微机原理课程设计 -- 基于8086彩灯控制器的设计.doc

微机原理与接口技术课程设计报告 题 目 基于8086彩灯控制器的设计 系　　　 别 物理电气信息学院 专　　　 业 电气工程与自动化 姓　　　 名 梁晓龙 12010245310 姚佳乐 12010245249 一、课设目的及功能实现 课设目的： （1）巩固和加深微机原理所学知识； （2）学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）通过在对循环彩灯效果的设计和制作，深入了解与掌握利用可编8255A进行开关量控制的原理与方法。 所实现的功能： 我们以8255交通灯的一种显示效果为例，介绍彩灯控制器显示的基本原理。设有一排 8个水平排列的彩灯，某种显示方式为从左到右0.5秒点亮。其控制过程如下： 若以“ 0 ”代表彩灯点亮，以“ 1 ”代表彩灯熄灭，则开始时刻， L1黄灯亮1.5秒后，红灯L2,L3,L4,L5间隔0.5秒依次亮，然后绿灯L6.L7.L8间隔0.5秒依次亮；循环7次。控制器将一帧8个数据送至8个彩灯的控制端，其中，最左边的一段彩灯对应的控制数据为“0”，其余的数据均为1，当8个数据送完以后，控制器停止送数，保留这种状态（定时）1.5秒，此时黄灯被点亮，其余彩灯熄灭。随后，控制器又在极短的时间内将数据111111101送至彩灯的控制端，并定时0.5秒，这段时间，第一个红灯被点亮。由于送数据的过程很快，我们观测到的效果是第一个红灯被点亮 0.5 秒后，第 2 个红灯接着被点亮，即每隔 0.5 秒显示一帧图样。如此下去，最后控制器将数据至 8个彩灯的控制端，则L8绿灯被点亮。依次循环7次。 系统框图 彩灯控制器系统框图如下所示： 图1 系统框图 设计原理 在这次课程设计中主要用到了8255A可编程并行接口芯片可用程序来设置芯片的工作方式，通用性强，使用灵活，可为多种不同的CPU与外设之间提供并行输入/输出的通道。 A 8255工作原理及内部结构 1、8255A内部结构 8255A的内部结构如图2所示，它由4部分组成： (1) 数据总线缓冲器 它是一个双向三态8位缓冲器,用作与系统总线连接是的缓冲部件.CPU与8255A之间所有的数据的发送与接收以及CPU向8255A发送的控制信息和8255A向CPU回送的状态信息都是通过它传送的 (2)三个8位端口PA、PB、PC 端口A(PA口)：有一个8位数据输入锁存器和一个8位数据输入锁存/缓冲器; 端口B(PB口)：有一个8位数据输入器和一个8位数据输入/输出,锁存/缓冲器; 端口C(PC口)：有一个8位数据输入器和一个8位数据锁存/缓冲器。 通常PA口与PB口用作输入/输出的数据端口,PC口用作控制和状态信息端口。PC口可以分为两个四位的端口,每个端口包含一个四位锁存器,可分别同PA口和PB口配合使用,用作控制信号(输出)或作为状态信号(输入)。 (3) A组和B组控制电路 A组：PA口和PC口的高四位(PC7~PC4); B组：PB口和PC口的低四位(PC3~PC0)。用来管理数据信息控制字和状态字的传送,它接收来自CPU的地址总线的A1,A0和控制总线的信号RD.WR.RESET等,并向8255A的A,B两组发送命令.由它控制把CPU发出的控制命令字或输出的数据送到相应的端口,或把外设的状态信息或输入的数据从相应的端口送到CPU ( 2 ) 8255A与CPU连接引脚 D7——与CPU侧连接的八条双向数据线； WR（低电平有效）——写输入信号； RD（低电平有效）——读输入信号； CS（低电平有效）——片选输入信号； A0、A1——片内寄存器选择输入信号； PA7~PA0——A口外设双向数据线； PB7~PB0——B口外设双向数据线； PC7~PC0——C口外设双向数据线； RESET——复位输入信号 /CS /RD /WR A1 A0 执行的操作 0 0 1 0 0 读端口A 0 0 1 0 1 读端口B 0 0 1 1 0 读端口C 0 0 1 1 1 非法状态 0 1 0 0 0 写端口A 0 1 0 0 1 写端口B 0 1 0 1 0 写端口C 0 1 0 1 1 写控制字端口 1 未选通 B 8