匯編語言八路搶答器設計

1、微機原理與接口技術(shù)課程設計報告2015-2016學年第二學期設計題目:小組成員:所學專業(yè):指導教師:完成時間:一、課程設計目的4二、課程設計要求4二、系統(tǒng)功能4四、總體設計4基本工作原理41.1可編程并行接口接口芯片8255A控制字要求41.2可編程定時器/計數(shù)器8253控制字要求5硬件總體設計52.1系統(tǒng)總成方案5內(nèi)存單元編址51. 鍵盤、揚聲器及顯示功能的定義55硬件原理框圖6原理連線圖65軟件總體設計6五、硬件設計錯誤!未定義書簽。六、軟件設計8七、調(diào)試過程21八、系統(tǒng)操作說明21九、總結(jié)22十、參考文獻22八路搶答器設計一、設計目的1、掌握微機系統(tǒng)的開發(fā)步驟；2、掌握搶答器控制編程方法

2、和芯片8255、8253的邏輯功能、鍵盤中斷及使用方法和數(shù)碼管的用法；3、掌握一定的匯編語言知識，培養(yǎng)自己的動手操作能力。4、學習程序設計的基本思路和方法。因此，本次設計要求對微機原理的理論知識，8255A,8253,鍵盤顯示區(qū)的工作方式、工作原理熟練掌握。二、設計要求當按開始鍵，綠燈亮后，選手搶答，1-8號選手中先按下按鍵者，LED數(shù)碼管顯示其選手號碼（后按下無效），并進行聲光報警黃燈亮提示。當按開始鍵未按下時，如果有選手搶答，LED數(shù)碼管顯示其選手號碼，并進行聲光報警紅燈亮提示。二、系統(tǒng)功能一個具有8路搶答的搶答器，利用并行接口和開關(guān)鍵。鍵盤上數(shù)字鍵1-8代表搶答按鈕，當某個邏輯開關(guān)閉合時

3、開始鍵按下未按起時，相當丁搶答按鈕按下，此時在七段數(shù)碼管上將其號碼顯示出來，并使喇叭響一聲或者以發(fā)光二極管代替。1. 四、總體設計基本工作原理當按開始鍵按下時，綠燈亮后，選手才可搶答，否則違規(guī)。假設搶答成功，LED顯示器顯示選手號碼，黃燈亮，揚聲器鳴叫；假設搶答違規(guī)未按下開始鍵，LED顯示器顯示違規(guī)選手號碼，紅燈亮，揚聲器報警。1.1可編程并行接口接口芯片8255A控制字要求1、B口工作在方式0,做為輸出端口，經(jīng)驅(qū)動器1連接LED顯示器PB7PB0依次對應連接LED顯示器的dp、g、f、e、d、c、b、a七段數(shù)碼管管腳；2、C口也必須工作在方式0,高4位做輸入端口本次設計中只用PC4PC5,分

4、別用于連接復位鍵和開始鍵，低4位做輸出端口PC3PC0經(jīng)驅(qū)動器2后PCIPC2PC3分別用于連接黃、紅、綠三個發(fā)光二極管，PC0連接到8253的GATE儡，以控制方式1的計數(shù)。1.2可編程定時器/計數(shù)器8253控制字要求1、方式0:操作類型為先讀寫低字節(jié)再讀寫高字節(jié)，工作在方式3即方波發(fā)生器，計數(shù)格式為BCL®，計數(shù)初值為0。2、方式1:操作類型為先讀寫低字節(jié)再讀寫高字節(jié)，工作在方式1即可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，計數(shù)格式為BC況，計數(shù)初值為0。3、方式2:操作類型為先讀寫低字節(jié)再讀寫高字節(jié)，工作在方式3即方波發(fā)生器，計數(shù)格式為BCL®，計數(shù)初值為0。2. 硬件總體設計2.1系

