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1、第一章需求分析1.1设计目的11.2设计任务与要求11.3软硬件运行环境及开发工具1第二章概要分析2.1总体方案与说明22.2 8255A 芯片图32.3循环彩灯流程图4第三章详细设计3.1硬件设计与实现53.2实验电路图与说明63.3源程序代码6第四章系统调试与操作说明4.1系统调试94.2操作说明9第五章总结体会10参考文献10第一章：需求分析1.1设计目的巩固和加深课堂所学知识；熟悉各种指令的应用及条件；学习掌握一般的软硬件的设计方法和查阅、运用资料的能力；深入了解与掌握8255A在PC机系统的典型接法和8255A的工作方法及应用编程。1.2设计任务与要求任务：循环彩灯控制系统输出四种参
2、考花型如下：数位为1时表示灯亮1） 00000001左循环2） 10000000右循环3） 按 10000001，11000011，11100111，11111111规律递增，全亮后同时闪烁十次，循环不断。4） 按 11110000，00001111交替闪烁。要求：1. 画出硬件原理图（接口芯片和外设部分）和实验连线图；2. 功能要求：1）循环彩灯的循环速度可调；2）按键要求 启动/暂停，按K0开关启动系统，按K1开关停止系统工作。 花型变换，由开关K2、K3进行四种花型切换；1.3软硬件运行环境及开发工具利用TDN86/88实验平台进行硬件电路的连接，在Wmd86软件下进行程序的调试，直 到
3、使循环彩灯按照设计要求运行，实验所使用的实验开发平台是Wmd86，使用的编程语言 是汇编。第二章：概要设计2.1总体方案与说明根据所学内容和对8255A的应用，整个系统硬件采用8086微处理器，和8255A可编 程并行接口芯片和8个led彩灯。Intel 8255A是一种通用的可编程并行接口芯片，由于它是可以编程的，可以通过程序 来设置芯片的工作方式，通用性强，使用灵活，可为多种不同的CPU与外设之间提供并行 输入/输出的通道；8086微处理器，选择最小工作模式，所有的总线控制信号均由8086产生; 8086CPU的地址数据总线AD15-AD0和地址状态总线A16/S3-A19/S6是复用的，
4、必须通过 地址锁存器把地址总线和数据总线分离。可编程并行通信接口芯片8255A：方式0为简单I/O，查询方式，端口 A、端口 B、端口 C均可使用。方式1为选通I/O,中断方式，端口 A、端口 B可以使用，选通的输入/输出方式。方式2为双向I/O,中断方式，只有端口 A可以使用，双向的传输方式。三个8位端口 PA、PB、PC端口 A（PA 口）：有一个8位数据输入锁存器和一个8位数据输入锁存/缓冲器；端口 B（PB 口）：有一个8位数据输入锁存器和一个8位数据输入/输出，锁存/缓冲器;端口 C（PC 口）：有一个8位数据输入锁存器和一个8位数据锁存/缓冲器。通常PA 口与PB 口用作输入/输出
5、的数据端口，PC 口用作控制和状态信息端口。PC 口可 以分为两个四位的端口，每个端口包含一个四位锁存器，可分别同PA 口和PB 口配合使用，用 作控制信号（输出）或作为状态信号（输入）。方式0也叫基本输入/输出方式。一种方式，不需要应答联络信号，端口 A、端口 B和 端口 C的高4位及低4位都可以作为输入或输出端口。方式0的应用场合有无条件传送和查 询传送2种；故根据我们系统设计的要求，综上可知，选择8255A为工作方式0。然而8255A的3种基本工作方式：由方式选择控制字来决定，D7 = 1 （特征位）表明是 设定方式选择控制字；D7=0，则表示是端口 C按位置位/复位控制字；端口 C分成
6、高4位（PC7PC4）和低4位（PC3PC0），可分别设置成输入端口或输出端口； 端口 C的高4位与端口 A配合组成A组，端口 C的低4位与端口 B配合组成B组。综上可得此系统需要满足A端口为输出，输出数据给到8个彩灯；端口 C为输入，需要 检测按键的输入情况。2 8255A芯片图如图所示：PA3PA2PA+PA0RDCSGNDA+A0PC7PC6PC5PC4PC0PC+PC2PC3-PB0PB+-PC2+4023933843753663573483398255A32+0311130+22913281427152616251724182319222021PA4PA5PA6PA7WRRESETD
