1、序號山東理工大學計算機學院課程設計（微機原理及接口技術）班 級姓 名學號指導教師二O二年一月九日課程設計任務書及成績評定課題名稱 直流電機速度控制器的設計，I、題目的目的和要求：學習和掌握計算機中常用接口電路的使用和設計技術，熟悉和掌握微機系統的軟硬件的設計方法和步驟，熟悉微機匯編程序編寫和使用軟硬件調 試的基本流程，進一步加強理論知識和使用相結合的實踐和鍛煉，加深對 專業知識的學習和理解，掌握8253，,8259等芯片的連線及使用方式。使自 己的設計水平和對所學的知識的使用能力以及分析問題和解決問題的能力 得到全面提高。一、利用按鍵控制直流電動機的轉速。按鍵定義如下： 0停止，1 1/10

2、轉速，2 2/10轉速9最高速（D/A輸出滿量程），鍵號每加1，D/A 輸出增加0.5V。、II、設計進度及完成情況日期內容III、主要參考資料及文獻IV、成績評定：設計成績： （教師填寫）指導老師： （簽字）年 月曰目錄、電機速度控制器的設計（一）2（二） 3（三）4（四） 5（五）9二、 10（一）10（二） 11（三）15（四） 16（五）2021三、設計總結一、直流電機速度控制器的設計（一）系統概述（二）系統分析和設計芯片8255并行接口是以數據的字節為單位和I/O設備或被控制對象之間傳遞信息。CPU和接口之間的數據傳送總是并行的，即可以同時傳遞8位、16位、32位等。8255可編程外

3、圍接口芯片是Intel公司生產的通用并行I/O接 口芯片，它具有A B、C三個并行接口，用+5V單電源供電，能在以下三種方 式下工作：方式0:基本輸入輸出方式1選通輸入輸出方式2:雙線傳送W制U1 Is IDPWJ- PITI P0-POA蜃 與口血C芯片8255功能及引腳圖三種工作方式由工作方式控制字決定，方式控制字由CPUS過輸入/輸出指令來 提供。三個端口中C口被分為兩個部分，上半部分隨A 口稱為A組,下半部分隨 B 口稱為B組.其中A 口可工作和方式0、和2,而B 口只能工作在方式0和1。（三）程序設計流程圖在交通燈的控制系統中，通過對8255的初始化及賦予不同的控制字可以實 現交通指

4、示燈的不同變化。設計流程如下圖：實驗臺上的四個燈調用程序的不同實現不同方向的顏色變化及亮滅控制。S255初始化心（四）源程序代碼四個路口紅燈亮*東西紅燈亮，南北綠燈亮，延時*源程序文件為 GXM.asmCODE SEGMENT ; 本實驗中控制字的偶數位控制南北，奇數位控制東西ASSUME CS:CODE,DS:CODESTART: ; 兩位控制一個方向， 00黃， 01綠， 10紅， 11滅MOVDX,203H ;A口輸出，8255 片選CS5接200H-207HMOVAL,80H ;1000 0000b,A口輸出， B,C 口本實驗不用OUTDX,ALCALLSTATUS0;狀態0，初始狀

5、態 （都是紅燈 ）LOOP: CALL STATUS1;狀態 1，南北綠燈 ， 東西紅燈CALLSTATUS2;狀態 2，南北綠燈閃轉黃燈 ， 東西紅燈CALLSTATUS3;狀態 3，南北紅燈 ， 東西綠燈CALLSTATUS4;狀態 4，南北紅燈 ， 東西綠燈閃轉黃燈JMPLOOP ;周而復始STATUS0:MOVAL,0F0H; 南北紅燈 ， 東西紅燈 1111 0000MOVDX,200HOUTDX,ALMOVBL,50CALLDELAY;延時 5秒RETSTATUS1:MOVAL,0A5H;1010 0101 南北綠燈 ， 東西紅燈MOVDX,200HOUTDX,ALMOVBL,50

6、CALLDELAY;該狀態保持 5 秒RETSTATUS2:MOVCX,3 ;綠燈閃3次,隔0.5 秒閃一次FLASH: MOV AL,0A0H; 1010 0000南北黃燈 , 東西紅燈MOVDX,200HOUTDX,ALMOVBL,5CALLDELAY;延時0.5 秒MOVAL,0A5H;1010 0101南北綠燈 , 東西紅燈MOVDX,200HOUTDX,ALMOVBL,5CALLDELAY;延時0.5 秒LOOPFLASHMOVAL,0F5H;1111 0101南北滅燈 , 東西紅燈MOVDX,200HOUTDX,ALMOVBL,10CALLDELAY;南北滅燈延時 1 秒RETST

7、ATUS3:MOVAL,05AH;0101 1010南北紅燈 , 東西綠燈MOVDX,200HOUTDX,ALMOVBL,50CALLDELAY ;延時5秒RETSTATUS4:5南北紅燈 , 東西綠燈閃轉黃燈MOVCX,3 ;綠燈閃 3次FLASH1: MOV AL,050H ;10100000南北紅燈，東西黃燈MOVDX,200HOUTDX,ALMOVBL,5CALLDELAY ;延時0.5秒MOVAL,05AH ;10100101 南北紅燈，東西綠燈MOVDX,200HOUTDX,ALMOVBL,5CALLDELAY ;延時0.5秒LOOPFLASH1MOVAL,0FAH ;1111 0