5、統(tǒng)總成方案該競賽搶答器所要器件：可編程并行接口接口芯片8255、可編程定時器/計數(shù)器8253,三個一樣的驅(qū)動器，黃、紅、綠三個發(fā)光二極管，十三個電阻，一個8輸入與非門，一個非門，一個揚聲器，一個LED顯示器，10個按鍵。2.2內(nèi)存單元編址1可編程并行接口接口芯片8255A的端口地址為60K61K62K63H(2) 可編程定時器/計數(shù)器8253的端口地址為40HK41HK42HK43H特殊鍵中斷號為2A-36,對應地址為00A8-00DB本實驗用到數(shù)字鍵1-8，對應的ASCII為31H-38HLED顯示器1-8對應的十六進制是：3. 06H,5BH,4FH,66H,6DH,7CH,07H,7FH

6、鍵盤、揚聲器及顯示功能的定義一個開始鍵一個復位鍵，另外8個數(shù)字鍵用做8位選手的搶答按鍵。揚聲器用與黃、紅、綠三個發(fā)光二極管配合使用，黃燈亮揚聲器鳴叫表示搶答成功，紅燈亮揚聲報警表示搶答違規(guī)報警，綠燈亮揚聲器不鳴則表示主持人已按下開始鍵。LED顯示器顯示的內(nèi)容與選手號對應，搶答成功或違規(guī)都要顯示。4. 原理圖硬件原理框圖4.2原理連線圖4.3軟件總體設計主程序流程圖:設置置皿曲客肥柄植值標粽想植值對82598255255253海翔翊船化NY關(guān)閉LED顯示器點是綠燈置標志位值為FFH使IF=1開放中斷檢測復位鍵是否按下Y檢測復位鍵是否彈NN關(guān)閉LED顯示器、指示燈1. 五、硬件設計可編程并行接口接

7、口芯片8255A的工作方式8255A具有三個獨立的輸入/輸出端口，每個端口的并行數(shù)據(jù)寬度為8位。三個端口分別為A端口，B端口，C端口，可分別與不同的外設進行數(shù)據(jù)交換，也可聯(lián)合使用，在中斷方式下實現(xiàn)CPS外設問的數(shù)據(jù)傳遞。8255A提供方式0,方式1,方式2三種工作方式供選擇。2. 可編程定時器/計數(shù)器8253的工作方式1方式0:操作類型為先讀寫低字節(jié)再讀寫高字節(jié)，工作在方式3即方波發(fā)生器，計數(shù)格式為BC況，計數(shù)初值為0。2方式1:操作類型為先讀寫低字節(jié)再讀寫高字節(jié)，工作在方式1即可重觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，計數(shù)格式為BC況，計數(shù)初值為0。3方式2:操作類型為先讀寫低字節(jié)再讀寫高字節(jié)，工作在方式3即

8、方波發(fā)生器，計數(shù)格式為BC況，計數(shù)初值為0。六、軟件設計DATASEGMENTBZDB00HDATAENDSCODESEGMENTASSUMEDS:DATA,CS:CODESTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX；8255A初始化MOVAL,88H;置8255A工作方式OUT63H,ALXORAL,AL;B口、C口初始化OUT61H,ALOUT62H,AL;8253初始化MOVAL,37HOUT43H,ALMOVAL,00HOUT40H,ALMOVAL,40HOUT40H,ALMOVAL,73HOUT43H,ALMOVAL,00H;置8253方式0控制字;置8253方式0計數(shù)初值為40

9、00;置8253方式1控制字;置8253方式1計數(shù)初值為3000OUT41H,ALMOVAL,30HOUT41H,ALMOVAL,0B7H;置8253方式2控制字OUT43H,ALMOVAL,00HOUT42H,ALMOVAL,00H;置8253方式2計數(shù)初值為0OUT42H,AL；中斷設置MOVAX,0000HMOVDS,AX;MOVBX,0457HMOVAL,31HMOVCX,8LOP4:MOVBX,ALINCBXINCALLOOPLOP4MOVAX,OFFSETKKK1MOV00A8,AXMOVAX,0000HMOV00AA,AXMOVAX,OFFSETKKK2MOV00AC,AXMOV

