湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)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(jī)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(jí)通信1302 學(xué)號(hào)題 目簡(jiǎn)易鍵盤的制作成 績(jī)起止日期2015年12月二9日2015年12月25日目 錄清單序號(hào)材料名稱資料數(shù)量備注1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)12課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)13課程設(shè)計(jì)圖紙456湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)20152016學(xué)年第1學(xué)期 學(xué)院通信工程專業(yè)1302 班級(jí) 課程名稱：微型計(jì)算機(jī)組成原理設(shè)計(jì)題目：簡(jiǎn)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(jì)的主要技術(shù)參數(shù)利用擴(kuò)展按鍵、6個(gè)數(shù)碼管、微機(jī)完成代碼輸入器制作，通過(guò)按鍵輸入某個(gè)數(shù)字或字母， 然后在數(shù)碼管上顯示，顯示時(shí)輸入幾個(gè)顯示幾個(gè)，最多顯示6個(gè)，顯示采用隊(duì)列的形式。（祥見(jiàn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)）二、設(shè)計(jì)任務(wù)（內(nèi)容）1、完成相關(guān)的電路設(shè)計(jì)2、完成匯編程序設(shè)計(jì)3、連接相關(guān)的電路4、驗(yàn)證5、完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)三、設(shè)計(jì)工作量1周完成進(jìn)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(jì)、電路設(shè)計(jì)12月22日-24日實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和測(cè)試12月25日總結(jié)、書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，答辯。參 考 資 料1 戴梅萼微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用，清華大學(xué)出版社，2008年2 彭楚武微機(jī)原理與接口技術(shù)，湖南大學(xué)出版社，2006年3 艾德才 32位微機(jī)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(jì)算機(jī)組成原理課程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2015年 12月湖南工業(yè)大學(xué)微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)簡(jiǎn)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(jí)通信1302學(xué)號(hào)成績(jī)指導(dǎo)教師（簽字）計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2015年12月25日目錄目錄第一部分 總則錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。一、 目的要求 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。二、設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)要求 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。三、時(shí)間進(jìn)度安排二7四、考核要求二7第二部分 課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容 二8項(xiàng)目一簡(jiǎn)易鍵盤的制作二8一、設(shè)計(jì)目的二8二、設(shè)計(jì)內(nèi)容二8三、基本原理二8四、 設(shè)計(jì)步驟錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。五、程序代碼J2總結(jié)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。8第一部分 總則一、目的要求 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)和鍛煉在校學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力、 進(jìn)行工程實(shí) 訓(xùn)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，它具有動(dòng)手、動(dòng)腦，理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)，是培養(yǎng)在校工科大學(xué)生理論 聯(lián)系實(shí)際、敢于動(dòng)手、善于動(dòng)手和獨(dú)立自主解決設(shè)計(jì)實(shí)踐中遇到的各種問(wèn)題能力的一種較好 方法。微型計(jì)算機(jī)組成原理是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，讓學(xué)生在學(xué)完該課程之后，進(jìn)行一次課 程設(shè)計(jì)，使學(xué)生將課堂所學(xué)的知識(shí)和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)，初步掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步 驟和接口設(shè)計(jì)的方法，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生查閱專業(yè)資料、工具書(shū)或參考書(shū)，了解有關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，掌握現(xiàn) 代設(shè)計(jì)手段和軟件工具，并能以圖紙和說(shuō)明書(shū)表達(dá)設(shè)計(jì)思想和結(jié)果的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)，不但要培養(yǎng)和提高學(xué)生解決工程具體問(wèn)題、動(dòng)腦動(dòng)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(jì)和科研思想，培養(yǎng)良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，牢固樹(shù)立實(shí)事求是和嚴(yán)肅 認(rèn)真的工作態(tài)度。