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1、湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計資料袋湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)院（系、部）2015 2016 學(xué)年第 一 學(xué)期課程名稱 微機原理與接口技術(shù)扌旨導(dǎo)教師楊偉豐學(xué)生姓名 專業(yè)班級通信1302 學(xué)號題 目簡易鍵盤的制作成 績起止日期2015年12月二9日2015年12月25日目 錄清單序號材料名稱資料數(shù)量備注1課程設(shè)計任務(wù)書12課程設(shè)計說明書13課程設(shè)計圖紙456湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書20152016學(xué)年第1學(xué)期 學(xué)院通信工程專業(yè)1302 班級 課程名稱：微型計算機組成原理設(shè)計題目：簡易鍵盤的制作完成期限：自 2015 年12月日至 2015 年12月25 日共周內(nèi) 容 及 任 務(wù)一、設(shè)計的主要技術(shù)參數(shù)利用擴展按鍵、6

2、個數(shù)碼管、微機完成代碼輸入器制作，通過按鍵輸入某個數(shù)字或字母， 然后在數(shù)碼管上顯示，顯示時輸入幾個顯示幾個，最多顯示6個，顯示采用隊列的形式。（祥見課程設(shè)計指導(dǎo)書）二、設(shè)計任務(wù)（內(nèi)容）1、完成相關(guān)的電路設(shè)計2、完成匯編程序設(shè)計3、連接相關(guān)的電路4、驗證5、完成課程設(shè)計說明書三、設(shè)計工作量1周完成進度安排起止日期工作內(nèi)容12月19日分組、任務(wù)分配、課題理解12月20日-22日功能分析、程序設(shè)計、電路設(shè)計12月22日-24日實驗驗證和測試12月25日總結(jié)、書寫實驗報告，答辯。參 考 資 料1 戴梅萼微型計算機技術(shù)及應(yīng)用，清華大學(xué)出版社，2008年2 彭楚武微機原理與接口技術(shù)，湖南大學(xué)出版社，200

3、6年3 艾德才 32位微機原理及接口技術(shù)，清華大學(xué)出版社，2003年指導(dǎo)教師（簽字）：系（教研室）主任（簽字）：微型計算機組成原理課程設(shè)計計算機與通信學(xué)院2015年 12月湖南工業(yè)大學(xué)微機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計說明書簡易鍵盤的制作起止日期：2015年12月19日 至2015年12月25日學(xué)生姓名班級通信1302學(xué)號成績指導(dǎo)教師（簽字）計算機與通信學(xué)院2015年12月25日目錄目錄第一部分 總則錯誤!未定義書簽。一、 目的要求 錯誤!未定義書簽。二、設(shè)計步驟與設(shè)計說明書的撰寫要求 錯誤!未定義書簽。三、時間進度安排二7四、考核要求二7第二部分 課程設(shè)計項目內(nèi)容 二8項目一簡易鍵盤的制作二8一、設(shè)

4、計目的二8二、設(shè)計內(nèi)容二8三、基本原理二8四、 設(shè)計步驟錯誤!未定義書簽。五、程序代碼J2總結(jié)錯誤!未定義書簽。8第一部分 總則一、目的要求 課程設(shè)計是培養(yǎng)和鍛煉在校學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識解決實際問題能力、 進行工程實 訓(xùn)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，它具有動手、動腦，理論聯(lián)系實際的特點，是培養(yǎng)在校工科大學(xué)生理論 聯(lián)系實際、敢于動手、善于動手和獨立自主解決設(shè)計實踐中遇到的各種問題能力的一種較好 方法。微型計算機組成原理是一門實踐性較強的課程，讓學(xué)生在學(xué)完該課程之后，進行一次課 程設(shè)計，使學(xué)生將課堂所學(xué)的知識和實踐有機結(jié)合起來，初步掌握計算機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的步 驟和接口設(shè)計的方法，提高分析和解決實際問題的能力

