有简易计算器到复杂计算器的设计说明Word文档下载推荐.docx
《有简易计算器到复杂计算器的设计说明Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有简易计算器到复杂计算器的设计说明Word文档下载推荐.docx（33页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
8255A可为86系列CPU与外部设备之间提供并行输入/输出的通道。
由于它是可编程的，可以通过软件来设置芯片的工作方式，因此，用8255A连接外部设备时，通常不用再附加外部电路，使用教方便。
并行接口是在多根数据线上，以数据字节/字与I/O设备交换信息。
在输入过程中，输入设备把数据送给接口，并且使状态线“输入准备好”有效。
接口把数据存放在“输入缓冲寄存器”中，同时使“输入回答”线有效，作为对外设的响应。
外设在收到这个回答信号后，就撤消数据和“输入准备好”信号。
数据到达接口中后，接口会在“状态寄存器”中设置输入准备好标志，或者向CPU发一个中断请求。
CPU可用查询方式或中断方式从接口中读取数据。
接口中的数据被读取后，接口会自动清除状态寄存器中的标志，且撤消对CPU的中断请求。
在输出过程中，每当输出寄存器可以接收数据，接口就会将状态寄存器中“输出准备好”状态置1或向CPU发一个中断请求，CPU可用查询或中断方式向接口输出数据。
当CPU输出的数据到达接口后，接口会清除“输出准备好”状态，把数据送往外设，并向外设发一个“数据输出准备好”信号。
外设受到驱动后，便接收数据，并向接口电路发一个“输出回答”信号，接口收到该回答信号后，又将状态寄存器中“输出准备好”置位，以便CPU输出下一个数据。
定义工作方式控制字：
LED数码管
LED为发光二极管构成的显示器件，亦称数码管。
由7个字符段和一个小数点段组成，每段对应一个发光二极管，当发光二极管点亮时，相应的字符段点亮。
LED有共阴极和共阳极两种供应状态。
共阴极显示时，将LED显示的COM接地，将八个字符段端a、b、c、d、e、f、g、dp依次与一个8位I/O口的最低到最高位连接，当I/O给LED的哪个字符段送入一个高电平时，该段就被点亮，从而可从这7个字符段中被点亮的构成相应的字符显示出来。
同理，COM阳极即将COM端接Vcc，其显示原理与COM阴极的基本相同，但I/O口送入低电平是相应的段才被点亮。
5.软件设计
程序流程图：
（1）总程序流程图：
（2）键盘扫描程序流程图：
6.具体代码实现
DATASEGMENT
XDB?
?
;
存放数据的每一位
X1DW?
存放第一个数据值
X2DW?
存放第二个数据值
YDW?
存放运算结果
SDB?
存放运算符号值
EDB?
按下等号键标记
CCDB?
存放运算数据位数
HDB0;
存放按键行号
LDB0;
存放按键列号
Z1DB?
Z2DB?
Z3DB?
Z4DB?
DISCODEDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H;
段码表
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAL,90H;
设置为A口输入，B口输出,C口输出
OUT46H,AL
MOVDI,OFFSETX+3;
DI指向X的高位
KKK:
CALLKEY;
扫描按键
JMPKKK
;
以下为按键扫描子程序，程序返回后，在变量H和L中存放当前按键的行列号
KEYPROC
CHECK:
CALLDISP;
等待按键按下的同时进行显示
MOVAL,0F0H;
所有行输出低电平
OUT44H,AL
INAL,40H
CMPAL,0FFH;
读列值
JZCHECK;
若都为高电平则无键按下，等待
MOVCX,100
LOOP$;
延时消抖
INAL,DX;
重读列值
CMPAL,0FFH
无键按下一直等待
MOVH,0;
有键按下，先把行列号变量清0
MOVL,0
MOVBL,01H
MOVBH,0FEH;
扫描法读键值：
从第一行开始测试，即PC0输出低电平
NEXT:
MOVAL,BH
NEXTH:
INAL,40H;
读列值，判断是第几列有键按下
TESTAL,BL;
从第一列开始判断
JZWAIT0
ROLBL,1
CMPBL,80H;
当前行状态下没有任何列有键按下，则转为对下一行的测试
JZNEXTL
INCH;
每判断一列，列号加1
JMPNEXTH;
再对下一列进行判断
NEXTL:
MOVH,0
ROLBH,1;
对下一行测试，让下一个PC口输出低电平
CMPBH,0EFH
JZEXIT
INCL
JMPNEXT
WAIT0:
若有键按下，则等该按键松开后再计算键值
JNZWAIT0
CALLKEYVALUE;
调计算键值子程序
EXIT:
RET
KEYENDP
