微机基础原理课程教学设计抢答器.doc

.-西安郵電大学硬件课程设计报告题 目： 抢 答 器院系名称：计算机学院 专业名称：班 级： 学生姓名：学号（8位）：指导教师：设计起止时间1. 设计目的 用逻辑开关模拟竞赛抢答器按钮（共8个开关：K0 K7）当某个逻辑开关置“1”时，相当某组抢答按钮按下。在七段数码管上将其组号（07）显示出来，若为0表示无人抢答。从键盘上按空格键开始下一轮抢答，按 键 退出程序。二. 设计内容 1.选用元器件：（1）、并行接口8255:通过编程来指定它要完成的功能，是并行数字设备与微机间的接口。8255用于输入抢答信息，并输出正确的序号给数码管，以及控制LED灯的亮灭。本设计中8255A的地址范围设置为1400H1403H，其中控制口地址为1403H。而且使用了8255A的A口,B口和C口。它们均工作在方式0下，其中A口和C口为输出，B口为输入。 （2）、数码管:指示先抢答的组号。（3）、二极管:指示抢答。（4）、开关:作为抢答者的按钮。2.基础实验一：8255基本输入输出能够在自行设计的接口开发板上，实现拨动开关控制LED的亮灭。（软件代码命名为:8255.ASM，代码要求用小写字母，且必须经过优化，源代码小于95行，每条指令算1行,伪指令也算1行）3.基础实验二：流水灯设计实现能够在自行设计的接口开发板上，实现拨动不同开关控制LED灯的变化。例如，K1从左往右，K2从右往左，K3从中间向两边，K4从两边向中间依次亮灭变化，按主机键盘任意键退出。（软件代码命名为:TEST2.ASM，代码要求用小写字母，且必须经过优化，源代码小于85行，每条指令算1行，伪指令也算1行）4.基础实验三：数码管应用能够在自行设计的接口开发板上，上电数码管显示0到7，实现拨动不同开关，数码管显示该开关位置值（1-8）；若同时拨动两个以上开关，则数码管显示“E”。（软件代码命名为:8SEGMENT.ASM，代码要求用小写字母，且必须经过优化，源代码小于100行，每条指令算1行，伪指令也算1行）5抢答器：用逻辑开关模拟竞赛抢答器按钮（共8个开关：K0 K7）当某个逻辑开关置“1”时，相当某组抢答按钮按下。在七段数码管上将其组号（07）显示出来，若为0表示无人抢答。从键盘上按空格键开始下一轮抢答，按 键 退出程序。三概要设计1功能模块图； 开始初始化开始抢答？有组抢答？判断抢答小组号？LED灯显示是否是否结束2 所用芯片8255引脚图 3. 抢答器电路图 四详细设计 1. 实验步骤 (1)、在实验箱上连接8255的WR、CS、RD、D0-D7、A1A0以及8255输入输出端口A，B，C口连接到led灯、8段数码管、开关上。硬件电路搭建完毕。(2)、在TDPIT上篇写汇编程序，进行测试。(3)、在Proteus 上按照需求连接电路，为验证电路正确性，为其加入输入，进行模拟。模拟结果正确后，将电路图保存。(4)、制作硬件电路2、遇到的问题：(1)、在8255的使用过程中，由于对控制字的使用错误，导致不能从A、B口输出信息，最后通过检查，改变控制字，实现了功能。(2)、汇编语言的运用。由于平时较少使用汇编语言，用汇编语言编写程序方面存在不小的障碍，通过知识回顾复习，对汇编进一步的了解后，熟练运用。(3)、汇编语言要求短小精悍，由于程序过长，在使用jnz指令时，出现错误：Relative jump out of range byte XXXXh bytes。通过二度跳转，解决了这个问题。五调试情况，设计技巧及体会通过对抢答器这一课题的设计和实现,使我更好的将理论与实践相结合,我更加深入地理解了微机原理课程上讲到的并行芯片8255的功能，以及引脚的作用，同时加深了对于该芯片的应用的认识，同时在试验室的环境里熟悉了汇编程序的编写过程和运行过程。更重要的是通过这个实验，进一步掌握了程序设计的合理结构。但要达到这样的程度其首要条件还是要学好课本上的基础知识,理解每一条指令的意义。让我感到很欣慰的是，与搭档的合作下高效地、顺利地完成本次实验。六参考文献微机接口技术及其应用-李育贤微型计算机原理-王忠民七附录：源代码（电子版） 一、8255基本输入输出data segmentdata endscode segment assume cs:code, ds:datastart: mov dx,1403h mov al,10010000b out dx,alread: mov dx,1400h in al,dx mov dx,1401h out dx,al mov ah,1 int 16h jz read mov ah,4ch int 21h code ends end start 二、流水灯设计实现data segmentmy8255_a equ 1400h ;8255的A口地址my8255_b equ 1401h ;8255的B口地址my8255_c equ 1402h ;8255的C口地址my8255_mode equ 1403h ;8255的控制寄存器地址mode_a db 10001001b ;控制字left db 0fehdata endscode segmentassume cs:code,ds:datastart: MOV DX, 1406H ;写控制口MOV AL, 90H OUT DX, ALREAD: MOV DX, 1400H ;写A端口IN AL, DX MOV DX, 1402H ;写B端口AND AL, 01HJZ key1AND AL, 02HJZ key2AND AL, 04HJZ key3AND AL, 08HJZ key4JMP READkey1:;for( i = 0; i 1)MOV CX, 5MOV AL, 08H L_TO_RCNT: PUSH CX L_TO_R: MOV CX, 8 OUT DX, AL SHL AL, 1 LOOP L_TO_R POP CXLOOP L_TO_RCNTJMP READkey2:;for( i = 0; i 5; i+);for(al = 0x01; al != 0; al 1)MOV CX, 5MOV AL, 01HR_TO_LCNT: PUSH CX R_TO_L: MOV CX, 8 OUT DX, AL SHR AL, 1 LOOP R_TO_L