8、101南北紅燈 , 東西滅燈MOVDX,200HOUTDX,ALMOVBL,10CALLDELAY ;東西滅燈一秒0101 00000101 10101111 1010RETDELAY PROC NEARPUSH CXDL1: MOV CX,8000HDL2: LOOP DL2DEC BLCMP BL,0JNE DL1POP CXRETDELAY ENDPCODE ENDSEND START（五）實驗結果及分析在實驗臺的三色交通燈區，兩組指示交通燈的變化規律為：1、實驗開始時，南北和東西的燈均為紅燈狀態。2、南北轉綠燈、東西保持紅燈。3、南北綠燈、黃燈交替閃爍共計 3 秒，東西繼續保持紅燈4、

9、南北黃燈滅、紅燈亮，同時東西方向的紅燈滅、綠燈亮。3秒5、南北保持紅燈，同時東西方向的綠燈、黃燈交替閃爍共計6、狀態轉至 2 重復執行。二、溫度測控系統的設計（一）系統概述1、本課程設計意義學習和掌握計算機中常用接口電路的使用和設計技術，充分認識理論知識 對使用技術的指導性作用，進一步加強理論知識和使用相結合的實踐和鍛煉。 通過這次設計實踐能夠進一步加深對專業知識和理論知識學習的認識和理解， 使自己的設計水平和對所學的知識的使用能力以及分析問題解決問題的能力 得到全面提高。2、設計要求溫度測控系統的設計：利用ADC080酥用中斷方式設計一個溫度測控系統，在LED數碼顯示器上顯示溫度值，并對溫度

10、進行測試和控制，當檢測溫度到達 溫度上限60C時開風扇（即開啟電動機），低于下限30C時關閉風扇，LED上 的顯示內容為：XX C （采用十進制顯示）。（二）系統分析和設計1、ADC0809是采樣分辨率為 8位的、以逐次逼近原理進行模一數轉換的器件。其內部有一個 8通道多路開關， 它可以根據地址碼鎖存譯碼后的信號， 只選通 8 路模擬輸入信號中的一個進行 A/D 轉換。（ 1）內部結構ADC0809是 CMOSI片型逐次逼近式 A/ D轉換器，內部結構如圖13.22 所示，它由 8 路模擬開關、地址鎖存和譯碼器、比較器、 8 位開關樹型 A/D 轉換器、逐次逼近（ 2）外部特性（引腳功能）AD

11、C0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝， 如圖13 . 23所示。下面說明各引腳功能。INOIN7 : 8路模擬量輸入端。2-12-8 : 8位數字量輸出端。ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一 路ALE:地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。START A / D轉換啟動脈沖輸入端， 輸入一個正脈沖（至少100ns寬） 使其啟動（脈沖上升沿使 0809 復位，下降沿啟動 A/D 轉換）。EOC A / D轉換結束信號，輸出，當 A/ D轉換結束時，此端輸出一 個高電平（轉換期間一直為低電平） 。OE數據輸出允許信號，輸入，高電平有效。當A

12、/D轉換結束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態門，輸出數字量。CLK時鐘脈沖輸入端。要求時鐘頻率不高于640KH乙REF（ +）、REF（ - ） 基準電壓。Vcc 電源，單一 5V。GND 地。（3）、ADC0809的工作過程首先輸入3位地址，并使 ALE=1，將地址存入地址鎖存器中。此地 址經譯碼選通8路模擬輸入之一到比較器。START上升沿將逐次逼近寄存器復位。下降沿啟動 A/D轉換，之后EOC輸出信號變低，指示轉換 正在進行。直到A/ D轉換完成，EOC變為高電平，指示A/ D轉換結束， 結果數據已存入鎖存器，這個信號可用作中斷申請。當0E輸入高電平時，輸出三態門打開，轉換結果的

13、數字量輸出到數據總線上。工叫 工叫 工頁 AT1DA AUDE JLDDC AJLE 巧ADC0809引腳示意圖2、8255作為主機和外設的連接芯片，必須提供和主機相連的3個總線接口，即數據線、地址線、控制線接口。同時必須具有和外設連接的接口A、B、C 口。由于8255可編程，所以必須具有邏輯控制部分，因而 8255內部 結構分為3個部分：和CPU連接部分、和外設連接部分、控制部分。（1）、特性：a. 一個并行輸入/輸出的LSI芯片，多功能的I/O器件，可作為CPU總線 和外圍的接口。b. 具有24個可編程設置的I/O 口，即使3組8位的I/O 口為PA 口 ,PB 口和PC 口 .它們又可分

