多位显示器.docx
《多位显示器.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《多位显示器.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
多位显示器
武汉理工大学华夏学院
课程设计报告书
课程名称：
微机原理与接口课程设计
题目：
多位显示器
系名：
信息工程系
专业班级：
姓名：
学号：
指导教师:
李朝纯
2012年12月28日
课程设计任务书
学生姓名：
专业班级：
软件2101
指导教师：
李朝纯工作单位：
信息工程系
设计题目：
多位显示器设计
初始条件：
1、7段LED数码管引脚功能
2、TDN86/88型多功能微机实验平台
要求完成的主要任务：
（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
主要任务：
（在规定的时间内完成下列任务）
1.画出硬件原理图（接口芯片和外设部分）和实验连线图；
2.设计一个四位七段数码显示器,轮流显示1、2、3、4、5、6、7、8。
显示时间由软件延时（或使8253工作在3方式，产生定时时间间隔）实现。
3.通过8255PA口、PC口工作在0方式实现字符编码的输出、数位控制等功能。
*4．若有异常事件发生（用开关模拟中断信号的产生），则使四位七段数码显示“0”，闪烁10次后，返回原处继续。
设计报告撰写格式要求：
（按提供的设计报告统一格式撰写）
设计报告应包含以下内容：
①设计任务与要求②总体方案与说明
③硬件原理图与说明④实验电路图与说明
⑤软件主要模块流程图⑥源程序清单与注释
⑦系统调式、问题分析与解决方案；⑧小结与体会
附录：
①源程序（必须有简单注释）②使用说明③参考资料
时间安排：
12月24日
布置题目，确定任务、查找相关资料
12月25日～6月27日
功能分析，硬件设计，拟定实验电路，编写程序，调试程序、运行系统；
12月28日
答辩后撰写设计报告。
12月28日下午4:
00前交设计报告。
指导教师签字：
2012年12月24日
系主任签字：
年月日
1需求分析………………………………………………………………2
1.1课程设计题目.………………………………………………1
1.2课程设计任务及要求…………………………………………1
1.2.1功能要求…………………………………………………1
1.2.2设计任务…………………………………………………1
1.3实验目的1
1.4软硬件运行环境及开发工具…………………………………1
2实验主要器件1
2.1LED数码管的介绍1
2.28255A芯片的介绍2
3概要设计4
3.1整体设计思路4
3.2设计内容5
3.2.1硬件电路的设计与实现5
3.2.2多位七段数码显示器流程图5
4实验源程序及其调试6
4.1实验源程序及注释6
4.2实验调试8
4.2.1实验的硬件连接8
4.2.2实验调试的结果8
5实验小结9
5.1实验心得体会………………………………………………13
1需求分析
1.1课程设计题目
多位七段数码显示
1.2课程设计任务及要求
1.2.1功能要求
设计一个七段数码显示器,依次显示1至8。
（1）使8255A工作在0方式，用软件产生定时时间间隔，作为显示延长时间。
（2）将数据缓冲区域存放的当前数字，采用七段数码管显示数字。
（3）通过8255工作在0方式实现字符编码的输出、数位控制等功能，稳定显示1至8,8个数字。
1.2.2设计任务
要完成实验方案论证，进行多位显示显示系统电路硬件设计，画出电路原理图及实验电路图；搭建实验电路，进行软件编程、调试、运行以及使用说明文档的建立等一整套工作任务。
进行数字轮流显示系统控制程序设计（采用汇编语言）；系统联调，提交一个满足要求的显示系统设计。
1.3实验目的
（1）.巩固和加深课堂所学知识；
（2）.习掌握一般的软硬件的设计方法和查阅、运用资料的能力；
（3）.握数码管显示数字原理，进一步加深对8255工作方式的理解。
1.4软硬件运行环境及开发工具
采用TND86/88教学实验系统，，微机一台，一个8255芯片，导线若干。
由端口B提供显示位选择，通过控制8255A输出端口上C口来确定各位数码显示器显示什么数字的信息。
2实验主要器件
2.1LED数码管
LED数码管也称半导体数码管，是目前数字电路中最常用的显示器件。
它是以发光二极管作笔段并按共阴极方式或共阳极方式连接后封装而成的。
图所示是LED数码管的外形与内部结构，＋、－分别表示公共阳极和公共阴极，a～g是7个笔段电极，DP为小数点。
LED数码管型号较多，规格尺寸也各异.
图2.1LED数码管
LED数码有共阳和共阴两种，把些LED发光二极管的正极接到一块（一般拼成一个8字加一个小数点）而作为一个引脚，就叫共阳的，相反的，就叫共阴的，那么应用时这个脚就分别的接VCC和GND.
