1、合肥工業大學計算機與信息學院課程設計課 程：微機原理與接口技術設計專業班級：計算機科學與技術12-1班學 號：2012211599姓 名： 柏恩慈一、 設計題目及要求：題目： 利用8255A和8253使發光二極管按一定規律輪流點亮要求：發光二極管的點亮方式：將發光二極管分為n組，每組12/n個燈管，每組燈管發光時間沒t。設有8種組合：（1） n=12，t=1s: 每個燈管單獨一組，間隔1秒循環點亮。（2） n=12，t=2s: 每個燈管單獨一組，間隔2秒循環點亮。（3） n=6，t=1s: 每兩個燈管一組，間隔1秒循環點亮。（4） n=6，t=2s: 每兩個燈管一組，間隔2秒循環點亮。（5）

2、n=4，t=1s: 每三個燈管一組，間隔1秒循環點亮。（6） n=4，t=2s: 每三個燈管一組，間隔2秒循環點亮。（7） n=3，t=1s: 每四個燈管一組，間隔1秒循環點亮。（8） n=3，t=2s: 每四個燈管一組，間隔2秒循環點亮。要求： 按鍵盤的“A”, “B”, “C”, “D”分別表示選擇的燈管數目（一個一組，兩個一組，三個一組，四個一組），按鍵盤的“E”, “F”,表示選擇時間（一秒兩秒）。程序啟動時默認按第一種方式進行循環，當按動“AF”時，根據設定情況隨時改變循環方式，當按“0”鍵退出程序，所有燈管熄滅。提示：1：主程序為鍵盤輸入按AD命令分支到各點亮功能程序段，按0退出。

3、2：定時時間1秒2秒可由8253產生定時中斷，通過IPQ2引起中斷請求。8253的定時器工作可參考“定時/計數器：8253方波”。3：在中斷服務程序中，通過8255A的端口B的PB4-PB7，端口C的PC0PC7來設置發光二極管下一組燈點亮，其他燈都暗。次序可從左到右，也可以從右到左。4: 8255A輸出點亮發光二極管可參考 “8255A” 并行口實驗（三）。二、 設計思想：使用8259中斷服務子程序，來去執行中斷，用8253方波計時器來去產生1秒和兩秒的時間間隔。把8253和8259結合正好可以把間隔一秒和兩秒的計時器導入程序之中。利用5255A交通燈的特性，把交通燈按要求輪流點亮。（一）可

4、編程并行接口芯片8255系統中的8255線路8255的數據線片選信號線、地址線、讀寫控制線等分別與系統總線相連，其A、B、C三個端口以排針形式引出供825實驗使用。可編程并行接口Intel8255A,其內部結構如圖所示，由以下4個部分組成:數據總線緩沖器。這是一個三態雙向8位緩沖器，它是8255A與CPU系統數據總線的接口。所有數據的發送與接收，以及CPU發出的命令字和從8255A來的狀態信息都是通過該緩沖器傳送的。讀/寫控制邏輯。讀/寫控制邏輯由讀信號RD,寫信號WR,選片信號CS以及端口選擇信號A0、A1等組成。讀/寫控制邏輯控制了總線的開放、關閉和信息傳送的方向，以便把CPU的控制命令或

5、輸出數據送到相應的端口；或把外設的信息或輸入數據從相應的端口送到CPU。8255A的基本操作及在TP86A、PC/TX和擴展板上的端口地址如下表所示。輸入/輸出端口A、B、C。8255A包括3個8位輸入輸出端口（port）。每個端口都有一個數據輸入寄存器和一個數據輸出寄存器，輸入時端口有三態緩沖器的功能，輸出時端口有數據鎖存器功能。在實際應用中，PC口的8位可分為兩個4位端口（0方式下），也可以分成一個5位端口和一個3位端口（2方式下）來使用。A組和B組控制電路。控制A,B,C三個端口的工作方式，A組控制A口和C-4-口的上半部（PC4-PC7）,B組控制B口和C口的下半部（PC0-PC3）的

