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1、摘 要随着现代社会的发展，电子技术的进步我们有目共睹，计算机是现代电子技术的成果。在现实生活中、科学研究中计算机起着越来越重要的作用。微型计算机原理这门课程是对计算机进一步的了解与接触，微型计算机原理是一门培养计算机应用能力的技术基础课程。本课程主要介绍了有关微型计算机的硬件基础知识、基本原理，掌握汇编语言的指令以与编程应用。本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。本设计以8086cpu为处理器，利用8255处理芯片的复位功能来实现对于单词的录入，读取。以12854点阵液晶屏为显示器件，并使用56距阵键盘为输入设备，实现了功能全面的人机界面和高速的数据处理功能，,可储存10-20个英文单
2、词，作为记忆测试用。关键词：8086cpu；8255处理芯片；12854点阵液晶屏 5*6矩阵键盘目 录1绪论11.1基本容11.2用途与特点12方案选择与论证22.1设计方案22.1.1设计方案一22.1.2设计方案二22.2方案论证23硬件系统说明43.1硬件设计思路43.1.1中央处理模块43.1.2显示模块的硬件部分介绍43.1.3 矩阵键盘73.2系统构成框图83.3芯片选择93.3.1 8086CPU部结构与其各引脚93.3.2 8255A处理芯片103.4电路原理图设计133.5存储空间与I/O地址分配144 软件系统说明154.1软件设计思路154.1.1程序主模块154.1.
3、2单词录入模块164.1.3单词测试模块184.1.4矩阵键盘输入模块194.1.5 LCD12864显示模块194.1.6显示字模码的提取模块204.2源程序清单205所选芯片清单28总结29致30参考文献31 / 1绪论随着现代社会的发展，电子技术的进步我们有目共睹，计算机是现代电子技术的成果。在现实生活中、科学研究中计算机起着越来越重要的作用。多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。在越来越多的场合中，计算机扮演着意味深远的角色。微型计算机原理这门课程是对计算机进一步的了解与接触，微型计算机原理是一门培养计算机应用能力的技术基础课程。本
4、课程主要介绍了有关微型计算机的硬件基础知识、基本原理，掌握汇编语言的指令以与编程应用。本次课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。1.1基本容本设计以8086CPU为处理器，利用8255处理芯片的复位功能来实现对于单词的录入，读取。以12854点阵液晶屏为显示器件，并使用56距阵键盘为输入设备，实现了功能全面的人机界面和高速的数据处理功能，,可储存10-20个英文单词，作为记忆测试用，具体容分为：1.输入单词，提示输入单词，输入最少5个、最多255个英文单词，每个单词不超过20个字符。若直接回车，则完毕单词输入，进入单词测试。输足20个字符，自动进入下一个单词的输入。不足20个字符个字符，
5、按回车键进入下一个单词的输入。2.单词记忆测试：从输入的第一个单词开始测试。键入y(不分大小写)或n，回答是否认识，不需按回车键确认，其它按键无效。紧接着，没有提示，可按上移键或下移键循环测试。按Esc键完毕测试。3.计算单词识别率并显示输出。4.提示是否进行下一组单词的输入和测试，键入y(不分大小写)或n选择是否继续，不需按回车键确认，其它按键无效。1.2用途与特点本论文的研究对象是基于808CPU的单词记忆测试器的设计，此单词记忆测试器可以实现单词的输入并判断输入的单词是否正确，单词背完后给出正确率。此项设计为现实生活中人们学习英语提供了很大的帮助，在现代社会有着广泛的应用。2方案选择与论
6、证2.1设计方案此题目实质上是一个具有一定复杂程度键盘扫描程序，可将单词存储在一个二维数组中。根据课题要求，使用8086CPU进行编程，采用8255处理芯片以与复位电路和时钟电路，建立字符型数组存放单词，通过LCD显示所存放的单词。根据设计书的基本容，有两种设计方案。2.1.1设计方案一首先利用了编程程序，编辑8255芯片控制字, 对其进行初始化，使其工作在方式0，即基本输入输出状态，将8255的A端口设置为输出,C端口进行,经CPU运算后, 输出到CPU芯片的A端口中，由此实现对其的初始化。其次接入键盘和显示屏，进行初始化，然后录入单词，测试单词，可以输入5个单词，但不超过255个，单词不超
7、过20个字符，按回车键进行下一个单词的输入，然后进行单词记忆测试：从输入的第一个单词开始测试。键入y(不分大小写)或n，回答是否认识，不需按回车键确认，其它按键无效。紧接着，没有提示，可按上移键或下移键循环测试。按Esc键完毕测试。计算单词识别率并显示输出。提示是否进行下一组单词的输入和测试，键入y(不分大小写)或n选择是否继续，不需按回车键确认，其它按键无效。2.1.2设计方案二对CPU和8255A先进行初始化，再对键盘和显示屏进行初始化，然后录入单词，测试单词，可以输入5个单词，但不超过255个单词，单词的输入分为两种情况，第一种是单词必须够20个字符，自动进入下一个单词的输入，第二种是单
8、词输入不超过20个单词，按回车键进行下一个单词的输入，出现哪个执行哪个，然后进行单词记忆测试，从输入的第一个单词开始测试。键入y(不分大小写)或n，回答是否认识，不需按回车键确认，其它按键无效。紧接着，没有提示，可按上移键或下移键循环测试。按Esc键完毕测试。计算单词识别率并显示输出。提示是否进行下一组单词的输入和测试，键入y(不分大小写)或n选择是否继续，不需按回车键确认，其它按键无效。2.2方案论证认真对比两个方案，方案一和方案二都有自己的优点和缺点，我们选择的是方案二，方案一的单词没有输入够20个字符，需要按键才能进行下一个单词的读写，这样的话没有考虑到输入够20个字符。方案二是输入够2
