

FEEFH,FDEFH,FBEFH

DW FEDFH,FDDFH,FBDFH DW FEBFH,FDBFH,FBBFH DW FE7FH,FD7FH,FB7FHCHAR DB ‘123’

;字符码表 DB ‘456’ DB ‘789’行扫描法源程序 [1of8]

DB ‘ABC’

DB

‘DEF’

DB

‘0+-’ DB ‘*/(’ DB ‘)R’ ;中间是空格MES

DB ‘INPUTANYKEYINTHE’ DB ‘SMALLKEYBOARD.’

DB

0AH,0DH ;回车换行

DB ‘ITWILLBEDISPLAY’ DB ‘ONTHESCREEN!’

DB ‘ENDWITH‘R’’ DB 0AH,0DH,‘$’DATA ENDSCODE SEGMENT行扫描法源程序 [2of8]

MAIN PROC FARASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATA

MOV DS,AX ;DS指向数据段

MOV DX,OFFSETMES

MOV AH,09 ;显示提示信息

INT 21HKY: CALL KEY ;调键盘扫描子程序 CMP DL,’R’ ;键入字符不是‘R’，转KY JNZ KY MOV AX,4C00H INT 21H RETMAIN ENDP行扫描法源程序 [3of8]

KEY PROC NEAR

;键盘扫描子程序

MOV AL,82H ;设置8255A控制字工作在方

;式0，端口A输出，端口B输入

MOV DX,P55CTL

OUT DX,AL;控制字送控制字寄存器端口BEGIN: MOV BL,00H ;标识位清零WAIT1: MOV AL,00H ;端口A输出全0，一起检测 MOV DX,PA55 OUT DX,AL MOV DX,PB55 IN AL,DX ;从端口B读入列值

AND AL,07H CMP AL,07H JZ BEGIN ;若为07H，无键按下行扫描法源程序 [4of8]

CMP BL,01H JZ KPRESS ;若为1，已消抖动

MOV CX,1000HDLY: LOOP DLY ;延时去抖

MOV BL,01H ;标识位置1 JMP WAIT1KPRESS: MOV AL,0FEH ;第一行输出0RSCAN: MOV DX,PA55 OUT DX,AL PUSH AX ;保存行值

MOV DX,PB55 IN AL,DX ;读入列值

AND AL,07H CMP AL,07H行扫描法源程序 [5of8]

JZ NEXTR ;列值全为1，跳转 OR AL,F8H ;得到键码列值

MOV AH,AL ;列值送(AH) POP BX ;弹出行值放BX

MOV AL,BL ;得出键码

MOV SI,OFFSETTABLE ;键码表首址

MOV DI,OFFSETCHAR ;字符码表首址

MOV CX,24TT: CMP AX,[SI] ;键码相符转NN JZ NN DEC CX JZ BEGIN ;比较完仍不相符跳转

ADD SI,2 INC DI JMP TT ;继续比较

行扫描法源程序 [6of8]

NN: MOV DL,[DI]

MOV AH,02 ;显示该键码对应字符

INT 21H

PUSH DX ;字符ASCII码入栈WAIT2: MOV AL,00 ;端口A输出全0

MOV DX,PA55

OUT DX,AL MOV DX,PB55 ;从端口B读进列值

IN AL,DX CMP AL,0FFH JNZ WAIT2 ;等待键释放

POP DX ;字符ASCII码出栈

JMP DONE

行扫描法源程序 [7of8]

NEXTR: POP AX CMP AL,07FH ;判端是否到最后一行了

JE BEGIN ROL AL,1 ;行值左移一位，指向下一行

JMP RSCAN DONE: RET;键盘扫描子程序结束KEY ENDPCODE ENDSEND START行扫描法源程序 [8of8]