6、工作方式和輸入輸出。A組和B組的命令寄存器還接收按位控制命令，以實現對PC口的按位置位/復位操作。（二） Intel8253可編程定時/計數器1片8253內部有3個計數器，分別稱為計數器0、1、2，其結構完全，互相之間工作完全獨立。每個計數器有三個引腳和外部聯系CLK：計數脈沖輸入，計數器對該引腳出現的信號進行計數，最高計數速率為2.6MHZ。Gate：門控輸入，用于控制計數器是否對CLK計數。OUT：輸出信號端。每個計數器內部都有1個8位的控制寄存器，三個控制寄存器使用同一端口地址，在編程結構圖中，畫為1個控制寄存器。每個計數器內部還有1個計數初值寄存器（CR）、1個計數執行部件（CE）和1

7、個輸出鎖存器（OL），它們都是16位的。執行部件（CE）是1個16位減法計數器，其起始值等于初值寄存器（CR）的值。CR的值通過程序設置。輸出寄存器（OL）用來鎖存執行部件（CE）的值，以便CPU讀出。原理：通過Intel8253可編程定時/計數器方式3方波發生器與方式0計數結時產生中斷風別產生的方波和中斷來計數，配合可編程并行接口芯片8255來控制流水燈的循環點亮，通過鍵盤掃描來接受外部控制.并通過八段數碼管將A,B,C,D顯示，并且轉入相應的模式執行。實驗連線：8255A：PA0-L15PA1-L14PA2-L13PA3-L11PA4-L10PA5-L9PA6-L7PA7-L6PB0-L5

8、PB1-L3 PB2-L2 PB3-L18259：連接138譯碼輸入端A.B.C，其中A連A2，B連A3，C連A4，138使能控制輸入端G與總線單元上方的GS相連。 將8259CS插孔與譯碼單元的Y0相連，中斷源IR7與單脈沖單元的SP插孔相連。用8芯扁平電纜將8259中斷控制單元的數據總線插座與數據總線單元任一插座相連。8253： 將8253CS與譯碼單元的Y1相連，中斷源IR0與8253的OUT0口相連。用8芯扁平電纜將8251串行通信單元的數據總線插座與數據總線單元任一插座相連。GATE0與+5V相連，CLK0與頻單元T7相連三、 功能流程圖：執行代碼初始化第一種情況 按鍵 A B C

9、D 按鍵 按鍵 按鍵 按鍵23456781 E F E F E F E F 按鍵 0退出程序4、 結果討論：剛開始使用循環計時來實現倒計時，計時會有誤差，改為8253計時器之后，及時秒數比較準確。因為要求可以隨時切換狀態，所以將檢測有無按鍵以及按鍵之后的切換寫成一個子程序，在需要切換的地方進行調用。所有的模塊都寫成子程序，這樣在調用的時候比較方便。使用8259中斷時，要注意關中斷和開中斷的位置，否則會造成中斷脈沖按鍵不靈。程序的關鍵是每個狀態的相互切換。附錄：實驗代碼：（完整的源程序）CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:CODE,ES:CODE ORG 2000HJM

10、P APA EQU 0FFD8HPB EQU 0FFD9HPC EQU 0FFDAHPCTL EQU 0FFDBHOUTSEG EQU 0FFDCH ;段控制口OUTBIT EQU 0FFDDH ;位控制口/鍵掃口IN_KEY EQU 0FFDEH ;鍵盤讀入口ZXK EQU 0FFDCH ;字型口ZWK EQU 0FFDDH ;字位口Port0 EQU 0FFE4HPort1 EQU 0FFE5HSHOW1 DB 02HFLAG DB ?PCC1 DB 07FH,0BFH,0DFH,0EFH,0F7H,0FBH,0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHPBC1 DB 0FF

11、H,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,07FH,0BFH,0DFH,0EFHPCC2 DB 03FH,0CFH,0F3H,0FCH,0FFH,0FFHPBC2 DB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,03FH,0CFHPCC3 DB 01FH,0E3H,0FCH,0FFHPBC3 DB 0FFH,0FFH,07FH,08FHPCC4 DB 0FH, 0F0H,0FFHPBC4 DB 0FFH,0FFH,0FH;-8253芯片初始化- A: MOV DX,0FFE3H ;控制口 MOV AL,36H ;計數器0，方式3，二進制計數 OUT DX,AL M

