微机课程设计8086控制的循环彩灯报告

微机原理课程设计报告书

设计目的:

1.巩固和加深课堂所学知识；熟悉各种指令的应用及条件； 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.深入了解与掌握8255A在PC机系统的典型接法和8255A的工作方法及应用编程。

设计任务与要求：

设计一个循环彩灯控制系统，能输出四种花型，输出花型如下：

1）00000001 左循环（1时亮，0时灭） 2）10000000 右循环

3）按00000001，00000011，00000111-----11111111规律递增，后同时闪烁

一次，循环不断。

4）按01010101，10101010（或红、绿彩灯） 交替闪烁。

功能要求： 1）循环彩灯的循环速度可调；

2）按键要求

① 启动/暂停，按SW0开关启动系统，按SW1开关停止系统工作。

② 花型变换，由开关SW2、SW3进行四种花型切换； 总体方案与说明：

根据所学内容和对8255A的应用，整个系统硬件采用8086微处理器，74LS373锁存器，和8255A可编程并行接口芯片和8个led彩灯。

Intel 8255A是一种通用的可编程并行接口芯片，由于它是可以编程的，可以通过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；8086微处理器，选择最小工作模式，所有的总线控制信号均由8086产生；8086CPU的地址\\数据总线AD15-AD0和地址\\状态总线A16/S3-A19/S6是复用的，必须通过地址锁存器把地址总线和数据总线分离

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开始 定义8255各个端口地址 8255初始化 装入控制字 系统启动，屏蔽高四位，继续检测按键值 al=20h al=00h 彩灯左循环 al=01h 彩灯右循环 al=02h 彩灯递增循环 al=03h 彩灯交替闪烁 al=10h 延时子程序 停止系统 结束

循环彩灯主要模块流程图

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软件设计

采用模块化程序设计思想，将软件划分成若干单元，主要包括主程序、LED彩灯显示子程序和延时子程序等。本系统具体汇编源程序见附表一。

使用软件说明： Proteus

Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真， 其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等

Emu8086

Emu8086-MicroprocessorEmulator结合了一个先进的原始编辑器、组译器、反组译器、具除错功能的软件模拟工具（虚拟PC），还有一个循序渐进的指导工具，编译源代码，并在模拟器上一步一步的执行。可视化界面令操作易如翻掌．可以在执行程序的同时可观察寄存器，标志位和内存．算术和逻辑运算单元（ALU）显示中央处理器内部的工作情况．

点击编译之生成.exe文件后，调试界面图

硬件电路图与说明：

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8255A的数据线，片选信号，地址线，读写控制线等与系统总线相连，CS与译码器的也相连，通过译码器连接到系统总线。 锁存控制电路74LS373

在微控制器单元（MCU）中，寄存器是十分重要的资源。寄存器的主要作用是快速寄存算术逻辑运算单元（ALU）运算过程中的数据，其锁存功能利用74LS373来实现， （1） 锁存使能控制端 LE。 （2） 控制输入端 （3） 数据输入端

通过锁存器74LS373把数据存储于集成块中，当LE锁存控制端为1,\\OE使能端为0时，其具有输入功能，反之其具有锁存功能，在此系统中充当一个桥梁的作用，将部分数据传送个8255A的A0,A1，和CS片选等等，从而驱动发光二级管显示不同的花色。

由于地址锁存器8282与74LS373有相同的功能，可以将此处的74LS373替换成8282，原理上同样可以实现

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可编程并行通信接口芯片8255A：

方式0为简单I/O，查询方式，端口A、端口B、端口C均可使用。

方式1为选通I/O，中断方式，端口A、端口B可以使用，选通的输入/输出方式。 方式2为双向I/O，中断方式，只有端口A可以使用，双向的传输方式。

方式0也叫基本输入/输出方式。一种方式，不需要应答联络信号,端口A、端口B和端口C的高4位及低4位都可以作为输入或输出端口。方式0的应用场合有无条件传送和查询传送2种； 故根据我们系统设计的要求，综上可知，选择8255A为工作方式0。

然而8255A的3种基本工作方式：由方式选择控制字来决定，D7＝1（特征位）表明是设定方式选择控制字；D7=0，则表示是端口C按位置位/复位控制字；

端口C分成高4位(PC7～PC4)和低4位(PC3～PC0)，可分别设置成输入端口或输出端口；端口C的高4位与端口A配合组成A组，端口C的低4位与端口B配合组成B组。 综上可得此系统需要满足A端口为输出，输出数据给到8个LED彩灯；端口C为输入，需要检测按键的输入情况；

问题分析与解决方案：

1. unknow 1-byte opcode at B900:7056! 61

[SPICE]error---too many iterations without convergence

在仿真过程中，出现以上两行的错误，太多的迭代没有收敛性，和某个汇编语言在编码过程中的地址不正确：

说明程序代码过于分散，没有模块化，之后再将程序能够模块化的地方尽量改善，达到更加简洁易读易运行的目的由于程序中定义了 dz db 01h,03h,07h,0fh,1fh,3fh,7fh,0ffh,00h,0ffh,00h,0ffh 在在最初的调试的时候variable里面elements的值总是显示1，然而此处共有12个值，si共需要在此取11个偏移地址，所以改成11后，程序调试运行正常；

2.延时子程序模块的编写方法多种，之前为了测试单一的彩灯循环左移是否能够成功，采用nop延时，由CPU晶振频率计算，12M的晶振频率，执行一个nop需要时间1us，8086的晶振频率是5MHz，所以执行一个nop需要的时间是12/5us若要实现短暂而精确的延时可以用nop，然而此处流水灯的延时仅仅用空指令nop并不具有很好的移植性和修改性，程序代码也显得冗余；

一般一定功能的程序段设计成一个子程序，MASM宏汇编程序用“过程”（Procedure）来构造子程序。如此段延时子程序： delay proc push cx push bx

mov cx,0fh ；修改此处的值，可以改变延时时间 d1:mov bx,0fh d2:dec bx jnz d2 pop bx pop cx

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/r8xh.html