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1、数字温度计的设计摘要：随着时代的进步和发展，技术已经普及到我们生活，工作，科研等各个领域，已经成为一种比较成熟的技术, 本设计在参阅了大量前人设计的数字温度计的基础上，通过8088CPU用查询方式对键值扫描的编程方法和所掌握LED数码管显示的原理和编程方法。将对应的温度值在LED液晶显示器上显示出来.满足能够测量环境温度1040，并且可以LED数码直读显示。 关键词：8088CPU；ADC0809；数字控制；数字温度计； 微机接口工作方式；8255A；8297A。一设计要求 能够测量环境温度1040，并且可以LED数码直读显示。二、设计目的1、学习ADC0809、8279A与微机8088系统的
2、接口方法，以及8088CPU用查询方式对键值扫描的编程方法，了解并掌握LED数码管显示的原理和编程方法。2、掌握ADC0809和微机接口方法工作方式和编程原理。并且学会用8255A并行口传输数据的方法。3、通过自己编写汇编程序和在实验箱上的调试，学会8086/8088的编程原理和方法，和各芯片与其的连接原理和方法，并学会通过编程协调各芯片的正常工作。3 设计方案 通过编程，本实验要求通过温度传感器向ADC0809芯片中输入模拟信号，通过ADC0809输出数字信号后，由8086CPU处理，在数码管上显示十进制的温度数值。由于实验室没有温度传感器的放大电路，于是温度传感器和放大电路由一个0-5V滑
3、动变阻器代替。 3.1 8088CPU的功能结构的介绍（1） 数据寄存器AX、BX、CX、DX 主要用以存放16位数据信息。AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL 主要用以存放8位数据信息。注8位数据寄存器是从16位数据寄存器中分解开的，如AXAH、AL，反之AH、ALAX。注意它们的对应关系。（2）指针和变址寄存器SP 堆栈指针寄存器，其内容为16位偏移地址，用以指向堆栈当前栈顶的位置。BP 基址指针寄存器，其内容为16位地址，作为访问堆栈存储单元的偏移地址。SI 源变址寄存器，其内容为16位地址，作为访问数据单元的偏移地址。DI 目的变址寄存器，其内容为16位地址，作为访问数据单元
4、的偏移地址。注上述4个16位寄存器一般情况下，其内容均为地址信息，用以表示一个存储单元的偏移地址。但也具有通用性，可以作为数据寄存器来使用；SI和DI二者在使用中通常是没有什么区别的，仅在串操作指令中有区别。（3）段寄存器CS 代码段寄存器 均用以存放16位段地址DS 数据段寄存器ES 附加段寄存器SS 堆栈段寄存器（4）指令指针寄存器（IP）IP 用以存放一个16位的代码段（程序段）的偏移地址，它与CS的内容合并可以形成一个20位的物理地址，专门用来指向当前要执行的指令单元的位置。（5）标志寄存器F标志寄存器F又称程序状态字寄存器PSW，是用以记录或存放状态标志和控制标志信息的。.状态标志位
5、（ZF、SF、PF、OF、CF、AF）：用以记录当前运算结果的状态信息。ZF（零标志位） 若当前运算结果为0，则ZF1；若当前运算结果为1，则ZF0。SF（符号标志位） 若当前运算结果为负数，则SF1；若当前运算结果为正数，则SF0。PF（奇偶标志位） 若当前运算结果为奇数个1，PF=0；若当前运算结果为偶数个1，则PF1。OF（溢出标志位） 若当前运算结果产生溢出，则OF1；反之，OF0。CF（进位标志位） 若当前运算出现进位或借位，则CF1；反之，CF0。AF（辅助标志位） 若当前运算出现第3位向第4位进位或借位，则AF1；反之，AF0。注（1）状态标志位的设置一般是由CPU根据当前程序运
6、行结果的状态自动完成的。（2） 状态标志位信息一般用作后续条件转移指令的转移控制条件。控制标志位（TF、IF、DF）：用以存放控制CPU工作方式的标志信息。TF（跟踪标志位） 当TF1时，CPU每执行完一条指令就产生一个内部中断，处于暂停状态；当TF0时，CPU处于正常工作状态。IF（中断允许标志位） 当IF1时，允许CPU响应外部中断INTR的请求；当IF0时，不允许CPU响应外部中断请求。DF（方向标志位） 当DF0时，CPU执行串操作指令时，对SI、DI进行加操作；反之，对SI、DI进行减操作。注控制标志位的设置是由系统程序或用户程序中的指令来完成的。3.2ADC0809的介绍ADC08
7、09是采样频率为8位的、以逐次逼近原理进行模数转换的器件。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8个单断模拟输入信号中的一个进行A/D转换。 3.2.1主要特性1）8路8位AD转换器，即分辨率8位。 2）具有转换起停控制端。 3）转换时间为100s4）单个5V电源供电 5）模拟输入电压范围05V，不需零点和满刻度校准。 6）工作温度范围为-4085摄氏度 7）低功耗，约15mW。 3.2.2内部结构 ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式AD转换器，内部结构如图1322所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型DA转换器、逐次逼近 3.2.3
