微型计算机原理与接口技术课程设计兵乓球比赛.docx

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1、河南理工大学计算机科学与技术学院课程设计报告2023 2023 学年第 2 学期课程名称 微机原理与接口技术课程设计设计题目 兵乓球竞赛学生姓名 陈闯学号 311109010209专业班级 计算机科学与技术 2 班指导教师 李长青2023年 3 月 6 日名目一、设计题目21.1 设计的题目：2二、设计要求与目的22.1 设计的要求：22.2 设计的目的2三、设计方案23.1 设计原理23.2 设计思路33.2.1 提出方案33.2.2 方案论证3四、原理分析4五、硬件设计5六、软件分析66.1 软件流程66.2 源程序：7七、总结与展望14八、参考文献1510一、设计题目1.1 设计的题目：

2、兵乓球竞赛。二、设计要求与目的2.1 设计的要求：用 8 个 LED 发光管4 红 4 绿的来回滚动显示模拟打乒乓球时，乒乓球在两边球台上的来回运动。竞赛双方用按按钮双方各用一个按钮的方法来模拟发球与接球，即发球方按动其掌握的按钮，球从发球方一侧向对方运动LED 发光管从发球方到对方逐个点亮，滚动显示。当球运动至接球方时，接球方马上按动其掌握的按钮，“击球”使球“弹回”发球方一侧。如此周而复始，直至在规定的击球时间内有一方未能完成击球动作，从而对方得一分；然后连续竞赛。竞赛规章可参照一般的乒乓球竞赛。2.2 设计的目的：通过课程设计及争论论文，使学生对计算机系统尤其对计算机硬件系统有更深入的理

3、解，并具有较简洁的计算机应用的设计力量。三、设计方案3.1 设计原理依据课程设计任务书的内容与要求，要实现模拟打乒乓球的运动过程，首先使竞赛开头，假定甲先发球，小球向乙方向运动，然后乙挥拍击球将球打回，小球向甲方向运动，如此循环，当某一方击球失误过早或是超时击球，则为对方加分，最终将比分显示出来。3.2 设计思路编写汇编语言程序，并结合 AEDK 试验箱上的相关芯片设计电路，实现模拟打乒乓球的过程开头，挥拍，球移动，加分，显示分数等功能。3.2.1 提出方案用 8255A 的 A 口作为输出端，分别与机箱上的 8 个小灯相连，向 A 口输出一个值，使相应的一个小灯亮，然后利用循环左移和右移发光

4、的小灯来模拟实现乒乓球的实际运动轨迹。每当小灯亮时，就检测有无键按下，假设无键按下，小灯连续移动并连续检测有无键按下；假设有键按下并且键码值等于所按下的对应 键，则读出 8255A 的 A 口的值，看其是否等于小球到达正确位置时对应的值，假设相等小球自动返回，假设不等则调用加分程序，为对方加分。设置适当大小的缓冲区，将全部竞赛的比分放在此缓冲区内，利用 8279A将比分输出显示在 LED 上分两局部：1每局的比分 2竞赛的局分。3.2.2 方案论证利用 8279A 芯片的键盘输入来实现竞赛开头和甲、乙的挥拍F 键为开头键， 0 键为甲，7 键为乙，用 8279A 的 LED 显示来实现比分的显

5、示。利用 8255A 的 A口作为输出来模拟小球的运动状况，假定甲先发球，为其设置一个初始值，低电平灯亮，使最左边的灯亮，调用循环右移程序，小灯依次向右亮，按下7 键，推断是否是在小球到达最右边时按下的，假设是，调用循环左移程序，小灯依次 向左亮，假设乙击球提前或是超时，则给对方加分，同理循环下去。甲和乙的比 分放在不同缓冲区内累加，当有一方得分满 11 分时，总局比分加一，此时竞赛中止，再次按下开头键后，单局比分清零，总局分不变，另一方发球，重积分。经实际连线操作，所得现象与预期的相全都，方案成功。四、原理分析18253 定时器选用方式 0，实现定时功能。两个七段数码管要实现连续显示，必需每

6、隔 510ms 刷一次，而灯移动速度为 300500ms。设定定时周期为5ms，当计数停顿，8253 输出高电寻常，分别显示比分的高位和低位。经过肯定数量的定时周期后，再进展灯移动的操作。28255 并行接口 A 口 B 口分别用来掌握 LED 流水灯及数码管的显示，C 口则用于读入各开关状态及输出数码管片选信号。3. 单脉冲开关模拟击球，当 8255 读入脉冲信号为高电寻常，通过推断灯当前移动方向和击球者，来确定灯下一次的移动方向。4. LED 流水灯表示乒乓球移动，灯每次移动应留有足够的时间给操作者拨动调速开关，或按下脉冲开关。5. 七段数码管与竞赛同步显示比分，显示 0f 相应的 16

7、进制掌握数为0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x7b,0x71。五、硬件设计六、软件分析6.1 软件流程6.2 源程序：程序源代码如下：含注解/-/File Name:Version: Created By:table tennis.cpp1.0 标准版枫飞/Created date:01/12/2023/Description:实现可记分、推断胜败，可速度调整的乒乓球对打/-#include #include #include #include #include“ApiEx.h“#pr

