微机原理电子报警器1.docx

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微机原理电子报警器1

微机原理_电子报警器[1]

计算机科学与技术专业课程设计任务书

学生

姓名

专业

班级

学号

题

目

电子报警器

课题

性质

课题来源

指导教师

同组姓名

主要内容

设想制作一个防盗器件。

具体要求：

按动键盘某任一数字键使得内扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗，并通过液晶显示器显示相关警报信息。

程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒，同时在液晶显示器上显示相应的警报信息；程序按CTRL+C推出后声不响光不闪。

任务

要求

根据设计任务和要求，在设计前必须对微机原理与接口技术中的8255和8253芯片熟悉了解和掌握。

设计中主要要完成的是发声报警和发光报警这两个部分功能，故在程序设计中只要设计触动键盘重的数字键即8个LED不停光闪，同时内扬声器发出警报声，且在屏幕上显示警报信息。

在设计发声报警时利用了8253可编程定时定时记数器。

在设计发光报警时利用了8255芯片。

在程序设计中利用INT10H实现在屏幕上显示相关的警报信息。

参考文献

1.钱晓捷《16/32位微机原理、汇编语言及接口技术》机械工业出版

社，2010.11

2.郑学周斌《微型计算机原理及应用》清华大学出版社，1994年6月

3.周明德《微机原理与接口技术实验指导与习题集》人民邮电出版

社2002

4.李芷《微机原理与接口技术》电子工业出版社2002

5.杨素行《微机原理及应用》清华大学出版社1994年。

审查

意见

指导教师签字：

教研室主任签字：

年月日

1设计任务与要求

设想制作一个防盗器件。

具体要求：

按动键盘某任一数字键使得内扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗，并通过液晶显示器显示相关警报信息。

程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒，同时在液晶显示器上显示相应的警报信息；程序按CTRL+C推出后声不响光不闪。

2设计思想

根据本实验的要求可以知道，本程序开始要设计入口的参数，即判断输入的是否为数字，当为数字时才能报警和发光，并且在屏幕上显示警告信息。

故可用8253可编程定时定时记数器来控制发声，使内扬声器发出警报声。

可用8255来控制闪烁报警，即直接控制发光二极管的发光闪烁。

而在FD-8088A实验系统中要使用int14h中断来实现字符的输入和输出，最后还要判断是否按下CTRL+C,如有则程序退出，不发光和发声。

3主要元器件介绍

（一）8253（定时/记数器）：

1）8253基本性能：

1.一片上有3个独立的16位计数器通道。

2.每个计数器都可以按照二进制或二一十进制计数。

3.每个计数器的计数速率可高达2MHz。

4.每个通道有6种工作方式可由程序设置和改变。

5.所有的输入输出都与TTL兼容。

2）8253的引线：

CLK：

输入时钟周期不能小于380ns.

GATE：

门控信号输入引脚，这是控制计数器工作的一个外部信号。

当GATE引脚为低（无效）时，通常都是禁止计数器工作；只有当GATE为高时，才允许计数器工作。

OUT：

输出引脚。

当计数到“0”时，OUT引线上必然有输出,输出信号的波形取决于工作方式。

8253的编程：

微处理器写入方式控制字，设定工作方式；微处理器写入预置寄存器，设定计数初值。

3）8253的功能：

1.延时终端；

2.可编程频率发生器；

3.事件计数器；

4.倍频器；

5.实时时钟；

6.数字单稳；

7.复杂的电机控制器；

4）8253的工作方式：

方式0一一计数结束中断

方式1一一可编程的单拍脉冲

方式2——频率发生器（分频器）

方式3——方波发生器

方式4——软件触发选通信号

方式5——硬件触发选通信号

根据应用需要利用8253的42号端口控制内扬声器，初始化8253工作在方式0关闭扬声器，待启动报警时使8253工作在方式3,赋以记数初值，调节发声频率。

（二）8255（并行接口芯片）：

8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，从应用角度看，8255A内部分成与外设连接部分和与处理器连接部分。

1）外部数据端口

8255A具有24条可编程输入输出引脚，并分为A、B、C三个并行接口输入输出端口，每个端口都是8位，都可以选择作为输入或输出，三个端口对应的引脚分别是PA0-PA7；PB0-PB7；PC0-PC7。

