八路竞赛抢答器课程设计 .docx
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1、精品名师归纳总结目录摘要01 八路竞赛抢答器的设计要求与设计方案11.1 八路竞赛抢答器的方案挑选与比较11.2 八路竞赛抢答器的元件挑选22 八路竞赛抢答器的硬件设计22.1 八路竞赛抢答器的硬件框图22.2 显示电路设计22.3 电路设计32.4 开头和复位电路42.5 总电路52.6 可编程并行接口 8255 及其引脚说明72.7 8086 及引脚说明82.7.1 名称和功能相同的32 个引脚92.7.2 最小模式下的 24-31 引脚112.7.3 最大模式下的 24-31 引脚123 八路抢答器的软件设计143.1 主程序流程图143.2显示模块程序设计.153.3延时模块程序设计.
2、153.4开头模块程序设计.163.5复位模块程序设计.163.6 程序清单17设计体会与小结20参考文献21可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摘要随着科学技术的不断进展,促使人们学科学、学技术、学学问的手段多种多样.抢答器作为一种工具,已经广泛应用于各种智力学问竞赛场合.但抢答器的使用频率较低,有的制作复杂,有的牢靠性低,削减有用性.本课程设计是基于微机原理与接口技术的简洁应用.通过硬件与软件的结合,用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了竞赛中抢答系统 的运用,结合竞赛的实际情形阐述了抢答系统的工作原理,给出了一种简洁有用的多路抢 答系统的硬件、软件电路设计方案.该抢答器由
3、主持人通过时间预设开关预设供抢答的时间,系统将完成自动倒计时.如在规定的时间内有人抢答,就计时将自动停止。如无人抢答,当主持人按下复位按钮时,屏幕显示清零,等待下一轮抢答.本课题设计了一种采纳8255 芯片和汇编语言制作的多功能抢答器,试验箱中的开关区和数码显示区共同完成 .主要功能: 1.倒计时 2.用 LED 数码管显示 1-8 号选手先按下键者的号码.它除了具有基本的抢答功能之外,和数显的功能,当抢答开头后,系统会自动倒计时,并且时间是可以预设的,期间有人抢答的话系统会停止计时,假如期间没人抢答,系统自动锁存直到主持人按下复位键.关键字:中断优先级可编程 定时器计数器数码管可编辑资料 -
4、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结八路竞赛抢答器的设计1 八路竞赛抢答器的设计要求与设计方案1.1 八路竞赛抢答器的方案挑选与比较本设计以微机原理及接口技术为基础,以试验箱为工具,完成P 智能抢答器设计 .该智能抢答器包括8086 最小应用系统整体设计模块、键盘处理模块(DOS 调用)、答题计时模块、 LED 数码管显示模块 .选用 8086 作为微处理器、扩展可编程并行I/O 接口 8255A 芯片、可编程定时计数芯片8253(或不用)、可编程中断掌握器8259A (或不用)、LED 数码管及键盘和发光二极管等元件,制定方案如下:方案一 选用 8255A , 8253, 8259,试验箱键盘
5、显示区1. 8253 作为定时器使用 .2. 8259 利用 IR0 端作为定时到的中断引入端,IR2 端作为开头键按下的中断引入端, IR3 端作为清零键按下的中断引入端,IR4 端作为暂停键按下的中断引入端.3. 8255 作为并行输入输出, A 口键盘接显示区, C 口接清零键和开头键,B 口 8 个抢答开关4. 盘显示区由四个 LED 数码管和 10 个按键组成 .方案二选用 8255,试验箱键盘显示区1. 8255 作为并行 I/O 接口,A 口接 8 个抢答开关, B 口显示区, C 口清零键和开头键.2. 用软件编程进行定时功能方案挑选:方案二采纳扫描,没有用到 8259 , 8
6、253 程序编制简洁,但是 cpu 耗费了更多的时间在扫描,效率相对来说较低 .方案一采纳中断,程序结构化更为清晰,且 cpu 少了循环扫描的时间,效率较高 .但是多用了一个 8259 中断掌握芯片,一个 8253 定时/ 计时芯片,程序编制上涉及到中断服务子程序的编写,稍显复杂,且硬件相应增多,费用也相应较多 .经比较采纳方案二.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.2 八路竞赛抢答器的元件挑选1) 处理器的挑选微型机具有体积小、重量轻、耗电少、价格低廉、牢靠性高、结构敏捷等特点,所以挑选 8086系统2) 显示电路显示可通过彩灯和数码管来实现.假如用彩灯作为显示功能,就不是很
