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1、沈阳航空航天大学课 程 设 计 报 告课程设计名称：微机系统综合课程设计课程设计题目：模拟电风扇工作院（系）：计算机学院专 业：计算机科学与技术班 级：学 号：姓 名： 指导教师： 完成日期： 沈阳航空航天大学课程设计报告 -I-目 录第 1 章 总体设计方案 .11.1 设计原理 .11.2 设计思路 .11.3 实验环境 .2第 2 章 详细设计方案 .32.1 硬件电路设计 .32.2 主程序设计 .42.3 功能选择模块的设计与实现 .5第 3 章 结果测试及分析 .63.1 结果测试 .63.2 结果分析 .6参考文献 .7附 录 .8沈阳航空航天大学课程设计报告 第 1 章 总体设
2、计方案-1-第 1 章 总体设计方案1.1 设计原理根据课程设计任务书的要求，要求实现模拟电风扇的工作，电风扇的开关利用输入量来控制，用可编程并行接口芯片 8255 的输入端接收这一信号，双色灯模拟风扇转动方向，可以设计三个变换延时的子程序，用小键盘 ABC，来调用以控制不同的风速，定时显示利用受可编程定时器芯片 8253 控制的可编程中断控制器 8259 给可编程并行接口芯片 8255 和键盘显示接口芯片 8279 产生每秒钟一次的中断，控制彩色发光二极管和 LED 的显示。1.2 设计思路采用汇编语言程序设计的方法结合硬件电路设计方法，利用 AEDK 实验箱上已有芯片 8259，8255，
3、8253，8279 来实现模拟电风扇工作。首先需要一个总开关，用来控制电风扇的开关，可以用 8255 的输入端接收这一信号, 其次需要实现的功能是三级风速的变换，可以设计三个变换延时的子程序，并根据键盘输入的不同来分别调用这三个步骤，再次是要实现定时功能，当时间减为零时，向8255 的 AL 中输入 06AH，使彩色发光二极管显示初始化。（1） 提出方案总开关是用来控制风扇的启动停止的，所以只需有两种状态，即开和关，所以，我选择用实验箱左下角的 K1 来实现这一功能。为了能显示风扇的转动，我选用 8255 和实验箱左上角的 S 双色灯来显示风扇的转动。为了实现定时功能，我选用可编程定时器芯片
4、8253 定时，可编程中断控制器 8259 产生中断，用中断程序来控制定时。由于定时要能显示时间及风扇转动时要用键盘控制风速等，所以还需要键盘显示接口芯片 8279。（2） 方案论证1) 用 8255 和彩灯模拟风扇的转动，所以，可以将 8255 的 B 口设为工作在方式沈阳航空航天大学课程设计报告 第 1 章 总体设计方案-2-0，输出状态，然后通过输出不同二进制数来控制彩灯的显示，通过循环右移使彩灯循环显示来实现风扇转动的模拟。2) 用左下角 K1 控制风扇的转动与停止，所以，可将 8255A 口设为方式 0，输入状态，来读取开关的状态，然后在程序中判断输入的是 1 还是 0，进而控制风扇
5、的转动与停止。3) 为了实现定时的功能，可以用 8253 的分频功能，将输入的脉冲信号分频，然后输入到 8259 的 INT0 以产生周期为 1s 的中断，在中断服务程序中来实现时间的递减，当减到 0 时就将风扇停止，这样就实现了定时功能了。4) 为了实现三级风速的选择和定时功能、定时时间的变化显示等功能，需要8279 的键盘显示功能，还需要键盘的数字键来实现定时时间的设定。最后就是用数码管显示时间的变化了。1.3 实验环境硬件环境：AEDK 实验箱，PC 机。软件环境：LCA88ET 应用软件。沈阳航空航天大学课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-3-第 2 章 详细设计方案2.1 硬件电
