7人抢答器设计

目录

摘要 (1)

自动化专业微机原理课程设计任务书 ................................................................ 错误！未定义书签。第一章智能抢答器的设计背景 (1)

1.1抢答器的概念 (1)

1.2抢答器的设计背景 (1)

1.3课程设计要求 (2)

1.4课程设计的主要任务 (2)

第二章课题硬件设计 (3)

2.1芯片的选择 (3)

2.2 8255工作方式 (3)

2.3抢答器的电路框图 (3)

2.4 8255与系统总线的连接方式图 (4)

2.5 系统流程图 (6)

第三章系统程序的设计 (7)

3.1抢答器的源程序 (7)

3.2星研试验箱的使用心得 (10)

3.3抢答器的电路图的绘制 (10)

总结： (11)

参考文献 (12)

摘要

对于课程设计的，主要都是使用51单片机，而我们这学期学习了微机原理课程，正好趁热打铁，使用了8086做处理器，来设计这个简易智能抢答器。

本文介绍了我们课程设计的所有内用，讲述的是一种常用集成电路设计的数码显示四路抢答器的电路组成、设计思路及功能。数字抢答器由优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；经过布线、连接、调试等工作后数字抢答器成形。

本课题主要完成抢答器的设计和运用。我们设计的抢答器希望它具有结构简单、可靠性高、设置灵活、容易扩展参赛小组的数量、增加控制功能等优势。使用8255A可以灵活的扩展，参与抢答的组别，只需在保留使用的引脚连接对应的电路就可以。本次课程设计用到了星研系统。我们主要是用8255A芯片进行实验的。而系统的选择主要是更具实验室的条件决定的。

关键字：课程设计、编码电路、译码电路、显示电路、星研系统、PROTEUS、8086CPU、8255A芯片、74LS138译码器、抢答器、汇编程序。

第一章智能抢答器的设计背景

1.1抢答器的概念

这次我们设计的四路数显抢答器主要具有电路简单、成本较低、操作方便、灵敏可靠等优点，经使用效果良好, 具有较好的可操作性。四路抢答器，它由六组开关和四组led灯组成，可用于四组或四组以下的智力竞赛中。其中四组开关分别对应四组led灯，每组面前有一盏led小灯，而且每组可以对应一个蜂鸣器，当改组按下按键是，对应的蜂鸣器报警，从而使其他的作别不必在抢答。主持人按一下启动键（即复位键）后，抢答开始。在此之前，所有抢答的信号都是无效的，此后，哪一组最先按下该组的抢答开关哪一组面前的led灯就会亮起。以后，按下任何一路抢答键均不起反映。只有主持人再次按动复位后，才能进行下一次抢答。该抢答器主要使用了星研试验箱的硬件设备。

1.2抢答器的设计背景

当今的社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，知识竞赛之类的活动愈加频繁，那么也就必然离不开抢答器。而现在的抢答器有着数字化，智能化的方向发展，这就必然提高了抢答器的成本。鉴于现在小规模的知识竞赛越来越多，操作简单，经济实用的小型抢答器必将大有市场。本抢答器通过十分巧妙的设计仅用一块数字芯片便实现了数显抢答的功能，与其他抢答器电路相比较有分辨时间

极短、结构清晰，成本低、制作方便等优点，并且还有防作弊功能。因此，我们制作了这款简易五路抢答器屏弃了成本高，体积大，而且操作复杂。我们采用了数字显示器直接指示，自动锁存显示结果，并自动复位的设计思想，因而本抢答器具有显示直观，不需要人干预的特点。而且在显示时抢答器会发出叮咚声使效果更为生动。工厂、学校和电视台等单位常举办各种智力竞赛, 抢答记分器是必要设备。

1.3课程设计要求

①不少于2组；所以本次设计使用了四组。

②对提出的问题分抢答和必答两种。必答有时间限制，到时告警；抢答要判定那组优，并予以指示和鸣叫；

③问题正确与否由主持人判别是加分还是减分，成绩评定结果由显示器显示

1.4课程设计的主要任务

本课程设计主要任务是完成五路抢答控制器的电路设计、元器件选型、8255A 的使用，控制器装配与接线、实物制作、汇编语言设计与联机调试等内容。

在刚接到题目的时候，有许多的细节都没有想清楚，所以一步步按想到的罗列出来，具体的元器件及其功能，在真正动手实践的时候加以改进和完善具体控制。要求如下：

（1）本抢答器的控制装置是由8086CPU作为控制器、一只电源开关，四只LED灯、四组抢答开关、1只复位按钮等组成。

（2）有四组抢答按钮。先按按钮的选手的请求会被响应，而后按按钮的选手的请求会被屏蔽掉。

（3）主持人手中的启动按钮与8086相连，控制8086的RESET键，当主持人宣布抢答开始的同时按下启动按钮，8086统一通过8255给A端口设置统一的数位，参赛者方可抢答。若某组参赛者在抢答限定时间（5s）内最先按下抢答按钮，则该选手前的led灯亮起，同时通过汇编程序的控制跳出对8255a输入端的检索。使其他输入的信号被屏蔽掉。

（5）参赛者抢答成功后，由操作员宣布开始回答问题（工作人员操作回答按钮），抢答小组必须在限定时间（30s/60s，由工作人员通过选择开关选择）内回答完毕，限定时间到，没回答完的选手，会有相应的分数处罚。

（6）如果某参赛组在主持人宣布抢答开始前抢先按下抢答按钮，该抢答器不会做出任何响应。

（8）新一轮抢答前，可以通过按下控制台上的复位开关，使抢答器回到初始状态。

第二章课题硬件设计

2.1芯片的选择

本设计使用到的元器件包括：74ls138、8255A芯片、LED灯、按键开关、排线等。

2.2 8255工作方式

(1) 工作方式0 ：这是8255A 中各端口的基本输入/ 输出方式。它只完成简单的并行输入/ 输出操作，CPU 可从指定端口输入信息，也可向指定端口输出信息，如果三个端口均处于工作方式0 ，则可由工作方式控制字定义16 种工作方式的组合

(2) 工作方式1 ：被称作选通输入/ 输出方式。在这种工作方式下，数据输入/ 输出操作要在选通信号控制下完成。

(3) 工作方式2 ：被称作带选通的双向传送方式。8255A 中只允许端口A 处于工作方式 2 ，可用来在两台处理机之间实现双向并行通信。其有关的控制信号由端口C 提供，并可向CPU 发出中断请求信号。

在本次试验中，考虑到程序的简洁性，在完全满足实验要求的情况下，我们将8255A的A、B口都设置为方式0，A口输入四位，B口输出数据，C口低四位输出。所以8255A的控制字就可以确定了为1001000B既90H。

2.3抢答器的电路框图