10、AX,0000HMOV00AE,AXMOVAX,OFFSETKKK3MOV00B0,AXMOVAX,0000HMOV00B2,AXMOVAX,OFFSETKKK4MOV00B4,AXMOVAX,0000HMOV00B6,AXMOVAX,OFFSETKKK5MOV00B8,AXMOVAX,0000HMOV00BA,AXMOVAX,OFFSETKKK6MOV00BC,AXMOVAX,0000HMOV00BE,AXMOVAX,OFFSETKKK7MOV00C0,AXMOVAX,0000HMOV00C2,AXMOVAX,OFFSETKKK8MOV00C4,AXMOVAX,0000HMOV00C6,AX

11、STI;使IF置1,開放可屏蔽中斷;主循環(huán)LOPM:INAL,62H；檢測開始鍵TESTAL,20H;檢測C口的PC5端JZLOP2;開始鍵未按下即PC5=0,則跳轉(zhuǎn)檢測;復位鍵INAL,62H;檢測開始鍵是否已經(jīng)彈起，即PC5=0TESTAL,20HJNZLOP1;開始鍵沒有彈起再重新檢測MOVAL,00H;關(guān)LED顯示器OUT61H,AL;送到B口MOVAL,08H;綠幻是OUT62H,AL;送到C口MOVBZ,0FFH;置標志STIINAL,62H;檢測復位鍵TESTAL,10H;檢測C口的PC4端JZLOPM;復位鍵未按下即PC4=0,則跳LOP1:LOP2:轉(zhuǎn)再檢；測開始鍵LOP3:

12、INAL,62H；檢測復位鍵是否彈起，即PC4=0TESTAL,10HJNZLOP3MOVAL,00HOUT61H,ALOUT62H,ALMOVBZ,00HSTIJMPLOPM；中斷服務子程序KKK1:PUSHAXPUSHBXPUSHDXPUSHDSCLI；位鍵沒有彈起，則重新檢測;關(guān)LED顯示器、指標燈；活標志；保護現(xiàn)場；并使本次中斷壓入堆棧中的IF=0MOVAL,06HOUT61H,ALCALLPUBLICPOPDS;恢復現(xiàn)場POPDXPOPBXPOPAXIRETKKK2:PUSHAX;保護現(xiàn)場PUSHBXPUSHDXPUSHDSCLI;并使本次中斷壓入堆棧中的IF=0MOVAL,5BHO

13、UT61H,ALCALLPUBLICPOPDS;恢復現(xiàn)場POPDXPOPBXPOPAXIRETKKK3:PUSHAX；保護現(xiàn)場PUSHBXPUSHDXPUSHDSCLIMOVAL,4FHOUT61H,ALCALLPUBLICPOPDSPOPDXPOPBXPOPAXIRETKKK4:PUSHAXPUSHBXPUSHDXPUSHDSCLI;并使本次中斷壓入堆棧中的IF=0;恢復現(xiàn)場;保護現(xiàn)場;并使本次中斷壓入堆棧中的IF=0MOVAL,66HOUT61H,ALCALLPUBLICPOPDS；恢復現(xiàn)場POPDXPOPBXPOPAXIRETKKK5:PUSHAX；保護現(xiàn)場PUSHBXPUSHDXPUS

14、HDSCLI;并使本次中斷壓入堆棧中的IF=0MOVAL,6DHOUT61H,ALCALLPUBLICPOPDS;恢復現(xiàn)場POPDXPOPBXPOPAXIRETKKK6:PUSHAX；保護現(xiàn)場PUSHBXPUSHDXPUSHDSCLI；并使本次中斷壓入堆棧中的IF=0MOVAL,7CHOUT61H,ALCALLPUBLICPOPDS;恢復現(xiàn)場POPDXPOPBXPOPAXIRETKKK7:PUSHAX;保護現(xiàn)場PUSHBXPUSHDXPUSHDSCLI;并使本次中斷壓入堆棧中的MOVAL,07HOUT61H,ALCALLPUBLICPOPDS;恢復現(xiàn)場POPDXPOPBXPOPAXIRETKK