8255A的三个数据端口分成两组进行控制：

A组控制端口A和端口C的上（高）半部分（PC7-PC4）；B组控制端口B和端口C的下（低）半部分（PC3-PC0）。

2）与处理器接口

数据总线缓冲器是8255A与系统数据总线的接口，CPU输入输出的数据、CPU输出的控制字及外设的装态信息都通过它传送。

用+5V单电源供电，但功能上有着不同的特点：

端口A：

一个8位数据输出锁存和缓冲器；一个8位数据输入锁存器。

端口B：

一个8位数据输入/输出、锁存/缓冲器；一个8位数据输入缓冲器。

端口C：

一个8位数据输出锁存/缓冲器；一个8位数据输入数据缓冲器。

通常端口A或B作为输入输出的数据端口，而端口C作为控制或状态信息的端口，它在“方式"字的控制下，可以分成两个四位的端口。

每个端口包含一个四位锁存器。

它们分别与端口A和B配合使用，可以作为控制信号输出，或作为状态信号输入。

3）8255的引线：

8255的数据线片选信号线、地址线、读写控制线等分别与系统总线相连，其中A、B、C三个端口以排针式引出，供8255实验用。

4）8255的工作方式：

方式0——基本输入输出方式。

这是8255A中各端口的基本输入/输出方式。

它只完成简单的并行输入/输出操作，CPU可从指定端口输入信息，也可向指定端口输出信息，如果三个端口均处于工作方式0,则可由工作方式控制字定义16种工作方式的组合。

方式1——选通输入输出方式。

在这种工作方式下，数据输入/输出操作要在选通信号控制下完成。

方式2—双向选通工作方式使其端口A工作在方式0并作为输出口，端口A输出线连接至一组发光二极管上，然后通过对8255芯片向应端口输送命令字来实现程序。

5）8255引脚功能：

reset：

复位输入线，当该输入端外于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。

CS:

片选信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯。

RD:

读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。

WR:

写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许CPU将数据或控制字写入8255。

4设计方案与硬件连线

用8253控制扬声器发声，用8253的定时器2的方式3控制，并且此时用8255的B端口的PR和PBi控制是否发声，并且对FD-8088A实验系统的8MHz进行分频控制CLK2

用8255控制LED灯的发光闪烁，用A端口控制8个二极管的发光。

硬件连线如下所示：

5程序流程图

主程序

6程序源代码

.modelsmall

•stack

.data

potra

=08h

;定义8255端口A

potrb

=09h

；定义8255端口B

contr

=Obh

;定义8255控制端口

freq

dw2000

•code

start:

movax,@data

movds,ax

again:

movah,2;输入字符

int14h

cmpal,*O';判断是否为数字0-・9

JIagain

cmpal,'9*

Jgagain;不是继续输入

；否则，显示报警

movah,1

mov屏幕上输出、V警告信息

int14h

movax,freq

callspeaker;调用发声子程序，发声

callspeakon

moval,80h;初始化8255

movdx,contr

outdx,al

again!

:

moval.Offli；使1£。

灯全亮

movdx^potra

outdx,al

calldelay；调用延迟子程序

moval,00h;使1^。

灯全灭

outdx,al

calldelay;调用延退子程序

Jmpagain2;继续循环

callspeakoff;关闭扬声器moval,80h;初始化8255

movdx,contr

outdx,al

moval,Oh

movdx^potra;使。

£。

灯全灭

outdx,al

movax,4c00h

int21h

.

delayprocnear；延迟子程序

pushexmovex,0

again1:

orex,ex

loopagain1

popexretn

delayendp

speakerproc;启动扬声器子程序

pushax

moval,0b6h;初始化8253

out43h,al

popax

out42h,al；用计数器2,初始化计数初值

moval,ah

out42h,al

ret

speakerendp

.

9

speakonproc；发声子程序

pushax

movdx,potrb；判断PBO和PB1是否打开

inal,dx

oral,03h

outdx,al

popax

ret

speakonendp

.

speakoffproc；关闭扬声器子程序

pushax

movdx,potrb

inal,dx

andal^Ofch

outdx,al

popax

ret

speakoffendp

endstart

7总结

本次课程设计的题目为电子报警器，就是当按下键盘的数字键的时候会发生报警，LED灯闪烁和扬声器发声，还在屏幕上显示报警的信息W。

故在开始时要先触动键盘的数字键，否则不发生报警。

对于本程序的报警信息，利用了FD-8088系统的hit14h中断，对字符进行输入和输出。

对于本程序的LED灯闪烁，用的是8255芯片进行控制，所用的端口是A端口。

对于本程序的扬声器发声控制，用的是8253芯片进行控制，而其输入频率是其内置8MHz,并用分频器对其分频。

这次课程设计是对上学期微机原理的书本知识的检验，虽然平时也写过很多小程序，但是这次课程设计还需要和硬件相联系，故其难度很大，并且运行的环境也不一样，还有实验室的机子有的时候有的时候不能用，所以在检查没用实现相应功能的时候，要检查很多的东西。

这次多亏了老师和同学们的帮助才完成了这次课程设计。

最后还需要指明的是，本次课程设计还有部分功能没能实现，例如，当按

TCtrl+C的时候退出，由于自己的能力有限，没能实现。