微机原理课设电风扇徐直.docx

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微机原理课设电风扇徐直

沈阳航空航天大学

课程设计报告

课程设计名称：

微机系统综合课程设计

课程设计题目：

模拟电风扇动作

院（系）：

计算机学院

专业：

计算机科学与技术

班级：

84010102

学号：

2008040101038

姓名：

徐直

指导教师：

毛艳娥

完成日期：

2011年7月15日

目录

第1章总体设计方案1

1.1设计原理1

1.2设计思路1

1.3实验环境2

第2章详细设计方案3

2.1硬件电路设计3

2.2主程序设计4

2.3功能选择模块的设计与实现5

第3章结果测试及分析6

3.1结果测试6

3.2结果分析6

参考文献7

附录8

第1章总体设计方案

1.1设计原理

利用芯片8259，8255，8253，8279，分别控制中断，彩色发光二极管，时钟，和LED显示。

用受8253控制的8259给8255和8279产生每秒钟一次的中断，控制彩色发光二极管和LED的显示

1.2设计思路

首先需要一个总开关，用来控制电风扇的开关，可以用8255的输入端接收这一信号，信号为１时进入循环，此时彩色发光二极管通过红绿色灯显示风扇的转动效果，不为１时执行下一步。

其次需要实现的功能是三级风速的变换，可以设计三个变换延时的子程序，并根据键盘输入的不同来分别调用这三个步骤。

再次是要实现定时功能，用8253和8259实现这一功能并不困难，当时间减为零时，向8255的AL中输入O6AH，使彩色发光二极管显示初始化。

还有就是彩色发光二极管的显示问题，只需将8255中控制彩灯显示的数据起始值设为01101010，然后循环左移两位即可。

（1）提出方案

总开关是用来控制风扇的启动停止的，所以只需有两种状态，即开和关，所以，我选择用实验箱右下角的开关来实现这以功能。

为了能显示风扇的转动，我选用8255和实验箱右上角的彩灯来显示风扇的转动。

为了实现定时功能，我选用8253定时，8259产生中断，用中断程序来控制定时。

由于定时时要能显示时间及风扇转动时要有风速等一些功能的选择，所以还需要8279键盘显示接口芯片。

（2）方案论证

1）用8255和彩灯模拟风扇的转动，所以，可以将8255的B口设为工作在方式0，输出状态，然后通过输出不同二进制数来控制彩灯的红绿显示，通过循环移位使彩灯循环显示来实现风扇转动的模拟。

2）用右下角的开关控制风扇的转动与停止，所以，可将8255A口设为方式0，输入状态，来读取开关的状态，然后在程序中判断输入的是1还是0，进而控制风扇的转动与停止。

3）为了实现定时的功能，可以用8253的分频功能，将输入的脉冲信号分频，以输出1HZ的脉冲信号，然后输入到8259的INT0以产生周期为1s的终端，即每秒钟进一次中断，在中断服务程序中来实现时间的递减，当减到0时就将风扇停止，这样就实现了定时功能了。

4）为了实现三级风速的选择和定时功能、定时时间的变化显示等功能，需要8279的键盘显示功能，在键盘上设置三个键分别控制三级风速，在设置一个按键来控制定时功能的选择，当按下定时功能键后，还需要键盘的数字键来实现定时时间的设定。

最后就是用数码管显示时间的变化了。

1.3实验环境

·硬件环境：

AEDK实验箱，PC机。

·软件环境：

LCA88ET应用软件。

第2章详细设计方案

2.1硬件电路设计

硬件电路由键盘显示接口芯片8279构成，如图2.1所示。

图2.1硬件电路连线图

8279是可编程设置型键盘/显示芯片，其特点是：

（1）可同时进行键盘扫描及文字显示；

（2）键盘扫描模式；（3）传感器扫描模式；（4）激发输入模式；（5）8乘8键盘FIFO；（6）具有接点消除抖动，2键锁定及N键依次读出模式；（7）双排8位数或双排16位数显示器；（8）右边进入或左边进入，16字符或8字符显示。

8255的A口工作在方式0，输入；B口工作在方式0，输出；C口工作在方式0，输出；

8253将脉冲源分频，产生周期为1s的脉冲信号，驱动8259产生周期为1s的中断。

8255、8259、8253、8279的端口地址分别接210H-217H、220H-227H、200H-207H、228H-22FH。

2.2主程序设计

图2.2主程序流程图

2.3功能选择模块的设计与实现

图2.3.1功能选择模块流程图

第3章结果测试及分析

3.1结果测试

编译并连接程序，然后全速运行，在数码管上就显示计时器的时间，开始时是全0。

此时双色彩灯是初始状态，即只有一个灯是红的，其余三个灯都是绿色。

然后，将开关K1向上扳去，时8255的PA0口输入高电平，此时发现双色彩灯还是循环亮红灯，并且只有一个灯是红色的，其余都是绿色，这样，当以一定的速度循环点亮四个灯，就会模拟出风扇的转动了。