7、OD+D2D3D4D5D6D7VCCPB7PB6PB5PB4PB3图1 8255A芯片图2.3循环彩灯流程图图如下:图2循环彩灯流程图这个实验我是采用K0K1来空间开关的开合关的，用K2K3来切换彩灯花型的变化， 上面流程图清楚的表达了整个实验的实现过程。第三章：详细设计3.1硬件设计与实现8255A的数据线，片选信号，地址线，读写控制线等与系统总线相连，CS与译码器的 也相连，通过译码器连接到系统总线。电路使用共阳极接线发，提供低电平时发光二极管发 光。通过软件向8255A中发送信号，启动系统，使彩灯实现循环的花形。再使开关可以控制 彩灯在我们事先编译的花形中进行切换。k2和k3的状态为00
8、则00000001左循环，k2和 k3的状态为01则执行10000000右循环，k2和k3的状态为10则执行按10000001， 1100001111111111规律递增，全亮后同时闪烁十次，循环不断。k2和k3的状态为11则执行按11110000，00001111，红绿灯循环闪烁不断。实验原理图如下:图3实验原理图D73.2实验电路图与说明 实验电路图如下:图4实验电路图如上图，在8255A芯片中，PA 口作为输出，工作在0方式下。PA7-PA0接LED发光 二极管D7D0。PB作为输入端口，工作在0方式下。PB 口的PB0和PB1接开关K2和K3， 控制四种花形。PC 口的 上C 口作为输
9、入口，PC7和PC6接开关K0和K1，K0启动系统，K1 退出程序，停止系统工作。PB0和PB1控制四种花型的切换，当PB0PB1为00时，灯闪亮为 左循环，当为01时时右循环，当为10时时两边向里规律递增循环，11为红绿灯交替闪烁 循环。3.3源程序代码如下：SPEED EQU 5000HSTACK SEGMENTDW 64 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV AL,8AH ;8255 初始化OUT 63H,ALA0: IN AL,62HTEST AL,40H;检测开关K0，启动JZ A0EXIT: MOV AX,004CH
10、INT 21HA1: IN AL,62HTEST AL,80H ;检测开关K1，停止JNZ EXITIN AL,61HAND AL,0FHCMP AL,00HJZ L1CMP AL,01HJZ L2CMP AL,02HJZ L3CMP AL,03HJZ L4L1: MOV CX,08HMOV AL,0FEHL11: OUT 60H,ALCALL DALLYROL AL,1CALL DALLYLOOP L11JMP A1INT 21HL2: MOV CX,08HMOV AL,3HL21: OUT 60H,ALCALL DALLYROR AL,1CALL DALLY;屏蔽高四位;AL状态为00H;
11、调用L1;AL状态为01H;调用L2;AL状态为02H;调用L3;AL状态为03H;调用L4;左移动子程序;左移动子程序;右移动子程序;调用延时程序LOOP L21JMP A1L3: MOV CX,08HMOV AL,07EHOUT 60H,ALCALL DALLY;两边向里规律递增子程序MOV AL,03CHOUT 60H,ALCALL DALLYMOV AL,018HOUT 60H,ALCALL DALLYMOV AL,00HOUT 60H,AXCALL DALLYPUSH CXMOV CX,10L31:MOV AL,00HOUT 60H,AXCALL DALLYMOV AL,0FFHOU
12、T 60H,AXCALL DALLYLOOP L31JMP A1POP CXLOOP L3L4: MOV CX,04H;交替亮灯子程序L41: MOV AL,0FHOUT 60H,ALCALL DALLYMOV AL,0F0HOUT 60H,ALCALL DALLYLOOP L41JMP A1INT 21HDALLY: PUSH CX;延时子程序PUSH DXMOV CX,SPEED ;延时LOOP5:MOV DX,SPEEDLOOP6:DEC DXJNZ LOOP6POP DXPOP CXRETCODE ENDSEND START四：系统调试与操作说明4.1系统调试首先按照实验电路图连接实验
