沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)名稱：微機(jī)系統(tǒng)綜合課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目：反應(yīng)速度測(cè)試院（系）：計(jì)算機(jī)學(xué)院專業(yè)：技術(shù)及科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)教師：張維君完成日期：2013年7月7日沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告--I-目錄TOC\o"1-5"\h\z第1章總體設(shè)計(jì)方案1課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求1設(shè)計(jì)原理1設(shè)計(jì)思路2第2章詳細(xì)設(shè)計(jì)方案3實(shí)現(xiàn)方法3模塊設(shè)計(jì)42.2.1主程序流程圖42.2.2初始化模塊52.2.3中斷程序流程圖5程序連線圖6第3章調(diào)試及結(jié)果分析73.1調(diào)試步驟及方法7實(shí)驗(yàn)結(jié)果7參考文獻(xiàn)8附錄9沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告沈陽(yáng)航空航天大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告--#-第1章總體設(shè)計(jì)方案課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求一、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：用8255控制8個(gè)發(fā)光二極管，某一時(shí)刻一個(gè)發(fā)光二極管亮，撥動(dòng)對(duì)應(yīng)的開關(guān)后，現(xiàn)在亮的發(fā)光二極管滅，另一個(gè)發(fā)光二極管亮，重復(fù)10次這樣的過(guò)程；用8253記錄從發(fā)光二極管亮到撥動(dòng)開關(guān)的時(shí)間；將最后的總時(shí)間顯示在數(shù)碼管上。二、課程設(shè)計(jì)要求：認(rèn)真查閱相關(guān)資料；獨(dú)立設(shè)計(jì)、調(diào)試并通過(guò)知道教師現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收；撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)原理根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，通過(guò)測(cè)試8個(gè)開關(guān)控制8個(gè)發(fā)光二極管的10次亮滅所需的時(shí)間，來(lái)測(cè)試反應(yīng)速度，并將測(cè)試出的時(shí)間顯示在數(shù)碼管上。程序先初始化各芯片及裝入中斷服務(wù)程序，然后從預(yù)先建立的控制10次發(fā)光二極管亮滅的順序表中讀取第一個(gè)數(shù)據(jù)，并顯示在發(fā)光二極管上，同時(shí)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，并顯示在數(shù)碼管上，然后不斷讀取8個(gè)開關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)對(duì)應(yīng)的開關(guān)撥動(dòng)時(shí)，發(fā)光二極管滅，之后從順序表中讀取第二個(gè)數(shù)據(jù)，顯示在發(fā)光二極管上，這個(gè)過(guò)程重復(fù)10次，當(dāng)?shù)?0次發(fā)光二極管所對(duì)應(yīng)的開關(guān)撥動(dòng)時(shí)，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)，數(shù)碼管上所顯示的時(shí)間就是所測(cè)試的反應(yīng)時(shí)間。在本次設(shè)計(jì)中使用了8255A并行接口芯片芯片、8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片、8259A中斷控制芯片以及8279鍵盤/顯示芯片來(lái)完成反應(yīng)速度的測(cè)試。其中利用8255芯片實(shí)現(xiàn)8個(gè)開關(guān)控制8個(gè)發(fā)光二極管亮滅的功能；8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片實(shí)現(xiàn)分頻功能，使其產(chǎn)生100HZ（10毫秒）的方波，使計(jì)時(shí)周期為10ms；利用8259A中斷控制芯片產(chǎn)生中斷響應(yīng)，通過(guò)8253控制8259每10毫秒產(chǎn)生一次中斷，使秒表加1，實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)功能；利用8279鍵盤/顯示芯片在數(shù)碼管上進(jìn)行顯示，將測(cè)試出的反應(yīng)時(shí)間顯示在數(shù)碼管上。