微机课程设计乒乓球比赛系统设计Word文档格式.docx
《微机课程设计乒乓球比赛系统设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机课程设计乒乓球比赛系统设计Word文档格式.docx（29页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
（2）回球需在球到达后的0.5秒内进行（按下按钮）,否则按失球计；
（3）球未到达提前按下按钮不起回球作用;
（4）用4个八段码为双方记分（每方2个八段码，10进制计数，初始值0:
0）。
1.3．设计提示
球到达接球方后，立即读接球方的按钮状态，若未按则有效（若已按下则无效），然后不断读此按钮状态，直到按下代表“击球”动作。
二．硬件设计及原理图
2.1.芯片74LS244基本性能及结构
2.1.1.74LS244芯片介绍
74LS244为三态输出的八组缓冲器和总线驱动器。
本课题中74LS244作为总线驱动器，将逻辑电平开关的状态传送至cpu中处理。
2.1.2.芯片引脚及逻辑图
2.2.芯片8255基本性能及结构
2.2.1.8255芯片介绍
8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。
具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。
其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。
8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。
8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。
同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。
由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：
与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。
2.2.2.8255芯片引脚及逻辑图
数据总线DB：
编号为D0～D7，三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。
地址总线AB：
编号为A0～A1，用于选择A、B、C口与控制寄存器。
控制总线CB：
片选信号、复位信号RST、写信号、读信号。
当CPU要对8255进行读、写操作时，必须先向8255发片选信号选中8255芯片，然后发读信号或写信号对8255进行读或写数据的操作。
A口：
编号为PA0～PA7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。
B口：
编号为PB0～PB7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。
C口：
编号为PC0～PC7，用于8255向外设输入输出8位并行数据，当8255工作于应答I/O方式时，C口用于应答信号的通信。
RESET:
复位输入线，当该输入端处于高电平时，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:
芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯;
/CS=1时,8255无法与CPU做数据传输.
RD:
读信号线，当这个输入引脚为低跳变沿时,即/RD产生一个低脉冲且/CS=0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跳变沿时,即/WR产生一个低脉冲且/CS=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。
2.2.38255芯片编程结构及工作原理
并行接口是以数据的字节为单位与I/O设备或被控制对象之间传递信息。
CPU和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8位、16位或32位等。
8255A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，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V单电源供电，能以下三种方式下工作：
方式0：
基输入/输出方式
方式1：
选通输入/输出方式
方式2：
双向选通工作方式
图8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字
