8086简易计算器的设计 微机原理 计硬报告

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 8086简易计算器的设计微机原理计硬报告计算机硬件技术实践报告题目姓名专业班级学号简易计算器的设计自动化(电站方向)上海电力学院自动化工程学院1/ 18实践报告内容（目录）一. 设计题目二. 开发目的三. 小组成员分工及成果四. 设计方案以及论证五. 硬件原理图（包括芯片的选型介绍）六. 程序流程图（包括各个子系统和子过程的程序流程）七. 程序清单，要有适当的注释八. 程序运行结果分析与预测九. 结果评述或总结（对实验结果进行分析，对实验过程进行总结，系统改进升级建议或者提出新的方案等。

）---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 一. 设计题目:用 8086 设计一个能实现 0~9 整数加法运算的计算器,并用 2 位 LED 数码显示. 键盘包括 0-9，+ ，-，*，/，=，ON/C;共 16 个按键.能实现简单的清零操作,减法运算,乘法运算.二.开发目的:通过课程设计，熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤，得到微机开发应用方面的初步训练。

培养集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题，做到理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力，实现由学习知识到应用知识的初步过渡。

通过本次课程设计熟练运用程序对 8255 控制键盘和 LED 显示的控制，完成计算器加减法的应用,并熟练应用 8086 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。

三.小组成员分工及成果:本组的三个成员一起讨论研究简易计算器设计的主要方案。

粗略设计程序流程图以确定简易计算器设计的大概框架。

明确目的后各自查询资料了解设计原理、逐步清晰设计思路。

以下为大体分工：主要负责：1、设计主要程序，编写； 2、查找资料验证修改；主要负责：1、选择需要用的各个芯片； 2、设计硬件原理图；主要负责：1、各个芯片功能的资料查找； 2、设计程序流程图四.设计方案以及论证:利用程序不断扫描所设的按钮键盘是不是有输入，如果没有就一直扫描，如果有就调用子程序进行判断，3/ 18是数值则进行存储并同时进行显示，是运算符号等就调用相应的子程序进行操作，操作后则继续利用程序不断扫描键盘是不是有输入，从而实现部分十进制数的加、减、乘、除的运算。

运算完成后根据程序将运算的结果储存到锁存器中并显示到 LED 显示器上。

主要器件选择是采用 8086CPU 做主控制器，8255 作为并行接口电路实现按键扫描以及数码管的显示。

通过 8255A 的 C 口和 A 口实现键盘的接入，通过键盘的不断扫描，如果有键按下，通过查表法分别将输入的数据读到 AL 中并保存在第一个和第二个数里，将 8255A 的 B 端口接上共阴极 LED 灯，将输入的数据通过查表法，将四段码送共阴极 LED 灯显示，当按下‘=’时，通过判断字符，8086 来实现不同的操作，并将结果在LED 灯上显示，当按下“C”时，将数据先清零，同时 LED 灯上显示为“00”。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 五.硬件原理图（包括芯片的选型介绍）:芯片选型及介绍：（1）8086CPU:8086 通过数据总线、地址总线、控制总线完成对 8253 和8255 的读写工作，与接口部件实现数据传送，让接口部件实现预计的功能. 8086CPU 的 40 条引脚信号可按功能分可分为四类，它们是：地址总线，数据总线，控制总线，其它(时钟与电源)。

最小模式下一些引脚功能(MN/MX 接＋5V)： AD15～AD0，地址/数据总线 A19/S6～A16/S3，地址/状态总线 RD，读信号 WR，写信号M/IO，存储器/输入输出控制信号ALE，地址锁存允许信号READY(Ready)，准备就绪信号 INTR，可屏蔽中断请求信号 INTA，中断响应信号5/ 18NMI，非屏蔽中断请求信号 RESET，系统复位信号 DEN，数据允许信号 DT/R，数据发送/接收控制信号 HOLD，总线保持请求信号输入HLDA，总线保持响应信号 TEST，测试信号 CLK，时钟输入信号VCC(+5V)，GND（2）8255A 可编程并行接口芯片:Intel 8086/8088 系列的可编程外设接口电路（ Programmable Peripheral Interface)简称 PPI，型号为 8255（改进型为 8255A 及 8255A-5），具有 24 条输入/输出引脚、可编程的通用并行输入/输出接口电路。

