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微机原理基于PROTEUS的跑马灯系统设计及仿真.doc
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微机原理基于PROTEUS的跑马灯系统设计及仿真.doc
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学 号:
课 程 设 计
题 目
基于 PROTEUS 的跑马灯系统设计及仿
真
学 院
自动化学院
专 业
自动化
班 级
姓 名
指导教师
2012
年
1
月
12
日
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任务书
- - word.zl-
- -
目 录
引 言....................................................................................................................................................1
1 总体方案论证..................................................................................................................................1
1.1 功能分析...............................................................................................................................1
1.2 系统连接图设计...................................................................................................................2
1.2.1 锁存控制电路............................................................................................................5
1.2.2 可编程并行通信接口芯片 8255A............................................................................6
2 程序流程图设计及其说明..............................................................................................................9
3 关键程序段落说明........................................................................................................................12
3.1 数据段定义.........................................................................................................................13
3.2 程序初始化.........................................................................................................................13
3.3 芯片初始化.........................................................................................................................13
3.4 初始 LED 亮灭状态............................................................................................................14
3.5 检测按键开关子程序.........................................................................................................14
3.6 延时程序片段.....................................................................................................................15
3.7 灯光变换控制.....................................................................................................................16
4 程序调试说明................................................................................................................................16
5 结果记录及分析............................................................................................................................17
心得体会...........................................................................................................................................18
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引 言
微型计算机简称微机,由于具备人脑某些功能,所有又叫做微机。是由大规
模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。它是以微处理器为根底,配以存
储器及输入输出接口电路和相应的辅助电路构成的裸机。把微型计算机集成在
一个芯片上即构成单片微型计算机。学习微机原理与接口技术,主要容包括微
型计算机体系构造、8086 微处理器和指令系统、汇编语言、设计以及微型计
算机各个组成局部,而其中很大一块就是汇编语言的学习。
汇编语言是面向机器的程序设计语言,也是利用计算机所有硬件特性并能
直接控制硬件的语言。用汇编语言编写的程序由于目标程序占用存少,运行速
度快,它有着高级语言不可替代的用途。因此,学习汇编语言是很必要的,通
过学习汇编语言可以体会它的作用。
通过本次课程设计让我们进一步深入汇编语言的学习,掌握简单的接口设
计技术,将理论知识联系实际,进一步学习微机原理与接口技术的相关知识,
为以后深入学习打下良好的根底。
1 总体方案论证
1.1 功能分析
此次课程设计的要求为,设计微型计算机最小系统,实现跑马灯的模拟显示
功能。具体要求为:
〔1〕、输入设备三个启动按钮、一个停顿按钮,输出设备为八个跑马灯;
〔2〕、三个启动按钮对应三种跑马灯显示效果,按下任意一个启动按钮,
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跑马灯显示对应的效果,按下停顿按钮那么跑马灯全部熄灭。
由上分析可知,我们的硬件的电路需要另行搭建,电路中需包含四个按钮和
八个跑马灯以及相关芯片,既有输入设备又有输出设备,经过分析可以使用芯
片 8255A 来实现输入与输出,再加上锁存地址芯片 74LS273、译码芯片
74LS154 以及相关门电路即可构本钱设计的硬件电路根底。进一步分析最终决
定用 8255A 的 A 口作为输出去控制跑马灯,B 口作为按钮信号输入,CPU 通
过接收输入信号从而发出对应命令去控制 8255A 芯片 A 口输出,从而 A 口输
出相应电平控制跑马灯有规律的亮灭。连接好硬件电路后的主要任务就是编写
相应程序,通过程序去控制和调度硬件电路的输入与输出。
1.2 系统连接图设计
8255A 是一种通过可编程并行 I/O 接口芯片。广泛用于几乎所有系列的微
机系统中,8255A 具有三个带锁存或缓冲的数据端口,可与外设并行进展数据交
换,8255A 有多种操作方式,通用性较强,可为 CPU 与外设之间提供输入/输出通
道。8255A 和各端口具有中断控制逻辑,在外设与 CPU 之间可用中断方式进展
信息交换,使用条件传输方式时可用“联络〞线进展控制。在本次课程设计中,我
们运用 8255A 为 CPU 与外设之间提供输入输出输出通道来实现对跑马灯把戏
变换的控制。
8086 微处理器,选择最小工作模式,所有的总线控制信号均由 8086 产
生;8086CPU 的地址\数据总线 AD15-AD0 和地址\状态总线 A16/S3-A19/
S6 是复用的,必须通过地址锁存器把地址总线和数据总线别离。
跑马灯硬件电路如图 1 所示。电路包括 8 个 LED 彩灯、三片 74LS273、
一片 74LS154、一片 8086CPU、一片 8255A 以及假设干导线和电阻。用
LED 可以观测在不同按键输入下,跑马灯把戏的变化效果。
如图 1 所示我们利用启动按钮作为输入信号,通过 8255A 端口扩展芯片,
调节输出端口的电平变化,来控制共阳极的 LED 灯的亮与灭,实现跑马灯不同
的把戏变化。
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gjmm89
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