2.3.芯片8279基本性能及结构
2.3.1.8279芯片介绍
8279是Intel公司生产的通用可编程键盘和显示器I／O接口部件。
利用8279，可实现对键盘／显示器的自动扫描，并识别键盘上闭合键的键号，不仅可以大大节省CPU对键盘／显示器的操作时间，从而减轻CPU的负担，而且显示稳定，程序简单，不会出现误动作，由于这些优点，8279芯片日益被设计者所采用。
2.3.2.8279芯片引脚及逻辑图
8279主要由下列部件组成，各部件的作用以及引脚的作用如下：
（1）I／O控制和数据缓冲器
双向的三态数据缓冲器将内部总线和外部总线DBo—DB7，用于传送CPU和8279之间的命令，数据和状态。
为片选信号。
当
为低电平时，CPU才选中8279读写。
A。
用以区分信息的特性。
当A。
为1时，CPU写入8279的信息为命令，CPU从8279读出的信息为8279的状态。
为0时，I／O信息都为数据。
图18279的引脚图
（2）控制逻辑
控制与定时寄存器用以寄存键盘及显示器的工作方式，锁存操作命令，通过译码产生相应的控制信号，使8279的各个部件完成一定的控制功能。
定时控制含有一些计数器，其中有一个可编程的5位计数器，对外部输入时钟信号进行分频，产生100kHz的内部定时信号。
外部时钟输入信号的周期不小于500ns。
（3）扫描计数器
扫描计数器有两种输出方式。
一种为外部译码方式（也称编码方式），计数器以二进制方式计数，4位计数状态从扫描线SL。
～SL3输出，经外部译码器译码出16位扫描线，另一种为内部译码方式（也称译码方式），即扫描计数器的低二位经片内译码器译码后从SL。
一SL3输出。
（4）键输入控制
这个部件完成对键盘的自动扫描，锁存RL。
～RL7的键输入信息，搜索闭合键，去除键的抖动，并将键输入数据写入内部先进先出（FIFO）的存储器RAM。
（5）FIFORAM和显示缓冲器RAM
8279具有8个先进先出（FIFO）的键输入缓冲器，并提供16个字节的显示缓冲器RAM。
8279将段码写入显示缓冲器RAM，8279自动对显示器扫描，将其内部显示缓冲器RAM中的数据在显示器上显示出来。
IRQ为中断请求输出线，高电平有效。
当FIFORAM缓冲器中存有键盘上闭合键的编码时，IRQ线升高，向CPU请求中断，当CPU将缓冲器中的输入键的数据全部读取时，中断请求线下降为低电平；
SHIFT、CNTL／STB为控制键输入线，由内部拉高电阻拉成高电平，也可由外部控制按键拉成低电平。
RL。
～RL7为反馈输入线，作为键输入线，由内部拉高电阻（或称为上拉电阻）拉成高电平，也可由键盘上按键拉成低电平。
SL。
～SL3为扫描输出线，用于对键盘显示器扫描。
OUTB。
-3、OUTA。
-3为显示段数据输出线，可分别作为两个半字节输出，也可作为8位段数据输出口，此时OUTB。
为最低位，OUTA3为最高位。
BD为消隐输出线，低电平有效，当显示器切换时或使用显示消隐命令时，将显示消隐。
RESET为复位输入线，高电平有效。
当RESET输入端出现高电平时，8279被初始复位。
2.3.38279芯片编程结构及工作原理
CPU通过对8279编程（将命令字写入8279）来选择其工作方式。
8279的操作命令字简述如下：
（1）键盘／显示器方式设置命令字
D7D6D5D4D3D2D1D0
D
K
高三位D7D6D5位为特征位000，D4D3两位用来设定显示方式，其定义如下：
D4D3
显示方式
00
8个字符显示—左边输入
01
16个字符显示—左边输入
10
8个字符显示—右边输入
11
16个字符显示—右边输入
8279最多可用来控制LED显示器显示16位，当显示位数超过8位时，均须设定为16位字符显示。
显示器的每一位对应一个8位的显示缓冲器RAM单元。
CPU将显示数据写入缓冲器时有左边输入和右边输入两种方式。
左边输入是较简单的方式，地址为0～15的显示缓冲器RAM单元分别对应于显示器的0（左）位～15（右）位。
CPU依次从0地址或某一个地址开始将段数据写入显示缓冲器。
当16个显示缓冲器都已写满时（从0地址开始写，写了16次），第17次写，再从0地址开始写入。
右边输入方式是移位输入方式，输入数据总是写入右边的显示缓冲器，数据写入显示缓冲器后，原来缓冲器的内容左移一个字节，原最左边显示器缓冲器的内容被移出。
在右边输入方式中，显示器的各位和显示缓冲器RAM的地址并不是对应的。
若选用内部译码的键扫描方式，字符显示器只接4位。
D2D1D。
为键盘工作方式选择位，如下表，
D2D1D。
操作方式
000
外部译码键扫描方式，双键互锁
001
内部译码键扫描方式，双键互锁
010
外部译码键扫描方式，N键依次读出
011
内部译码键扫描方式，N键依次读出
100
外部译码扫描传感器矩阵方式
101
内部译码扫描传感器矩阵方式
110