5、。通過設(shè)計實踐，培養(yǎng)學(xué)生查閱專業(yè)資料、工具書或參考書，了解有關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，掌握現(xiàn) 代設(shè)計手段和軟件工具，并能以圖紙和說明書表達(dá)設(shè)計思想和結(jié)果的能力。通過設(shè)計，不但要培養(yǎng)和提高學(xué)生解決工程具體問題、動腦動手的技術(shù)工作能力，而且 還要逐步建立科學(xué)正確的設(shè)計和科研思想，培養(yǎng)良好的設(shè)計習(xí)慣，牢固樹立實事求是和嚴(yán)肅 認(rèn)真的工作態(tài)度。二、設(shè)計步驟與設(shè)計說明書的撰寫要求1、設(shè)計步驟1）選題與分組：根據(jù)分組，選擇課題，在小組內(nèi)進行分工，進行系統(tǒng)調(diào)查，搜集資料。2）課題分析：根據(jù)搜集的資料，進行功能分析，并進行系統(tǒng)功能等設(shè)計。3）課題設(shè)計：根據(jù)課題要求設(shè)計必要的電路，并利用匯編語言編寫程序，實現(xiàn)所設(shè)計的模塊功能。

6、4）調(diào)試與測試：利用計算機和微機原理與接口實驗箱自行調(diào)試程序，成員交叉測試程 序，并記錄測試情況。5）驗收與評分：指導(dǎo)教師對每個小組的開發(fā)的系統(tǒng)，及每個成員開發(fā)的模塊進行綜合 驗收，結(jié)合設(shè)計報告，根據(jù)課程設(shè)計成績的評定方法，評出成績。2 、設(shè)計說明書的撰寫要求1）本課題設(shè)計主要內(nèi)容和要求。2）描述自己所分配到的設(shè)計任務(wù)。3）進度安排與完成情況。4）所涉及到的技術(shù)原理與解決方案。5）本課程設(shè)計的目的意義，設(shè)計的結(jié)果與心得體會。三、時間進度安排1、組織動員與分組，分組討論， 1 天2 、資料查閱，功能分析， 1 天3 、電路設(shè)計與程序設(shè)計， 1 天4 、驗證與調(diào)試， 2 天。5 、總結(jié)，分組討論，

7、 1 天。6 、書寫課程設(shè)計說明書， 1 天 四、考核要求中、及格和不及格課程設(shè)計完成后，每位同學(xué)單獨答辯。 根據(jù)設(shè)計完成情況和所掌握的知識，并結(jié)合平時表示，給與優(yōu)、良、5 個等級評定。第二部分 課程設(shè)計項目內(nèi)容項目一 簡易鍵盤的制作一、設(shè)計目的通過該設(shè)計，掌握 8255 并行接口芯片的使用，掌握普通鍵盤的設(shè)計，并掌握相應(yīng)的程序 設(shè)計和電路設(shè)計的技能。 是對 8253 定時計數(shù)章節(jié)理論學(xué)習(xí)的總結(jié)和補充， 為后續(xù)的硬件課程 的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、設(shè)計內(nèi)容利用開發(fā)板KB-C中的18個按鈕中的前16個作為代碼鍵，即代表：0、1、2、9、A、 b、C d、E、F,最后2個鍵，1個為刪除鍵（S24）, 個

8、為回車鍵（S25）,實現(xiàn)以下功能： 每按 1 個鍵，則在屏幕上顯示相應(yīng)該鍵代表的字符，按 S25 鍵結(jié)束輸入。再利用KB-C上的6個數(shù)碼管中最后面的4個，在輸入代碼時不在屏幕上顯示，而在數(shù)碼 管上顯示，即輸?shù)?1 個時，在最后 1 位顯示，輸?shù)?2個時，前的那個在倒數(shù)第 2個顯示，而 剛才輸入的那個在最后1位顯示，如此等等，4個代碼輸完后，按S25結(jié)束輸入，并在屏幕 上顯示出來。三、基本原理1. 按鍵的基本原理在KB-C板上，端口 A負(fù)責(zé)發(fā)按鍵掃描信息，端口 C的低3位，即PC0 PC1 PC2負(fù)責(zé) 接收掃描結(jié)果，如下圖所示，先定時通過端口A （ PA0 PA1, PA2, PA3 PA4,

9、PA5掃描各按鈕，即先PA0=0其它為1發(fā)信號，然后PA1=0其它為1，端口發(fā)出1個信號后，即讀 端口 C,如果PC0 PC1, PC2全為高電平，說明無按鈕按下，如果 PC0為低電平（PC1, PC2 肯定為高電平），且此時，端口掃描的情況是：PA0=1, PA1=0 PA2=1,則說明SW1被按下。0255RAO PA1PA2PA3PA4PASPCOPC2-L-SW0丄丄SW1-LSW13丄SW2丄 SVB-L SW14-LSW15丄SW4丄 SVV10-CSW16-LSW11-LSW171 卜一+5VHfrdp2. 數(shù)碼顯示管工作原理數(shù)碼管由8255端口 B和端口 C聯(lián)合控制，端口負(fù)責(zé)控