8、外部特性（引脚功能） ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图1323所示。下面说明各引脚功能。 IN0IN7：8路模拟量输入端。2-12-8：8位数字量输出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路ALE：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。 START： AD转换启动信号，输入，高电平有效。 EOC： AD转换结束信号，输出，当AD转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 OE：数据输出允许信号，输入，高电平有效。当AD转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高
9、于640KHZ。 REF（+）、REF（-）：基准电压。 Vcc：电源，单一5V。 GND：地。 ADC0809的工作过程是：首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将转换正在进行。直到AD转换完成，EOC变为高电平，指示AD转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平 时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。3.3 8255A芯片介绍 8255A一种通用的可编程的并行I/O接口芯片，是一片使用单一+5V电源的40脚双列直插式芯片。对方式选择控制字的赋值问题，也就是解决8255
10、A的A口、B口分别工作在方式几，A口、B口、C口高位、C口低位分别是作为输出口还是输入口的问题。 8255通讯接口卡设计 3.3.1 8255A在本设计中的作用 芯片8255A在本设计中起输出、输入作用，C口的高四位输入方式。PC7作为读取EOC信号，低四位作输出方式，PC1、PC0作七段LED显示器的位选码，PA口用作输出方式，作七段LED的段选码，PB口为输入方式，读取ADC0809转换后的数字量即8255A通过PB口读入ADC0809转换后的数字量由PC1、PC0产生位选，PA口产生段选后七段LED显示出数字量。 3.3.2 8255A功能分析 8255A是一种通用的可编程的并行I/O接
11、口芯片，可用与连接PCI卡与外设，实现数据的的输入输出功能，可以对输入/输出的数据进行数据锁存和数据缓冲，有中断请求信号，可以向CPU发出中断请求，能进行单向和双向通信。8255A的数据总线缓冲器是一个三态8位双向缓冲器，用作8255A同系统数据总线相连时的缓冲部件，CPU通过执行输入/输出指令来实现对缓冲器发送或接收数据。8255A的控制字或状态字也是通过该缓冲器传送的。PA、PB、PC三口均工作在方式状态。8255A原理图 3.3.3 8255A的操作功能表 CS RD WR A1 A0操作 8255A三个端口地址表 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
12、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 13.3.4 8255的三种工作方式 方式0（基本输入/输出方式）：这种工作方式不需要任何选通信号。A口，B口及C口的两个4位口中任何一个端口都可以由程序设定为输入或者输出。作为输出口时，输出数据被锁存：作为输入口，输入数据不锁存。 方式1(选通输入/输出方式)：在这种工作方式下，A，B，C三个口分为两组。A组包括A口和C口的高四位，A口可由编程设定为输入口或者
13、输出口，C口的高四位则是用来作为A口输入/输出操作的控制和同步信号：B组包括B口和C口的低四位，B口可由编程设定为输入口或者输出口，C口的低四位则是用来作为B口输入/输出操作的控制和同步信号。A口和B口的输入或者输出的数据都被锁存。 方式2(双向传送方式)在这种方式下，A口可以用于双向传送，C口的PC3PC74用来作为输入/输出的控制同步信号。应该注意的是，只有A口允许用作双向传送，这时B口和PC0PC2则可编程为方式0或者方式1工作。3.4LED的应用3.4.1LED的优点 与LCD相比，LED在亮度，功耗可视角度和刷新速率等方面更具有优势，其最显著的特点是使用寿命长，光电转换效能高。 LC
14、D占用空间小，功耗低，低辐射，能降低视觉疲劳，但会出现闪烁现象。3.4.2LED的工作原理 笔画型LED显示器是由8个二极管电路按字型8的方式排列，当不同的二极管被选通后根据发光效果会显示不同的自型。本设计中采用共阴极连接方式，当某段接入正电压时，对应的发光二极管会发光，当需要显示字型码“0”时，对应下图中的a，b，c，d，e，f发光二极管应发光，输入位选码应为00111111，即为：3FH；类似可以显示其他。adp分别与74LS273的1Q8Q相连，接收段选码信号（高电平）；4位LED显示器的4根共阴极引线与8255A的PC0PC3相连，接收位选码信号（低电平）。段选码和位选码共同作用以显示不同的字型。 4. 实验电路图 5、 实验程序的编写5.1程序的编写思路 通过ADC0809芯片将输入的模拟量转化为2位16进制数，数值为0-FFH，共256个数，要求输出温度为0-100C。所以根据要求， 将ADC0809所得数据乘以100再