选通输入方式，外部译码键扫描方式
111
选通输入方式，内部译码键扫描方式
当设定为外部译码工作方式时，内部计数器作二进制计数，四位二进制计数器的状态从扫描线SL。
-SL3输出，然后在外部进行译码，最多可为键盘／显示器提供16根扫描线（16选1）。
当设定为内部译码工作方式时，内部扫描计数器的低2位被译码后，再由SLo～SL3输出，即此时SLo～SL3已经是4选1的译码信号了。
显然当设定为译码方式时，扫描位数最多为4位。
双键互锁就是当键盘中同时有两个以上的按键被按下对，任何一个键的编码信息均不能进入FIFORAM中，直至仅剩下一键保持闭合时，该键的编码信息方能进入FIFO，这种工作方式可以避免部分误操作信号进入计算机。
N键依次读出的工作方式时，各个键的处理都与其它键无关，按下一个键时，片内去抖动电路等待两个键盘扫描周期，然后检查该键是否仍按着。
如果仍按着，则该键编码就送入FIFORAM中。
一次可以按下任意个键，其它的键也可被识别出来并送入FIFORAM中。
如果同时按下多个键，则按键盘扫描过程发现它们的顺序进行识别，并送入FIFORAM中。
选通输入的工作方式时，RLo-7作为选通输入口，CNTL／STB作为选通信号输入端。
这是只选用显示器没有键盘的工作方式。
扫描传感器矩阵的工作方式，是指片内的去抖动逻辑被禁止掉，传感器的开关状态直接输入FIFORAM中，虽然这种方式不能提供去抖动的功能，但有下述优点：
CPU知道传感器闭合多久，何时释放，在传感器扫描的工作方式下，每当检测到传感器信号（开或闭）改变时，中断线上的IRQ就变为高电平，在外部译码扫描时，可对8×
8矩阵开关状态进行扫描，在内部译码扫描时，可对4×
8矩阵开关的状态进行扫描。
（2）时钟编程命令字
8279的内部定时信号由外部的输入时钟经过分频后产生，分频系数由时钟编程命令字确定，时钟编程命令字格式如下：
1
P
D7D6D5=001为时钟编程命令字的特征位。
D4D3D2D1D0为分频系数，可在2～31次分频中进行选择，将进入8279的时钟频率进行N次分频后，可获得8279内部所需的100kHz的时钟。
内部时钟频率的高低控制着扫描时间和键盘去抖动时间的长短，在8279内部时钟为100kHz时，则扫描时间为5.1ms，去抖动时间为10.3ms。
如果进入8279的时钟频率为2MHz，要获得100kHz的内部时钟信号，则需要20分频，即PPPPP=10100B=20
（3）读FIFORAM命令字
AI
X
A
高3位010为特征位，该命令只在传感器方式时使用。
在CPU读传感器RAM之前，必须用这条命令来设定传感器RAM中的8个地址（每个地址一个字节）。
D2D1D0（AAA）为8个字节地址的起始地址，D4（AI）为多次读时的地址自动增量标志，在键扫描方式中；
AI，AAA均被忽略，CPU读键输入数据时，总是按先进先出的规律读出，直至输入键全部读出为止。
在传感器矩阵扫描中，若AI=1CPU则从起始地址开始依次读出，每次读出后地址自动加1，而不必重新设置读FIFO/传感器RAM命令；
AI=0时，CPU仅读出一个单元的内容。
在键盘工作方式中，由于读出操作严格按照先入先出顺序，因此，不需使用这条命令。
（4）写显示缓冲器RAM命令字
高3位100为该命令字的特征位，该命令给出了显示缓冲器RAM的地址信息，当CPU执行写显示缓冲器RAM时，首先用该命令字给出要写入的显示缓冲器RAM地址，四位二进制代码AAAA可用来寻址显示缓冲器RAM的16个存储单元。
若AI=1，则CPU在第一次写入时须给出地址外，以后每次写入，地址自动加1，直至所有显示缓冲器RAM全部写毕。
若AI=0，则每次写入时需要指出一个地址。
实际上每一个显示缓冲器RAM单元对应着一个字符显示位。
（5）读显示缓冲器RAM命令字
在CPU读显示数据（检查）之前必须先输出读显示缓冲器RAM的命令。
D7D6D5=011是该命令字的特征位。
四位二进制代码AAAA用来寻址显示缓冲器RAM的一个缓冲单元。
AI为自动增量标志，若AI=1，则CPU每次读出后，地址自动加1。
（6）显示屏蔽消隐命令字
IWA
IWB
BLA
BLB
高3位101为该命令字的特征位。
IWA和IWB分别用以屏蔽A组和B组显示缓冲器RAM。
在双4位显示器使用时，即OUTA0-3和OUTBo-3独立地作为两个半字节输出时，可改写显示缓冲器RAM中的低半字节而不影响高半字节的状态（D3=1），反之D2=1时可改写高半字节而不影响低半字节。
BL位是消隐特征位，要消隐两组显示输出，必须使D。
、Dl同时为1，BL=0时则恢复显示。
（7）清除命令字
CD
CF
CA
该命令字用来消除FIFORAM和显示缓冲器RAM。
其中D4D3D2（CD）三位用来设定消除显示缓冲器RAM的方式，其定义如下：
CF（D1）位用来置空FIFORAM，当D1=1时，执行清除命令后，FIFORAM被置空，使中断输出线IRQ复位；
