微机原理_电子报警器[1]

微机原理_电子报警器[1]

计算机科学与技术专业课程设计任务书

1设计任务与要求

设想制作一个防盗器件。具体要求：按动键盘某任一数字键使得内扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗，并通过液晶显示器显示相关警报信息。程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒，同时在液晶显示器上显示相应的警报信息；程序按CTRL+C推出后声不响光不闪。

2设计思想

根据本实验的要求可以知道，本程序开始要设计入口的参数，即判断输入的是否为数字，当为数字时才能报警和发光，并且在屏幕上显示警告信息。故可用8253可编程定时定时记数器来控制发声，使内扬声器发出警报声。可用8255来控制闪烁报警，即直接控制发光二极管的发光闪烁。而在FD-8088A实验系统中要使用int 14h中断来实现字符的输入和输出，最后还要判断是否按下CTRL+C,如有则程序退出，不发光和发声。

3主要元器件介绍

（一）8253 （定时/记数器）：

1）8253基本性能：

1.一片上有3个独立的16位计数器通道。

2.每个计数器都可以按照二进制或二一十进制计数。

3.每个计数器的计数速率可高达2MHz。

4.每个通道有6种工作方式可由程序设置和改变。

5.所有的输入输出都与TTL兼容。

2）8253的引线：

CLK：输入时钟周期不能小于380ns.

GATE：门控信号输入引脚，这是控制计数器工作的一个外部

信号。当GATE引脚为低（无效）时，通常都是禁止计数器工

作；只有当GATE为高时，才允许计数器工作。

OUT：输出引脚。当计数到“0”时，OUT引线上必然有输出, 输

出信号的波形取决于工作方式。

8253的编程：微处理器写入方式控制字，设定工作方式；微处

理器写入预置寄存器，设定计数初值。

3）8253的功能：

1.延时终端；

2.可编程频率发生器；

3.事件计数器；

4.倍频器；

5.实时时钟；

6.数字单稳；

7.复杂的电机控制器；

4）8253的工作方式：

方式0一一计数结束中断

方式1一一可编程的单拍脉冲

方式2——频率发生器（分频器）

方式3——方波发生器

方式4——软件触发选通信号

方式5——硬件触发选通信号

根据应用需要利用8253的42号端口控制内扬声器，初始化8253工作在方式0关闭扬声器，待启动报警时使8253工作在方式3,赋以记数初值，调节发声频率。（二）8255 （并行接口芯片）：

8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，从应用角度看，8255A内部分成与外设连接部分和与处理器连接部分。

1）外部数据端口

8255A具有24条可编程输入输出引脚，并分为A、B、C三个并行接口输入输出端口，每个端口都是8位，都可以选择作为输入或输出，三个端口对应的引脚分别是PA0-PA7； PB0-PB7； PC0-PC7。8255A的三个数据端口分成两组进行控制：A组控制端口A和端口C的上（高）半部分（PC7-PC4）； B组控制端口 B 和端口C的下（低）半部分（PC3-PC0）。

2）与处理器接口

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 输出的控制字及外设的装态信息都通过它传送。

用+5V单电源供电，但功能上有着不同的特点：

端口A：一个8位数据输出锁存和缓冲器；一个8位数据输入锁存器。

端口B：一个8位数据输入/输出、锁存/缓冲器；一个8位数据输入缓冲器。

端口C：一个8位数据输出锁存/缓冲器；一个8位数据输入数据缓冲器。

通常端口A或B作为输入输出的数据端口，而端口C作为控制或状态信息的端口，它在“方式"字的控制下，可以分成两个四位的端口。每个端口包含一个四位锁存器。它们分别与端口A和B配合使用，可以作为控制信号输出，或作为状态信号输入。

3）8255的引线：

8255的数据线片选信号线、地址线、读写控制线等分别与系统总线相连，其中A、B、C三个端口以排针式引出，供8255实验用。

4）8255的工作方式：

方式0——基本输入输出方式。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。

方式1——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。

方式2—双向选通工作方式使其端口A工作在方式0并作为输出口，端口A输出线连接至一组发光二极管上，然后通过对8255芯片向应端口输送命令字来实现程序。

5） 8255引脚功能：

RESET：复位输入线，当该输入端外于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O 口均被置成输入方式。

CS:片选信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8255 与CPU进行通讯。

RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许8255通过数据总线向CPU 发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。

WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许CPU将数据或控制字写入8255。

4设计方案与硬件连线

用8253控制扬声器发声，用8253的定时器2的方式3控制，并且此时用8255的B端口的PR和PBi控制是否发声，并且对FD-8088A实验系统的8MHz进行分频控制CLK2

用8255控制LED灯的发光闪烁，用A端口控制8个二极管的发光。

硬件连线如下所示：