微机原理预实验报告.docx

一、题意分析及解决方案 1、题意需求分析 电梯运行的动力来自于电机运动，电梯控制要求电机以额定速度运行，电梯运行至相应楼层触发楼层感应开关，控制器记忆楼层信号，当其他相应楼层有请求信号触发时，控制器将请求信号比对，从而判定电机的下一步运行动作，应用STAR ES598PCI单板开发机设计一个电梯控制器，能实现对十层楼的5楼以上各楼层上下控制，同时根据操作动作显示电梯到达楼层。 2、解决问题的方法与思路 1）硬件部分 实验采用： 8279芯片，DAC0832芯片，七段LED显示器，4×4矩阵键盘，直流电机。 2）软件部分 ① 首先要对8279进行初始化设计，设置8279的工作方式并确定8279的端口地址，实现电梯在5层、6层、7层、8层、9层、10层各种情况的处理； ② 扫描键盘并记录各楼层请求； ③ 将电梯各楼层请求在LED上显示出来； ④ 设计开门延时及运行延时程序方便在电梯运行的程序中调用； ⑤ 通过DAC0832数模转换器控制直流电机运转。 二、硬件设计 1、 可编程键盘显示器接口芯片8279 1） 8279在本设计中的作用 8279是可编程的键盘、显示接口芯片。它既具有按键处理功能，又具有自动显示功能。8279内部有键盘FIFO（先进先出堆栈）/传感器，双重功能的8*8=64BRAM，键盘控制部分可控制8*8阵列方式的传感器。该芯片能自动消抖并具有双键锁定保护功能。 2） 8279的功能分析 1、8279内部结构： 8279内部结构图如下： 图2-1 8279内部结构图 (1)数据缓冲器 它连接内、外总线，暂时CPU与8279芯片之间传送的命令、数据或状态。 (2)I/O控制 它用于控制信息的流向及区分信息的特征。CS=1时，由RO或WR控制从8279读出或向8279写入；A0=0时，选中数据寄存器，输入/输出均为数据。A0=1时，选中命令、状态寄存器，输入时位命令，输出时位状态。 (3)控制与定时寄存器 它用来寄存键盘和显示的工作方式，以及由CPU编程的其他操作方式，并通过译码产生 相应的控制信号，完成规定的控制功能。 (4)定时控制 它对外部时钟信号CLK分频至内部所需要的100kHz时钟。 (5)扫描计数器 它可根据编程命令按编码或译码方式工作。 编码方式：4位计数器按二进制计数，计数状态从扫描线SL0~SL3输出，经外部译码器译码后，为键盘和显示器提供16个扫描信号。 译码方式：扫描计数器最低两位被译码后从SL0~SL3输出，可直接作为键盘和显示器扫描信号。此时键盘矩阵为4×8，显示字符为4位。 (6)键盘去抖与控制 键盘去抖电路：在键盘扫描方式中，当有键闭合时，按命令指定方式去抖动后读入键值。 控制电路：按命令指定方式控制去抖电路的工作过程，以及对返回信号进行处理。 (7)返回缓冲器 它锁存来自RL0~RL7的回复信号，在键盘扫描方式中，返回线与键盘矩阵列线相连，在逐行扫描时搜寻一行中闭合键所在的列。当有键闭合时，经去抖动后经行、列编码和附近的移位、控制状态一起形成键盘数据送至FIFO存储器，供CPU读取。 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CNTLSHIFTSL2SL1SL0R2R1R0控制移位行编码列编码表2-1 键盘数据格式 其中，控制和移位由两个独立的附加开关决定；SL2 SL1 SL0为按下键的行编码，来自扫描计数器的低3位；R2 R1 R0是根据返回信号确定的列编码。 (8)FIFO RAM 它是一个8×8RAM，在键盘输入方式时遵循先入先出（FIFO）原则。 (9)FIFO RAM的状态寄存器 它用来存放FIFO RAM的状态，例如RAM空、满等。当工作在键盘方式FIFO存储器不空时，将产生IRQ＝1信号向CPU申请中断。 (10) 显示RAM、显示地址寄存器 显示RAM用来存储显示数据。容量为168位。在显示过程中，存储的显示数据轮流从显示寄存器输出。显示寄存器分别为A、B两组，OUTA0~3和OUTB0~3可以单独送数，也可以组成一个8位的字。显示寄存器的输出与显示扫描配合，不断从显示RAM中读出显示数据，同时轮流驱动被选中的显示器件，以达到多路复用的目的，使显示器件呈现稳定的显示状态。显示地址寄存器用来寄存由CPU进行读/写显示RAM的地址，它可以由命令设定，也可以设置成每次读写或写入之后自动递减。 (11)显示寄存器 它存放显示内容。在显示过程中它与显示扫描配合，轮流从显示RAM中读出显示信息并依次驱动被选中的显示器件，循环不断地刷新显示字符编码，使显示器件呈现稳定的显示字符。8位显示寄存器分为A、B两组，OUTA0~3和OUTB0~3可以单独送树，显示4个字符也可以组成一个8位字符。 (12)显示地址寄存器 它