红外遥控器的设计与实现1

一.题义分析及解决方案

1.题义需求分析

根据设计内容要求可知：

1）用STAR ES598PCI单板开发机设计一个应用接口芯片作为八个七段LED数码管的段选与位选。接口可以使用8255A或8279(本实验用了8255A)。

2）编写程序实现将红外装置发送的编码代表的动作（左移LEFT和右移RIGHT）显示再七段数码管上，并实现LEFT的左循环移动，RIGHT的右循环移动。

3）用按键控制接口控制所要进行的操作，用一个按键控制左移用另一个按键控制右移，按住按键不放则为左循环或右循环。

2.解决问题方法及思路

1）硬件部分

（1）由于8251A和红外之间的数据传输涉及到要协调一致，所以本实验另外还要选用8253A作为频率发生器，输出一定的方波到8251A。

（2）本次设计要求通过按键来进行操作，本来想用小键盘使得程序更加高级一些，但考虑到所需功能不多，只需两个按键即可，所以采用了按键控制接口。

（3）输出设备选用的是LED七段数码管。本实验只是要将LED上的内容左移右移，左循环和右循环，LED即可满足要求。

（4）8255A的可编程并行接口，本实验通过8255A将按键的信息送入，并且使用8255A对LED进行段选和位选，而且8255A具有传输速度快效率高等优点，此既可以节约芯片的使用，还具有较好的性能，因此选用。

（5）由于红外装置接收和发送的都是串行数据，所以本实验选用8251A作为CPU 和红外装置之间数据的串并转换，8251A将CPU的并行数据转换为串行数据送至红外，将红外的串行数据转换为并行数据送至CPU。

至此，我们可以确定本次课程设计要用到的部件有：2个按键作为遥控器按钮，LED作为显示，8253用作频率发生器，8255用来作为输入输出接口，8251A用来传送数据。

2）软件部分

（1）对8253进行初始化。8253作为频率发生器，选用计数器0，控制字为35H，工作在方式2，并且将计数初值设为26，因为2000000/26=16*4800。这样发送和接受数据的时钟频率就是数据传输频率即波特率的16倍，这样可以提高收发数据的正确性，再将输出频率送至8251的RXC和TXC，一定程度上保证了数据传输的正确性。

（2）对8255进行初始化。PC口作为输入口，本实验中只用了PC0和PC7与按键控制接口相连，接收按键要控制的相关状态。开始时，通过置为/复位控制字，将1和8按键置为1，即置为控制字是01H和0FH，之所以设为1因为按键按下时是0信号，松开时1信号，程序运行时，检查C口读入的按键，若为1按键，即为左移，若为8按键，则为右移。PA口与PB口均作为输出口，其中PA口作

为位选，用来选择发光的LED管，在控制时，我们是将要亮的管子位置数为0，其它位置为1，PB口作为段选，用来控制输出的值。

（3）对8251A进行初始化。8251A作为本实验中最重要的芯片，就是起了传送并转换数据的作用，8251A将CPU的并行数据转换为串行数据送至红外，将红外的串行数据转换为并行数据送至CPU。将8251A的方式控制字设为5EH, ;波特率系数为16，8个数据位，1个停止位，奇校验，命令控制字设为17H，允许接受和发送数据，清错误标志。程序运行后，检查状态寄存器，若为01H，则是允许发送，则将左移或右移信息码发送至红外，否则持续读状态寄存器。接收时，读状态寄存器，若为02H，则是接收准备好，则从红外接收数据。

（4）CPU在发送数据时，先比较C口读入的数据，若是1按键，则将左移信息码40H写至8251A，若是8按键，则将右移信息码41H写至8251A；在接收数据时，若收到的是左移信息码，则左移1位位选，写入8255A，使LED上的数据左移一位，若收到的是右移信息码，则右移1位位选，写入8255A，使LED上的数据右移一位。

二.硬件设计

1.选择芯片8255A

1）芯片8255A在本设计中的作用

8255A是可编程并行接口，本实验通过A口输出来作为位选，实现LED数码管的动态显示，通过B口输出做为显示在LED数码管的数值，从C口读入操作信息来控制LED上的数据移动。

8255是可编程并行接口，内部有3个相互独立的8位数据端口，即A口、Ｂ口和Ｃ口。三个端口都可以作为输入端口或输出端口。Ａ口有三种工作方式：即方式０、方式１和方式２，而Ｂ口只能工作在方式０或方式１下，而Ｃ口通常作为联络信号使用。8255的工作只有当片选CS有效时才能进行。而控制逻辑端口实现对其他端口的控制。

b)CPU接口（数据总线缓冲器和读/写控制逻辑）

数据总线缓冲器:

这是一个8位双向三态缓冲器，三态是由读/写控制逻辑控制的。这个缓冲器是8255A与CPU数据总线的接口。所有数据的输入/输出，以及CPU用输出指令向8255A发出的控制字和用输入指令从8255A读入的外设状态信息，都是通过这个缓冲器传递的。

读/写控制逻辑:

它与CPU的6根控制线相连，控制8255A内部的各种操作。控制线RESET用来使8255A复位。和地址线A1及A0用于芯片选择和通道寻址。控制线和用来决定8位内部和外部数据总线上信息传送的方向，即控制把CPU的控制命令或输出的数据送到相应的通道，或把状态信息或输入数据送到CPU。8255A的读/写控制逻辑的作用，是从CPU的地址和控制总线上接受输入的信号，转变成各种命令送到A 组或B组控制电路进行相应的操作。

c) 8255A的引脚信号

与外设相连的

PA7~PA0：A口数据信号线。

PB7~PB0：B口数据信号线。

PC7~PC0：C口数据信号线。

与CPU相连的

RESET：复位信号。当此信号来时，所有寄存器都被清除。同时三个数据端口被自动置为输入端口。

D7~D0：它们是8255A的数据线和系统总线相连。

CS:片选信号。在系统中，一般根据全部接口芯片来分配若于低位地址（比如A5、A4、A3）组成各种芯片选择码，当这几位地址组成某一个低电平，于8255A被选中。只有当有效时，读信号写才对8255进行读写。

RD：读信号。当此信号有效时，CPU可从8255A中读取数据。

WR：写信号。当此信号有效时，CPU可向8255A中写入数据。

A1、A0：端口选择信号。8255A内部有3个数据端口和1个控制端口，共4个端口。规定当A1、A0：为00时，选中A端口；为01时，选中B端口；为10时，选中C端口；为11时，选中控制口。

8255的基本操作如下表2-1所示：