14、為兩組 12位的I/O 口 ,A組包括A 口及C 口（高4 位,PC4PC7）,B組包括B 口及C 口（低4位,PC0PC3）.A組可設置為基本的 I/O 口，閃控（STROBE）的I/O閃控式，雙向I/O3種模式;B組只能設置為基本 I/O或閃控式I/O兩種模式，而這些操作模式完全由控制寄存器的控制字決（2） 、引腳功能 :RESET復位輸入線，當該輸入端處于高電平時，所有內部寄存器（包 括控制寄存器）均被清除，所有 I/O 口均被置成輸入方式。CS:芯片選擇信號線，當這個輸入引腳為低電平時 ，即/cs=o時，表示芯 片被選中，允許8255和CPU進行通訊;/CS=1時,8255無法和CPU

15、故數據傳 輸.RD:讀信號線，當這個輸入引腳為低電平時 ，即/RD=O且/CS=0時，允許 8255通過數據總線向 CPU發送數據或狀態信息，即 CPU從8255讀取信息 或數據。WR寫入信號，當這個輸入引腳為低電平時，即/WR=0且/CS=0時，允許CPU#數據或控制字寫入 8255。DOD7:三態雙向數據總線，8255和CPU數據傳送的通道，當 CPU執 行輸入輸出指令時， 通過它實現 8 位數據的讀 /寫操作， 控制字和狀態信息 也通過數據總線傳送。PA（PA7:端口 A輸入輸出線，一個8位的數據輸出鎖存器/緩沖器，一 個 8 位的數據輸入鎖存器。PB（PB7:端口 B輸入輸出線，一個

16、8位的I/O鎖存器， 一個8位的 輸入輸出緩沖器。PC（PC7:端口 C輸入輸出線，一個8位的數據輸出鎖存器/緩沖器，一 個8位的數據輸入緩沖器。端口 C可以通過工作方式設定而分成 2個4位 的端口， 每個4位的端口包含一個 4位的鎖存器，分別和端口 A和端口 B 配合使用，可作為控制信號輸出或狀態信號輸入端口。A0,A1:地址選擇線，用來選擇8255的PA 口 ,PB 口 ,PC 口和控制寄存器. 當A0=0,A仁0時,PA 口被選擇;當AO=O,A 1 = 1時,PB 口被選擇;當A0=1,A 1=0時,PC 口被選擇;當A0=1.A1 = 1時，控制寄存器被選擇.3、8259的功能：就是

17、在有多個中斷源的系統中，接受外部的中斷請求，并進行判斷，選中當前優先級最高的中斷請求，再將此請求送到cpu的INTR端；當cpu響應中斷并進入中斷子程序的處理過程后，中斷控制器仍負責對 外部中斷請求的管理。（三）程序設計流程圖上圖實現了本次實驗所要要求的功能： 檢測溫度到達溫度上限60C時啟動直流 電動機，而溫度低于下限30C時停止電動機，并在數碼管上顯示所采集到的數 字量和轉換后的模擬量系統功能框圖：（四）源程序代碼code segment ;8255 的 CS接 210H-217H, 8259 的 CS接 208H-20FH assume cs:code,ds:code ;ADC0809

18、的 CS接 200H-207Hsta比mov ax,csmov ds,ax mov dx,213h mov al,80hout dx,al;8255初始化mov al,13h mov dx,208h;8259初始化out dx,al mov al,08h mov dx,209h;ICW1初始化out dx,al mov al,01h;ICW2初始化out dx,al in al,dx and al,0feh;ICW4初始化out dx,al push ds mov ax,0 mov ds,ax mov ax,offset intr;OCW1打開非mov ds:word ptr4*08h,axm

19、ov ax,csmov ds:word ptr4*08h+2,ax pop dsmov dx,200hmov ax,0out dx,al設置中斷向量; 開始轉化sti rel:nop jmp rel 初始界面顯示程序 print proc near push bx push ax push di push cx lea bx,TABLE lea di,BUFDA mov cl,11110111b ; 位碼next:mov dx,211h mov al,cl out dx,al mov al,di xlatmov dx,210h out dx,al push cxmov cx,030h輸出位碼取

20、段碼輸出段碼delay1:loop delay1 pop cxcmp cl,11111110b jz r1 inc di ror cl,1軟件延遲判斷是否掃完一遍顯示完一遍則返回循環右移一位jmp next r1:pop cx pop di pop ax pop bx ret print endp intr proc near push ax push bx mov dx,200h in al,dx mov dl,100 mul dl mov dl,255 div dl push ax call binidec call print pop ax cmp al,30 jl runoff cmp

21、 al,60 jl r2 runon:mov dx,213h mov al,1 out dx,al jmp r2 runoff:mov dx,213h mov al,0 out dx,al r2:mov dx,200hmov al,0 out dx,al mov al,20h mov dx,208h out dx,al pop bx pop ax iretintr endp binidec proc near push dx push si mov ah,0 mov dl,100 div dl mov si,offset BUFDA mov si,al mov dl,10 mov al,ah mov ah,0 div dl inc si mov si,al mov al,ah inc si mov si,al pop si pop dx retbinidec endpTABLE:db3fh;0的段碼db06h;1的段碼db5bh;2的段碼db4fh;3的段碼db66h;4的段碼