微机原理课程设计--彩灯控制器系统.docVIP

课程设计报告 课程编号 j1610103 课程名称 微型原理与应用课程设计 学生姓名 学生学号 联系电话 所在班级 实施地点 科技楼微机原理室422 起止时间 2013.12.15--2013.12.20 指导教师 王荣辉 目 录 1 课程设计的目的……………………………………………………………… 2 课程设计的任务与要求 …………………………………………………… 3 系统框图 ……………………………………………………………………… 4 设计原理 ……………………………………………………………………… 4.1 8255工作原理及内部结构………………………………………… 4.2 8255A的工作方式控制字 ………………………………………… 4.3 8086 的引脚信号 …………………………………………………… 5 程序设计流程图及说明 …………………………………………………… 6 程序调试与结果分析 ……………………………………………………… 7 总结 ……………………………………………………………………………11 附录1：总体电路原理图…………………………………………………13 附录2：元器件清单………………………………………………………13 附录3：源程序代码………………………………………………………14 1 课程设计的目的 通过本次课程设计使学生熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法，了解步进电机控制的基本原理，掌握控制步进电机转动的编程方法，进一步熟练掌握8255A并行I/O口的工作方式以及编程方法，熟练应用8086以及汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤，熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。体会系统整体设计的流程与方法，为以后系统级设计积累经验。 2 课程设计的任务与要求 以8255交通灯的一种显示效果为例，介绍彩灯控制器显示的基本原理。设有一排 8个水平排列的彩灯，某种显示方式为从左到右0.5秒点亮。其控制过程如下： 若以“ 0 ”代表彩灯点亮，以“ 1 ”代表彩灯熄灭，则开始时刻， L1黄灯亮1.5秒后，红灯L2,L3,L4,L5间隔0.5秒依次亮，然后绿灯L6.L7.L8间隔0.5秒依次亮；循环7次。控制器将一帧8个数据送至8个彩灯的控制端，其中，最左边的一段彩灯对应的控制数据为“0”，其余的数据均为1，当8个数据送完以后，控制器停止送数，保留这种状态（定时）1.5秒，此时黄灯被点亮，其余彩灯熄灭。随后，控制器又在极短的时间内将数据111111101送至彩灯的控制端，并定时0.5秒，这段时间，第一个红灯被点亮。由于送数据的过程很快，我们观测到的效果是第一个红灯被点亮 0.5 秒后，第 2 个红灯接着被点亮，即每隔 0.5 秒显示一帧图样。如此下去，最后控制器将数据至 8个彩灯的控制端，则L8绿灯被点亮。依次循环7次。 3 系统框图 彩灯控制器系统框图如下所示： 图1 系统框图 4 设计原理 在这次课程设计中主要用到了8255A可编程并行接口芯片可用程序来设置芯片的工作方式，通用性强，使用灵活，可为多种不同的CPU与外设之间提供并行输入/输出的通道。 4.1 8255工作原理及内部结构 4.1.1 8255内部结构 8255A的内部结构如图2所示，它由4部分组成： (1) 数据总线缓冲器 (2)三个8位端口PA、PB、PC (3) A组和B组控制电路 A组：PA口和PC口的高四位(PC7~PC4); B组：PB口和PC口的低四位(PC3~PC0)。 这两组控制电路一方面接收CPU发来的控制字并决定8255A的工作方式；另一方面接收来自读写控制逻辑电路的读写命令，完成接口的读写操作。 （4）读/写控制逻辑 用来管理数据信息。控制字和状态字的传送,它接收来自CPU的地址总线的A1,A0和控制总线的信号RD.WR.RESET等,并向8255A的A,B两组发送命令.由它控制把CPU发出的控制命令字或输出的数据送到相应的端口,或把外设的状态信息或输入的数据从相应的端口送到CPU. 4.1.2 8255A引脚功能 8255A芯片除电源和地引脚以外，其他引脚可分为两组，引脚如图3所示： （1）8255A与外设连接引脚 8255A芯片与外设连接的有24条双向、三态数据引脚，分成三组，分别对应于A，B,C三个数据端口：PA7-PA0,PB7-PB0,PC7-PC0.  SHAPE \* MERGEFORMAT  ( 2 ) 8255A与CPU连接引脚 D7——与CPU侧连接的八条双向数据线； WR（低电平有效）——写输入信号； RD（低电平有效）