同时传感器RAM的读出地址也被置0。
D4D3D2
消除显示缓冲器RAM的方式
10X
将显示RAM全部清0
将显示RAM全部消20H
将显示RAM全部置1
0XX
不清除
CA（Do）是总清除的特征位，它兼有CD和CF的联合效用。
当CA=1时，对显示RAM的清除方式由D3和D2的编码确定。
清除显示缓冲揣RAM大约需100μs时间，在此时间，CPU不能向显示缓冲器ARM写入数据。
（8）结束中断/错误方式设置命令
3．状态字节
8279的状态字节用于键输入和选通输入方式中，指出FIFORAM中的字符个数和是否出错，状态字的格式如下：
DU
S/E
O
U
F
N
D2D1D0表示FIFORAM中数据的个数。
D3在F=1时，表示FIFORAM已满（存有8个键入数据）。
D4在FIFORAM中没有输入字符时，CPU对FIFORAM读则置“1”。
D5当FIFO已满，又输入一个字符时发生溢出置“1”。
D6的S／E用于传感器矩阵输入方式，几个传感器同时闭合时置“1”。
D7在清除命令执行期间该位为“1”，D7为1时对显示RAM写操作无效。
4．输入数据格式
在键扫描方式中，键输入数据格式如下：
CNHL
SHIFT
SCAN
RETURN
D2～D0指出输入键所在的列号（RL0-7状态确定）。
D5～D3指出输入键所在的行号（扫描计数值）。
D6控制键SHIFT的状态。
（内部上拉，按下为0）
D7控制键CNTL的状态，（内部上拉，按下为0）
控制键CNTL，SHIFT为单独的开关键。
CNTL与其它键连用作特殊命令键，SHIFT可作为上下档控制键。
当SHIFT接按键（对地），可与键盘（8x8）配合，使键盘各键具有上、下键功能，这样键盘可扩充到128个键。
CNTL线可接一键用作控制键，这样，最多可扩充到256键。
在传感器扫描方式或选通输入方式中，输入数据即为RL0～RL7的输入状态。
RL7
RL6
RL5
RL4
RL3
RL2
RL1
RL。
2.4.各芯片电路原理图
三．程序流程图
3.1.设计流程图
3.2.游戏机原理图
四．源程序清单及注释
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
callCLEAR_LED
MOVDX,2B3H；
8279的控制端口
MOVAL,00000000B
OUTDX,AL；
写入8279控制端口工作模式
MOVDX,2B0H；
8279数据端口
MOVCL,00H
MOVAL,3Fh
OUTDX,AL；
对数码管显示进行设置3F显示为零
OUTDX,AL
MOVAL,3fh
OUTDX,AL
MOVAL,00h
movCH,0h
youyi:
;
球向右移动
MOVal,10010000B;
方式0,基本的输入输出方式，，输入
movdx,28bh
outdx,al;
访问8255控制端口
Ql:
movdx,288h;
8255,选中A端口
INAL,DX;
TESTAL,01H
JZQl;
8255定时，输出到8255的pc4口，读取该口判断
MOVDX,289H;
8255,选中B端口
moval,80h
notal;
取反之后01111111
outdx,al
MOVBL,AL
Q2:
movdx,288h
INAL,DX
TESTAL,01H;
判断球是否到达最右端
JZQ2
movdx,289h
inal,dx
TESTal,01h
JZyjq;
movAL,00H
CALLD
callD
CALLD；
调用延时程序
MOVAL,BL
ROrAL,1;
循环右移指令
movdx,289h
OUTDX,AL
MOVBL,AL
JMPQ2
D:
INCAL;
一直自增，到11111111延时
CMPAL,0FFH;
11111111
NOP
JNZD
pushcx
movcx,30000
de1:
movdx,0ffh
de0:
decdx
jnzde0
loopde1
popcx
D1:
INCDX
CMPDL,0FFFFH
JNZD1
MOVDX,00H
D2:
JNZD2
MOVDX,00H
D3:
CMPDL,0ffffH
JNZD3
D4:
JNZD4
D5:
CMPDL,0FFFFH
JNZD5
D6:
JNZD6
RET
yjq:
;
右边击球，和左边选手击球程序一样
movdx,290h
testal,01h
jnzzjfen
jmpzuoyi
zjfen:
左计分
incCH
CALLREINPUT
JMPyouyi
zuoyi:
moval,10010000B
movdx,28bh
outdx,al
Q4:
MOVDX,288H
TESTAL,01H
JZQ4
MOVDX,289H
moval,01h
notal
MOVBL,AL
Q5:
INAL,DX
JZQ5
te
升级会员 