原理：＠由行线输出全“0”，读入列线，判有无键按下。＠若有键按下,再将读入的列线值由列线输出,读进行线的值。＠由第一步读进的列线值与

第二步读进的行线值则可

以得到代表此键的唯一的

键码。＠线反转法因输入与输出线反过来用而得名。＠优点是判键速度快，两次即可。0行1行2行3行4行5行6行7行0列1列2列123456789ABCDEF0+-×÷()R列线PB0-3行线PA0|PA7列线PB0|PB3方法2：线反转法线反转法图例通过两次输出与读入，即可得到被按下按键的键码，并存在AX中(AH:列位置；AL：行位置)0行1行2行3行4行5行6行7行0列1列2列123456789ABCDEF0+-×÷()R列线PB0-3行线PA0|PA7设:第2行/第0列结点有键按下首先:“00000000”→PA然后读PB:PB←“xxxxx110”将高5位置“1”:AH=11111110反转输出：“11111110”→PB然后读PA:PA←“11111011”(AL=11111011)列线PB0|PB3反转输出时应重新写入命令字：90H置8255A控制字82H，A口输出，B口输入A口输出低电平，B口读入数据标识位BL清零列线全为高电平(BL)=1?YN延时去抖动BL置1NYABB开始键盘扫描子程序流程图（线反转法）：按键消抖标志D列值高5位置“1”，并保存列值通过AX查表，与表按键相同保存行值NYAC置8255A控制字90H，B口输出，A口输入B口输出列值，A口读入数据D在屏幕上显示此键对应的字符从B口输出00，从A口读入列值输入字符的ASCII码存放在(DL)中键是否已释放返回YNCKEY PROC NEAR

;线反转法子程序START1： MOV AL,82H ;设置8255A控制字

MOV DX,P55CTL ;工作在方式0，端

OUT DX,AL ;口A输出，端口B输入BEGIN: MOV BL,00H ;标识位清零WAIT1: MOV AL,00H ;端口A输出全0 MOV DX,PA55 OUT DX,AL MOV DX,PB55 IN AL,DX ;端口B读入列值 MOV AH,AL ;暂存列值

AND AL,07H CMP AL,07H JZ BEGIN ;若为07H，无键按下线反转法源程序 [1of4]

CMP BL,01H JZ KPRESS ;若为1，已消抖动

MOV CX,1000HDLY: LOOP DLY ;延时去抖

MOV BL,01H ;标识位置1 JMP WAIT1KPRESS: OR AH,F8H ;列值高5位置“1” PUSH AX ;保存列值 MOV

AL,90H;设置8255A控制字，工作在方

;式0，端口B输出，端口A输入

MOV DX,P55CTL ;

OUT DX,AL ;

MOV AL,AH ;端口B输出列值

MOV DX,PB55

OUT DX,AL

MOV DX,PA55

IN AL,DX ;端口A读入行置

线反转法源程序 [2of4]

POP BX ;弹出列值

MOV AH,BH ;得出键码

MOV SI,OFFSETTABLE ;键码表首址

MOV DI,OFFSETCHAR ;字符码表首址

MOV CX,24TT: CMP AX,[SI] ;键码相符转NN JZ NN DEC CX JZ START1 ;比较完仍不相符跳转

ADD SI,2 INC DI JMP TT ;继续比较

NN: MOV DL,[DI] MOV AH,02 ;显示该键码对应字符

INT 21H PUSH DX

;字符ASCII码入栈

线反转法源程序 [3of4]

WAIT2: MOV AL,00 ;端口A输出全0

MOV

DX,PB55

OUT DX,AL MOV DX,PA55 ;从端口B读进列值

IN AL,DX CMP AL,0FFH JNZ WAIT2 ;等待键释放

POP DX ;字符ASCII码出栈

JMP DONEDONE: RETKEY ENDPCODE ENDSEND START

线反转法源程序 [4of4]

行扫描法与线反转法的总结：行扫描法：从第一行至最后一行逐行发出低电平信号，检测列线端口，则得到的是全“1”信号，则没有按键按下；否则，则有按键按下。线反转法：先从行线输出全“0”信号，读入列线的值，若所按键按下，则得到的是非全“1”信号；接着将读到的列线值输入，然后读行线的值。线反转发比行扫描法速度快，但是每次反转输入时需重写控制寄存器。实验二：点阵LED显示实验8X8点阵LED由64个发光二极管组成，每个二极管在行线和列线的交叉点上，当对应点的某一行置1电平，某一列置0电平，则相应的二极管发亮。接线方案8位串入并出移位寄存器3态8位反相缓冲驱动器8位边沿触发器点阵led程序流程图设8255工作方式设置显示行指针取代码设置代码指针从8255的PC0、PB0口发送行指针代码指针加1显示行指针加1=0？NY初始化LEDADDEQU0A000H;LEDADDRESSPORTAEQU0B000H;PortAPORTBEQU0B001H;PortBPORTCEQU0B002H;PortCCADDREQU0B003H;控制字地址

MODEEQU80H;方式0，PA，PB,PC输出STACKSEGMENTSTACKSTADB64DUP(0)TOPDB0STACKENDSLED显示源程序 [1of9]

DATASEGMENTDISPLAY_CODEDB10H,0FEH,92H,0FEH,92H,0FEH,11H,1FH;"电"DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACKLED显示源程序 [2of9]

