课 程 设 计 任 务 书
专 业 自动化 班 级 ** 姓 名 ** 设 计 起 止 日 期 设计题目：多路流水灯控制程序的设计 设计任务（主要技术参数）： 2013.12.16~2013.12.20 按要求设计出模拟多路流水灯控制系统。通过8086系统总线单元和输入输出并行接口8255单元、74LS373以及LED显示单元进行连接，并应用所设计的程序使连接好的线路工作正常。 指导教师评语： 成绩： 签字： 年 月 日
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1 引言 随着科学技术的不断发展 ，在高精尖科技的面前微型计算机的应用是无处不在的，所以要学好微机原理及其应用。对于本次课程设计，按要求通过汇编语言设计出模拟热水器控制系统。根据提供的8086系统总线单元、输入输出并行接口8255单元、74LS373以及LED显示进行连接，并应用所设计的程序使连接好的线路工作正常。 本次课程设计的题目为“多路流水灯控制程序的设计”，并行通信就是把一个字符的各位同时用几根线进行传输。传输速度快，信息率高。电缆要多，随着传输距离的增加，电缆的开销会成为突出的问题，所以，并行通信用在传输速率要求较高，而传输距离较短的场合。 应用程序设计的具体内容如下： 在本实验中要求用8255A的B口做为输出，接16个发光二极管，从而实现16位流水灯的显示效果，故基本的接线。在PA0-PA7口分别对应的接八个发光二极管。在PB0-PB7口分别对应的接八个发光二极管。使16只彩灯从左往右依次点亮然后熄灭。使16只彩灯从右往左依次点亮后熄灭。使16只彩灯闪烁。接着重复以上动作，这样一直循环下去。 2 设计方案论证 2.1设计原理 本次课程设计的内容为模拟流光灯控制系统设计与实现。根据需要，需选择的芯片有74LS373变换芯片，8255可编程并行接口。 1）设计题目分析 编写程序，使用8255的A口和B口均为输出，实现16位流水灯显示效果 2）功能扩展 i：将流水灯设计成可以正着流水，也可以倒着流水 ii：通过开关对流水灯闪烁的速度进行控制，高电平时为快，低电平时为慢速
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3）总体方案设计分析 要求用8255的A口和B口做为输出，接16个发光二极管，从而实现16位流水灯的显示效果，基本的界限可如下图A所示，在C口的地两位接两个开关，实现两个扩展功能的控制。 i：基本流水灯显示电路 A口和B口两个端口不能同时复制，从而在试验中可以用BX进行需要复制的数据的存储，因为BX可以分从BH BL两个部分进行独立的操作，在本次试验中用BH对A口进行赋值，用BL对B口进行赋值，通过演示一段时间再对BH BL进行移位和输出，实现流水灯的效果。 ii:正反方向选择 把PC.0口接在开关上，编写程序对C端口的数据进行读取，并进行判断，使得当PC.0为高电平的时候则灯进行左移，同时B口与A口相反。 iii：快慢速度控制 把PC.1口接在开关上，编写程序对C端口的数据进行读取，并进行判断，使得当PC.1为高电平的时候则延时的时间缩短，使得流水灯的流水速度加快，低电平的时候则进行延时的时间变长，使得流水灯的流水速度加快。 2.2设计环境及设备 PC机一台、windows XP系统、实验箱，导线若干。 8255并口：用做接口芯片，与数码管相连。 74LS373：用于锁存数据。 LED：用作彩灯。 2.3模拟流光灯工作原理 1)左向移动流水灯 (1) 现象 左向移动流水灯的实验现象是首先最左边的灯亮，然后是最左边的灯灭，此时左起第二个灯亮，依次轮流亮，直到第八个灯亮。然后循环上述过程。
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(2) 原理 左向移动流水灯是根据发光二极管的显示原理，首先点亮最右的二极管，然后进位置一，通过带进位的循环左移指令编写程序以实现模拟流水灯的左向移动。 2)右向移动流水灯 (1) 现象 右向移动流水灯的实验现象是首先最右边的灯亮，然后是最右边的灯灭，此时右起第二个灯亮，依次轮流亮，直到第八个灯亮。然后循环上述过程。 (2) 原理 右向移动流水灯是根据发光二极管的显示原理，首先点亮最左的二极管，然后进位置一，通过带进位的循环右移指令编写程序以实现模拟流水灯的右向移 图1设计系统框图 3 系统硬件设计 3.1 8086简介 Intel8086是16位的微处理器（其内部总线为16位，外部总线为8位，故称为准16位微处理器），它采用HMOS工艺40条引脚封装。8086工作时使用5V电源，时钟频率5MHz（8086-1为10MHz，8086-2为8MHz）它有20根地址线，故可寻址的内存空间为1MB【2】。
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(1)8086的主要特性 Intel8086/8088CPU是Intel公司推出的高性能的微处理器，具体如下主要特性： (a)8086CPU数据总线为16位，8088CUP数据总线为8位。 (b)地址总线都是20位，低16位用于数据总线复用，可直接寻址为1MB的存储空间。 (c)有16位的端口地址，可以寻址64KB的I/O端口。 (d)有99条基本指令，指令功能强大。 (e)有9种基本寻址方式。 (f)可以处理内部和外部中断，外部中断源多达256个。 (g)兼容性好，8086、8085在源程序一级兼容。 (h)8086/8088标准主频为5MHz，8086/8088-2主频为8MH【3】。 (i)支持单处理器或多处理器系统工作。 (2)8086CPU寄存器结构 8086CPU中有14个16位的寄存器,其中有4个16位的通用寄存器,2个16位指针寄存器,2个16位变址寄存器,1个16位指令指针及1个16位标志寄存器【8】。 通用寄存器包括累加器AX，基址寄存器BX，计数寄存器CX，数据寄存器DX四个寄存器，位于CPU的EU中，每个数据寄存器可存放16位操作数， 也可拆成两个8位寄存器，用来存放8位操作数。 指针和变址寄存器包括：堆栈指针SP、基址指针BP、源变址寄存器SI、和目的变址寄存器DI四个16位寄存器，可以来存放数据和地址。段寄存器包括：代码段寄存器CS，数据段寄存器DS，附加段寄存器ES，堆栈段寄存器SS【4】。 3.2 8255简介 8255可编程外围接口芯片是 Intel 公司生产的通用并行I/O 接口芯片，它具有A、B、C 三个并行接口，并行接口是以数据的字节为单位与I/O 设备或被控制对象之间传递信息。CPU和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8 位、16 位、32 位等。用+5V单 电源供电，能在以下三种方式下工作：方式0--基本输入/出方式、方式 沈 阳 大 学