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1、微机原理与接口技术研究性综合训练实验报告- 1 -竞赛抢答器设计实验报告学生： 班级： 任课教师： 一、 实验设计设计一个七路抢答器，以模拟竞赛中的抢答器功能。当主持人按开始键后，选手才 可抢 答，否则违规。该抢答器具有如下功能： 1、 该抢答器有一个开始键，由拨动开关控制，由主持人使用； 2、 该抢答器可供 7 人同时抢答，由拨动开关控制，选手使用； 3、 当选手违规时，红灯亮和扬声器报警，数码管显示最先违规的选手号码； 4、 当选手抢答成功，绿灯亮和扬声器鸣叫，数码管显示最先抢答到的选手号码； 5、 抢答前，所有的波动开关必须拨到下方，新一轮的抢答才可以开始。二、 研究方案设计 1、 方案
2、分析 本实验的关键点是如何判断出哪个选手首先抢答成功，可考虑下述方案： 利用标志位和 8255 A 口的状态值作判断。令 PA0 PA7 接 K0K7 拨动开关，其中 PA0PA6 接选手的开关，PA7 接主持人的开关。每次查询 8255 A 口状态时，只有当 PA0PA7 值全为 0，程序才可向下执行，否则将一直处于等待状态。当新一轮抢答 开始， 即由 PA7 由 0 变为 1（主持人拨动开始键时），直到 PA0PA6 中有一个值由 0 变为 1 时 （某个选手最先拨动抢答键时），才会执行 LED 显示、二极管发光和扬声器发生的 程序 段，否则再次处于等待状态。 2、 所需器件 可编程并行接
3、口接口芯片 8255、可编程定时器计数器 8254，红、绿两个发光二 极管，扬声器，LED 八段数码管，8 个拨动开关。 3、 拨动开关、扬声器及显示功能的定义 拨动开关：8 个拨动开关中，K7 作为开始键，另外 K0K6 七个拨动开关用做 7 位 选手的抢答按键。 扬声器：用与红、绿两个发光二极管配合使用。抢答成功时绿灯亮扬声器鸣叫，抢 答违规时红灯亮扬声报警。 LED：显示的内容与选手号对应，抢答成功或违规都要显示。 4、 系统所选用各芯片的工作方式 8255A 编程方法： （1）A 口工作在方式 0，作为输入端口用于连接选手按键（PA7PA0 依次对应拨微机原理与接口技术研究性综合训练实
4、验报告- 2 -动开关 07）； （2）C 口工作在方式 0，均作为输出端口（PC2 接绿灯，PC3 接红灯，PC4 连接8253 的 GATE0）。 8253 编程方法： 选择通道 0：操作类型为先读写低字节再读写高字节，工作在方式 3 即方波发 生器。当抢答成功，计数初值设为 1000H；当违规抢答，计数初值设为 2000H。 5、 芯片连接 8255 连接方式： PA0 PA7 接 K0K7 拨动开关；PC2 接绿灯，PC3 接红灯，PC4 连接 8253 的 GATE0 8253 连接方式： CLK0-1MHZ，OUT0-扬声器，GATE0 连接 8255 的 PC4。三、 程序代码编
5、辑思路及具体分析1. 我们小组认真阅读了实验指导书，第一感觉是代码实现不太困难，8255A 实现核 心部分（主要是 PA0 到 PA7 的各开关实现以及与红绿灯、8253 等的连接）， 8253 再来实现扬声器部分因此，我们首先完成除了扬声器的部分（也就是 先不使用 8253，只使用 8255A） 2. 我们的思路是把各抢答者的实现部分分开做（即：对于 7 名抢答者而言，代码 片段主要由犯规时的 wrong01wrong07 部分和抢答成功时的 right01 right07 部分组成），然而其实很多代码是重复的这一点老师在点评的时候 有提及，说是我们代码写太多了，我们认为可以改成调用子程序，
6、不过反观整 体代码，虽然看似很多其实核心实现部分既不困难也不复杂，所以我们小组最 后决定并不再做修改 3. 代码编程大体结构是： A 初始化（关闭红绿灯和扬声器并且其他变量、寄存器均置 0） B 首先判断主持人开关 PA07 状态高电平不允许抢答并进入判断（judge） 部分； 低电平允许抢答并进入正式阶段（nextstart） C 如果进入 judge 部分，判断是否有人违规抢答（PA0 到 PA6 是否有高电平）， 如果有则进入相应号码的 wrong 处理部分； 如果进入 nextstart 部分，判断是否有人抢答了，如果没有抢答则一直等待 直到有人抢答为止，而且如果有人抢答，则进入相应号
7、码的 right 处理部分 D 无论是进入哪个号码对应的 right 或者 wrong 部分，都是首先在数码管上显 示对应号码（通过查书上表可得对应值），right 部分则亮绿灯，wrong 部 分则亮红灯再添加了扬声器部分（即 8253 参与之后），如果是 right 部分则用计数初值为 1000H 的方波来产生扬声器声音，如果是 wrong 部分则 用 2000H 的 E 最后的复位部分的实现，其实是通过检查当前 PA0 到 PA7 的情况来跳转的最 初的 starting 部分四、 实验结果及分析通过全组成员几天的编程设计与实验平台上的实践，最终成功达到了本实验的设计微机原理与接口技术研
8、究性综合训练实验报告- 3 -要求与功能要求！ 其中遇到的问题有： 1. 如何让数码管上显示对应的号码 2. 扬声器应该如何使用 3. 如何在多人接连抢答或犯规的情况下，保证数码管只会一直显示第一个抢答或 犯规的选手的号码 4. 开始键（主持人键）状态无法复位； 5. 如何正确复位并且关闭红绿灯以及扬声器 附件： 程序代码code segment assume cs:code start: begin: mov dx,203h ;8255A 控制端口地址为 203h mov al,10010000b ;8255A 工作方式：A 口 0 方式输入，B 口 0 方式输出，C 口输出 out dx,
