微机原理课程设计--彩灯控制器系统

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1、 课程设计报告课程设计报告 课程编号 课程名称 微型原理与应用课程设计 学生姓名 学生学号 联系电话 所在班级 实施地点 科技楼微机原理室 422 起止时间 指导教师 - 2 - 目目 录录 1 课程设计的目的 2 课程设计的任务与要求 3 系统框图 4 设计原理 4.1 8255 工作原理及内部结构 4.2 8255A 的工作方式控制字 4.3 8086 的引脚信号 5 程序设计流程图及说明 6 程序调试与结果分析 7 总结 11 附录 1：总体电路原理图 13 附录 2：元器件清单 1 3 附录 3：源程序代码 1 4 - 3 - 1 课程设计的目的 通过本次课程设计使学生熟练掌握微机系统

2、与接口扩展电路的设计方法， 了 解步进电机控制的基本原理，掌握控制步进电机转动的编程方法，进一步熟练掌 握 8255A 并行 I/O 口的工作方式以及编程方法，熟练应用 8086 以及汇编语言编 写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤， 熟悉微机系统的硬软件开发 工具的使用方法。 体会系统整体设计的流程与方法， 为以后系统级设计积累经验。 2 课程设计的任务与要求 以 8255 交通灯的一种显示效果为例，介绍彩灯控制器显示的基本原理。设有 一排 8 个水平排列的彩灯， 某种显示方式为从左到右 0.5 秒点亮。 其控制过程如下： 若以“ 0 ”代表彩灯点亮，以“ 1 ”代表彩灯熄灭，则开始

3、时刻， L1 黄灯亮 1.5 秒后，红灯 L2,L3,L4,L5 间隔 0.5 秒依次亮，然后绿灯 L6.L7.L8 间隔 0.5 秒依次亮；循环 7 次。控制器将一帧 8 个数据送至 8 个彩灯的控制端，其中，最 左边的一段彩灯对应的控制数据为“0” ，其余的数据均为 1，即 11111110.当 8 个数据送完以后，控制器停止送数，保留这种状态（定时）1.5 秒，此时黄灯被 点亮，其余彩灯熄灭。随后，控制器又在极短的时间内将数据 111111101 送至彩 灯的控制端，并定时 0.5 秒，这段时间，第一个红灯被点亮。由于送数据的过程 很快，我们观测到的效果是第一个红灯被点亮 0.5 秒后，

4、第 2 个红灯接着被点 亮，即每隔 0.5 秒显示一帧图样。如此下去，最后控制器将数据 01111111 送 至 8 个彩灯的控制端，则 L8 绿灯被点亮。依次循环 7 次。 3 系统框图 彩灯控制器系统框图如下所示： 图 1 系统框图 8086 微处理器 彩灯 8255 可控制并 行接口芯片 - 4 - 4 设计原理 在这次课程设计中主要用到了 8255A 可编程并行接口芯片可用程序来设置 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。 4.1 8255 工作原理及内部结构 4.1.1 8255 内部结构 8255A 的内部结构如图2所示，

5、它由4部分组成： (1) 数据总线缓冲器 (2)三个8位端口 PA、PB、PC (3) A 组和 B 组控制电路 A 组：PA 口和 PC 口的高四位(PC7PC4); B 组：PB 口和 PC 口的低四位(PC3PC0)。 这两组控制电路一方面接收 CPU 发来的控制字并决定8255A 的工作方式；另 一方面接收来自读写控制逻辑电路的读写命令，完成接口的读写操作。 （4）读/写控制逻辑 用来管理数据信息。控制字和状态字的传送,它接收来自 CPU 的地址总线的 A1,A0和控制总线的信号 RD.WR.RESET 等,并向8255A 的 A,B 两组发送命令.由它 控制把 CPU 发出的控制命令字或输出的数据送到相应的端口,或把外设的状态信 息或输入的数据从相应的端口送到 CPU. 4.1.2 8255A 引脚功能 PA7-PA PC7-P PC3-P D7- /RD /W R A1 A0 A 组 控制 数 据 总 线 读/ 写 控 B 组 控制 A 组 A 口 （8 A 组 C 口 高 B组 C 口 低 B组 B 口（8 PB7-P