15、K8:PUSHAX;保護現(xiàn)場PUSHBXPUSHDXPUSHDSCLI;并使本次中斷壓入堆棧中的IF=0IF=0MOVAL,7FHOUT61H,ALCALLPUBLICPOPDSPOPDXPOPBXPOPAXIRETPUBLIC:TESTBZ,0FFHJZLOP5MOVAL,00HOUT42H,ALMOVAL,10HOUT42H,ALMOVAL,03HOUT62H,ALJMPKKKLOP5:MOVAL,00HOUT42H,AL;恢復現(xiàn)場;判斷標志位是否為FFH;置8253方式2計數(shù)值;黃燈亮，搶答成功;置8253方式2計數(shù)值MOVAL,20HOUT42H,ALMOVAL,05H；紅燈亮，搶答違

16、規(guī)OUT62H,ALKKK:MOVAL,20H;中斷結(jié)束；防止中斷重復響應OUT20H,ALCODEENDSENDSTART七、調(diào)試過程1在剛開始編程時，各種功能大部分是由主程序來完成的。由于主程序過于復雜，可讀性不高。使得在以后的程序的調(diào)試中遇到了很大的麻煩。后來把主程序的部分功能轉(zhuǎn)化成子程序來實現(xiàn)，并在一些重要的地方增加了注釋，使的程序的可讀性大大加強。調(diào)試也變的比較簡單了。到此基本解決了第一個問題。2在編程時，子程序的調(diào)試也是相當重要，由于子程序不可防止的使用AXBXCXDX通用寄存器一個或幾個。使得原主程序中的通用寄存器的內(nèi)容很容易被覆蓋，對子程序中所有的通用寄存器出入棧即可以防止上訴

17、的問題，不用考慮使用的是哪幾個寄存器，使用起來乂比較簡單方便。所以至此這個問題也已基本解決。3調(diào)試是一個復雜煩瑣而漫長的過程。在調(diào)試的過程中一定要耐下心來去做，否則一旦出現(xiàn)煩躁的心里，就會事倍功半，適得其反。在本次設計中出現(xiàn)的主要問題即如上所述，解決方法也如上所述，在今后的軟件調(diào)試過程中更應注意如上問題。八、系統(tǒng)操作說明比賽開始，在主持人按下開始鍵，綠燈亮后，選手才可開始搶答，否則違規(guī)。假設選手搶答成功，LED顯示器顯示選手號碼，揚聲器鳴叫。假設選手搶答違規(guī)主持人未按開始鍵,LED顯示器顯示違規(guī)選手號碼，紅燈亮，揚聲器報警。假設系統(tǒng)提示某號選手搶答違規(guī),主持人仍未按開始鍵,此時該號選手乂按下?lián)?/p>

18、答鍵，LED顯示器顯示該選手的號碼。本系統(tǒng)開機后，假設主持人既未按復位鍵乂未按開始鍵，此時有選手按下?lián)尨疰I，系統(tǒng)提示紅燈亮，并報警。注：1、搶答成功，置8253方式2計數(shù)值為1000,揚聲器的鳴叫聲音頻率為1MHz/1000=1KHz2、搶答失敗，置8253方式2計數(shù)值為2000,揚聲器的鳴叫聲音頻率為1MHz/2000=0.5KHz3、揚聲器鳴叫或報警的時間為12s。九、課程設計總結(jié)及體會這次實驗是一個綜合性實驗，通過這次實驗，使我們將以前我們所學習到的芯片知識綜合應用到這個實驗上，從結(jié)構(gòu)、功能、用法上都有了全面的認識，并基本到達了能夠通過我們小組的討論完成從構(gòu)思到設計最后到調(diào)試的整個過程，雖然其中遇到了很多困難阻力，從開始到整個完成，但我們還是堅持了下來，所有的努力換回了成功的喜悅。下面就說說實驗中的一些問題以及一些體會：實驗的初期，由于對整個的電路還不能從整體把握，只能從實驗書上的實驗要求出發(fā)，結(jié)合查找到的資料提出解決方案。最大的體會是團隊的力量，幾乎所有的設計都是在我們的討論中“誕生”的，盡管每個人的想法不一樣，但聚到一起后就會激發(fā)出更多的想