1、 微型计算机技术及应用 课程设计 课程题目课程题目：跑跑马灯的设计与实现马灯的设计与实现 院 系： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成日期： 跑跑马灯的设计与实现马灯的设计与实现 一 实验目的 1.巩固和加深课堂所学知识；熟悉各种指令的应用及条件； 2.深入了解与掌握 8086 微处理器、 8255A、 74ls154 和 74LS273 的 工作原理 3 3.通过走马灯的设计与制作， 深入了解与掌握利用可编程 8255A 进行 开关量控制的原理与方法。 二 实验要求 1产生 6 种彩灯（8 位 LED）的走马灯花样； 2键控(或拨码开关控制)发光实验。通过按下不同的开关来控 制灯
2、的不同的走向。 三 实验内容 1进行走马灯的系统电路设计，掌握基本原理； 2利用 PROTEUS 软件画出电路原理图； 3进行走马灯的控制程序设计（采用 ASM 语言）； 4.将程序导入 8086 中进行仿真，完成 4 种不同的走向。 四 程序流程图 Y N 五.设计原理与硬件电路 开始 系统初始化 8255 初始化 熄灭 LED 灯 按下开关 判断 1-6 的哪种 方式 选择发光方式 结束 熄灭 LED 灯 1.1.功能分析功能分析 此次课程设计具体功能为： （1）采用不同的开关作为输入信号，8 个 LED 灯作为输出信号。 （2）当按下不同的开关时（每次只能按下一个开关，不能同时按 下多个
3、开关）LED 灯会出现不同的闪烁方式。当开关段开始，LED 灯 自动熄灭。 2.实验原理（系统连接图的设计） 8255A 是一种通过可编程并行 I/O 接口芯片。广泛用于几乎 所有系列的微机系统中,8255A具有三个带锁存或缓冲的数据端口,可 与外设并行进行数据交换,8255A 有多种操作方式,通用性较强,可为 CPU 与外设之间提供输入/输出通道。 8255A 和各端口内具有中断控制 逻辑,在外设与 CPU 之间可用中断方式进行信息交换,使用条件传输 方式时可用“联络”线进行控制。 在实验中,我们运用 8255 为 CPU 与 外设之间提供输入输出输出通道来实现对走马灯花样变换的控制。 80
4、86 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，必须通过地址锁存器把地址总线和数据总 线分离。 走马灯模拟电路原理如图 1 所示。模块包括 8 个 LED 彩灯、三个 74LS273、一个 74LS154 和若干电阻及开关。用 LED 可以观测在不同 按键输入下，走马灯花样的变化效果。 如图 1 所示我们利用软件输入信号，通过 8255 端口扩展芯片和 74LS273 芯片，调节输出端口的电平变化，来控制共阴极的 LED 灯的 亮与灭，实现走马灯花样变化。 图一 接
5、线说明接线说明：8255A 共有三个 8 位端口，A 口、B 口和 C 口。在本 电路中，B 口 8 个输出管脚 PB7-PB0 分别接 8 个并联的 LED 彩灯反 馈跑马灯的发光方式；A 口 8 个管脚 PA7-PA0 分别接 8 个并联的开 关控制选择走马灯的发光方式。3 个 74LS273 的 D0-D7 接输入端， 是信号的输入。74LS154 是 4 线-16 线的译码器，具有选片作用， ABCD 四个端口是输出端口，分别接到 74LS273 的输入端，E1 和 E2 是低电平有效。 22锁存控制电路锁存控制电路 锁存控制电路电路如图 2 所示，在微控制器单元（MCU）中， 寄存器
6、是十分重要的资源。 寄存器的主要作用是快速寄存算术逻辑运 算单元（ALU）运算过程中的数据，其锁存功能利用 74LS273 来实 现，74LS273 是一种带清除功能的 8D 触发器， 1D8D 为数据输入 端，1Q8Q 为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作数据 锁存器，地址锁存器。 第一脚 WR：主清除端，低电平触发，即当为低电平时，芯片被清除， 输出全为 0（低电平）； CP（CLK） ： 触发端， 上升沿触发， 即当 CP 从低到高电平时， D0D7 的数据通过芯片，为 0 时将数据锁存，D0D7 的数据不变。 CPU 向外部发出地址锁存允许信号，从而使 74LS273 锁存地址 信号， 在通过译码芯片 74LS154 控制接口芯片 8255A， 在此系统中充 当一个桥梁的作用。这部分电路将相应信号传送给 8255A 的 A0、A1 和 CS 片选，进而 CPU 开始控制 8255A 从而驱动发光二极管显示不 同的样式。 如下图为仿真图中的锁存部分 3）可编程并行通信接口芯片 8255A 8255A 的芯片引脚图如上图所示 82