10、制某個數(shù)碼管中的那些段碼的顯示和小數(shù)點的顯示（PB7。端口 C的PC4 PC5 PC6發(fā)送的信號通過譯碼后，負(fù)責(zé)選擇 6個數(shù)碼管中的1個顯示，即某時刻只有1個數(shù)碼顯示，如果要讓幾個同時顯示，則采用來回掃描100ms左右，太短顯示不顯示的方法，且當(dāng)某個數(shù)碼管顯示時，必須要有一定的延時，約在 明顯（發(fā)光不夠），太長會產(chǎn)生閃爍。數(shù)碼管的控制如下圖所示:lb3、防止按鍵時的抖動，可以設(shè)計一個延時子程序來肖抖。4、本實驗用到了 8255A芯片，它是In tel系列中的并行接口芯片。由于它是可編程的，可以 通過軟件來設(shè)置芯片的工作方式，所以，用它連接外部設(shè)備時，通常不需要再附加外部電路。5、8255A有三

11、個8位的端口 A,端口 E,端口 C。在方式 0下工作時，它們都是基本的輸入 輸出口，要注意該方式下是單向傳輸?shù)摹?255A的控制字如下圖所示1D6D5D4D3D2D1D0圖4.1 8255A 的控制字其中：D6D5是A組方式選擇，00為方式0，01為方式1，1X為方式2;D4表端口 A工作方式，0為輸出，1為輸入；D3表示PC7-PC4 1為輸入，0為輸出；D2表B組方式選擇，0為方式0，1為方式1;D1表端口 B工作方式，1為輸入，0為輸出;D0表示PC3-PC0,1為輸入，為輸出。本實驗中用到了 8255A的端口 A,端口 C、端口 C它們都工作在方式0下，因此控制字為 81H。端口 B

12、與數(shù)碼管相連用來顯示操作的內(nèi)容， 而端口 C低4位用來檢測是否有按鍵按下高4位用來控制數(shù)碼管的段，端口 A用來發(fā)送按鍵信息。 電路圖如下所示控制列數(shù)8255APA0PA1PA2PA3PA4PA5PC0PC1PC2PC4PC5PC6控制數(shù)碼管段制行PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7圖4.2 8255A電路圖數(shù)碼管各信息的表示和二進制和十六進制的轉(zhuǎn)換如下表所示: 下所示的是0-F:fe顯示 字形gefdcba段碼001111113fH1000011006H210110115bH310011114fH4110011066H511011016dH611111017dH7000011107

13、H811111117fH911011116fHA111011177HB11111007CHC011100139HD10111105EHE111101179HF111000171H表4.1七段數(shù)碼管的字型代碼表四、設(shè)計步驟1、電路設(shè)計：根據(jù)設(shè)計內(nèi)容，通過分析，設(shè)計出相應(yīng)的電路圖。2、控制字設(shè)計：根據(jù)要求，設(shè)計出各自8255的控制字和8253控制字3、程序設(shè)計：根據(jù)要求，設(shè)計程序流程圖，并設(shè)計相應(yīng)的程序。4、驗證：在實驗室具體測試和驗證。程序代碼：data segment ; anjian1 db 012345;anjian2 db 6789Ab;anjian3 db CdEF;data ends

14、STACK SEGMENTDB 200 DUP(?)STACK ENDScode segment ; assume cs:code,ds:data,ss:stack start: mov ax,datamov ds,axmov dx,303h ;8255 mov al,10000001Bout dx,alscan1: mov al,11111110B mov bh,0 ;bhscan2: mov dx,300h ; out dx,al mov bl,al ;數(shù)據(jù)段的定義第一行按鍵回顯現(xiàn)實內(nèi)容 第二行按鍵回顯現(xiàn)實內(nèi)容 第三行按鍵回顯現(xiàn)實內(nèi)容程序段的定義初始化鍵盤的掃描 (11111110)用來記