9、0个字符，不需要按键就能进行下一个单词的读写，输入不够20个字符，需要按键才能进行下一项，我们可以两个都采用，输足20个字符，自动进入下一个单词的输入，不足20个字符个字符，按回车键进入下一个单词的输入。这样可以考虑到所有的情况，可以实现单词的写入。3硬件系统说明此次设计的课题分为硬件和软件两部分。硬件方面主要由处理芯片和时钟振荡电路，复位电路整个实现字符的输入、输出以与电子显示液晶屏的清屏操作。硬件系统部分包括三个模块：中央处理模块、显示模块、键盘输入模块。中央处理模块选用8086CPU，8255处理芯片以与复位电路和时钟电路。输出显示模块主要由单色点阵液晶屏来实现。矩阵键盘输入模块主要由5
10、*6的矩阵电路来实现。3.1硬件设计思路此次设计的课题分为硬件和软件两部分。硬件系统部分包括三个模块：中央处理模块、显示模块、键盘输入模块。中央处理模块选用8086CPU，8255处理芯片以与复位电路和时钟电路。显示模块主要由单色点阵液晶屏来实现。矩阵键盘输入模块主要由5*6的矩阵电路来实现。3.1.1中央处理模块 中央处理模块选用8086CPU组成，电路包括：8255处理芯片、复位电路、时钟振荡电路。8086cpu需要在复位电路和时钟振荡电路组成的最小系统下工作，时钟电路采用频率采用为12MHZ的晶振。复位电路采用电解电容与电阻串联，。用户可以通过切断电源进行手动复位，或者通过重新下载新的程
11、序进行复位。3.1.2显示模块的硬件部分介绍显示模块采用单色点阵液晶屏12864模块，该模块在点阵液晶屏基础上集成了控制器kS0108,用户只需设计好接口程序，就可让模块显示出各种字符和图像。12864 为一块128X64 点阵的LCD 显示模块，模块上的 LCM 采用COG 技术将控制（包括显存）、驱动器集成在LCM 的玻璃上，接口简单、操作方便；为方便用户的使用，在LCM 的基础上设计了12864 模块，将模块所必需的外围电容电阻集成到模块上，并引出多种形式的引线接口方便用户使用。12864 模块与各种MCU 均可进行方便简单的接口操作。LCD 的接口：图3.1 LCD引脚说明图显示 RA
12、M 区映射情况：对于 LCD 模块，应该了解清楚驱动控制IC 当中的显存与LCD 玻璃上的点的对应关系是非常重要的，这是编写LCD 的驱动程序的基础。12864 液晶显示模块的显示器（玻璃）上的显示点与驱动控制芯片中的显示缓存RAM是一一对应的。驱动控制芯片的显示RAM区每个byte的数据对应屏上的点的排列方式为：纵向排列，低位在上高位在下 图3.2驱动控制芯片的显示RAM区12864 液晶显示模块的显示屏上的每一个点都对应有控制器片的显示缓存RAM中的一个位，显示屏上64X128 个点分别对应着显示RAM的8 个Page，每一个Page有128 个byte的空间对应。因此可知显示RAM区中的
13、一个Page空间对应8 行的点，而该Page中的一个byte数据则对应一列（8 个点）。图6为显示RAM区与显示屏的点映射图：图3.3 显示RAM区与显示屏的点映射图3.1.3 矩阵键盘要测试记忆的单词，就要有字母的输入接口，本接口设计为56矩阵键盘输入，接入CPU的P1口和P3口进行键盘扫描。最大程度地提高了CPU的IO口的利用率，设计共30个接键，包括了26个英文字母以与四个功能键：“确定”、“不认识”、“上一个”、“下一个”。矩阵键盘如图10，由30个轻触按键按照6行5列排列，连接到P1、P3端口。其扫描的原理是：先将行线所接的CPU的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。
14、这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。然后再将行线所接的CPU的I/O口作为输入端，而列线所接的I/O口则作为输出，以相同的方法读一次端口，程序中就可识别是这个坐标的按键按下了。图3.4 矩阵键盘原理图3.2系统构成 系统主要由8086CPU,8255A,点液晶屏还有矩阵型键盘输入组成。8255A点阵液晶屏矩阵型键盘输入8086CPU 以8086CPU为处理器，利用8255处理芯片的复位功能来实现对于单词的录入，读取。以12854点阵液晶屏为显示器件，并使用56距阵键盘
15、为输入设备，实现了功能全面的人机界面和高速的数据处理功能，,可储存10-20个英文单词，作为记忆测试用。 图3.5 系统构成图3.3芯片选择3.3.1 8086CPU部结构与其各引脚图3.6 8086cpu引脚图8086cpu的部结构8086 CPU从功能上划分成两部分：总线接口单元BIU(Bus Interface Unit)和执行单元EU(Execution Unit). EU的组成部分：16位通用寄存器(AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI)、算术逻辑单元(ALU)、标志寄存器(FLAG)、操作控制器电路。BIU的组成部分：段寄存器组(CS,DS,SS,ES)、指令指针(IP)、地址加法器、指令队列缓冲器、总线接口控制逻辑。8086cpu的工作方式8086的最小/最大工作方式 Intel公司在设计8086CPU芯片时，规定了两种工作模式，即最小工作模式和最大工作模式。通过CPU的第33条引脚MN/ 来控制。 1.最小工作模式（MN/ =1）：把8086CPU的33引脚接+5V时，系统处于最小工作模式。最小模式系统适用于单微处理器组成的小系统，系统常只有一个微处理器，所有的总线控制信号都直接由8086CPU产生