7、直观.而数码管具有显示亮度高,使用寿命长,且能直观便利的看到倒计时数字,和选手编号,因此选用数码管显示 . 3)芯片挑选8255作为并行 I/0 接口,能满意 10个输入按键的输入功能,声音系统的输出,和LED数码管的输出 .并且 8255的每个接口仍有锁存和数据缓冲作用.所以挑选 8255 芯片.2 八路竞赛抢答器的硬件设计按键电路8255A八段数码管显示电路系统复位等帮助电路倒计时和抢答电路8086CPU2.1 八路竞赛抢答器的硬件框图图 2.1 八路竞赛抢答器硬件框图2.2 显示电路设计8255芯片的 PB0 至PB7 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可编辑
8、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结过B 口送入数码显示区,由数码管的亮灭显示出来.如图 2.2所示 .图2.2 显示电路2.3 电路设计8255芯片的 PA0至PA7分别与 8个拨码开关相连,将八位选手的抢答信号(由拨码开关掌握)通过 A 口送入 8255芯片 .如图 2.3所示 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图2.3 抢答电路2.4 开头和复位电路8255芯片的 PC0口对应开头按键,PC3口对应复位按键 .将抢答开头和终止的信号(由开头按键和复位按键掌握)通过C口送入 8255芯片 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2.4 开头和复位电路2.
9、5 总电路设计总电路如图 2.5 所示 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2-5 总电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.6 可编程并行接口 8255 及其引脚说明2-6 8255A 引脚图引脚功能RESET:复位输入线,当该输入端处于高电平常,全部内部寄存器(包括掌握寄存器) 均被清除,全部 I/O 口均被置成输入方式 .CS:芯片挑选信号线,当这个输入引脚为低电平常,即/CS=0 时,表示芯片被选中,答应8255 与 CPU 进行通讯。 /CS=1 时,8255 无法与 CPU 做数据传输 .RD:读信号线,当这个输入引脚为低电平常,即/RD=0 且/
10、CS=0 时,答应 8255 通过数据总线向 CPU 发送数据或状态信息,即CPU 从 8255 读取信息或数据 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结WR: 写入信号,当这个输入引脚为低电平常,即/WR=0且/CS=0 时,答应 CPU 将数据或掌握字写入 8255.D0 D7: 三态双向数据总线, 8255 与 CPU 数据传送的通道,当CPU 执行输入输出指令时,通过它实现8 位数据的读 /写操作,掌握字和状态信息也通过数据总线传送.PA0 PA7:端口 A 输入输出线,一个8 位的数据输出锁存器 /缓冲器, 一个 8 位的数据输入锁存器 .PB0 PB7: 端口 B 输入输
11、出线,一个8 位的 I/O 锁存器, 一个 8 位的输入输出缓冲器 .PC0 PC7:端口 C 输入输出线,一个8 位的数据输出锁存器 /缓冲器,一个 8 位的数据输入缓冲器 .端口 C 可以通过工作方式设定而分成2 个 4 位的端口,每个 4 位的端口包含一个 4 位的锁存器,分别与端口A 和端口 B 协作使用,可作为掌握信号输出或状态信号输入端口 .A1,A0: 的址挑选线 ,用来挑选 8255 的 PA 口,PB 口,PC 口和掌握寄存器 .当 A1=0,A0=0 时,PA 口被挑选。当 A1=0,A0=1 时,PB 口被挑选。当 A1=1,A0=0 时,PC 口被挑选。当 A1=1.A
12、0=1 时,掌握寄存器被挑选.8255 端口的址如表 2-1 所示.表 2-1 8255 端口的址端口的址PA 口60HPB 口61HPC 口62H掌握口63H2.7 8086及引脚说明可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2-6 8086 引脚图2.7.1 名称和功能相同的32 个引脚1、VCC 、GND :电源、接的引脚 3 个,8086CPU 采纳单一的 +5V 电源,但有两个接的 引脚.2、 AD15 AD0 ( Address Data Bus) :的址 /数据复用信号输入/输出引脚 16 个,分时输出 低 16 位的址信号及进行数据信号的输入/输出 .3、A19/s6