以下为计算键值子程序,通过行列号计算键值（键值=列号*4+行号）
键值存放在DL寄存器中
KEYVALUEPROC
MOVDL,L
MOVDH,H
SHLDL,1
SHLDL,1;
列号乘4
ADDDL,DH
CMPDL,9;
按下的是数字键
JNGNUM_CALL
CMPDL,16
JLCONT_CALL;
按下的是运算键
JZOUTP_CALL;
按下的是等于键
CMPDL,17
JZCLR_CALL;
按下的是清除键
NUM_CALL:
CALLNUMBER;
调数字键处理子程序
JMPEXIT1
CONT_CALL:
MOVS,DL;
存放运算键的键值
MOVE,0
CALLCOUNT;
调运算键处理子程序，计算第一个加数
OUTP_CALL:
CALLOUTP;
调等号键处理子程序
CLR_CALL:
CALLCLEAR;
调清除键处理子程序
EXIT1:
KEYVALUEENDP
以下为清除键处理子程序，按下清除键后，X变量全部清0
CLEARPROC
MOVX[3],0
MOVX[2],0
MOVX[1],0
MOVX[0],0
CALLBITP
CLEARENDP
以下为等号键处理子程序，该子程序负责将第二个运算数据的数值计算出来存入X2变量
并根据运算符号，调用相应的运算子程序
OUTPPROC
PUSHAX
PUSHDX
PUSHBX
INCE
调运算键处理子程序，计算第二个运算数据
CMPS,10
JZADD_CALL;
运算符为加号，则调用加法子程序
CMPS,11
JZLOG_CALL;
运算符为对数，则调用对数子程序
CMPS,12
JZJCE_CALL;
运算符为阶乘号，则调用阶乘子程序
CMPS,13
JZDIVP_CALL;
运算符为除号，则调用除法子程序
CMPS,14
JZK_CALL
CMPS,15
CALLER
JMPSTORE1
ADD_CALL:
CALLADDP
LOG_CALL:
CALLLOG
JCE_CALL:
CALLJCE
DIVP_CALL:
CALLDIVP
K_CALL:
CALLK
STORE1:
MOVAX,Y;
以下程序将各运算子程序返回的运算结果，按位分解，送入X变量
MOVDX,0
MOVBX,1000
DIVBX
MOVX[0],AL
MOVAX,DX
MOVBL,100
DIVBL
MOVX[1],AL
MOVAL,AH
MOVAH,0
MOVBL,10
MOVX[2],AL
MOVX[3],AH
POPBX
POPDX
POPAX
OUTPENDP
以下为运算键处理子程序，该程序将第一个运算数据的数值计算出来并存入X1变量
或者将第二个运算数据的数值计算出来并存入X2变量
将运算符的值存入S变量
COUNTPROC
CALLBITP;
测试X中的数据是多少位
CMPCC,4;
输入的数据是4位数？
JZC4
CMPCC,3;
输入的数据是3位数？
JZC3
CMPCC,2;
输入的数据是2位数？
JZC2
JMPC1;
输入的数据是1位数？
C4:
MOVAX,0
MOVAL,X[0]
MULBX
MOVDX,AX
C3:
MOVAL,X[1]
MULBL
ADDDX,AX
C2:
MOVAL,X[2]
C1:
MOVAL,X[3]
CMPE,1
JNZX1_S
MOVX2,DX;
按下的是等号，则将第二个运算数据的值存入X2变量
JMPEXIT3
X1_S:
MOVX1,DX;
按下的是运算符号，则将第一个运算数据的值存X1变量
MOVX[3],0;
清空X变量
EXIT3:
COUNTENDP
以下为数字键处理子程序
该程序，将输入的数据按位存放在X变量中，并由CC记录数据的位数
NUMBERPROC
JNZCONTINUE
CALLCLEAR
CONTINUE:
CMPCC,0;
目前数据为0位，即没有数据，则转到SSS
JZSSS
若已有数据，以下程序将X左移8位。
例如：
先输入“1”，当再输入2时，
先要将“1”从个位移到十位，然后再将“2”存放到个位
MOVAH,X[2]
MOVDL,X[1]
MOVDH,X[0]
MOVCX,8
LL:
SHLAX,1
RCLDX,1
LOOPLL
MOVX[3],AL
MOVX[2],AH
MOVZ3,AH
MOVX[1],DL
MOVZ2,DL
MOVX[0],DH
MOVZ1,DH
SSS:
MOV[DI],DL;
将当前键入的数据存放到X的最低位
MOVZ4,DL
INCCC;
数据位数加1
判断数据位数
JNGEXIT2
MOVCC,0;
如果数据超过4位，重新从最低位开始存放
EXIT2:
调显示子程序，显示输入的数据
NUMBERENDP
加法子程序
ADDPPROC
MOVAX,X1
ADDAX,X2
MOVY,AX
ADDPENDP
对数子程序
LOGPROC
PUSHAX
PUSHBX
PUSHCX
PUSHDX
MOVAX,X1
MOVBX,0