9、al starting: mov dx,202h mov al,0 out dx,al ;一开始的时候，无论是绿灯还是红灯都不让亮,并且让扬声器关闭 mov dx,210h mov al,0 out dx,al ;一开始的时候，数码管不显示 mov dx,211h mov al,00000001b out dx,al mov dx,200h ;A 口地址为 200h in al,dx and al,10000000b cmp al,0 ;判断 PA7 是否为 0（PA7 对应主持人键） jz nextstart ;为 0 表示主持人允许开始抢答 jnz judge ;不为 0 表示主持人没说开
10、始，不许抢答,并开始判断是否有人违规judge: mov dx,200h in al,dx cmp al,10000001b jz wrong01 ;1 号抢答违规 cmp al,10000010b jz wrong02 ;2 号抢答违规 cmp al,10000100b jz wrong03 ;3 号抢答违规 cmp al,10001000b jz wrong04 ;4 号抢答违规微机原理与接口技术研究性综合训练实验报告- 4 -cmp al,10010000b jz wrong05 ;5 号抢答违规 cmp al,10100000b jz wrong06 ;6 号抢答违规 cmp al,1
11、1000000b jz wrong07 ;7 号抢答违规 jmp starting ;虽然没有开始，但也没有人犯规，则返回到初始化部分 wrong01: mov dx,210h ;数码管地址为 210h mov al,06h ;显示出 1 out dx,al mov dx,211h ;让数码管第一位显示 mov al,00000001b out dx,al mov dx,202h ;C 口地址为 202h mov al,00011000b ;红灯接 PC3，报警 out dx,al call ring02 ;并且让扬声器报警 CW1: ;复位操作的判断（要求 PA6 到 PA0 置低） mov
12、 dx,200h in al,dx cmp al,80h jz starting cmp al,00h jz starting jnz CW1 wrong02: mov dx,210h ;数码管地址为 210h mov al,5bh ;显示出 2 out dx,al mov dx,211h ;让数码管第一位显示 mov al,00000001b out dx,al mov dx,202h ;C 口地址为 202h mov al,00011000b ;红灯接 PC3，报警 out dx,al call ring02 ;并且让扬声器报警 CW2: ;复位操作的判断（要求 PA6 到 PA0 置低）
13、 mov dx,200h in al,dx cmp al,80h jz starting cmp al,00h jz starting jnz CW2 wrong03: mov dx,210h ;数码管地址为 210h mov al,4fh ;显示出 3 out dx,al mov dx,211h ;让数码管第一位显示 mov al,00000001b微机原理与接口技术研究性综合训练实验报告- 5 -out dx,al mov dx,202h ;C 口地址为 202h mov al,00011000b ;红灯接 PC3，报警 out dx,al call ring02 ;并且让扬声器报警 CW
14、3: ;复位操作的判断（要求 PA6 到 PA0 置低） mov dx,200h in al,dx cmp al,80h jz starting cmp al,00h jz starting jnz CW3 wrong04: mov dx,210h ;数码管地址为 210h mov al,66h ;显示出 4 out dx,al mov dx,211h ;让数码管第一位显示 mov al,00000001b out dx,al mov dx,202h ;C 口地址为 202h mov al,00011000b ;红灯接 PC3，报警 out dx,al call ring02 ;并且让扬声器报
15、警 CW4: ;复位操作的判断（要求 PA6 到 PA0 置低） mov dx,200h in al,dx cmp al,80h jz starting cmp al,00h jz starting jnz CW4 wrong05: mov dx,210h ;数码管地址为 210h mov al,6dh ;显示出 5 out dx,al mov dx,211h ;让数码管第一位显示 mov al,00000001b out dx,al mov dx,202h ;C 口地址为 202h mov al,00011000b ;红灯接 PC3，报警 out dx,al call ring02 ;并且让扬声器报警 CW5: ;复位操作的判断（要求 PA6 到 PA0 置低） mov dx,200h in al,dx cmp al,80h jz starting cmp al,00h jz starting jnz CW5微机原理与接口技术研究性综合训练实验报告- 6 -wrong06: mov dx,210h ;数码管地址为 210h mov al,7dh ;显示出 6 out dx,al mov dx,211h ;让数码管第一位显示 mov al,00000001b out dx
