微机原理与接口技术研究型实验报告(竞赛抢答器)精选.docVIP

竞赛抢答器设计实验报告 学生： 班级： 任课教师： 实验设计 设计一个七路抢答器，以模拟竞赛中的抢答器功能。当主持人按开始键后，选手才可抢 答，否则违规。该抢答器具有如下功能： 1、 该抢答器有一个开始键，由拨动开关控制，由主持人使用； 2、 该抢答器可供7人同时抢答，由拨动开关控制，选手使用； 3、 当选手违规时，红灯亮和扬声器报警，数码管显示最先违规的选手号码； 4、 当选手抢答成功，绿灯亮和扬声器鸣叫，数码管显示最先抢答到的选手号码； 5、 抢答前，所有的波动开关必须拨到下方，新一轮的抢答才可以开始。 研究方案设计 1、 方案分析 本实验的关键点是如何判断出哪个选手首先抢答成功，可考虑下述方案： 利用标志位和8255 A口的状态值作判断。令PA0 ~ PA7接K0~K7拨动开关，其中 PA0~PA6接选手的开关，PA7接主持人的开关。每次查询8255 A口状态时，只有当 PA0~PA7值全为0，程序才可向下执行，否则将一直处于等待状态。当新一轮抢答开始， 即由PA7由0变为1（主持人拨动开始键时），直到PA0~PA6中有一个值由0变为1时 （某个选手最先拨动抢答键时），才会执行LED显示、二极管发光和扬声器发生的程序 段，否则再次处于等待状态。 2、 所需器件 可编程并行接口接口芯片8255、可编程定时器／计数器8254，红、绿两个发光二 极管，扬声器，LED八段数码管，8个拨动开关。 3、 拨动开关、扬声器及显示功能的定义 拨动开关：8个拨动开关中，K7作为开始键，另外K0~K6七个拨动开关用做7位 选手的抢答按键。 扬声器：用与红、绿两个发光二极管配合使用。抢答成功时绿灯亮扬声器鸣叫，抢 答违规时红灯亮扬声报警。 LED：显示的内容与选手号对应，抢答成功或违规都要显示。 4、 系统所选用各芯片的工作方式 8255A编程方法： （1）A口工作在方式0，作为输入端口用于连接选手按键（PA7~PA0依次对应拨 动开关0~7）； （2）C口工作在方式0，均作为输出端口（PC2接绿灯，PC3接红灯，PC4连接8253 的GATE0）。 8253编程方法： 选择通道0：操作类型为先读写低字节再读写高字节，工作在方式3即方波发 生器。当抢答成功，计数初值设为1000H；当违规抢答，计数初值设为2000H。 5、 芯片连接 8255连接方式： PA0 ~ PA7接K0~K7拨动开关；PC2接绿灯，PC3接红灯，PC4连接8253的GATE0 8253连接方式： CLK0-1MHZ，OUT0-扬声器，GATE0连接8255的PC4。 程序代码编辑思路及具体分析 我们小组认真阅读了实验指导书，第一感觉是代码实现不太困难，8255A实现核心部分（主要是PA0到PA7的各开关实现以及与红绿灯、8253等的连接），8253再来实现扬声器部分——因此，我们首先完成除了扬声器的部分（也就是先不使用8253，只使用8255A） 我们的思路是把各抢答者的实现部分分开做（即：对于7名抢答者而言，代码片段主要由犯规时的wrong01——wrong07部分和抢答成功时的right01——right07部分组成），然而其实很多代码是重复的——这一点老师在点评的时候有提及，说是我们代码写太多了，我们认为可以改成调用子程序，不过反观整体代码，虽然看似很多其实核心实现部分既不困难也不复杂，所以我们小组最后决定并不再做修改 代码编程大体结构是： 初始化（关闭红绿灯和扬声器并且其他变量、寄存器均置0） 首先判断主持人开关PA07状态——高电平不允许抢答并进入判断（judge）部分； 低电平允许抢答并进入正式阶段（nextstart） 如果进入judge部分，判断是否有人违规抢答（PA0到PA6是否有高电平），如果有则进入相应号码的wrong处理部分； 如果进入nextstart部分，判断是否有人抢答了，如果没有抢答则一直等待直到有人抢答为止，而且如果有人抢答，则进入相应号码的right处理部分 无论是进入哪个号码对应的right或者wrong部分，都是首先在数码管上显示对应号码（通过查书上表可得对应值），right部分则亮绿灯，wrong部分则亮红灯——再添加了扬声器部分（即8253参与之后），如果是right部分则用计数初值为1000H的方波来产生扬声器声音，如果是wrong部分则用2000H的 最后的复位部分的实现，其实是通过检查当前PA0到PA7的情况来跳转的最初的starting部分 实验结果及分析 通过全组成员几天的编程设计与实验平台上的实践，最终成功达到了本实验的设计要求与功能要求！ 其中遇到的问题有： 如何让数码管上显示对应的号码 扬声器应该如何使用 如何在多人接连抢答或犯规的情况下，保证数码管只会