二、設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)要求1、設(shè)計(jì)步驟1）選題與分組：根據(jù)分組，選擇課題，在小組內(nèi)進(jìn)行分工，進(jìn)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(jìn)行功能分析，并進(jìn)行系統(tǒng)功能等設(shè)計(jì)。3）課題設(shè)計(jì)：根據(jù)課題要求設(shè)計(jì)必要的電路，并利用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的模塊功能。4）調(diào)試與測(cè)試：利用計(jì)算機(jī)和微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)箱自行調(diào)試程序，成員交叉測(cè)試程 序，并記錄測(cè)試情況。5）驗(yàn)收與評(píng)分：指導(dǎo)教師對(duì)每個(gè)小組的開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，及每個(gè)成員開(kāi)發(fā)的模塊進(jìn)行綜合 驗(yàn)收，結(jié)合設(shè)計(jì)報(bào)告，根據(jù)課程設(shè)計(jì)成績(jī)的評(píng)定方法，評(píng)出成績(jī)。2 、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)要求1）本課題設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求。2）描述自己所分配到的設(shè)計(jì)任務(wù)。3）進(jìn)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(jì)的目的意義，設(shè)計(jì)的結(jié)果與心得體會(huì)。三、時(shí)間進(jìn)度安排1、組織動(dòng)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(jì)與程序設(shè)計(jì)， 1 天4 、驗(yàn)證與調(diào)試， 2 天。5 、總結(jié)，分組討論， 1 天。6 、書(shū)寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)， 1 天 四、考核要求中、及格和不及格課程設(shè)計(jì)完成后，每位同學(xué)單獨(dú)答辯。 根據(jù)設(shè)計(jì)完成情況和所掌握的知識(shí)，并結(jié)合平時(shí)表示，給與優(yōu)、良、5 個(gè)等級(jí)評(píng)定。第二部分 課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容項(xiàng)目一 簡(jiǎn)易鍵盤的制作一、設(shè)計(jì)目的通過(guò)該設(shè)計(jì)，掌握 8255 并行接口芯片的使用，掌握普通鍵盤的設(shè)計(jì)，并掌握相應(yīng)的程序 設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)的技能。 是對(duì) 8253 定時(shí)計(jì)數(shù)章節(jié)理論學(xué)習(xí)的總結(jié)和補(bǔ)充， 為后續(xù)的硬件課程 的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容利用開(kāi)發(fā)板KB-C中的18個(gè)按鈕中的前16個(gè)作為代碼鍵，即代表：0、1、2、9、A、 b、C d、E、F,最后2個(gè)鍵，1個(gè)為刪除鍵（S24）, 個(gè)為回車鍵（S25）,實(shí)現(xiàn)以下功能： 每按 1 個(gè)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(gè)數(shù)碼管中最后面的4個(gè)，在輸入代碼時(shí)不在屏幕上顯示，而在數(shù)碼 管上顯示，即輸?shù)?1 個(gè)時(shí)，在最后 1 位顯示，輸?shù)?2個(gè)時(shí)，前的那個(gè)在倒數(shù)第 2個(gè)顯示，而 剛才輸入的那個(gè)在最后1位顯示，如此等等，4個(gè)代碼輸完后，按S25結(jié)束輸入，并在屏幕 上顯示出來(lái)。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(shí)通過(guò)端口A （ PA0 PA1, PA2, PA3 PA4, PA5»掃描各按鈕，即先PA0=0其它為1發(fā)信號(hào)，然后PA1=0其它為1，端口發(fā)出1個(gè)信號(hào)后，即讀 端口 C,如果PC0 PC1, PC2全為高電平，說(shuō)明無(wú)按鈕按下，如果 PC0為低電平（PC1, PC2 肯定為高電平），且此時(shí)，端口掃描的情況是：PA0=1, PA1=0 PA2=1,則說(shuō)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+5VHfr"dp2. 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)控制某個(gè)數(shù)碼管中的那些段碼的顯示和小數(shù)點(diǎn)的顯示（PB7。端口 C的PC4 PC5 PC6發(fā)送的信號(hào)通過(guò)譯碼后，負(fù)責(zé)選擇 6個(gè)數(shù)碼管中的1個(gè)顯示，即某時(shí)刻只有1個(gè)數(shù)碼顯示，如果要讓幾個(gè)同時(shí)顯示，則采用來(lái)回掃描100ms左右，太短顯示不顯示的方法，且當(dāng)某個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)，必須要有一定的延時(shí)，約在 明顯（發(fā)光不夠），太長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生閃爍。數(shù)碼管的控制如下圖所示:lb3、防止按鍵時(shí)的抖動(dòng)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序來(lái)肖抖。4、本實(shí)驗(yàn)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(guò)軟件來(lái)設(shè)置芯片的工作方式，所以，用它連接外部設(shè)備時(shí)，通常不需要再附加外部電路。5、8255A有三個(gè)8位的端口 A,端口 E,端口 C。