設(shè)計(jì)思路根據(jù)課設(shè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求可將設(shè)計(jì)分為初始化模塊、控制模塊、計(jì)時(shí)模塊以及顯示模塊。利用現(xiàn)有的環(huán)境，可用匯編語(yǔ)言來(lái)控制實(shí)驗(yàn)箱中的芯片來(lái)測(cè)試反應(yīng)速度。初始化模塊主要功能就行設(shè)置各芯片的工作方式及建立中斷向量表。其中8255A并行接口芯片的工作方式是通過(guò)PA口控制輸入，PB口控制輸出；8253計(jì)時(shí)器的工作方式是使用計(jì)時(shí)器0，計(jì)數(shù)初值16位，以方式3的模式產(chǎn)生100HZ的方波；8259A中斷控制芯片的工作方式是單片的以30H為中斷類型號(hào)，并且只允許IR0中斷；8279鍵盤/顯示芯片的工作方式是以8個(gè)字符左進(jìn)方式顯示?？刂颇K的主要功能就是用8個(gè)開關(guān)控制8個(gè)發(fā)光二極管的亮滅。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)發(fā)光二極管亮了之后，改變計(jì)時(shí)模塊的狀態(tài)位(SWITCH)來(lái)控制計(jì)時(shí)器啟動(dòng)，然后不斷的讀取PA口輸入端的狀態(tài)，當(dāng)對(duì)應(yīng)的開關(guān)撥動(dòng)之后，發(fā)光二極管滅，然后點(diǎn)亮第二個(gè)發(fā)光二極管，然后不斷的讀取口的輸入狀態(tài)，重復(fù)10次這樣的過(guò)程，當(dāng)?shù)?0次的發(fā)光二極管所對(duì)應(yīng)的開關(guān)撥動(dòng)之后，改變及時(shí)模塊的狀態(tài)位(SWITCH)控制計(jì)時(shí)器停止。計(jì)時(shí)模塊的功能就是用來(lái)計(jì)算時(shí)間。計(jì)時(shí)模塊要按照狀態(tài)標(biāo)志位(SWITCH)來(lái)控制計(jì)時(shí)器的開始停止時(shí)間，即受到狀態(tài)位的控制。利用8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器芯片產(chǎn)生方波來(lái)計(jì)算時(shí)間，每個(gè)方波的周期為10毫秒，當(dāng)一個(gè)周期完成時(shí)產(chǎn)生中斷，系統(tǒng)進(jìn)入中斷程序來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)，使時(shí)間增加1百分秒，保存在內(nèi)存中，最后調(diào)用顯示模塊來(lái)顯示時(shí)間。其中中斷由8259A中斷控制芯片產(chǎn)生。顯示模塊的功能就是用來(lái)顯示時(shí)間。利用8279鍵盤/顯示芯片在LED上分別顯示秒和百分秒。第2章詳細(xì)設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)方法1.內(nèi)存分配程序中所需定義的內(nèi)存單元含義如下：LED:存放0~9在數(shù)碼管上顯示的編碼，共10個(gè)字節(jié)。TAB:存放8個(gè)發(fā)光二極管10次點(diǎn)亮的順序，共10個(gè)字節(jié)TIME:存放所測(cè)試的反應(yīng)時(shí)間，共8個(gè)字節(jié)。分別秒、百分秒。SWITCH:計(jì)時(shí)器運(yùn)行狀態(tài)，占1個(gè)字節(jié)，開始(0)停止(1)。時(shí)鐘頻率選擇CPU的頻率為3.072105HZ。用8253芯片產(chǎn)生方波。計(jì)數(shù)器0的CLK接CPU0時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)初值為0C00H，使OUT產(chǎn)生周期為10ms的方波。0顯示設(shè)置顯示功能由8279芯片和數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)。秒表的顯示規(guī)則是(秒、百分秒)，即(000000、00)。端口地址分配本次課程設(shè)計(jì)共使用了4種芯片，他們的端口號(hào)設(shè)置如表2.1所示。表2.1端口地址分配表芯片名稱端口號(hào)含義8255A200H~203HPA口、PB口、控制端口8253210H~213H計(jì)數(shù)器0、計(jì)數(shù)器1、計(jì)數(shù)器2、控制端口8259A220H~221H偶地址端口、奇地址端口8279230H、232H數(shù)據(jù)端口、控制端口5.子程序子程序名稱和功能如表2.2所示。表2.2子程序表

