1、 微机原理课程设计 课程名称: 简易计算器设计 班 级： 二一三年 一 月 二 日 1 简易计算器设计简易计算器设计 一、设计任务 基本基本任务任务：用 8088 设计一个能实现 0-9 整数加法运算的计算器，和用 2 位 LED 数码显 示。键盘包括 0-9 及“+”和“=”12 个按键。 拓展拓展任务任务：键盘新增加 4 个按键，分别为“C” ， “-” ， “*” ， “/” 。能实现简单的清 0 操 作，减法运算，乘法运算，和除法运算。 二、设计要求 1.画出连接线路图或功能模块引脚连接图。 2.采用 8088CPU 作主控制器，8255 作为并行接口电路实现按键的扫描以及数码管的显
2、示。 3.采用 2 个共阴极型 LED，只需显示 0255 范围内的值。 三、简易计算器功能简介 1.能实现一位的加运算，例如：9+9=18；通过按键分别输入“9” ， “+” ， “9” ， “=”后 LED 灯上将显示出“18” 。 2.能实现一位的减运算，且不能出现负数。例如：9-8=1；通过按键分别输入“9” ， “-” ， “8” ， “=”后 LED 灯上将显示出“01” 。 3.能实现一位的乘法运算，例如：3*5=15；通过按键分别输入“3” ， “*” ， “5” ， “=”后 LED 灯上将显示出“15” 。 4.能实现一位的除法运算，且只能显示商整数的部分；例如：9/3=3
3、；通过按键分别输 入“9” ， “/” ， “3” ， “=”后 LED 灯上将显示出“03” 。 5.能实现清 0 操作，当按下 C 时候，LED 上显示“00” 。 四、总体方案与设计说明 4.1 总体方案 通过 8255A 的 C 口实现开关矩阵键盘的接入，通过键盘的不断扫描，如果有按键按下， 通过查表法，分别将输入的数据读入到 AL 并保存在 NUM1 和 NUM2 中，将输入的字符保 存在 OPER 中。将 8255A 的 A 端口和 B端口分别接上共阴极的 LED 灯，将输入的数据通 过查表法，将七段码送共阴极的 LED 灯显示。当按下“=”时候，通过判断出 OPER 中的 字符，
4、8088 来实现不同的操作，并将结果在 LED 灯上显示。当按下“C”时候，将数据先 清零，同时 LED 灯上显示为“00” 。 4.2 设计说明 1.共阴极的 LED 灯上显示输入的数据和显示结果 2.键盘实现数字 09 的输入，功能键分别对应键盘上的的“C” ， “+” ， “-” ， “*” ， “/” ， “=” 3.运算顺序，先按下数字键，接着按下功能键，再按下数字键，当按下“=”时候，将 结果显示在 LED 灯上。按下“C” ，重新实现运算。 2 五、硬件电路的设计及描述 5.1 硬件电路 键盘输入及 LED 数码管通过 8255A 接口与系统总线连接，键盘的 16 个按键组成 4
5、*4 矩阵，其中 4 根矩阵线作为 8255A 的输出线与 PC3PC0 连接，4 根矩阵线作为 8255A 的 输入线与 PC7PC4 连接。键盘采用逐次扫描原理，16 个按键中 09 为数字健，+、-、*、 /、=作为加、减、乘，除、等号功能键，C 为清零键。LED 灯通过与 8255A 的 PA 口和 PB 口连接，用于显示输入的数和结果显示。 5.2 可编程并行通信接口芯片 8255A 工作原理 （1）并行输入/输出端口 A，B，C 8255A 内部包括三个 8 位的输入输出端口，分别是端口 A、端口 B、端口 C，相应信号 线是 PA7PA0、PB7PB0、PC7PC0。端口都是 8
6、 位，都可以作为输入或输出。通常将 端口 A 和端口 B定义为输入/输出的数据端口，而端口 C 则既可以作数据端口，又可以作为 端口 A 和端口 B的状态和控制信息的传送端口。 （2）A 组和 B组控制部件 端口 A 和端口 C 的高 4 位 （PC7PC4） 构成 A 组； 由 A 组控制部件实现控制功能。 端 口 B和端口 C 的低 4 位（PC3PC0）构成 B组；由 B 组控制部件实现控制功能。 A 组 和 B 组利用各自的控制单元来接收读写控制部件的命令和 CPU 通过数据总线（D0D7） 送来的控制字，并根据他们来定义各个端口的操作方式。 （3）数据总线缓冲存储器 三态双向 8 位缓冲器， 是 8255A 与 8086CPU 之间的数据接口。 与 I/O 操作有关的数据、 控制字和状态信息都是通过该缓冲器进行传送。 (4) 读/写控制部件 8255A 完成读/写控制功能的部件。能接收 CPU 的控制命令，并根据控制命令向各个功 能部件发出操作指令。 CS 片选信号： 由 CPU 输
