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1、桂 林 电 子 科 技 大 学微 机 综 合 设 计设计报告 指导老师： XXX 学 生： XX 学 号： 1000111111 桂林电子科技大学机电工程学院微机综合设计设计报告目录一、设计题目二、设计内容与要求三、设计目的意义四、系统硬件电路图五、程序流程图与源程序六、系统功能分析与说明七、设计体会八、参考文献1、 设计题目 开关状态显示控制二、设计内容与要求用8051单片机和8255读取开关状态并显示开关状态。用8255的A口接8个发光二极管，B口接8个开关。读取开关状态后将开关状态通过8个发光二极管显示出来。三、 设计目的意义通过对8255开关状态显示控制的设计，将所学过的知识深入理解，
2、融会贯通，锻炼独立设计、制作和调试单片机系统的能力，理解单片机系统的软件、硬件调试方法和系统的研制开发过程，为进一步的科学开发研究实践活动打下更加牢固的基础。四、 系统硬件电路图 五、 程序流程图与源程序程序清单如下： ORG 0000H LJMP MAIN MAIN: LOOP: LCALL DELAY5MS ;延时 MOV DPTR,#0FBFFH ;8255初始化 MOV A,#01000001B MOVX DPTR,A MOV DPTR,#0F9FFH ;读PB口的状态，并且按钮去抖 MOVX A,DPTR LCALL DELAY MOVX A,DPTR XRL A,#0FFH MOV
3、 DPTR,#0F8FFH JNZ COM ;和原状态比较 MOVX DPTR,A SJMP LOOPCOM: MOVX DPTR,A LCALL DELAY5MS ;状态不同则显示，并延时 SJMP LOOPDELAY5MS: ;延时程序 MOV R5,#2 MOV R6,#1 MOV R7,#25 L5: L6: L7:NOP NOP DJNZ R7,L7 DJNZ R6,L6 DJNZ R5,L5 RETDELAY: MOV R1,#1 MOV R2,#25 L1: L2:NOP NOP DJNZ R2,L2 DJNZ R1,L1 RET END实验现象为当没有按按钮时发光二极管一直亮，
4、当按下按钮之后，对应的发光二极管就会灭，松开之后又会亮。六、 系统功能分析与说明1 8255芯片的基本介绍本节是介绍8255的输入输出，并且以实验控制。学习单片机的输入输出。首先，我们了解了解单片机和8255芯片的构成。单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控（Microcontroller Unit）， 常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利
5、条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。它最早是被用在工业控制领域。单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。 其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。 8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与C
6、PU连接部分、与外设连接部 分、控制部分。我们该怎么用单片机控制8255芯片呢？其实我只是把8255看成一个139译码器，CS为片选，A0，A1分别选中PA，PB，PC，D口（控制寄存器），唯一不同的是可以通过D口控制PA，PB，PC的工作方式。8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部 分、控制部分。1.1与CPU连接部分 根据定义，8255能并行传送8位数据，所以其数据线为8根D0D7
7、。由于8255具有3个通道A、B、C，所以只要两根地址线就能寻址A、B、C口及控制寄存器，故地址线为两根A0A1。此外CPU要对8255进行读、写与片选操作，所以控制线为片选、复位、读、写信号。各信号的引脚编号如下： （1）数据总线DB：编号为D0D7，用于8255与CPU传送8位数据。 （2）地址总线AB：编号为A0A1，用于选择A、B、C口与控制寄存器。 （3）控制总线CB：片选信号、复位信号RST、写信号、读信号。当CPU要对8255进行读、写操作时，必须先向8255发片选信号选中8255芯片，然后发读信号或写信号对8255进行读或写数据的操作。1.2 与外设接口部分 根据定义，8255
8、有3个通道A、B、C与外设连接，每个通道又有8根线与外设连接，所以8255可以用24根线与外设连接，若进行开关量控制，则8255可同时控制24路开关。各通道的引脚编号如下： （1）A口：编号为PA0PA7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。 （2）B口：编号为PB0PB7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。 （3）C口：编号为PC0PC7，用于8255向外设输入输出8位并行数据，当8255工作于应答I/O方式时，C口用于应答信号的通信。 1.3与控制器的连接 8255将3个通道分为两组，即PA0PA7与PC4PC7组成A组，PB0PB7与PC0PC3组成B组。如图所示，相应的控制器
9、也分为A组控制器与B组控制器，各组控制器的作用如下： （1）A组控制器：控制A口与上C口的输入与输出。 （2）B组控制器：控制B口与下C口的输入与输出。 图1. 8255的引脚图1.4 8255的特性(1)一个并行输入/输出的8255芯片,多功能的I/O器件,可作为CPU总线与外围的接口. (2)具有24个可编程设置的I/O口,即3组8位的I/O口为PA口,PB口和PC口.它们又可分为两组12位的I/O口,A组包括A口及C口(高4位,PC4PC7),B组包括B口及C口(低4位,PC0PC3).A组可设置为基本的I/O口,闪控(STROBE)的I/O闪控式,双向I/O3种模式;B组只能设置为基本
10、I/O或闪控式I/O两种模式,而这些操作模式完全由控制寄存器的控制字决定. 图2 8255的内部引脚1.5 8255的引脚功能RESET:复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。 CS:芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯;/CS=1时,8255无法与CPU做数据传输. RD:读信号线，当这个输入引脚为低跳变沿时,即/RD产生一个低脉冲且/CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。 WR:写入信号，当这个输
11、入引脚为低跳变沿时,即/WR产生一个低脉冲且/CS=0时,允许CPU将数据或控制字写入8255。 D0D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。PA0PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入锁存器。 PB0PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器， 一个8位的输入输出缓冲器。 PC0PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口， 每个4位的端口包含
12、一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。1.6 8255的控制（1）8255输入/输出通道端口的工作方式方式0基本输入输出方式；方式1选通输入/出方式；方式2双向选通输入/输出方式；（2）地址选择线的控制当A1=0,A0=0时,PA口被选择; 当A1=0,A0=1时,PB口被选择; 当A1=1,A0=0时,PC口被选择; 当A1=1.A0=1时,控制寄存器被选择.（3）8255控制字方式选择控制字： D7D6D5D4D3D2D1D0D7 : 1 表示是方式选择控制字D6D5 : 决定A口工作方式 00-方式0， 01-方式1， 1X-方式2D4 :
13、 决定A口输入还是输出 1-输入 0-输出D3 : 决定C口上输入还是输出 1-输入 0-输出D2 ： 决定B口工作方式 00-方式0， 01-方式1D1 : 决定B口输入还是输出 1-输入 0-输出D0 : 决定C口下输入还是输出 1-输入 0-输出置位/复位控制字：D7D6D5D4D3D2D1D0D7 0表示 置位/复位控制字D6D5D4 这3位任意 一般写000D3D2D1 这3位表示 000 PC0，001 PC1，010 PC2.111 PC7D0 0复位 1置位 对某个PCi复位0 或置位1 （i取值0到7）2 单片机8051的功能及介绍2.1 简介单片微型计算机简称为单片机，又称为微型控制器，是微型计算机的一个重要分支。单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统于同一硅片的器件。80年代以来，单片机发展迅速，各类新产品不断涌现，出现了许多高性能新型机种，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。2.2 引脚功能MCS-51是标准的40引脚双列直插式集成电路芯片，引脚分地布请参照-单片机引脚图：8051引脚l P0.0P0.7 P0口8位双向口线（在引脚的3932号端子）。l P1.0P1.7 P1口8位双向口线（在引脚的18号端子）。l P2.0P2.7 P2口8位双向口线（在引脚的21