在方式 0下工作時(shí)，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(shí)驗(yàn)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與數(shù)碼管相連用來(lái)顯示操作的內(nèi)容， 而端口 C低4位用來(lái)檢測(cè)是否有按鍵按下高4位用來(lái)控制數(shù)碼管的段，端口 A用來(lái)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(jìn)制和十六進(jìn)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001111113fH1000011006H210110115bH310011114fH4110011066H511011016dH611111017dH7000011107H811111117fH911011116fHA111011177HB11111007CHC011100139HD10111105EHE111101179HF111000171H表4.1七段數(shù)碼管的字型代碼表四、設(shè)計(jì)步驟1、電路設(shè)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容，通過(guò)分析，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電路圖。2、控制字設(shè)計(jì)：根據(jù)要求，設(shè)計(jì)出各自8255的控制字和8253控制字3、程序設(shè)計(jì)：根據(jù)要求，設(shè)計(jì)程序流程圖，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的程序。4、驗(yàn)證：在實(shí)驗(yàn)室具體測(cè)試和驗(yàn)證。程序代碼：data segment ; anjian1 db '012345'anjian2 db '6789Ab'anjian3 db 'CdEF'data endsSTACK 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(shí)內(nèi)容 第二行按鍵回顯現(xiàn)實(shí)內(nèi)容 第三行按鍵回顯現(xiàn)實(shí)內(nèi)容程序段的定義初始化鍵盤的掃描 (11111110)用來(lái)記錄掃描的次數(shù)對(duì) A 端口開(kāi)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(kāi)始對(duì) A 的下一個(gè)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(gè)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(cè)試 D0 是否為 1 為 1 跳轉(zhuǎn)第一行的處理測(cè)試 D1 是否為 1測(cè)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(gè)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(gè)按鈕輸出屏幕上cmp bh,0jz next1;是 0 ，顯對(duì)應(yīng)的值cmp bh,1jz next1;是 1，顯示對(duì)應(yīng)的值cmp bh,2jz next1;是 2 ，顯對(duì)應(yīng)的值cmp bh,3 jz next1; 是 3，顯對(duì)應(yīng)的值cmp bh,4; 在屏幕上顯示jnz next;不是 4，檢測(cè)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(cè)screen procmov bl,bhmov bh,00hmov al,si+bxmov dl,almov ah,02hint 21hretscreen endpenter procjmp exitenter endpbackspace proc push bx push dx 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(shí)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心得一周的微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，雖然上課過(guò)程感到非常的枯燥，總是對(duì) 著冗長(zhǎng)的程序段，刪掉，編譯，測(cè)試，不過(guò)還是有很多收獲的。此次微機(jī)原理 課程設(shè)計(jì)我們組選擇的是簡(jiǎn)易鍵盤制作的設(shè)計(jì)，由于微機(jī)原理的知識(shí)掌握的不 夠扎實(shí)，所以花了一部分時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)鍵盤的工作原理，這樣才能更好的來(lái)設(shè)計(jì) 創(chuàng)新。每個(gè)按鍵都有了功能，而且也編譯測(cè)試通過(guò)，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(duì)應(yīng)的功能在屏幕上顯示出來(lái)，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(duì)應(yīng)的屏幕顯示程序，及怎么把掃描出來(lái)的 行或列值進(jìn)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(guò)對(duì)這程序的制作，使我對(duì)匯編語(yǔ)言的基本知識(shí)的使用更加熟練，同時(shí) 也增加了我對(duì)匯編語(yǔ)言的一些認(rèn)識(shí)，在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中通過(guò)和同學(xué)的交流，也 增加了合作的技巧。每個(gè)人都可能會(huì)在某個(gè)地方鉆死角，而團(tuán)隊(duì)雖然不能避免 死角，但卻可以及早的鉆出來(lái)而不浪費(fèi)太多的時(shí)間在沒(méi)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?yàn)橐恍┬?的細(xì)節(jié)沒(méi)有做好，也許只是忘了加個(gè)逗號(hào)亦或是跳轉(zhuǎn)錯(cuò)了地方。本次實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐和理論的結(jié)合的實(shí)驗(yàn)，不僅鞏固了對(duì)理論知識(shí)的理解，而 且還加強(qiáng)了動(dòng)手能力以及獨(dú)立思考解決實(shí)際問(wèn)題的能力，設(shè)計(jì)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(méi)有做的很好，每次改 程序都要改半天，設(shè)計(jì)的功能也不是很有創(chuàng)新，這也就對(duì)我提出了更高的要求， 要不斷的學(xué)習(xí)，來(lái)彌補(bǔ)不斷產(chǎn)生的瑕疵。