名稱作用名稱作用18255初始化8255芯片I8253初始化8253芯片18259初始化8259A芯片I8279初始化8279芯片INTS裝中斷向量INTR中斷服務(wù)程序DIS顯示程序模塊設(shè)計(jì)2.2.1主程序流程圖主程序又稱控制模塊，其主要功能是初始化各芯片，8個(gè)開關(guān)控制8個(gè)發(fā)光二極管。在初始化結(jié)束后，第一個(gè)發(fā)光二極管亮，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，直到第十個(gè)發(fā)光二極管亮，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)，將計(jì)時(shí)結(jié)果顯示在數(shù)碼管上。否是顯示發(fā)光二極管狀態(tài)顯示發(fā)光二極管狀態(tài)初始化芯片開始計(jì)時(shí)停止計(jì)時(shí)開中斷關(guān)中斷開始停止否是顯示發(fā)光二極管狀態(tài)顯示發(fā)光二極管狀態(tài)初始化芯片開始計(jì)時(shí)停止計(jì)時(shí)開中斷關(guān)中斷開始停止圖2.1主程序流程圖

初始化模塊初始化模塊主要用于初始化各芯片，設(shè)定芯片工作方式，以及裝入中斷向量等。各芯片初始化情況如表2.3所示。表2.3芯片的初始化芯片名稱初始化8255APA口：輸入；PB口：輸出8253計(jì)數(shù)器0：先送低八位，后咼八位，工作方式3,二進(jìn)制計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)初值0C00H8259AICW1:上升沿觸發(fā)，單片，寫ICW4，控制字13H；ICW2:中斷類型號(hào)30H，控制字30H；ICW4:正常E0I,8086/8088系統(tǒng)，控制字01H；中斷向量：中斷類型號(hào)30H對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序?yàn)镮NTR8279清除顯示和顯示寄存器，控制字0D2H；鍵盤顯示命令，八個(gè)字符顯示，左端輸入方式，控制字00H中斷程序流程圖中斷程序中包含計(jì)時(shí)模塊和顯示模塊，計(jì)時(shí)模塊受SWITCH控制。中斷程序的流程如圖2.2。圖2.2中斷程序流程圖

程序連線圖程序連線圖如圖2.3所示。K0-K7R0-R7K0-K7R0-R7200-207PAO-7PBO-7230-237VCC220-227時(shí)鐘脈沖210-2172.3程序連線圖CS230-237VCC220-227時(shí)鐘脈沖210-2172.3程序連線圖第3章調(diào)試及結(jié)果分析3.1調(diào)試步驟及方法問(wèn)題1：查詢順序表之后，在發(fā)光二極管上顯示的不是所建表中的數(shù)據(jù)問(wèn)題分析：?jiǎn)尾礁櫿{(diào)試時(shí)，執(zhí)行XLAT時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，執(zhí)行XLAT語(yǔ)句后，在AL中存放的不是所建表中的數(shù)據(jù)，之后發(fā)現(xiàn)所查詢的表是在數(shù)據(jù)段中，而沒有將代碼段中的內(nèi)容存入數(shù)據(jù)段中，由此引發(fā)查詢錯(cuò)誤。解決方案：在主程序開始輸入：PUSHCSPOPDS問(wèn)題2：數(shù)碼管上無(wú)顯示問(wèn)題分析：8279芯片不工作，是由于沒有電源的接入。解決方案：將GATA0與VCC相連。實(shí)驗(yàn)結(jié)果本程序能夠滿足題目的所有要求，其測(cè)試結(jié)果如下：1.當(dāng)程序開始運(yùn)行之后，第一個(gè)發(fā)光二極管亮，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，數(shù)碼管上開始顯示時(shí)間000000?792.撥動(dòng)對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管開關(guān)，發(fā)光二極管滅，同時(shí)下一個(gè)發(fā)光二極管亮，重復(fù)10次之后，計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí)，數(shù)碼管也不在跳動(dòng)，所顯示的時(shí)間即為所測(cè)得的反應(yīng)時(shí)間000035?56參考文獻(xiàn)龔尚福.微機(jī)原理與接口技術(shù)[M]西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2003沈美明，溫冬嬋.IBM-P匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)[M]北京:清華大學(xué)出版社，2001張雪蘭.匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)[M]北京:清華大學(xué)出版社，2006王愛英.計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)[M]北京：教育出版社，2003王忠民.微型計(jì)算機(jī)原理[M]西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2003附錄CODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:JMPMAINLEDDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH;0-9TABDB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,7FH,0EFH,0FDHTIMEDB9,9,9,9,9,9,9,9;單位秒SWITCHDB1;計(jì)時(shí)器運(yùn)行(0)停止(1);****************主程序*************************MAIN:PUSHCSPOPDSCLI;關(guān)中斷CALLI8255CALLI8253CALLI8259CALLI8279CALLINTS;裝入中斷向量表STI;開中斷MOVCL,00HLEABX,TABA0:CMPCL,10HJZSTOPMOVAL,CLXLATMOVDX,201HA1:OUTDX,ALMOVSWITCH,0HMOVAH,ALMOVDX,200HINAL,DXNOTALCMPAH,ALJNZA1INCCLJMPA0MOVSWITCH,1HSTOP:;**************初始化************************I8255:MOVDX,203HI8255:MOVDX,203HMOVAL,90HOUTDX,ALRET;8255A初始化200-207I8253:MOVAL,36H;8253A初始化210-217MOVDX,213HOUTDX,ALMOVAX,0C00HMOVDX,210HOUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALRET

I8259:MOVAL,13H;8259A初始化220-227MOVDX,220HOUTDX,ALMOVAL,30HMOVDX,221HOUTDX,ALMOVAL,03HOUTDX,ALMOVAL,0FEH;中斷IR0OUTDX,ALRETI8279:11010010MOVAL,0D2H;8279A初始化230-23711010010MOVDX,232HOUTDX,ALMOVAL,0HOUTDX,ALRETINTS:PUSHDS;中斷向量的裝入PUSHAXXORAX,AXMOVDS,AXMOVAX,OFFSETINTR;INTR偏移地址MOVDS:[30H*4],AXMOVAX,CS;INTR段地址MOVDS:[30H*4+2],AXPOPAXPOPDSRET;************子程序************************;***中斷服務(wù)程序*********INTR:PUSHAXPUSHBXPUSHDXPUSHDICMPSWITCH,1HJZT;計(jì)時(shí)器停止則跳轉(zhuǎn)到ENDMOVDI,OFFSETTIMET0:CMPBYTEPTR[DI+7],9JZT1INCBYTEPTR[DI+7]JMPDIST1:MOVBYTEPTR[DI+7],0CMPBYTEPTR[DI+6],9JZT2INCBYTEPTR[DI+6]JMPDIST2:MOVBYTEPTR[DI+6],0CMPBYTEPTR[DI+5],9JZT3INCBYTEPTR[DI+5]JMPDIST3:MOVBYTEPTR[DI+5],0CMPBYTEPTR[DI+4],9JZT4INCBYTEPTR[DI+4]JMPDIST4:MOVBYTEPTR[DI+4],0CMPBYTEPTR[DI+3],9JZT5INCBYTEPTR[DI+3]JMPDIST5:MOVBYTEPTR[DI+3],0CMPBYTEPTR[DI+2],9JZT6INCBYTEPTR[DI+2]JMPDIST6:MOVBYTEPTR[DI+2],0MOVBYTEPTR[DI+1],0MOVBYTEPTR[DI],0T:JMPDIS;***顯示程序*********DIS:MOVAL,90HMOVDX,232H;命令端口OUTDX,ALMOVBX,OFFSETLEDMOVDI,OFFSETTIMEMOVDX,230H;數(shù)據(jù)端口MOVAL,BYTEPTR[DI+7]XLATOUTDX,ALMOVAL,BYTEPTR[DI+6]XLATOUTDX,ALMOVAL,BYTEPTR[DI+5]XLATADDAL,80HOUTDX,ALMOVAL,BYTEPTR[DI+4]XLATOUTDX,ALMOVAL,BYTEPTR[DI+3]XLATOUTDX,ALMOVAL,BYTEPTR[DI+2]XLATOUTDX,ALMOVAL,BYTEPTR[DI+1]XLATOUTDX,ALMOVA