它是一片使用单一+5V 电源的 40 脚双列直插式大规模集成电路。

8255A 的通用性强，使用灵活，通过它 CPU 可直接与外设相连接。

8255A 可为 8086 微处理器与外部设备之间提供并行输入/输出的通道。

通过编程可以设置芯片的工作方式,并行接口是在多根数据线上，以数据字节/字与 I/O 设备交换信息。

8255A 由数据总线缓冲器、读/写控制逻辑电路、A 组和 B 组控制电路以及数据端口 A、 B 和 C 组成。

数据总线缓冲器是 8255A 与系统数据总线的接口， CPU 输入输出的数据、 CPU 输出的控制字和外设的状态信息都是通过这个缓冲器传送的。

读/写控制逻辑电路把 CPU 的控制命令或输出数据送至相应的端口，把外设的状态信息或输入数据通过相应的端口送至 CPU。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 数据端口 PA 和 PB 都包含一个 8 位输出锁存器/缓冲器和一个8 位输入锁存器，（3）74HC373:其中 D0-D7 为数据输入端，Q0-Q7 为输出端。

当三态允许控制端 OE 为低电平时， Q0-Q7 为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线，当 OE 为高电平时，Q0-Q7 成高阻态，不驱动总线。

当锁存允许端 LE 为高电平时， Q 随数据 D 而变，当 LE 为低电平 D 被锁存在已建立的数据电平。

（4）74HC138:74HC138 是一款高速 CMOS 器件， 74HC138 引脚兼容低功耗肖特基 TTL （LSTTL）系列。

74HC138 译码器可接受 3 位二进制加权地址输入（A0, A1 和A2），并当使能时，提供 8 个互斥的低有效输出（Y0 至 Y7）。

74HC138 特有 3 个使能输入端：两个低有效（E1 和 E2）和一个高有效（E3）。

除非 E1 和 E2 置低且 E3 置高，否则 74HC138 将保持所有输出为高，74HC138 为反相输出，它按照三位二进制输入码和赋能输入条件,从 8 个输出端中译出一个低电平输出。

