微机原理课程设计——发光二极管显示设计电路设计.doc
微机原理课程设计一、设计题目：设计内容：以8088cpu为核心设计一个发光二极管显示控制电路，该电路可对16个发光二极管的亮灭进行控制，并有一个具有8个按键的键盘。设计要求：画出电路原理图，说明工作原理，编写当任意按键按下后，相应发光二极管发光的程序。二、主要元件：1.8255A简介RESET:复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。CS:片选信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯。 RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许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。WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许CPU将数据或控制字写入8255。D0D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。PA0PA7:端口A输入输出线，一个位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个位的数据输入锁存器。PB0PB7:端口B输入输出线，一个位的I/O锁存器， 一个位的输入输出缓冲器。PC0PC7:端口C输入输出线，一个位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个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个位的端口， 每个位的端口包含一个位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输入或状态信号输入端口。A1、A0:端口地址总线，8255中有端口A、B、C和一个内部控制字寄存器，共个端口，由A0、A1输入地址信号来寻址2.8088cpu总线形成原理：1979年，INTEL公司推出了8088芯片，它仍旧是属于16位微处理器，内含29000个晶体管，时钟频率为4.77MHz，地址总线为20位，可使用1MB内存。8088内部数据总线都是16位，外部数据总线是8位，而它的兄弟8086是16位。在最大模式下，需要用外加电路来对CPU发出的控制信号进行变换和组合，以得到对存储器和I/O端口的读/写信号和对锁存器8282及对总线收发器8286的控制信号。 当系统总线形成后，内存及各种接口就可以直接与系统总线相连接，从而构成所需微机系统。系统总线的作用及它们相互之间的定时关系： 地址线：A0A19。 数据信号线：D0D7。 控制信号线：MEMR MEMW IOR IOW 。三、设计思路：1.硬件设计：本设计题目要求输入数据由C端口由八个键盘输入，A和B端口接LED灯作为输出，这一要求可以通过编程实现。输入设备使用8个按键输入，按键的一头接高电平，另一头接地，通过按键控制高低电平来输入到A和B端口的相应的位置，8个按键分别接至8255A的PC0PC7的8个引脚上，PA口和PB口接16个发光二极管，当C端口输入低电平时，通过编程实现将低电平送到A和B端口，驱动发光二极管发光。由于该设计的CPU总线扩展，8088工作在最大模式下，处于多处理器系统。其中8255A 8位数据线D7D0接至8286引脚提供数据信号传输；8255A 第7引脚GND，8255A第5引脚（RD）,第36引脚（WR）分别接至8088最大模式下总线的第B14引脚（IOR）和第B13（IOW）。此外8088最大模式下总线的A15A2经过译码电路为8255A提供片选信号，配合D0D7数据线对8255A进行控制。8088最大模式下总线的A1，A0分别接至8255A的,A0,A1引脚。8255A工作需+5V电压，因此8255A第26引脚（VCC）。四 硬件设计框图1总线与8255A端口连接部分： 2.片选设计图3发光二极管部分限流电阻R=2874最大模式下的8088总线4.实验电路连接图： 五 .软件方面： 流程图： 8255端口地址：寄 存 器编 址 A口0FF00H B口 0FF01H C口 0FF02H 控制寄存器 0FF03H8255A作为一个可编程器件，其绝大部分功能需要程序的支持，本设计亦不例外。要对8255A编程首先了解它的控制字和工作方式。根据题目要求A端口作为输出端口，B端口作为输出端口，C端口输入端口。本设计A,B，C端口工作在方式O下即基本输入输出方式既可满足要求，因此，控制字可为10001001，用十六进制表示为89H，假设在该系统中8255A的各端口地址为：A：ff00H B:ff01H C：ff02H控制口：ff03H 则相应的汇编程序为;STACK SEGMENT ；定义堆栈段 DW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENT ；定义代码段ASSUME CS: CODE，SS :STACKSTART: MOV AX , STACKMOV SS , AXMOV DX ， 0FF03H ；8255初始化 MOV AL ， 89H OUT DX ， AL MOV DX ， 0FF02H ；读C口按键信息WAIT: IN AL, DX CMP AL, 0FFH ；判断有无按键按下 JZ WAIT ；无按键按下继续等待MOV BL, AL ；AA: MOV DX, 0FF00H OUT DX, AL ；A口亮一灯 MOV BX, 0A00H ;延时程序开始 CC: MOV CX, 1000HNEXT: LOOP NEXT DEC BX JNZ CC ；延时程序结束 MOV BL ,AL ；判断此时是否又有按键按下MOV DX, 0FF03H IN AL, DX CMP AL, 0FFH JNZ AA ；判断结束 ROL AL ， 1 JC AABB: MOV DX, 0FF01H OUT DX, BL ；B口亮灯MOV BX, 0A00H ;延时开始CC: MOV CX, 1000HNEXT: LOOP NEXT DEC BX JNZ CC ；延时结束MOV BL, AL ；判断此时是否有按键按下 MOV DX, 0FF03H IN AL, DX CMP AL, 0FFH JNZ AA ；判断结束MOV AL , BLROL AL 1JC BBJMP AAMOV AH,4CHINT 21HCODE ENDSEND START六、设计心得：这次设计任务不仅要求我们掌握硬件和软件方面的运用，还要求我们对整个设计思路有紧密的考虑，这使我们的理论和实践能力都有了一定程度的提升。在设计过程中，我们对8255的控制字，初始化和工作方式有了更深的了解。本设计还要求我们掌握的一些实际应用功能，因为此设计的另一个重要部分是8255A与总线的连接问题。在整个设计过程中，我们成员们精诚配合，查阅了一些相关的资料，得到了老师和同学们的帮助，无论在理论和实践能力都得到了很大锻炼。但仍会有设计不当之处。还请老师指正。七、参考文件1、冯博琴主编，微型计算机原理与接口技术，第一版，北京：清华大学出版社，20052、 王远主编，模拟电子技术，第二版，北京：机械工业出版社，19993、 阎石主编，数字电子技术基础，第四版，北京：高等教育出版社，19984、尹建华主编，微型计算机原理与接口技术，第二版，北京：高等教育出版社，2008
