微机原理课程设计基于8086

1学号：HEBEIUNITEDUNIVERSITY微机原理课程设计说明书设计题目：八路竞赛抢答器学生姓名：专业班级：学院：指导教师：2012年11月22日河北联合大学《微机原理与接口技术》22成绩评定表指导教师评语：答辩成绩：（占总成绩70%）说明书成绩：（占总成绩30%）河北联合大学《微机原理与接口技术》33摘要现在很多地方都可能会有各种智力竞赛,当遇到抢答环节时,如果要求主持人自己去用肉眼观察哪一个选手抢答的速度最快无疑会对比赛结果造成很大的影响,同时使比赛失去了公平和公正性,这时候我们想到了抢答记分器是必要设备。数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了竞赛中抢答系统的运用，结合竞赛的实际情况阐述了抢答系统的工作原理，给出了一种简单实用的多路抢答系统的硬件、软件电路设计方案。该系统适用于竞赛中的抢答环节。现假定竞赛中共有八名选手，主持人宣布抢答开始后，进入倒计时，倒计时间为10秒，10秒内若有选手按下抢答按钮，则倒计时结束，屏幕显示最先抢答选手的号码；若10秒内无人抢答，则该轮抢答结束。当主持人按下复位按钮时，屏幕显示清零，等待下一轮抢答。本课题设计了一种采用8255芯片和汇编语言制作的多功能抢答器，实验箱中的开关区和数码显示区共同完成。主要功能：1.倒计时10秒2.用LED数码管显示1-8号选手先按下键者的号码。它除了具有基本的抢答功能之外，和数显的功能，当抢答开始后，系统会自动倒计时，并且时间是可以预设的，期间有人抢答的话系统会停止计时，如果期间没人抢答，系统自动锁存直到主持人按下复位键。河北联合大学《微机原理与接口技术》44AbstractNowmanyplacesmayhaveavarietyofintellectualcompetitionresponder,whenlink,ifaskthemselvestoseewiththeunaidedeyewhichonecontestantviestoanswerfirstthefastestwillundoubtedlyhavegreatimpactontheoutcomeofthegame,thegamelostfairandjustice,atthattimewethoughttheanswerscoringapparatusisnecessaryequipment.Thefigureviesfortheansweringdeviceextendedfromthemaincircuitandthecircuit.Wehavejustlearnedwiththeassemblylanguageprogramtosimulateandanalyzetheracerespondersystemused,combinedwiththeactualsituationofcompetitionelaboratedviestoanswerfirsttheworkingprincipleofthesystem,thispaperpresentsasimpleandpracticaltherespondersystemhardware,softwaredesign.ThesystemisapplicabletocontestResponderlink.Itisassumedthattheraceatotalofeightplayers,thehostannouncedtheanswerafterthestart,enteredthecountdown,countdowntimeof10seconds,10secondsifthecontestanttoanswerinthebuttonpressed,theendofthecountdown,thescreendisplayfirstplayeranswernumber;ifnobodyanswerthequestionwithin10seconds,thewheeltheanswerintheend.Whenthehostpresstheresetbutton,thescreendisplayclear,waitingfortheanswerinthenextround.Thetaskofdesigningamethodusing8255chipandassemblylanguageproducedbymulti-functionalresponder,theexperimentalboxswitchregionanddigitaldisplayareatogether.Mainfunction:1countdown10seconds2withLEDdigitaltubedisplay1-8playertopressthenumberkeys.Ithasabasicresponderfunction,anddigitaldisplayfunction,whentheanswerafterthestart,thesystemwillautomaticallycountdown,andthetimecanbepreset,duringtheanswerwordssystemwillstoptheclockperiod,ifnoanswer,thesystemautomaticallylatcheduntilthehostpresstheresetbutton.