6、路设计硬件电路由键盘显示接口芯片 8279 构成，如图 2.1 所示。Pa08255Pb0 Pb7cs8279Clk1 out1Gate1 8253 clk0Out0 cs gate0Int08259 cs20020721021722022722822fDR4DR1DY4DY1csPc0Pc3脉冲源LED 显示JING键盘输入图 2.1 硬件电路连线图8279 是可编程设置型键盘/显示芯片，其特点是：(1)可同时进行键盘扫描及文字显示；(2)键盘扫描模式； (3)右边进入或左边进入，16 字符或 8 字符显示。8255 是可编程并行接口芯片，A 口工作在方式 0，输入；B 口工作在方式 0，输
7、出；C 口工作在方式 0，输出；8253 将脉冲源分频，产生周期为 1s 的脉冲信号，驱动8259 产生周期为 1s 的中断。8255、8259、8253、8279 的端口地址分别接 210H-217H、220H-227H、200H-207H、228H-22FH。K1沈阳航空航天大学课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-4-2.2 主程序设计主程序流程图如图 2.2 所示开始各芯片初始化8 2 5 5 清零开关为开 ？输入为 A ？输入为 B ？输入为 C ？输入为 D ？变风速为 1显示变风速为 3显示变风速为 2显示输入时间输入为 D ？计时时间为 0 ？A L 清零结束YNNNNYYY
8、YYYNNN图 2.2 主程序流程图沈阳航空航天大学课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-5-2.3 功能选择模块的设计与实现利用 8279 显示芯片显示倒计时，当数码管变为 000 时风扇停止转动。如图 2.3.1所示开始计时为 0 ？秒位为 0秒位减 11 0 秒位为 0 ？1 0 秒位减 11 0 0 秒位为 0 ？1 0 0 秒位减 1恢复寄存器数码管显示结束秒位变为 91 0 秒位变为 91 0 0 秒位变为 9保存寄存器YNYYYNNN图 2.3.1 功能选择模块流程图沈阳航空航天大学课程设计报告 第 3 章 结果测试及分析-6-第 3 章 结果测试及分析3.1 结果测试 编译并
9、连接程序，然后全速运行，在数码管上就显示 000。此时双色彩灯是初始状态，即只有一个灯是红的，其余三个灯都是绿色。然后，将开关 K1 向上扳去，此时 8255 的 PA0 口输入高电平，发现双色彩灯循环亮红灯，这样，当以一定的速度循环点亮四个灯，就会模拟出风扇的转动了。在风扇转动时，按下键盘上的 A、B、C 键，则彩灯会分别以不同的速度循环点亮红色（风速依次变大） ，这样就实现了通过键盘实现三级风速的选择功能了。当风扇在某一风速下转动时，按下 D 键，则进入定时状态，接着只需按下键盘上的数字键，设定好定时的时间，然后再按下 D 键，风扇就将在设定的时间内转动，并且在数码管上显示时间的变化，逐渐
10、减少，当减到 0 时，风扇就将停止转动。这就是定时功能的实现。3.2 结果分析开始运行时，发现双色彩灯并不是按理想顺序逐渐点亮红色，后来，检查程序发现并没有错，最后，检查硬件连线时发现，8255B 口得导线与双色灯的接口连接顺序错了，调整了连接顺序后彩灯理想的顺序循环点亮了。实验结果基本实现了课设的要求，虽然有些问题和程序还会有些不稳定，但是所要求的功能都实现了，那些问题我会在以后进行完善 。沈阳航空航天大学课程设计报告 附 录-7-参考文献1王爱英.计算机组成与设计 M 北京：教育出版社， 20032王中民.微型计算机原理 M 西安: 西安电子科技大学出版社， 20073杨素行.微型计算机系统原理及应用 M 北京: 清华大学出版社， 19964张雪兰.汇编语言程序设计 M 北京: 清华大学出版社， 2006沈阳航空航天大学课程设计报告 附 录-8-附 录data segmentisend db 0n0 db 0n1 db 0n2 db 0keykind db 0oldkey db 0kind db 0