13、 A15/s3 (Address Status Bus) :的址 /状态复用信号输出引脚4 个,分时输出的址的高 4 位及状态信息,其中s6 为 0 用以指示 8086CPU 当前与总线连通。 s5为 1 说明 8086/8088CPU 可以响应可屏蔽中断。s4、s3 共有四个组态,用以指明当前使用的段寄存器,如表9-5 所示, 00 ES,01 SS, 10 CS, 11DS.4、NMINon-MaskableInterrupt 、INTR ( Interrupt Request) : 中断恳求信号输入引脚2 ,引入中断源向CPU 提出的中断恳求信号,高电平有效,前者为非屏蔽中断恳求,后可编
14、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结者为可屏蔽中断恳求信号.5、 RD ( Read) :读掌握输出信号引脚1,低电平有效,用以指明要执行一个对内存可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结单元或 I/O 端口的读操作,详细是读内存单元,仍是读I/O 端口,取决于M / IO 掌握信号 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6、CLK/Clock ):时钟信号输入引脚1,时钟信号的方波信号,占空比约为33% , 即 1/3 周期为高电平,2/3 周期为底电平,8086/8088 的时钟频率(又称为主频)为4.77MHz ,即从该引脚输入的时钟信号的频率为4.77MHz
15、.7、 ResetReset:复位信号输入引脚 1,高电平有效 .8088/8086CPU 要求复位信号至少维护 4 个时钟周期才能起到复位的成效,复位信号输入之后,CPU 终止当前操作,并对处理器的标志寄存器、IP、DS、 SS、ES 寄存器及指令队列进行清零操作,而将CS 设置为0FFFFH.8、READY ( Ready) : “预备好 ”状态信号输入引脚 1,高电平有效,“ Ready输”入引脚接收来自于内存单元或I/O 端口向 CPU 发来的 “预备好 ”状态信号,说明内存单元或I/O 端口已经预备好进行读写操作.该信号是和谐 CPU 与内存单元或 I/O 端口之间进行信息传送的联络
16、信号 .9、 TEST Test:测试信号输入引脚 1 ,低电平有效 ,TEST 信号与 WAIT 指令结合起来使用, CPU 执行 WAIT 指令后,处于等待状态,当TEST 引脚输入低电平常,系统脱离等待状态,连续执行被暂停执行的指令.10、 MN/MX ( Minimum/MaximumModelControl )最小 /最大模式设置信号输入引脚1 ,该输入引脚电平的高、低打算了CPU 工作在最小模式仍是最大模式,当该引脚接+5V时, CPU 工作于最小模式下,当该引脚接的时,CPU 工作于最大模式下 .11、 BHE /S7( Bus High Enable/Status) :高 8
17、位数据答应 /状态复用信号输出引脚1 ,输出 .分时输出 BHE 有效信号,表示高8 为数据线 D15 D8 上的数据有效和S7 状态信号,但 S7 未定义任何实际意义 .利用 BHE 信号和 AD0 信号,可知系统当前的操作类型,详细规定见表2-2 所示 .表 2-2BHE 和 A0 的代码组合和对应的操作可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BHEA0操作所用数据引脚可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结00从偶的址单元开头读/写一个字AD15 AD001从奇的址单元或端口读/写一个字节AD15 AD8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10从偶的址单元或端
18、口读/写一个字节AD7 AD011无效-01从奇的址开头读 /写一个字 在第一个总线周期将低8AD15 AD010位数据送到 AD15AD8 ,下一个周期将高8 位数据送到 AD7 AD0 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在 8088 系统中,该引脚为SS0 ,用来与DT / R 、 M / IO一起打算8088 芯片当前总可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结线周期的读写操作,如表2-3 所示.表 2-3 总线周期读写操作组合可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M / IODT / RSS0性能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结100中断响
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