合肥学院
计算机科学与技术系
微机原理与接口技术
课程设计报告
2008～2009学年第1学期
课学学专指
业导
班教生
姓
程 微机原理与接口技术 名 杜 鹏 号 0604032045
级 网络工程专业（06网工2） 师 龙 夏
课程设计名称 夜班防睡控制/记录
2009 年 1 月
微机原理课程设计
一、提议分析及解决方案
1.提议需求分析
在STAR ES598PCI单板机上实现对值班人员的 放睡控制和记录睡着时间的次数的功能。
（1）设5min用较柔和的声音提醒一次值班者，值班者按某一键后复位，计时从新开始。
（2）若计到6min时无人按复位键，则以较急促的声音报警，黄灯闪烁。 （3）当到15min时红灯闪烁，并以尖锐的声音持续报警。以LED显示分和秒。显示格式： 分 秒。
该程序设计是为了解决值班人员在夜班时容易睡觉的问题。设计通过蜂鸣器发声以提醒值班人员，计时到5分钟后开始用较柔和的声音提醒值班人员；计时到6分钟后用较急促的声音报警，并且黄灯闪烁，以此提醒可能已经睡着的值班人员；计时到15分钟后用尖锐的声音持续报警，并且红灯闪烁，以此叫醒睡着的值班人员。在此计时期间，若值班人员没有睡觉而按下复位键则计时时间从零开始，LED显示分秒。
需要柔和、黄灯急促和红灯尖锐三个不同的发声子程序，按所需要求调用发声子程序。时间动态显示在4个LED数码管上，若无复位则正常即时。秒个位分个位逢十进一，秒十位逢六进一。8255A控制蜂鸣器发声及黄灯、红灯闪烁。
2.解决问题方法及思路 （1）硬件部分
（1）PC机一台，并行接口8255A一片，LED数码管4只，红灯黄灯各一个，开关一个，蜂鸣器一个。
（2）8255A的A口B口用于LED数码管的段选位选以显示时间。
（3）8255A的C口低四位用于输出，蜂鸣器、红灯和黄灯根据输出的0或者1发声及灯亮。
（4）8255A的C口高四位用于输入，复位用开关控制，高电平即复位。 （5）不同的发声子程序由子程序中延时不同来区别。
（2）软件部分
程序部分首先初始化8255，然后显示时间初始值00分00秒，4个LED数码
管逐个显示，显示数据时用软件延时当显示完毕后秒个位加1，进行下一次显示。当秒个位为10时，秒个位清零秒十位加1；当秒十位为6时，秒十位清零分个位加1；当分个位为10时,分个位清零分十位加1。为5分00秒,开始发出控制信号使蜂鸣器发出柔和的声音； 6分00秒后，发出控制信号使黄灯闪烁并以急促报警；计时器为15分00秒后，发出控制信号使红灯闪烁并以尖锐声音报警。
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此间若有人拨动开关复位,则四个显示器全清零从初始值00分00秒开始计时并显示。
二、 硬件设计
1. 芯片8255-A
（1）8255A在本设计中的作用
8255A工作在方式0。A口,B口控制段选位选以控制LED数码显示，C口低四位分别接蜂鸣器，红灯，黄灯。高四位中的Pc4接开关，用于输入信号，使计时复位。
（2）8255A的功能分析
8255方式0是基本输入/输出方式，A、B、C三个口中任何一个口都可提供简单的输入和输出操作，不需要应答联络信号即可用于无条件传送的场合，也可以用作查询方式传送。当采用查询方式传送时，原则上可用A、B和C三个口的任一位充当查询信号，但通常都是选用C口充当查询信号，这和C口的编程有关。A口、B口通常作为独立的I/O端口使用，C口也可作为一般的I/O端口使用，但当A口、B口作为应答式的I/O口使用时，C口分别用来作为A口、B口提供应答控制信号。通常把C口的4位(高4位或低4位)规定为输出口，用以输出一些控制信号，把C口的另4位规定为输人口，用以输入外设的状态。
方式0通常不用联络信号，不使用中断，三个通道中的每一个都有可以由程序选定作为输入或输出。两个8位通道：通道A、B。两个四位通道：通道C高4位和低四位，任何一个通道可以作输入/输出，输出是锁存的而输入是不锁存的。 （3）8255A的技术参数
CS RD WR A1 A0
操 作 读 A 口 读 B 口 读 C 口 写 A 口 写 B 口 写 C 口 写控制口
数 据 传 送 方 式 A口数据 → 数据总线 B口数据 → 数据总线 C口数据 → 数据总线 数据总线数据 → A口 数据总线数据 → B口 数据总线数据 → C口 数据总线数据 → 控制口
0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1
表2-1.8255A的操作功能表
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图2-1.8255A的方式控制字
Symbol VIL VIH VOL(DB) VOL(PER) VOH(DB) VOH(PER) IDAR(1) ICC IIL IOFL
Parameter
Input Low Voltage Input High Voltage
Output Low Voltage(Date Bus)
Output Low Voltage(Peripheral Port) Input Low Voltage(Date Bus)
Input Low Voltage(Peripheral Port) Dartington Drive Current Power Supply Current Input Load Current Output Float Leakage
表2-2.8255A技术参数
Min -0.5 2.0 2.4 2.4 -1.0
Max 0.8 VCC 0.45* 0.45* -4.0 120 ±10 ±10
Unit V V V V V V mA mA μA μA
输入最低电压：min -0.5V,max 0.8 V，输入最高电压：2.0 V。输出最低电压：0.45 V
输出最高电压：2.4 V。
2. LED显示器
（1）LED显示器在本设计中的作用
在程序设计中采用7段数字发光二级管做为时间的终端显示，以 分 秒的格式显示时间。
（2）LED显示器的功能分析
LED数码管的主要部分是七段发光二极管，这七段发光二极管分别称为a、b、c、d、e、f、g，通过7个发光段的不同组合，当对应的位为1时，则该段亮，可以显示0～9和A～F共16个字母数字或其它异形字符。LED数码管有共阳极、共阴极两种结构，本实验中采用的是共阴极结构。
下图为LED数码管子内部结构示意图：
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图2-2.数码管内部结构
（3）LED显示器的技术参数
PCW
If 25
Vr 5
Ir
If
RP
对应型号 SEL-10
散射颜色 红色
BT-235-2 70 >=1.5 <=2.5 200
表2-3.LED技术参数
数字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
DP 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
g 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1
f 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1
e d c b a 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 表2-4.LED段选码编码表
二进制编码（字形）
3FH 03H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH 77H 7CH 69H 5EH 79H 71H
3.蜂鸣器
（1）蜂鸣器在本设计中的作用
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