表2.1LED显示器七段显示代码
数码管工作原理：
共阴极数码管的8个发光二极管的阴极（二极管负端）连接在一起，通常，公共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端，当某段驱动电路的输出端为高电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。
此时，要求段驱动电路能提供额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。
2.28255A芯片的介绍
8255A是一个通用的可编程的并行接口芯片，它有三个并行I/O口，又可通过编程设置多种工作方式。
8255A具有3个带锁存或缓冲的数据端口，可与外设并行进行数据交换。
可用程序来选择多种操作方式，通用性强，使用灵活，可为CPU与外设之间提供并行输入/输出通道。
工作方式0：
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。
8255A内部结构如图所示:
图2.2 8255A的内部结构
8255A内部结构由数据端口A/B/C,数据总线缓冲器，读写控制和内部控制逻辑4个部分组成。
8255A有三个8位数据接口，分别为端口A,端口B,端口C这三个端口均可看作是I/O口，但它们的结构和功能也稍有不同。
·A口：
是一个独立的8位I/O口，它的内部有对数据输入/输出的锁存功能。
·B口：
也是一个独立的8位I/O口，仅对输出数据的锁存功能。
·C口：
可以看作是一个独立的8位I/O口；也可以看作是两个独立的4位I/O口。
也是仅对输出数据进行锁存。
8255芯片其管脚为双向，三态数据线。
数据端口A---PA0～PA7，数据端口B——PB0～PB7，数据端口C——PC0～PC7。
端口A对应1个8位的数据输入锁存器和一个8位的数据输出锁存器/缓冲器。
图2.38255A引脚图
8255A的引脚如图2.3所示，分为数据线、地址线、读/写控制线、输入/输出端口线和电源线。
8255与系统总线相连,8255的A口提供字模，C口提供显示位选择.面向外设的引脚信号及功能：
PA0～PA7:
端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入锁存器。
PB0～PB7:
端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器，一个8位的输入输出缓冲器。
PC0～PC7:
端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入缓冲器。
端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口，每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。
3概要设计
3.1整体设计思路
通过8255A芯片的端口B来控制LED数码管的输出，端口B的PA0—PA6对应数码管的a-g，PA7对应数码管的BP，使4个数码管的3和8分别接在端口C的上C口，用PC4来控制第一个数码管的显示，PC5控制第二个数码管，依此类推。
3.2设计内容
3.2.1硬件电路的设计与实现
LED数码管引脚与8255A芯片的引脚想对应的连接方式为：
a→PA0,b→PA1,c→PA2,d→PA3,e→PA4,f→PA5,g→PA6,DP→PA7
把每个七段数码管的3和8针脚分别接到8255A的PC7～PC4。
图3.2实验接线图
本实验是要用到8255A的方式0。
方式0是基本的输入/输出方式，通常用于不需要“联络”的数据传输，任何一个端口均可作为输入口或者输出口使用。
所以用8255A的A口作为8位七段数码管的输出，C口作为选择数码管，来实现控制七段数码管进行显示”1-8”。
3.2.2多位七段数码显示器流程图
根据实验设计思想及实验原理图设计实验流程图
图3.2.2程序流程图
4实验源程序及其调试
4.1实验源程序及解释
DATASEGMENT
TAB1DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH;定义段码表
BUFDB01,02,03,04,05,06,07,08;定义显示缓冲区
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMEDS:
DATA,CS:
CODE
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX；数据段和寄存器之间的关系
MOVAL,90H；方式控制字为10010000
OUT63H,AL；8255的初始化
A0:
MOVDH,0F7H；屏蔽C口的高四位使PC4控制的第一个数码管先显示
MOVDL,4；循环4次
MOVSI,OFFSETBUF；取显示缓冲区的偏移地址放到SI中
A1:
MOVAL,[SI]
MOVBX,OFFSETTAB1；取段码表的偏移地址放到BX中
XLAT；查表指令
OUT61H,AL；通过B口输出显示
MOVAL,DH
OUT62H,AL
MOVCX,0600H
A2:
LOOPA2
RORDH,1；逻辑循环右移一次
INCSI；指向下一个显示缓冲区的数字
DECDL；
JNZA1
JMPA0
CODEENDS
ENDSTART
4.2实验调试
4.2.1实验的硬件连接：
根据实验电路图的接线，数码管引脚排列图中的a,b,c,d,e,f,g,Dp分别与8255的PB0,PB1,PB2,PB3,PB4,PB5,PB6,PB7相连，本程序是通过8255的下C口控制段码输出，将数码管的引脚与8255的PC0，PC1，PC2，PC3连接。
让每一个口控制一个数码管显示。
4.2.2实验调试的结果：
实验线路连接好后，经编译、连接、运行后，显示数码管显示的结果让定义的缓冲区的内容去查找相应的段码表中的数据。
此实验显示1,2,3,4,5,6,7,8。
5实验小结
5.1心得体会
通过自己编写、运行程序，不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
程序设计加深了我们对初学的汇编语言指令的熟悉和理解，汇编语言直接描述机器指令，比机器指令容易记忆和理解。
通过学习和使用汇编语言，为理解各种软件系统的原理，打下技术理论基础；为掌握硬件系统的原理，打下实践应用基础。
不仅巩固了书本所学的知识，还具有一定的灵活性，发挥了我们的创造才能。
实验是并行输入输出接口8255，加深了我们对硬件的熟悉，锻炼了动手能力，发挥创造才能。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的。
参考书籍：
[1]彭虎等编著．微机原理与接口技术（第二版）．北京：
电子工业出版社，2008
设计者：
付敬运
日期：
2012年12月28日
设计过程中现场提问（或答辩）记载：
1.多位显示的原理？
答：
通过A口来接数码管显示输出，四个数码管的3和8引脚依次接在PC7—PC4上，屏蔽高四位，使PC7置0来显示第一个数码管的数字，数码管中的数字是通过定义缓冲区的数字然后查表找到相应的段码表中的数据显示的，然后依次右移一位显示下一个数码管的数据显示。
2.如何循环实现依次显示1~8个数字？
答：
DATASEGMENT
TAB1DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH
BUFDB01,02,03,04,05,06,07,08
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUMEDS:
DATA,CS:
CODE
START:
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVAL,80H
OUT63H,AL
AA:
MOVSI,OFFSETBUF
MOVAH,2
A0:
MOVDH,0F7H
MOVDL,4
A1:
MOVAL,[SI]
MOVBX,OFFSETTAB1
XLAT
OUT61H,AL
MOVAL,DH
OUT62H,AL
MOVCX,0FFFFH
A2:
LOOPA2
RORDH,1
INCSI
DECDL
JNZA1
DECAH
JNZA0
JMPAA
CODEENDS
ENDSTART
指导教师评语：
成绩评定等级：
指导教师（签名）：
2012年12月15日
升级会员 