在风扇转动时，按下键盘上的A、B、C键，则彩灯会分别以不同的速度循环点亮红色，这样就实现了通过键盘实现三级风速的选择功能了。

当风扇在某一风速下转动时，按下D键，则进入定时状态，接着只需按下键盘上的数字键，设定好定时的时间，然后再按下D键，风扇就将在设定的时间内转动，并且在数码管上显示时间的变化，逐渐减少，当减到0时，风扇就将停止转动。

这就是定时功能的实现。

3.2结果分析

开始运行时，发现双色彩灯并不是按理想顺序逐渐点亮红色，后来，检查程序发现并没有错，最后，检查硬件连线时发现，8255B口得导线与双色灯的借口连接顺序错了，调整了连接顺序后彩灯理想的顺序循环点亮了。

风扇正常运行了，但是在定时时发现数码管上的时间没有变化，过了定时的时间后，风扇也没有停止，开始以为程序问题，单步运行后发现一切正常，然后检查数码管显示也没发现问题，这时将接在INT0上的导线拔下，接在发光二极管上发现没有电流，最后，断定是8253并没有产生脉冲信号给8259，导致中断服务程序无法进入，使得计时功能失效，所以才会出现刚才的问题，于是，我测试了几根好用的导线从新将8253的连线连一遍，再运行时定时功能就好用了。

实验结果基本实现了课设的要求，虽然有些问题和程序还会有些不稳定，但是所要求的功能都实现了，那些问题我会在以后进行完善。

参考文献

[1]王爱英.计算机组成与设计[M]北京：

教育出版社，2003

[2]杨素行.微型计算机系统原理及应用[M]北京:

清华大学出版社，1996

[3]张雪兰.汇编语言程序设计[M]北京:

清华大学出版社，2006

[4]龚尚福.微机原理与接口技术[M]西安:

西安电子科技大学出版社，2003

[5]王中民.微型计算机原理[M]西安:

西安电子科技大学出版社，2003

[6]沈美明，温冬婵.IBM-PC汇编语言程序设计[M]北京:

清华大学出版社，2001

附录

datasegment

isenddb0

n0db0

n1db0

n2db0

keykinddb0

oldkeydb0

kinddb0

isstopdb0

numbersdb3fh,6,5bh,0,0,0,0,0,0,0

dataends

codesegment

assumecs:

code,ds:

data

main:

cli

movax,cs

movds,ax

movkind,0

movkeykind,0ah

movoldkey,0ah

movkind,06

movisstop,0

movisend,0

movn0,0

movn1,0

movn2,0

callinitnumbers

callinit8255

callinit8259

callinit8253

callmodifyint

movdx,212h

moval,0

outdx,al

callcleardevice

calldisplay

moval,0

movdx,22ah

outdx,al

moval,30h

outdx,al

moval,6ah

sti

dowhat:

pushax

dowait:

movdx,210h

inal,dx

testal,1

jzdowait

popax

callreadakey

cmpkeykind,0ah

jnza1

movkind,2

callgotonext

jmpaa

a1:

cmpkeykind,0bh

jnza2

movkind,1

callgotonext

jmpaa

a2:

cmpkeykind,0ch

jnza3

movkind,0

callgotonext

jmpaa

a3:

cmpkeykind,0dh

jnza4

pushax

movdx,212h;c口给0

moval,0

outdx,al

popax

movisstop,0

pushax

moval,oldkey

movkeykind,al

callreading

movdx,212h

moval,0ffh

outdx,al

popax

sti;开中断，进入中断程序计时

jmpaa

a4:

cmpkeykind,0eh

jnzaa

pushax

moval,oldkey

movkeykind,al

popax

aa:

jmpdowhat

gotonext:

movdx,211h

outdx,al

roral,1

roral,1

continue:

cmpkind,2

jnzmm1

callspeed2

jmpmm3

mm1:

cmpkind,1

jnzmm2

callspeed1

jmpmm3

mm2:

cmpkind,0

jnzmm3

callspeed0

mm3:

pushax

mm33:

cmpisstop,0

jzmm4

movdx,211h

moval,0ffh

outdx,al

movdx,210h

inal,dx

testal,1

jnzmm33

movisstop,0

cli

mm4:

popax

ret

readakey:

;读键盘　　　　　　　　　　　　　　

pushax

moval,keykind

movoldkey,al

movdx,22ah

inal,dx

andal,0fh

cmpal,0

jzgotoexit;没按键就直接返回

moval,40h

movdx,22ah

outdx,al

movdx,228h

inal,dx

movkeykind,al

gotoexit:

popax

ret

speed1:

pushcx

movcx,18000

sp1:

loopsp1

popcx

ret

speed2:

pushcx

movcx,50000

sp2:

loopsp2

popcx

ret

speed0:

pushcx

movcx,8000

sp0:

loopsp0

popcx

ret

readisd:

key:

;读键盘，是D键返回

movdx,22ah

inal,dx

andal,0fh

cmpal,0

jzkey

moval,40h

outdx,al

movdx,228h

inal,dx

cmpal,0dh

jnzkey

ret

reading:

;计时时间输入　　　　　　　　　　　　　　　　　

pushax

movn0,0

movn1,0

movn2,0

callreadanumber

movn0,al

calldisplay

callreadanumber

cmpal,0dh

jzreadexit

movah,n0

movn0,al

movn1,ah

calldisplay

callreadanumber

cmpal,0dh

jzreadexit

movah,n0

movn0,al

moval,n1

movn1,ah

movn2,al

calldisplay

callreadisd

readexit:

popax

ret

readanumber:

key2:

movdx,22ah

inal,dx

andal,0fh

cmpal,0

jzkey2

moval,40h

outdx,al

movdx,228h

inal,dx

ret

initnumbers:

pushbx

movbx,offsetnumbers;初始化数码管显示数字表0－9

movbyteptr[bx],3fh

movbyteptr[bx+1],6

movbyteptr[bx+2],5bh

movbyteptr[bx+3],4fh

movbyteptr[bx+4],66h

movbyteptr[bx+5],6dh

movbyteptr[bx+6],7dh

movbyteptr[bx+7],7

movbyteptr[bx+8],7fh

movbyteptr[bx+9],6fh

popbx

ret

display:

　　　　　　　　　　　　　　　;从左到右依次在三个数码管上显示数字

callcleardevice

movbx,offsetnumbers

moval,80h

movdx,22ah

outdx,al

moval,n0

xorah,ah

addbx,ax

moval,[bx]

movdx,228h

outdx,al

movbx,offsetnumbers

moval,81h

movdx,22ah

outdx,al

movdx,228h

moval,n1

xorah,ah

addbx,ax

moval,[bx]

outdx,al

movbx,offsetnumbers

moval,82h

movdx,22ah

outdx,al

movdx,228h

moval,n2

xorah,ah

addbx,ax

moval,[bx]

outdx,al

ret

intcount:

pushax

pushbx

pushdx

cmpn0,0

jznext1

decn0

jmpnext4

next1:

movn0,9

cmpn1,0

jznext2

decn1

jmpnext4

next2:

movn1,9

cmpn2,0

jznext3

decn2

jmpnext4

next3:

movn2,9

next4:

cmpn0,0

jnznext5

cmpn1,0

jnznext5

cmpn2,0

jnznext5

movisstop,1

movdx,212h

moval,0

outdx,al

next5:

calldisplay

popdx

popbx

popax

iret

init8255:

moval,90h

movdx,213h

outdx,al

ret

init8259:

moval,13h

movdx,220h

outdx,al

movdx,221h

moval,30h

outdx,al

moval,3

outdx,al

moval,0feh

outdx,al

ret

modifyint:

pushds

pushbx

pushax

xorax,ax

movds,ax

movbx,30h*4

movax,offsetintcount

mov[bx],ax

movax,8100h

mov[bx+2],ax

popax

popbx

popds

ret

init8253:

pushax

moval,35h

movdx,203h

outdx,al

movax,0ffffh

movdx,200h

outdx,al

moval,ah

outdx,al

moval,75h

movdx,203h

outdx,al

movax,27

movdx,201h

outdx,al

moval,ah

outdx,al

popax

ret

cleardevice:

;清空显示内存

pushax

pushdx

moval,0c1h

movdx,22ah

outdx,al

wait1:

movdx,22ah

inal,dx

testal,80h

jnzwait1

popdx

popax

ret

codeends

endmain

课程设计总结：

通过本次课程设计，是我对所学的微机原理知识有了更深的理解，对各芯片，特别是8255、8259、8253、8279等常用芯片的功能和使用方法有了更加深层的掌握，也能更加熟练的运用这些芯片来实现各种功能。

在用汇编语言编写程序时，使我更加熟悉各种语句的作用和使用发法，为我以后编写更加大型的汇编语言程序打下了坚实的基础。

但通过这次课程设计，我也发现了许多在学习中没有发现和注意到的缺点和不足，在连线时，不能很快的找到实验箱上的相应接口，这是我对实验箱和芯片不够熟悉导致的；还有就是，在调试运行时，程序很不稳定，这很有可能是我对软件和硬件的结构和功能还不是很透彻，加之第一次用汇编语言编写程序，不可能编写出高效又健壮的程序来，所以，这可能是运行时出现不稳定的主要原因；再有，调试程序时，一些调试方法不够熟练，很多调试方法和工具都不知道，但是，以后有机会我会多用相关软件编写汇编语言，这样就能更加熟练地使用软件使所编写的程序更加完美。

在本次课设中，老师给予了我无私的帮助，这次课设我能顺利的完成，与老师的帮助是分不开的，在这要感谢老师的谆谆教导，我不会辜负老师的期望，我会在以后的学习工作中努力完善自己的。

指导教师评语：

指导教师（签字）：

　　　　　　年月日

课程设计成绩