河北联合大学《微机原理与接口技术》55目录前言…………………………………………………………………6第一章八路竞赛抢答器的设计要求与设计案………………………71.1八路竞赛抢答器方案的选择与比较…………………………………………71.2八路竞赛抢答器的元件选择………………………………………………7第二章八路竞赛抢答器的硬件设计……………………………………92.1八路竞赛抢答器的硬件框图………………………………………………92.2显示电路设计…………………………………………………………………92.3抢答电路设计…………………………………………………………………92.4开始、复位开关控制电路设计……………………………………………102.5可编程并行接口8255及其引脚说明…………………………………112.68086及引脚说明………………………………………………………13第三章八路竞赛抢答器的软件设计……………………………………213.1主程序流程图……………………………………………………………………213.2显示模块程序设计……………………………………………………………213.3延时模块程序设计……………………………………………………………223.4开始模块程序设计……………………………………………………………223.5复位模块程序设计……………………………………………………………23第四章设计体会与小结………………………………………………………244.1总结设计体会与心得………………………………………………………24第五章参考文献……………………………………………………………………25附录一………………………………………………………………………………………26附录二………………………………………………………………………………………27河北联合大学《微机原理与接口技术》66前言微机接口课程设计是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。抢答器能保证比赛中抢答的公正性，在很多场合得到了广泛的应用。抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。现在很多地方都可能会有各种智力竞赛,当遇到抢答环节时,如果要求主持人自己去用肉眼观察那一个选手抢答的速度最快无疑会对比赛结果造成很大的影响,同时使比赛失去了公平和公正性,这时候我们想到了抢答记分器是必要设备。数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。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；用控制电路和主持人开关启动电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。本论文主要介绍了一种用8255芯片实现的数码八位抢答器的电路组成、设计构想及功能。该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有计时的功能。主持人通过时间预设开关计算抢答时间。系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，主持人按复位键重新开始。抢答器在现实生活中应用很广泛，因此抢答器的的设计具有非常重要的意义。河北联合大学《微机原理与接口技术》77第一章八路竞赛抢答器的设计要求与设计方案1.1八路竞赛抢答器的方案选择与比较本设计以微机原理及接口技术为基础，以实验箱为工具，完成P智能抢答器设计。该智能抢答器包括8086最小应用系统整体设计模块、键盘处理模块（DOS调用）、答题计时模块、LED数码管显示模块。选用8086作为微处理器、扩展可编程并行I/O接口8255A芯片、可编程定时计数芯片8253（或不用）、可编程中断控制器8259A（或不用）、LED数码管及键盘和发光二极管等元件，制定方案如下：方案一选用8255A，8253，8259，实验箱键盘显示区1.8253作为定时器使用。2.8259利用IR0端作为定时到的中断引入端，IR2端作为开始键按下的中断引入端，IR3端作为清零键按下的中断引入端，IR4端作为暂停键按下的中断引入端。3.8255作为并行输入输出，A口键盘接显示区，C口接清零键和开始键，B口8个抢答开关4.键盘显示区由四个LED数码管和10个按键组成。方案二选用8255，实验箱键盘显示区1.8255作为并行I/O接口,A口接8个抢答开关，B口显示区，C口清零键和开始键。2.利用软件编程进行定时功能方案选择：方案二采用扫描，没有用到8259，8253程序编制简单，但是cpu耗费了更多的时间在扫描，效率相对来说较低。方案一采用中断，程序结构化更为清晰，且cpu少了循环扫描的时间，效率较高。但是多用了一个8259中断控制芯片，一个8253定时/计时芯片，程序编制上涉及到中断服务子程序的编写，稍显复杂，且硬件相应增多，费用也相应较多。经过小组讨论，先采用更实用、经济的方案二，完成基本和扩展功能。若有时间，再采用方案一完成实验。1.2八路竞赛抢答器的元件选择河北联合大学《微机原理与接口技术》881）处理器的选择微型机具有体积小、重量轻、耗电少、价格低廉、可靠性高、结构灵活等特点，所以选择8086系统2）显示电路显示可通过彩灯和数码管来实现。如果用彩灯作为显示功能，则不是很直观。而数码管具有显示亮度高，使用寿命长，且能直观方便的看到倒计时数字，和选手编号，因此选用数码管显示。3）芯片选择8255作为并行I/0接口，能满足10个输入按键的输入功能，声音系统的输出，和LED数码管的输出。并且8255的每个接口还有锁存和数据缓冲作用。所以选择8255芯片。河北联合大学《微机原理与接口技术》99第二章八路竞赛抢答器的硬件设计2.1八路竞赛抢答器的硬件框图图2.1--八路竞赛抢答器硬件框图2.2显示电路设计8255芯片的PB0至PB7分别与数码管的八个引脚相连。将8255芯片中需要显示的信息通过B口送入数码显示区，由数码管的亮灭显示出来。图2.2--显示电路系统复位等辅助电路倒计时和抢答电路八段数码管显示电路8255A按键电路8086CPU河北联合大学《微机原理与接口技术》10102.3抢答电路设计8255芯片的PA0至PA7分别与8个拨码开关相连，将八位选手的抢答信号（由拨码开关控制）通过A口送入8255芯片。图2.3--抢答电路2.4开始和复位电路8255芯片的PC0口对应开始按键，PC3口对应复位按键。将抢答开始和结束的信号（由开始按键和复位按键控制）通过C口送入8255芯片。河北联合大学