微机原理课设:可控制霓虹灯.doc
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1、微机原理与接口技术课程设计题 目: 可控制霓虹灯 班 级: 电气本151 小组组长: 徐 明(2015040104) 小组成员: 王军三 (2015040107) 黄国涛 (2015040108) 刘飞鸿 (2015040113) 指导教师: 刘微 日 期: 2017年10月11日 齐齐哈尔工程学院机电工程系一、设计可控制霓虹灯目的及意义霓虹灯其设计目的主要为: (1) 进一步熟悉8255A并行接口的基本工作原理 (2) 运用CES-86通用微机实验装置,了解键盘的基本结构,学会编写程序. (3) 在熟悉了小键盘的基础上,加上LED发光二极管的使用设计出绚丽闪耀的霓虹灯.本课程设计是自动化专业
2、学生的一次较全面的的设计训练,是配合“微机与接口技术”课堂教学的最后一个重要的实践教学环节,它将起到巩固课堂和书本上所学的知识、加强综合能力、提高系统设计水平、启发创新思想的作用。霓虹灯的意义:随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣与发展,大中小城市都在进行亮化工程。企业为发展自己的形象和产品,一般都会采用通过霓虹灯广告屏这种广告手法,所以当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告随处可见,一种是采用霓虹灯管做成的各种形状和多种彩色的灯管,另一种为日光灯管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果,大部分是采用霓虹灯。这就涉及到如何去控制霓虹灯的亮灭、闪烁时间及
3、流动方向等诸多控制问题,如何去快捷、可靠、简单的去控制,成为人们考虑的重点。当然,虽然程序最后达到了预期控制要求,但是由于实际情况和理想情况存在差距,我知道还有很多地方有待改进,同时我还是个初学者,各方面肯定存在不足,如果老师发现了缺陷之处,请指出,我们一定会虚心接受。二、总体方案(一)概述本次课程设计中所使用的芯片8255A(如右图)是Intel公司采用CHMOS工艺生产的一种高性能通用可编程输入/输出并行接口芯片,可以方便地应用在Intel系列微处理器系统中。(二)芯片介绍1.8255A的内部结构 8255A是40引脚双列直插式芯片,片内有A,B,C三个8位I/O端口,可提供24条可编程的
4、输入/输出端口线。它的内部结构由三部分电路组成:把他用线路与8086CPU的接口电路、内部控制逻辑电路和与外设连接的输入/输出接口电路。 图12.8086内部介绍8086 CPU 中寄存器总共为 14 个,且均为 16 位 。即 AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI,IP,FLAG,CS,DS,SS,ES 共 14 个。而这 14 个寄存器按照一定方式又分为了通用寄存器,控制寄存器和段寄存器。3.与CPU的接口电路(1)与CPU的接口电路由数据总线缓冲器和读/写控制逻辑组成。数据总线缓冲器是一个三态、双向、8位寄存器,8条数据线D7D0与系统数据总线连接,构成CPU与8255A之间信
5、息传送的通道,CPU通过执行输出指令向8255A写入控制命令或往外设传送数据,通过执行输入指令读取外设输入的数据。读写控制逻辑电路用来接收CPU系统总线的读信号RD,写信号WR,片选择信号CS,端口选择信号A和复位信号RESET,用于控制8255A内部寄存器的读写操作和复位操作。(2)内部控制逻辑电路内部控制逻辑包括A组控制与B组控制两部分。A组控制寄存器用来控制A口PA7PA0和C口的高四位PC7PC4;B组控制寄存器用来控制B口PB7PB0和低四位PC3PC0。它们接收CPU发送来的控制命令,对A,B,C3个端口的输入/输出方式进行控制。(3)输入输出接口电路 8255A片内有A,B,C3
6、个8位并行端口,A口和B口分别有1个8位的数据输出锁存/缓冲器和1个8位数据输入锁存器,C口有一个8位数据输出锁存/缓冲器,用于存放CPU与外部设备交换的数据。 对于8255A的3个数据端口和1个控制端口,数据端口既可以写入数据也可以读出数据,控制端口只能写入命令而不能读出,读、写控制信号(RD,WR)和端口选择信号(CS,A1,A0)的状态组合可以实现A,B,C3个端口和控制端口的读写操作。8255A的端口分配及读写功能见下表:CS WR RDA1 A0 功 能0 0 10 0数据写入A口0 0 10 1数据写入B口0 0 11 0 数据写入C口0 0 11 1命令写入控制寄存器0 1 00
7、 0读出A口数据0 1 00 1读出B口数据0 1 01 0读出C口数据0 1 01 1非法操作图23.引脚信号 8255A的引脚如下图示,分为数据线、地址线、读写控制线、输入/输出端口线和电源线。 D7D0:三态、双向数据线,与数据总线连接,用来传送数据。 CS:片选信号线,低电平有效时,芯片被选中。 A1,A0:地址线,用来选择内部端口。 RD:读出信号线,低电平有效时,允许数据读出。WR:写入信号线,低电平有效时,允许数据写入。RESET:复位信号线,高电平有效时,将所有内部寄存器(包括控制寄存器)清0。PA7PA0:A口输入/输出信号线。PB7PB0:B口输入/输出信号线。PC7PC0
8、:C口输入/输出信号线。VCC:+5V电源。GND:电源地线。4.8255A的工作方式及初始化编程8255A有三种工作方式:基本输入/输出方式,单向选通输入/输出方式和双向选通输入/输出方式。(1)方式0:基本输入输出方式方式0是8255A的基本输入输出方式,其基本特点是与外部传送数据时,不需要设置专用的信号联络(应答)信号,可以无条件的直接进行I/O端口传送。A,B,C三个端口都可以工作在方式0。A口和B口工作在方式0时,只能设置以8位数据格式输入输出;C口工作在方式0时,可以将高4位和低4位分别设置为数据输入或数据输出方式。方式0常用于与外设无条件数据传送或查询方式数据传送。(2) 方式1
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