11111111111111111111111111111111111STARTPROCNEAR;主程序

MOVAX,DATA;程序初始化

MOVDS,AX;送数据段地址

MOVAX,STACKMOVSS,AX;送堆栈段地址

LEASP,TOP;送栈指针

MOVAL,MODE;初始化8255MOVDX,CADDROUTDX,AL;输出控制字MOVAL,0MOVDX,PORTBOUTDX,AL;PB输出"0"LED显示源程序 [3of9]

MOVDX,PORTCOUTDX,AL;C口输出"0"MOVDX,LEDADD;列数据

MOVAL,00H;全灭

OUTDX,AL

RD_DISP:MOVBL,01H;BL存在行数据

MOVCX,08;8行，循环8次

MOVSI,OFFSETDISPLAY_CODERDISP_1:MOVDX,LEDADDMOVAL,00H;全灭

OUTDX,ALLED显示源程序 [4of9]

MOVAL,BL;行数据送至ALCALLSEND_164;把AL对应的行开启

MOVAL,[SI];送列数据

INCSIMOVDX,LEDADDOUTDX,AL;点亮某一行MOVAH,00;时间常数

CALLDELAY;延时

SHLBL,1LOOPRDISP_1JMPRD_DISPSTARTENDPLED显示源程序 [5of9]

;延时子程序DELAYPROCNEARPUSHCXMOVAL,0A0HMOVCX,AXLOOP$POPCXRETDELAYENDPLED显示源程序 [6of9]

74LS164时序图74LS164内部结构;串入并出74LS164的驱动子程序;PC0->DATA;PB0->CLK;把寄存器AL的数输出到74LS164的Q7～Q0SEND_164PROCNEARPUSHAXPUSHCXMOVCX,0008HDLP:PUSHAX;保存8bits的数据MOVAH,00H;AH=0TESTAL,80H;测试D7是否为1JNEGN1;如果D7=0，则AH=00HMOVAH,01H;如果D7=1，则AH=01H

LED显示源程序 [7of9]

GN1:MOVDX,PORTBMOVAL,00H;时钟"0"OUTDX,ALMOVDX,PORTCMOVAL,AH;数据位

OUTDX,AL;放进数据，等待触发

MOVDX,PORTBMOVAL,01H;时钟"1"OUTDX,ALNOPLED显示源程序 [8of9]

MOVAL,00H;时钟"0"OUTDX,ALPOPAXSHLAL,1LOOPDLPPOPCXPOPAXRETSEND_164ENDPCODEENDSENDSTARTLED显示源程序 [9of9]

子程序运行结果：若AL=08H，74LS164的输出Q0-Q7为00001000。双色LED灯由一个红灯LED和绿灯LED管芯封装在一起，公共负端红灯：红色端高电平，绿色端低电平绿灯：红色端低电平，绿色端高电平黄灯：两端都高电平实验三：模拟交通灯实验交通灯变化规律：南北红灯，东西红灯东西南北01010101南北绿灯，东西红灯南北绿灯闪几次黄灯，东西红灯南北红灯，东西绿灯南北红灯，东西绿灯闪几次黄灯东西南北双色LED灯3态8路缓冲驱动8255与双色led接口电路端口地址:A口:0A000H;B口:0A001H;C:0A002H;命令口:0A003H模拟交通灯程序流程图设置8255各口为输出清LED四灯全红，延时南北绿灯，东西红灯，延时南北黄灯、绿灯闪三次南北黄灯，延时南北红灯，东西绿灯，延时东西黄灯、绿灯闪三次东西黄灯，延时初始化MODEEQU082H;方式0，PA，PC输出，PB输入

PORTAEQU0A000H;PortAPORTBEQU0A001H;PortBPORTCEQU0A002H;PortCCADDREQU0A003H;控制字地址CODESEGMENTASSUMECS:CODE交通灯源程序 [1of7]

STARTPROCNEARSTART:

MOVAL,MODE

MOVDX,CADDR

OUTDX,AL;输出控制字

MOVDX,PORTA

MOVAL,00H;全灭

OUTDX,AL

MOVAL,055H;全红

OUTDX,AL

CALLDELAY交通灯源程序 [2of7]

东西南北01010101;状态1：南北绿灯，东西红灯JIAO:MOVAL,5AHOUTDX,ALMOVCX,10LP1:CALLDELAYLOOPLP1交通灯源程序 [3of7]

东西南北01011010;状态2：南北黄灯、绿灯闪三次，东西红灯MOVCX,3LP2：MOVAL,5FH;南北黄灯OUTDX,ALCALLDELAY