15、錄掃描的次數(shù)對 A 端口開始掃描暫存掃描值變量讀入 C 端口的值mov dx,302h in al,dx暫存不變量 把當(dāng)前掃描值還給 al 循環(huán)左移，開始對 A 的下一個端口掃描 掃描一次自加 1控制每排掃描 6 次第一排按鈕的某個按鈕輸出屏幕上test al,00000001b jz p1 ;test al,00000010b jz p2test al,00000100bjz p3mov al,blrol al,1 ;inc bhcmp bh,6jz scan1jmp scan2p1:call delaymov si,offset anjian1測試 D0 是否為 1 為 1 跳轉(zhuǎn)第一行的處

16、理測試 D1 是否為 1測試 D2 是否為 1call screen在屏幕上顯示p2:jmp scan1call delay第二排按鈕的某個按鈕輸出屏幕上mov si,offset anjian2call screen ; 在屏幕上顯示jmp scan1p3:call delaymov si,offsetanjian3 ; 第三排按鈕的某個按鈕輸出屏幕上cmp bh,0jz next1;是 0 ，顯對應(yīng)的值cmp bh,1jz next1;是 1，顯示對應(yīng)的值cmp bh,2jz next1;是 2 ，顯對應(yīng)的值cmp bh,3 jz next1; 是 3，顯對應(yīng)的值cmp bh,4; 在屏幕

17、上顯示jnz next;不是 4，檢測是不是 5call backspace;是 4，退格jmp scan1next: cmp bh,5jnz wr ; 不是 5 就返回最初call enter ; 是 5 的話就退出next1:call screenjmp scan1wr:jmp scan1 ; 回到最初，重新檢測screen procmov bl,bhmov bh,00hmov al,si+bxmov dl,almov ah,02hint 21hretscreen endpenter procjmp exitenter endpbackspace proc push bx push dx

18、mov ah,3 mov bh,0 int 10hmov al,80 mul dhmov dh,0 add ax,dxdec axmov dl,80 div dlmov dh,al mov dl,ahmov bh,0 mov ah,2 int 10h pop dx pop bx ret backspace endpdelay proc; 延時子程序mov cx,0aa: mov di,1100hbb: dec dijnz bbdec cxjnz aaretdelay endpexit: mov ah,4ch ; 退出程序返回 DOS int 21hcode endsend start心得一周的

19、微機原理課程設(shè)計結(jié)束了，雖然上課過程感到非常的枯燥，總是對 著冗長的程序段，刪掉，編譯，測試，不過還是有很多收獲的。此次微機原理 課程設(shè)計我們組選擇的是簡易鍵盤制作的設(shè)計，由于微機原理的知識掌握的不 夠扎實，所以花了一部分時間來學(xué)習(xí)鍵盤的工作原理，這樣才能更好的來設(shè)計 創(chuàng)新。每個按鍵都有了功能，而且也編譯測試通過，算是小有理解吧。我們把精 力又轉(zhuǎn)移到了怎么使按鍵所對應(yīng)的功能在屏幕上顯示出來，連接了 8255 和鍵盤 區(qū)控制燈的針腳后，自己又學(xué)習(xí)了對應(yīng)的屏幕顯示程序，及怎么把掃描出來的 行或列值進行保存，后面在程序中可以看到很多極其類似的程序段。其后我們 又添加了一些數(shù)碼管顯示模塊。通過對這程序

20、的制作，使我對匯編語言的基本知識的使用更加熟練，同時 也增加了我對匯編語言的一些認(rèn)識，在做實驗的過程中通過和同學(xué)的交流，也 增加了合作的技巧。每個人都可能會在某個地方鉆死角，而團隊雖然不能避免 死角，但卻可以及早的鉆出來而不浪費太多的時間在沒用的地方。細(xì)節(jié)決定成敗。很多次的調(diào)試總是發(fā)現(xiàn)功能是有瑕疵的，就是因為一些小 的細(xì)節(jié)沒有做好，也許只是忘了加個逗號亦或是跳轉(zhuǎn)錯了地方。本次實驗是實踐和理論的結(jié)合的實驗，不僅鞏固了對理論知識的理解，而 且還加強了動手能力以及獨立思考解決實際問題的能力，設(shè)計出了一些小功能， 當(dāng)然程序還是有很多地方有瑕疵，至少程序的易讀性就沒有做的很好，每次改 程序都要改半天，設(shè)計的功能也不是很有創(chuàng)新，這也就對我提出了更高的要求， 要不斷的學(xué)習(xí)，來彌補不斷產(chǎn)生的瑕疵。