两个低电平有效的赋能输入端和一个高电平有效的赋能输入端减少了扩展所需要的外接门或倒相器。

7/ 18六.程序流程图：七.程序清单DATA SEGMENT NUM1 DB 03H DUP(0) NUM DB 03H DUP(0) DATA ENDS STACK SEGMENT DW 100 DUP(0) STACK ENDS CODE SEGMENT---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK PORTA EQU 30H PORTB EQU 32H PORTC EQU 34H PORT8255 EQU 36H MAIN PROC FAR START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,PORT8255 MOV AL,81H OUT DX,AL LOPL: XOR AH,AH CALL KEY CMP AH,00H JZ LOPL CMP AL,0FH JZ CCCL CMP AL,0AH JZ LOPL JNC LOPL OUT 32H,AL LOPL2: LEA SI,NUM MOV [SI],AL PUSH AX LOPL1: XOR AH,AH CALL KEY CMP AH,00H JZ LOPL1 CMP AL,0FH JZ CCCL CMP AL,0AH JZ XX1 CMP AL,0BH JZ XX2 CMP AL,0CH JZ XX3D CMP AL,0DH JZ XX4D JMP LOPL1 CCCL: MOV AL,00H OUT 32H,AL JMP LOPL XX3D: CALL XX39/ 18XX4D: MAIN ENDP XX1CALLXX4PROC NOP LOPL3: XOR CALL CMP JZ CMP JZ CMP JZ JNC OUT PUSH LEA MOV LOPL4: XOR CALL CMP JZ CMP JZ CMP JZ JMP XXX1: LEA MOV AND MOV AND ADD DAA OUT JMP XX1 ENDP XX2 PROC NOP XOR CALL CMP;加 AH,AH KEY AH,00H LOPL3 AL,0FH CCCL AL,0AH LOPL3 LOPL3 32H,AL AX SI,NUM [SI+1],AL AH,AH KEY AH,00H LOPL4 AL,0FH CCCL AL,0EH XXX1 LOPL4 SI,NUM AL,[SI] AL,0FH DL,[SI+1] DL,0FH AL,DL 32H,AL LOPL;减 AH,AH KEY AH,00HLOPL5:---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------JZ CMP JZ CMP JZ JNC OUT PUSH LEA MOV LOPL6:LOPL5 AL,0FH CCCL AL,0AH LOPL5 LOPL5 32H,AL AX SI,NUM [SI+1],ALXXX2:CCCL7:XOR AH,AH CALL KEY CMP AH,00H JZ LOPL6 CMP AL,0FH JZ CCCL7 CMP AL,0EH JZ XXX2 JMP LOPL6 LEA SI,NUM MOV AL,[SI] AND AL,0FH MOV DL,[SI+1] AND DL,0FH SUB AL,DL ADD AL,00H DAA OUT 32H,AL JMP LOPL MOV AL,00H OUT 32H,AL JMP LOPLXX2ENDPXX3 PROC LOPL7: XOR CALL CMP JZ CMP JZ CMPAH,AH KEY AH,00H LOPL7 AL,0FH CCCL2 AL,0AH;乘11/ 18LOPL8:XXX3:CCCL2:CCCL3:JZ LOPL7 JNC LOPL7 OUT 32H,AL PUSH AX LEA SI,NUM MOV [SI+1],AL XOR AH,AH CALL KEY CMP AH,00H JZ LOPL8 CMP AL,0FH JZ CCCL3 CMP AL,0EH JZ XXX3 JMP LOPL8 LEA SI,NUM MOV AL,[SI] AND AL,0FH MOV DL,[SI+1] AND DL,0FH MUL DL AAM MOV CL,4 SAL AH,CL OR AL,AH OUT 32H,AL JMP LOPL MOV AL,00H OUT 32H,AL JMP LOPL MOV AL,00H OUT 32H,AL JMP LOPLXX3ENDP ;除 AH,AH KEY AH,00H LOPL9 AL,0FH CCCL5 AL,0AHXX4 PROC LOPL9: XOR CALL CMP JZ CMP JZ CMP---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ LOPL10:XXX4:CCCL4:CCCL5:JZ LOPL9 JNC LOPL9 OUT 32H,AL PUSH AX LEA SI,NUM MOV [SI+1],AL XOR AH,AH CALL KEY CMP AH,00H JZ LOPL10 CMP AL,0FH JZ CCCL4 CMP AL,0EH JZ XXX4 JMP LOPL10 LEA SI,NUM MOV AL,[SI] AND AL,0FH MOV BL,[SI+1] AND BL,0FH AND AX,000FH DIV BL OUT 32H,AL JMP LOPL MOV AL,00H OUT 32H,AL JMP LOPL MOV AL,00H OUT 32H,AL JMP LOPLXX4 KEYENDP PROC NOP LEA SI,NUM1 MOV AL,0EH OUT 30H,AL IN AL,34H CMP AL,07H JZ LL7 CMP AL,0BH JZ LL8 CMP AL,0DH13/ 18JZ LL9 CMP AL,0EH JZ LDIV SS1: MOV AL,0DH OUT 30H,AL IN AL,34H CMP AL,07H JZ LL4 CMP AL,0BH JZ LL5 CMP AL,0DH JZ LL6 CMP AL,0EH JZ LMUL SS2: MOV AL,0BH OUT 30H,AL IN AL,34H CMP AL,07H JZ LL1 CMP AL,0BH JZ LL2 CMP AL,0DH JZ LL3 CMP AL,0EH JZ LSUB SS3: MOV AL,07H OUT 30H,AL IN AL,34H CMP AL,07H JZ SCLC CMP AL,0BH JZ LL0 CMP AL,0DH JZ LEQU CMP AL,0EH JZ LADD JMP KCLC LDIV: MOV AL,0DH JMP LCLC LL0: MOV AL,00H JMP LCLC LL1: MOV AL,01H JMP LCLC LL2: MOV AL,02H---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ LL3: LL4: LL5: LL6: LL7: LL8: LL9: LADD: LSUB: LMUL:JMP LCLC MOV AL,03H JMP LCLC MOV AL,04H JMP LCLC MOV AL,05H JMP LCLC MOV AL,06H JMP LCLC MOV AL,07H JMP LCLC MOV AL,08H JMP LCLC MOV AL,09H JMP LCLC MOV AL,0AH JMP LCLC MOV AL,0BH JMP LCLC MOV AL,0CH JMP LCLC MOV JMP MOV MOV MOV AL,0EH LCLC AL,0FH [SI],AL AH,01HLEQU: SCLC: LCLC: KCLC: KEY CODERET ENDP ENDS END START15/ 18八.程序运行结果分析与预测:连接完线路图后把编好的程序关联到8086CPU 中进行运行调试，肯定可以实现加减乘除运算，例如3+8=11，通过按键分别输入“3”, “+”,“8”, “=”后，LED 灯上将显示出“11”.能实现清零操作，当按下“ON/C”时，LED 上显示“00” 。