POP CXLOOP R_TO_LCNTJMP READkey3:MOV CX, 5 M_TO_OCNT: MOV SI, 4 M_TO_O: MOV AL, TABLE4-SI OUT DX, AL DEC SI JNZ M_TO_O LOOP M_TO_OCNTJMP READkey4: MOV CX, 5 CNT: MOV SI, 4 O_TO_M: MOV AL, TABLESI OUT DX, AL DEC SI JNZ O_TO_M LOOP CNTJMP READ;OUT DX, AL ;JMP READ mov ax, 4c00h int 21h CODEENDSend start三、数码管应用data segmentmy8255_a equ 1400h ;8255的A口地址my8255_b equ 1401h ;8255的B口地址my8255_c equ 1402h ;8255的C口地址my8255_mode equ 1403h ;8255的控制寄存器地址mode_a db 10001001b ;控制字data endscode segmentassume cs:code,ds:datastart: MOV DX, 1406H ;写控制口MOV AL, 90H OUT DX, ALREAD: MOV DX, 1400H ;写A端口IN AL, DX MOV DX, 1402H ;写B端口MOV BL, AL ;保存端口读到的值A1:TEST AL, 01HJNZ A2OR AL, 01HCMP AL, 0FFHJZ key1JMP keyEA2:MOV AL, BLTEST AL, 02HJNZ A3OR AL, 02HCMP AL, 0FFHJZ key2JMP keyEA3:MOV AL, BL TEST AL, 04HJNZ A4OR AL, 04HCMP AL, 0FFHJZ key3JMP keyEA4:MOV AL, BL TEST AL, 08HJNZ A5OR AL, 08HCMP AL, 0FFHJZ key4JMP keyEA5:MOV AL, BL TEST AL, 10HJNZ A6OR AL, 10HCMP AL, 0FFHJZ key5JMP keyEA6:MOV AL, BL TEST AL, 20HJNZ A7OR AL, 20HCMP AL, 0FFHJZ key6JMP keyEA7:MOV AL, BL TEST AL, 40HJNZ A8OR AL, 40HCMP AL, 0FFHJZ key7JMP keyEA8:MOV AL, BL TEST AL, 80HJNZ READOR AL, 80HCMP AL, 0FFHJZ key8JMP keyEkey1:MOV AL, TABLE0OUT DX, ALJMP READkey2:MOV AL, TABLE1OUT DX, ALJMP READkey3:MOV AL, TABLE2OUT DX, ALJMP READkey4:MOV AL, TABLE3OUT DX, ALJMP READkey5:MOV AL, TABLE4OUT DX, ALJMP READkey6:MOV AL, TABLE5OUT DX, ALJMP READkey7:MOV AL, TABLE6OUT DX, ALJMP READkey8:MOV AL, TABLE7OUT DX, ALJMP READkeyE:MOV AL, TABLE8OUT DX, ALJMP READ;OUT DX, AL ;JMP READ mov ax, 4c00h int 21h CODEENDSend start四、抢答器data segmentmy8255_a equ 1400h ;8255的A口地址my8255_b equ 1401h ;8255的B口地址my8255_c equ 1402h ;8255的C口地址my8255_mode equ 1403h ;8255的控制寄存器地址mode_a db 10001001b ;控制字data endscode segmentassume cs:code,ds:datastart: MOV DX, 1406H ;写控制口MOV AL, 90H OUT DX, ALREAD: MOV DX, 1400H ;写A端口IN AL, DX MOV DX, 1402H ;写B端口;倒计时过程 到了0开始抢答MOV SI, 5TIME:;延时等待MOV CX, 0FFFFHdelay:LOOP delayMOV AL, TABLESIOUT DX, ALDEC SIJNZ TIMEMOV BL, ALA1:TEST AL, 01HJZ key1A2:TEST AL, 02HJZ key2A3:TEST AL, 04HCMP AL, 0FFHA4:TEST AL, 08HJZ key4A5:TEST AL, 10HJZ key5A6:TEST AL, 20HJZ key6A7:TEST AL, 40HJZ key7A8:TEST AL, 80HJZ key8;无人抢答 MOV AL, TABLE0OUT DX, ALNEXT:;等待输入空格键或者Esc 到下一轮抢答或者退出程序MOV AH, 1INT 21H;CMP AL, 32;是否为 空格JZ READCMP AL, 27;是否为 EscJZ END key1:MOV AL, TABLE1OUT DX, ALJMP NEXTkey2:MOV AL, TABLE2OUT DX, ALJMP NEXTkey3:MOV AL, TABLE3OUT DX, ALJMP NEXTkey4:MOV AL, TABLE4OUT DX, ALJMP NEXTkey5:MOV AL, TABLE5OUT DX, ALJMP NEXTkey6:MOV AL, TABLE6OUT DX, ALJMP NEXTkey7:MOV AL, TABLE7OUT DX, ALJMP NEXTkey8:MOV AL, TABLE8OUT DX, ALJMP NEXT;OUT DX, AL ;JMP READ END:mov ax, 4c00h int 21h CODEENDSend start