MOVCX,2
MOVDX,0
LO:
DIVCX
CMPAX,0
JZG2
INCBX
JMPLO
G2:
MOVY,BX
POPDX
POPCX
POPBX
POPAX
RET
LOGENDP
阶乘子程序
JCEPROC
MOVDX,AX
SUBDX,1
MOVCX,DX
MOVBX,DX
CHENG:
MULDX
DECBX
MOVDX,BX
LOOPCHENG
MOVY,AX
JCEENDP
除法子程序
DIVPPROC
MOVBX,X2
DIVPENDP
次方子程序
KPROC
PUSHCX
MOVCX,X2
DECCX
N:
MOVDX,X1
LOOPN
POPCX
KENDP
二进制转换成十进制子程序
ERPROC
MOVBL,8
MOVAL,Z1
MULBL
MOVCX,AX
MOVBL,4
MOVAL,Z2
ADDCX,AX
MOVBL,2
MOVAL,Z3
MOVAL,Z4
MOVBL,1
MOVY,CX
ERENDP
显示子程序，将X中的数值按位显示出来
DISPPROC
MOVBH,0
LEASI,DISCODE
测试X位数
CMPCC,4
JZQIAN
CMPCC,3
JZBAI
CMPCC,2
JZSHI
CMPCC,1
JMPG
JMPNONE
QIAN:
MOVAH,11100000B;
从第4位开始显示
MOVBL,X[0]
MOVAL,[SI+BX]
OUT42H,AL
CALLDELY
MOVAL,0
BAI:
MOVAH,11010000B;
从第3位开始显示
MOVBL,X[1]
SHI:
MOVAH,10110000B;
从第2位开始显示
MOVBL,X[2]
G:
MOVAH,01110000B;
从第1位开始显示
MOVBL,X[3]
JMPEXIT4
NONE:
MOVAL,0;
X中没有数据，不显示
EXIT4:
DISPENDP
分析数据位数子程序
BITPPROC
CMPX[0],0;
如果X[0]不为0，则数据为4位数
JNZFOURBIT
CMPX[1],0;
如果X[1]不为0，则数据为3位数
JNZTHREEBIT
CMPX[2],0;
如果X[2]不为0，则数据为2位数
JNZTOWBIT
CMPX[3],0;
如果X[3]不为0，则数据为1位数
JNZONEBIT
JMPZER0BIT;
否则，没有数据
FOURBIT:
MOVCC,4
JMPEXIT5
THREEBIT:
MOVCC,3
TOWBIT:
MOVCC,2
ONEBIT:
MOVCC,1
ZER0BIT:
MOVCC,0
EXIT5:
BITPENDP
延时子程序
DELYPROC
LOOP$
DELYENDP
CODEENDS
ENDSTART
7.调试与测试
第一步，进行数码管显示的仿真。
编写一段直接赋值送到数码管显示的程序，进行数码管显示的仿真。
编写程序，输入使数码管显示“HELO”的程序，进行仿真，通过多次修改，最终可得结果如图：
第二步，进行键盘扫描的仿真。
编写代码，将扫描到的键值送到数码管显示。
编写程序，使数码管显示所扫描到的键值，进行仿真，通过多次修改可得结果。
测试步骤为：
首先选取任意keypad键盘，连接好电路，按下键盘上数字的8，如图可见，电路线的颜色变化说明产生了脉冲。
松开鼠标后，此时数码管显示为所扫描到的键值：
再换其他案件，并使数码管显示相应扫描到的键值。
第三步，在数码管显示和键盘扫描程序都正确的基础上，逐步增加代码，增加功能，逐步实现按键值的存储与显示、清零、加法、减法、乘法、除法等功能的仿真。
第四步，在确立好了之前的计算器基础应有程序都正确后，又加入了几个扩展模块，再次模拟仿真，将调试不通过的扩展部分删去，只留下可执行的模块。
1.实现二进制与十进制转换功能：
输入二进制111b：
按下二进制转换键：
再按下=号键，可见数码管显示转换后的十进制数：
2.实现求阶乘功能：
1.按下要求的数，数码管开始显示：
2.按下求阶乘按键，可见产生了脉冲：
3.再按下=号键，可见数码管显示结果：
计算器扩展后还有其他扩展功能，在此不作赘述。
8.关键技术
一、键盘扫描
根据如上键盘及电路，可以先扫描列，再扫描行，先给出PC0为低电平，PC1、PC2、PC3均为高电平。
若不按键盘，则PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5均为高电平，然后转入下一行测试，给下一行提供低电平、依次类推。
若其中有键按下，则其对应位应显示低电平。
这样，就把按下的键给定位了。
根据以上键盘，通过计算按键的值来定位该位按键。
键值=行*4+列，而行、列值可通过循环来实现。
二、数据存储与显示
首先定义X[0]、X[1]、X[2]、X[3]四个变量，分别存放按下数据的每一位的值，若为数字键，首先按下的数字存放在X[3]中，然后可以通过移位将输入的数据依次存放于X
升级会员 