13、线路，确认无误后。输入编写好的源程序代码，确认没有 输入错误以后，编译连接加载程序，在下方会显示程序中出现的错误，找到出错的位置，因 为我将PA 口作为输出口，PB 口作为输入口，PC 口高4位作为输入口低4位作为输出口， 所以将 8255 初始化为 MOV AL 8AH，PC6 连接 K2 即 01000000H，TEST AL 40H，PC7 连接 K3 即 10000000H，TEST AL 80H，A 口地址为 60H，作为输出所以 OUT 60H AL，B 口地址为61H，作为输入口所以IN AL 62H。经过以上的调式，编译加栽后系统能够正常的 运行。4.2操作说明首先输入源程序代
14、码，然后编译连接加载，加载成功后运行。本系统主要由四个开关 控制，分别为K0、K1、K2和K3。K0置1时启动系统，K1置1时退出系统。K2和K3的状态 为00则00000001左循环，K0和K1的状态为01则执行10000000右循环，K2和K3的状态 为10则执行按1000001，1100001111111111规律递增，全亮后同时闪烁十次，循环不 断。K2和K3的状态为11则执行按11110000，00001111闪烁。第五章：总结体会这又是一次关于计算机语言的课程设计了，以前我们做过c, java等计算机语言的编程 课程设计，那都是纯软件的课程设计，这次是用汇编语言编写程序，而且其中还
15、涉及到了硬 件电路的应用。我的选题是循环彩灯的设计，开始拿到题目的时候，我想到了上课时候做的实验，虽然 比较简单，但是原理是大同小异的。我用了 8255A的芯片来设计这次实验的电路，用到了 PA 口，PB 口和PC 口，利用PA 口的八个口输出，连接八个灯，显示灯的亮和灭；利用PB0 和PB1连接K2和K3开关，来控制彩灯四种形状的切换；利用PC6和PC7连接K0和K1 开关，来控制运行的开始与停止，最后成功的完成这次实验。在写程序的过程中，我遇到了一些问题，关于循环语句的应用，我不是很明白，经过看 书和查阅资料，我懂得了循环语句的应用，并且成功的解决了设计中所需要的循环次数的问 题，其中我学
16、到了不少东西，上课的时候讲的子程序，在这次实验中都应用到了，给了自己 一个实践锻炼的机会，也让我成功的完成了程序设计。这次的课程设计，和以前的课程设计一样，我接触到了自己学过的东西，也接触了自己 没学到的东西，既巩固了所学习的知识，也让自己对新的知识得到了一定的了解，每次的课 程设计，总是能让自己学到很多的东西。妈妈总说做事情要有耐心，老师总说学习要用心，耐心和用心加起来就是最好问题事情 的武器，在课程设计中总是能感觉到这样的道理。学习就是为了把学的东西运用起来，俗话 也有说：台上一分钟，台下十年工，所以学习要持之以恒。在以后的学习中，我会不断的努 力前进的。参考文献：彭虎，周佩玲，傅忠谦，微
17、机原理与接口技术（第二版），电子工业出版社，2008年 3月。戴梅萼，微机计算机技术与应用（第三版），清华大学出版社，2003年。艾德才，Pentium系列微型计算机原理与接口技术，高等教育出版社，2000年。设计过程中质疑（或答辩）记载：问题1:怎么控制四种彩灯的切换？答:采用的K2和K3来控制四种彩灯的切换，K2, K3连接的是PB0和PB1，当PB0PB1=00 时候，是00000001左循当环PB0PB1=01的时候，是1000000右循环，当PB0PB1=10时候 是 1000000111111111 的两边向里递增循环，当 PB0PB1=11 时候，是 11110000, 00001111， 红绿灯交替循环闪烁。问题2：怎么加快灯的闪烁速度？答：修改延时程序中的SPEED，如：SPEED EQU 6000H，修改后面的数字大小即可改 变速度，将数字调大，如改为：SPEED EQU 8888H，就可以加快彩灯的闪烁速度了。指导教师评语:评分：签名:
