微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)——發(fā)光二極管顯示設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　微</b></p><p><b>　　機(jī)</b></p><p><b>　　原</b></p><p><b>　　理</b></p><p><b>　　課</b></p><p

2、><b>　　程</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計(jì)</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：以8088cpu為核心設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)光二極管顯示控制電路，該電路可

3、對(duì)16個(gè)發(fā)光二極管的亮滅進(jìn)行控制，并有一個(gè)具有8個(gè)按鍵的鍵盤(pán)。</p><p>　　設(shè)計(jì)要求：畫(huà)出電路原理圖，說(shuō)明工作原理，編寫(xiě)當(dāng)任意按鍵按下后，相應(yīng)發(fā)光二極管發(fā)光的程序。</p><p><b>　　二、主要元件：</b></p><p><b>　　1.8255A簡(jiǎn)介</b></p><p>　

4、　RESET:復(fù)位輸入線(xiàn)，當(dāng)該輸入端處于高電平時(shí)，所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。CS:片選信號(hào)線(xiàn)，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，表示芯片被選中，允許8255與CPU進(jìn)行通訊。 RD:讀信號(hào)線(xiàn)，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，允許8255通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。WR:寫(xiě)入信號(hào)，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫(xiě)入8255。D0～D7:三態(tài)雙

5、向數(shù)據(jù)總線(xiàn)，8255與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道，當(dāng)CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時(shí)，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)８位數(shù)據(jù)的讀/寫(xiě)操作，控制字和狀態(tài)信息也通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)傳送。PA0～PA7:端口A輸入輸出線(xiàn)，一個(gè)８位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個(gè)８位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器。PB0～PB7:端口B輸入輸出線(xiàn)，一個(gè)８位的I/O鎖存器， 一個(gè)８位的輸入輸出緩沖器。PC0～PC7:端口C輸入輸出線(xiàn)，一個(gè)８位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器， 一個(gè)８位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口C可以通過(guò)工作

6、方式設(shè)定而分成２個(gè)４位的端口， 每個(gè)４位的端口包含一個(gè)４位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號(hào)輸入或狀</p><p>　　A1、A0:端口地址總線(xiàn)，8255中有端口A、B、C和一個(gè)內(nèi)部控制字寄存器，共４個(gè)端口，由A0、A1輸入地址信號(hào)來(lái)尋址</p><p>　　2.8088cpu總線(xiàn)形成原理：</p><p>　　1979年，INTEL公司推出

7、了8088芯片，它仍舊是屬于16位微處理器，內(nèi)含29000個(gè)晶體管，時(shí)鐘頻率為4.77MHz，地址總線(xiàn)為20位，可使用1MB內(nèi)存。8088內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(xiàn)都是16位，外部數(shù)據(jù)總線(xiàn)是8位，而它的兄弟8086是16位。</p><p>　　在最大模式下，需要用外加電路來(lái)對(duì)CPU發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行變換和組合，以得到對(duì)存儲(chǔ)器和I/O端口的讀/寫(xiě)信號(hào)和對(duì)鎖存器8282及對(duì)總線(xiàn)收發(fā)器8286的控制信號(hào)。</p>&

8、lt;p>　　當(dāng)系統(tǒng)總線(xiàn)形成后，內(nèi)存及各種接口就可以直接與系統(tǒng)總線(xiàn)相連接，從而構(gòu)成所需微機(jī)系統(tǒng)。系統(tǒng)總線(xiàn)的作用及它們相互之間的定時(shí)關(guān)系：</p><p>　　地址線(xiàn)：A0~A19。</p><p>　　數(shù)據(jù)信號(hào)線(xiàn)：D0~D7。</p><p>　　控制信號(hào)線(xiàn)：MEMR MEMW IOR IOW 。</p><p><b>　　

9、三、設(shè)計(jì)思路：</b></p><p><b>　　1.硬件設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)題目要求輸入數(shù)據(jù)由C端口由八個(gè)鍵盤(pán)輸入，A和B端口接LED燈作為輸出，這一要求可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　輸入設(shè)備使用8個(gè)按鍵輸入，按鍵的一頭接高電平，另一頭接地，通過(guò)按鍵控制高低電平來(lái)輸入到A和B端口的相應(yīng)的位置，8個(gè)

10、按鍵分別接至8255A的PC0~PC7的8個(gè)引腳上，PA口和PB口接16個(gè)發(fā)光二極管，當(dāng)C端口輸入低電平時(shí)，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)將低電平送到A和B端口，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光。</p><p>　　由于該設(shè)計(jì)的CPU總線(xiàn)擴(kuò)展，8088工作在最大模式下，處于多處理器系統(tǒng)。其中8255A 8位數(shù)據(jù)線(xiàn)D7~D0接至8286引腳提供數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸；8255A 第7引腳GND，8255A第5引腳（RD）,第36引腳（WR）分別接至808

11、8最大模式下總線(xiàn)的第B14引腳（IOR）和第B13（IOW）。此外8088最大模式下總線(xiàn)的A15~A2經(jīng)過(guò)譯碼電路為8255A提供片選信號(hào)，配合D0~D7數(shù)據(jù)線(xiàn)對(duì)8255A進(jìn)行控制。8088最大模式下總線(xiàn)的A1，A0分別接至8255A的,A0,A1引腳。8255A工作需+5V電壓，因此8255A第26引腳（VCC）。</p><p><b>　　四 硬件設(shè)計(jì)框圖</b></p>