8、agma comment(lib,“ApiEx.lib“)intpa=0x280;intpb=0x281;intpc=0x282;intpn1=0x283;intp0=0x288;intp1=0x289;intp2=0x28a;intpn2=0x28b;ints16=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x 39,0x5e,0x7b,0x71;/0123456789abc defvoid leddic(unsigned char &led, int f)/灯移动函数int x=led;if(f=0) x=x/2

9、;/假设方向向右，灯向右移动一个else if(f=1) x=x*2;/假设方向向左，灯向左移动一个else printf(“Error!“);led=x;void speed(int &s)/球速掌握，从 8255C 口读入开关状态，/假设为高电平，调整速度为高速unsigned char data; int x;PortReadByte(pc,&data); x=data;x=x&4;if(x=0) s=100;/默认 5*100msif(x=1) s=60;/高速 5*60msvoid scorem(int m)/通过数码管显示比分unsigned char data; data=sm;

10、PortWriteByte(pc,0x20);/选择数码管高位PortWriteByte(pa,data);/显示甲得分void scoren(int n)unsigned char data; data=sn;PortWriteByte(pc,0x10);/选择数码管低位PortWriteByte(pa,data);/显示乙得分void start(unsigned char &led, int &f,int &s,int m,int n)/ 发球子函数unsigned char data; int x;PortWriteByte(pn2,0x57);/8253 计数器 1 初始化，低八位，

11、方式 3，掌握字 01010111BPortWriteByte(p1,0x10);/8253 计数器 1 计数初值 10 for(;1=2)|(m11)&(m-n=2)/ 推断整局竞赛的胜败printf(“此局甲获胜！重计分！nnn“); m=n=0;else if(n=11)&(n-m=2)|(n11)&(n-m=2)printf(“此局乙获胜！重计分！nnn“); m=n=0;void attack(unsigned char &led,int &s, int &f,int &m,int &n) / 击球子函数unsigned char data; int x,y;STA:printf(“

12、请发球！n“); start(led,f,s,m,n);PortWriteByte(pn2,0x51);/8253 计数器 1 初始化，低八位，方式0，掌握字 01010001BRed:PortWriteByte(pb,led); for(int i=1;i=0x10)/球靠近甲且甲击球f=0;/调整球的运动方向为向右else/球向右运动x=data; x=x&2;if(x=2)&(led=0x8)/球靠近乙且乙击球f=1;/调整球的运动方向为向左leddic(led,f); out(led,f,m,n); if(led=0x0)PortWriteByte(pb,led); goto STA;

13、goto Red;void mainunsigned char led;int f=1,s=0;/f 为灯移动方向，默认向右；s 为灯移动速度int m=0,n=0;/m 为甲得分，n 为乙得分Startup;/翻开设备PortWriteByte(pn1,0x81);/8255 初始化，A 口 B 口输出，/C 口高位输出， 低位输入， 掌握字10000001BPortWriteByte(pn2,0x27);/8253 计数器 0 初始化，高八位，方式 3，掌握字 00100111BPortWriteByte(p0,0x20);/8253 计数器 0 计数初值 2023 attack(led,

14、s,f,m,n);/调用击球子函数Cleanup;/关闭设备七、总结与展望通过这次课程设计，我对 8255A、8279A 等芯片有了更进一步的生疏，对它们的功能也有了更深的了解。通过这次课程设计，让我对上学期微机原理与接口技术的课程内容得到了具体的应用，也更加深了对这门课的理解，尤其是计算机的工作原理，计算机的数据通路和指令系统等方面。同时，通过这次试验，我对如何做硬件试验有了更进一步的感性生疏，特别是对用软件来设计硬件这一局部增加了实际操作的阅历。我体会到了用软件设计硬件的优点，人们可以把软件和硬件的特点结合起来，从而加快硬件升级的速度并降低硬件设计的本钱，并使得硬件开发更加简洁维护。突然想

15、到大学云：“知止而后有定，定而后能静，静而后能安，安而后能虑，虑而后能得。”课程设计亦不出其外。首先，知止，明确目的，明确要做出来的是怎样一个产品；然后，就有了定，有了开发的方向，有了前进的目标， 有了根本点来使自己设计不致走偏离；从而，能够静，由于不怕自己所走的方向不是自己的最终目的，由于明确了自己要做的东西到底是怎样一回事，所谓“知己知彼，百战不殆”，所以能够静心；而后，能够安，静心之后，心中无生非念，故而可以安心；而后，能够虑，由于安心之后，才能沉下来思考，安心之后，才能透过现象看本质，安心之后，才能顿悟深刻道理，安心之后，才能想象勾画出自己的流程图；最终，必定能够得，由于能够安静地沉下

16、心来覃思，能够想出画出流程图来，尽心力而为之，必定可以依据流程图上的得着自己的目的。与此同时我还要感谢教师和同学们在课设过程中对我的指导和帮助，假设没有他们的帮助，或许我的这次课设并不会这么完善。通过这次课设我也了解到自己的根底学问还很不够，所以我以后要更加努力的学习专业学问技能。八、参考文献1 龚尚福.微机原理与接口技术M.西安:西安电子科技大学出版社， 20232 王中民.微型计算机原理M .西安:西安电子科技大学出版社， 20233 葛桂平.微机原理学习与实践指导M .北京：清华大学出版社， 20234 周杰英.微机原理、汇编语言与接口技术M.北京：人民邮电出版社， 2023 5李长青，李泉溪.微型计算机原理与接口技术，中国矿业大学出版社，2023.2