12、OV DX,0FFE0H MOV AL,00 OUT DX,AL MOV AL,4bH OUT DX,AL;-;-8255芯片初始化- MOV DX,PCTL MOV AL,80H ;1000 0000b OUT DX,AL MOV DX,PA ;PA置0 MOV AL,0 OUT DX,AL MOV DX,PB MOV AL,0FFH OUT DX,AL MOV DX,PC MOV AL,0FFH OUT DX,AL;-;-中斷向量地址- CLI MOV AX,OFFSET INT8259 MOV BX,003CH MOV BX,AX MOV BX,003EH MOV AX,0000H MO

13、V BX,AX CALL FOR8259 STI;- JMP _AESTART: CALL GetKey CMP AL,0AH JZ NEXTA CMP AL,0BH JZ NEXTB CMP AL,0CH JZ NEXTC CMP AL,0DH JNZ _D JMP NEXTD_D: CMP AL,00H JNZ START JMP EXITNEXTA: MOV FLAG,0 CALL GetKey CMP AL,0EH JZ _AE CMP AL,0FH JZ _AF JMP NEXTA_AE: MOV SI,0 MOV DI,0 CALL E JMP LAST_AF: MOV SI,0

14、MOV DI,0 CALL F JMP LASTNEXTB: MOV FLAG,1 CALL GetKey CMP AL,0EH JZ _BE CMP AL,0FH JZ _BF JMP NEXTB_BE: MOV SI,0 MOV DI,0 CALL E JMP LAST_BF: MOV SI,0 MOV DI,0 CALL F JMP LASTNEXTC: MOV FLAG,2 CALL GetKey CMP AL,0EH JZ _CE CMP AL,0FH JZ _CF JMP NEXTC_CE: MOV SI,0 MOV DI,0 CALL E JMP LAST_CF: MOV SI,

15、0 MOV DI,0 CALL F JMP LASTNEXTD: MOV FLAG,3 CALL GetKey CMP AL,0EH JZ _DWE CMP AL,0FH JZ _DWF JMP NEXTD_DWE: MOV SI,0 MOV DI,0 CALL E JMP LAST_DWF: MOV SI,0 MOV DI,0 CALL F JMP LASTEXIT: CALL FINISH JMP FINLAST: JMP STARTFIN: HLT;-中斷服務子程序-INT8259: CLI CMP FLAG,0 JZ LA CMP FLAG,1 JZ LB CMP FLAG,2 JZ

16、LC JMP LDLA: MOV AL,PCC1SI MOV DX,PC OUT DX,AL MOV AL,PBC1DI MOV DX,PB OUT DX,AL CMP SI,0BH JZ CONA INC SI INC DI JMP FINICONA: MOV SI,00H MOV DI,00H JMP FINILB: MOV AL,PCC2SI MOV DX,PC OUT DX,AL MOV AL,PBC2DI MOV DX,PB OUT DX,AL CMP SI,05H JZ CONB INC SI INC DI JMP FINICONB: MOV SI,00H MOV DI,00H J

17、MP FINILC: MOV AL,PCC3SI MOV DX,PC OUT DX,AL MOV AL,PBC3DI MOV DX,PB OUT DX,AL CMP SI,03H JZ CONC INC SI INC DI JMP FINICONC: MOV SI,00H MOV DI,00H JMP FINILD: MOV AL,PCC4SI MOV DX,PC OUT DX,AL MOV AL,PBC4DI MOV DX,PB OUT DX,AL CMP SI,02H JZ COND INC SI INC DI JMP FINICOND: MOV SI,00H MOV DI,00H JMP

18、 FINIFINI: MOV DX,PORT0 MOV AL,20H OUT DX,AL STI IRET;-中斷服務子程序-;-8259芯片初始化-FOR8259: MOV AL,13H MOV DX,Port0 OUT DX,AL MOV AL,08H MOV DX,Port1 OUT DX,AL MOV AL,09H OUT DX,AL MOV AL,7FH ;IRQ7 OUT DX,AL RET;-;-按鍵E-E: MOV DX,PA MOV AL,01H OUT DX,AL MOV DX,0FFE0H MOV AL,00 OUT DX,AL MOV AL,4BH OUT DX,AL RET;-;-按鍵F-F: MOV DX,PA MOV AL,01H OUT DX,AL MOV DX,0FFE0H MOV AL,00 OUT DX,AL MOV AL,96H OUT DX,AL RET;-;-按鍵0-FINISH: MOV DX,PCTL MOV AL,80H OUT DX,AL MOV DX,PB MOV AL,0FFH OUT DX,AL MOV DX,PC MO