12、<p>　　1．總線(xiàn)與8255A端口連接部分：</p><p><b>　　2.片選設(shè)計(jì)圖</b></p><p><b>　　3．發(fā)光二極管部分</b></p><p><b>　　限流電阻R=287</b></p><p>　　4．最大模式下的8088總線(xiàn)<

13、;/p><p>　　4.實(shí)驗(yàn)電路連接圖：</p><p>　　五 .軟件方面： 流程圖：</p><p><b>　　8255端口地址：</b></p><p>　　8255A作為一個(gè)可編程器件，其絕大部分功能需要程序的支持，本設(shè)計(jì)亦不例外。要對(duì)8255A編程首先了解它的控制字和工作方式。根據(jù)

14、題目要求A端口作為輸出端口，B端口作為輸出端口，C端口輸入端口。本設(shè)計(jì)A,B，C端口工作在方式O下即基本輸入輸出方式既可滿(mǎn)足要求，因此，控制字可為10001001，用十六進(jìn)制表示為89H，假設(shè)在該系統(tǒng)中8255A的各端口地址為：A：ff00H B:ff01H C：ff02H控制口：ff03H 則相應(yīng)的匯編程序?yàn)?</p><p>　　STACK SEGMENT ；定義堆

15、棧段 </p><p>　　DW 64 DUP(?)</p><p>　　STACK ENDS</p><p>　　CODE SEGMENT ；定義代碼段</p><p>　　ASSUME CS: CODE，SS :STACK</p&g

16、t;<p>　　START: MOV AX , STACK</p><p>　　MOV SS , AX</p><p>　　MOV DX ， 0FF03H ；8255初始化</p><p>　　MOV AL ， 89H</p><p>　　OUT DX ，

17、 AL</p><p>　　MOV DX ， 0FF02H ；讀C口按鍵信息</p><p>　　WAIT: IN AL, DX </p><p>　　CMP AL, 0FFH ；判斷有無(wú)按鍵按下</p><p>　　JZ WAIT

18、 ；無(wú)按鍵按下繼續(xù)等待</p><p>　　MOV BL, AL ；</p><p>　　AA: MOV DX, 0FF00H</p><p>　　OUT DX, AL ；A口亮一燈</p><p>　　MOV BX, 0A00H

19、 ;延時(shí)程序開(kāi)始</p><p>　　CC: MOV CX, 1000H</p><p>　　NEXT: LOOP NEXT</p><p><b>　　DEC BX</b></p><p>　　JNZ CC ；延時(shí)程序結(jié)束</p><p>　　M

20、OV BL ,AL ；判斷此時(shí)是否又有按鍵按下</p><p>　　MOV DX, 0FF03H</p><p>　　IN AL, DX </p><p>　　CMP AL, 0FFH</p><p>　　JNZ AA ；判斷結(jié)束

21、 </p><p>　　ROL AL ， 1</p><p><b>　　JC AA</b></p><p>　　BB: MOV DX, 0FF01H </p><p>　　OUT DX, BL

22、 ；B口亮燈</p><p>　　MOV BX, 0A00H ;延時(shí)開(kāi)始</p><p>　　CC: MOV CX, 1000H</p><p>　　NEXT: LOOP NEXT</p><p><b>　　DEC BX</b></p>

23、<p>　　JNZ CC ；延時(shí)結(jié)束</p><p>　　MOV BL, AL ；判斷此時(shí)是否有按鍵按下</p><p>　　MOV DX, 0FF03H</p><p>　　IN AL, DX</p><p>　　CMP AL, 0FFH</p&g

24、t;<p>　　JNZ AA ；判斷結(jié)束</p><p>　　MOV AL , BL</p><p>　　ROL AL 1</p><p><b>　　JC BB</b></p><p><b>　　JMP AA</b></p>&

25、lt;p>　　MOV AH,4CH</p><p><b>　　INT 21H</b></p><p>　　CODE ENDS</p><p>　　END START</p><p><b>　　六、設(shè)計(jì)心得：</b></p><p>　　這次設(shè)計(jì)任務(wù)不僅要求我們掌

26、握硬件和軟件方面的運(yùn)用，還要求我們對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)思路有緊密的考慮，這使我們的理論和實(shí)踐能力都有了一定程度的提升。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們對(duì)8255的控制字，初始化和工作方式有了更深的了解。本設(shè)計(jì)還要求我們掌握的一些實(shí)際應(yīng)用功能，因?yàn)榇嗽O(shè)計(jì)的另一個(gè)重要部分是8255A與總線(xiàn)的連接問(wèn)題。</p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們成員們精誠(chéng)配合，查閱了一些相關(guān)的資料，得到了老師和同學(xué)們的幫助，無(wú)論在理論和實(shí)踐能力都得到了很大鍛

27、煉。但仍會(huì)有設(shè)計(jì)不當(dāng)之處。還請(qǐng)老師指正。</p><p><b>　　七、參考文件</b></p><p>　　1、馮博琴主編，微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)，第一版，北京：清華大學(xué)出版社，2005</p><p>　　王遠(yuǎn)主編，模擬電子技術(shù)，第二版，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999</p><p>　　閻石主編，數(shù)字電子技術(shù)基