微机原理课设_霓虹灯闪烁控制系统方案

微机原理与接口技术》课程设计

题可控制霓虹灯

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。

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、芯片介绍

本次课程设计中所使用的芯片8255A （如右

图）是In tel公司采用CHMO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In tel系列微处理器系统中。下面对8255A

芯片进行简单介绍：

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

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。

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.SPBPSI.DI.IPFLAG.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。

与CPU的接口电路

⑴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D7~D O与系

统数据总线连接.构成CPU与8255A之间信息传送的通道.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PAr~PA o

和C 口的高四位PC7~PC4；B组控制寄存器用来控制B 口PB7~PB O和低四位PC3~PC o。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,A i,A o）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：

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。D7~D 0:三态、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。

A i,A o: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。

PA7~PA O：A口输入/输出信号线。

PB7~PB O：B口输入/输出信号线。

PC7~PC O：C口输入/输出信号线。

VCC:+5V 电源。

GND:电源地线。

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 :单项选通输入/输出方式

方式1是一种带选通信号的单方向输入/输出工作方式.其特点是：与外设传送数据时需要联络信号进行协调•允许用查询或中断方式传送数据。由于C 口的PC o.PG和PC2定义为B 口工作在方式1的联络信号线.PC3,PG4和PC5定义为A 口工作方式1的联络信号线•因此只允许A 口和B 口工作在方式1。

⑶方式2：双向选通输入/输出方式

方式2为双向选通输入输出方式•是方式1输入和输出的组合•即同一端口的信号线既可以输入又可以输出。由于C 口的PC7~PC3定义为A 口工作在方式2时的联络信号线.因此只允许A 口工作在方式2。

8255A的A,B,C三个端口的工作方式是在初始化编程时通过向8255A的控制端口写入控制字来设定的。8255A由编程写入的控制字有两个：方式控制字和置位/复位控制字。方式控制字用于设置端口A.B.C的工作方式和数据传送方向；置位/复位控制字用于设置C 口的PC7PC0中某一条口线PCi（i=0~7）的电平。两个控制字公用一个控制字公用一个端口地址由控制字的最高位最为区分这两个控制字的标志位。

8255A工作方式控制字的格式如图所示：

1:标志位

00 :丸口方式

01 : A口方式

0 : PCOC4输出

1 :

三、硬件设计

21块积木的具体电路为：

A:单脉冲发生器电路；

B:时钟脉冲发生器电路；

C:数/模转换（DAC0832 ）电路；

D:可编程计数器/定时器（8253）电路;

E:模/数转换（ADC0809）电路；