微机原理接口设计1(8255的应用)要点

吉林建筑大学

电气与电子信息工程学院

《微机原理及应用》课程设计报告

设计题目：微机原理接口设计1（8255应用）

专业班级：信科121

学生姓名：

学号：

指导教师：王

设计时间：2014.12.10－2014.12.25

目录

摘要 (2)

第1章总体方案设计 (3)

1.1 系统设计要求 (3)

1.2 基本原理 (3)

1.3 原理框图 (3)

第2章系统硬件兼部分软件设计 (4)

2.1 8086微处理器 (4)

2.1.1 8086微处理器简介 (4)

2.1.2 8086 CPU的引脚信号和功能 (4)

2.2 地址译码电路 (5)

2.2.1 译码器74LS138简介 (5)

2.2.2 各芯片的译码选址设计 (6)

2.3 100ms定时中断电路 (6)

2.3.1 可编程定时/计数器8253简介 (6)

2.3.2 8253的初始化与连接 (7)

2.3.3 可编程中断控制器8259A简介 (8)

2.3.4 100ms定时中断电路的硬件连接 (9)

2.4 外设接口电路 (9)

2.4.1 可编程并行接口8255简介 (9)

2.4.2 8255与外设的连接与初始化 (10)

第3章总结 (12)

参考文献 (12)

附录 (13)

摘要

选用8086作为中央处理器，利用可编程并行接口8255作为开关检测和继电器控制信息的输入/输出接口；系统通过可编程定时/计数器8253的两个计数器级联，实现对2MHz时钟信号的计数定时，初始化8253中写入定时信息，使系统每100ms产生一个定时中断请求信号发送给8259A，由其送入8086CPU后，CPU 检测一次开关状态，若检测开关为闭合状态，则使继电器通电动作，若检测开关为断开状态，则继电器不动作；初始状态下继电器不动作。

关键词: 程并行接口8255 可编程定时/计数器8253 定时中断

ABSTRACT

We choose 8086 as the control of the core components,using the Programmable Parallel Interface 8255 as I/O Interface of the switch testing and relay control; The system count the 2MHz clock signal by two counters of the Programmable Timing Counter 8253 cascaded together, the Timing information is wrote when initializing the 8253 ,the system produces an interrupt request signal every 100ms and convey it to the CPU through Programmable Interrupt Controller 8259A,after that,8086 CPU tests the state of the switch, if the switch is closed, CPU will make the relay actuate, and in the initial state or if the switch is opened, the 8086 will make the relay stay off.

Keywords: ogrammable Parallel Interface 8255 Programmable Timing Counter 8253 Timer and interrupt

第1章总体方案设计

1.1 系统设计要求

①利用8255实现开关检测和继电器控制电路

②当开关闭合时，使继电器通电动作；开关断开时，继电器不动作

③系统每隔100ms检测一次开关状态，实现相应的继电器控制

④初始状态下继电器不动作

⑤给定8255的地址范围为384H到387H，8253的地址范围为388H到38BH

1.2 基本原理

该设计以8086CPU为主控芯片，利用可编程并行接口8255作为开关检测和继电器控制信息的输入/输出接口，使8255的PA端口和PB端口均工作于方式0；将可编程定时/计数器8253的计数器0和计数器1两个计数器级联，并使其均工作在方式3，利用OUT0的输出作为计数器1的时钟信号，使其输出频率为2KHz，使OUT1输出频率为10Hz，从而实现对2MHz时钟信号分频，使系统每100ms产生一次中断，将该定时中断请求信号发送给8259A，并由其送入8086CPU的INTR 端，CPU收到中断请求后检测开关状态，若检测开关为闭合状态，则使继电器通电动作，若检测开关为断开状态，则继电器不动作；初始状态下继电器不动作。8253、8255和8259A的片选地址由74LS138译码给出。

1.3 原理框图

图1-1 原理框图

第2章系统硬件兼部分软件设计

2.1 8086微处理器

2.1.1 8086微处理器简介

8086微处理器是Intel公司推出的第三代CPU芯片，它与8088的内部结构基本相同，都采用16位结构进行操作及存储器寻址，但外部性能有所差异，两种处理器都封装在相同的40脚双列直插组件（DIP）中。8086微处理器有以下一般性能特点：

16位的内部结构，16位双向数据信号线；

20位地址信号线，可寻址1M字节存储单元；

较强的指令系统；

利用第16位的地址总线来进行I/O端口寻址，可寻址64K个I/O端口；

中断功能强，可处理内部软件中断和外部中断，中断源可达256个；

单一的＋5V电源，单相时钟5MHz。

2.1.2 8086 CPU的引脚信号和功能

如图2-1所示，是8086CPU的外部结构，即引脚信号图

图2-1 8086CPU引脚图

①VCC、GND：电源、接地引脚

②AD

15—AD

:地址/数据复用信号输入/输出引脚,分时输出低16位地址信号及

进行数据信号的输入/输出。

③A

19/s

6

—A

15

/s

3

:地址/状态复用信号输出引脚。

④ NMI、INTR:中断请求信号输入引脚，引入中断源向CPU提出的中断请求信号，高电平有效，前者为非屏蔽中断请求，后者为可屏蔽中断请求信号。