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-1-课程设计任务书-2-题目:八路竞赛抢答器设计一．本次课程设计应达到的目的：1、综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设计课题；2、通过查阅手册和相关文献资料，培养学生独立分析和解决问题的能力；3、进一步熟悉8086CPU和常用接口电路，加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解；4、学会电路的安装与调试；5、进一步熟悉电子仪器的正确使用；6、学会撰写课程设计的总结报告；7、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。二．本课程设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）：设计要求以8086为核心，设计一个8位竞赛抢答器：同时供8名选手或8个代表队比赛，分别用8个按钮S0～S7表示。设置一个系统清除和抢答控制开关S，开关由主持人控制。抢答器具有锁存与显示功能。即选手按按钮，锁存相应的编号，并在优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。抢答器具有定时抢答功能，且一次抢答的时间由主持人设定（如30秒）。当主持人启动“开始”键后，定时器进行减计时，同时扬声器发出短暂的声响，声响持续的时间为0.5s左右。-3-参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效，定时器停止工作，显示器上显示选手的编号和抢答的时间，并保持到主持人将系统清除为止。如果定时时间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统报警并禁止抢答，定时显示器上显示00。三．对本课程设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1、选用8086CPU和相关接口芯片完成相应的功能。2、画出详细的硬件连接图；3、给出程序设计思路、画出软件流程图；4、给出所有程序清单并加上必要注释；5、完成proteus仿真；6、撰写设计报告、调试报告及设计心得。四．本课程设计课题工作进度计划：起迄日期工作内容-4-2011年12月19日~12月20日12月21日~12月22日12月23日~12月25日12月26日~12月28日12月29日~12月31日下达设计任务书，查资料完成原理设计安装调试撰写设计报告答辩或成绩考核-5-目录前言………………………………………………………………………………………5第一章八路竞赛抢答器的设计思路…………………61.1八路竞赛抢答器的设计思路………………………………………61.2八路竞赛抢答器的元件选择………………………………………………6第二章八路竞赛抢答器的硬件设计……………………………………72.1八路竞赛抢答器的硬件框图………………………………………………72.2通过译码器产生片选信号………………………………………………72.3显示电路设计…………………………………………………………………82.4异或门实现禁止多位选手抢答设计……………………………………82.5抢答器设计……………………………………92.6开始与复位……………………………………9第三章八路竞赛抢答器的软件设计……………………………………103.1主程序流程图………………………………………………………………103.2开始模块程序设计……………………………………………………………123.3复位模块程序设计……………………………………………………………13第四章设计体会与小结………………………………………………………13第五章参考文献……………………………………………………………………14附录一…………………………………………………………………………………15附录二……………………………………………………………………………………15前言微机接口课程设计是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生-6-能力的一个环节。抢答器能保证比赛中抢答的公正性，在很多场合得到了广泛的应用。抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮，锁存相应的编号，并在数码管上显示，同时扬声器发出报警声响提示。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。现在很多地方都可能会有各种智力竞赛,当遇到抢答环节时,如果要求主持人自己去用肉眼观察那一个选手抢答的速度最快无疑会对比赛结果造成很大的影响,同时使比赛失去了公平和公正性,这时候我们想到了抢答记分器是必要设备。数字抢答器由主体电路与扩展电路组成。优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出；用控制电路和主持人开关启动报警电路，以上两部分组成主体电路。通过定时电路和译码电路将秒脉冲产生的信号在显示器上输出实现计时功能，构成扩展电路。经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。本论文主要介绍了一种用8255A芯片和8253A芯片实现的数码八位抢答器的电路组成、设计构想及功能。该抢答器除具有基本的抢答功能外，还具有计时和报警的功能。系统将完成自动倒计时。若在规定的时间内有人抢答，则计时将自动停止；若在规定的时间内无人抢答，则系统中的蜂鸣器将发响，提示主持人本轮抢答无效，实现报警功能。抢答器在现实生活中应用很广泛，因此抢答器的的设计具有非常重要的意义。第一章八路竞赛抢答器的设计思路1.1八路竞赛抢答器的设计思路•1、用8255A作为输入输出设备，A口输出，c口高位作为输出，B口作为键盘输入，c口低位作为主持人控制键输入。•2、8253A作为定时装置，由0计时器产生1秒为周期的方波，其中高电平0.5秒，-7-用此0.5秒的高电平作为1计数器的门控制信号，控制1计数器的通断！1计数器输出一定频率的脉冲，使扬声器发声！•3、用异或门配合组成电路实现禁止多位选手抢答1.2八路竞赛抢答器的元件选择1）处理器的选择微型机具有体积小、重量轻、耗电少、价格低廉、可靠性高、结构灵活等特点，所以选择8086系统2）显示电路显示可通过彩灯和数码管来实现。如果用彩灯作为显示功能，则不是很直观。而数码管具有显示亮度高，使用寿命长，且能直观方便的看到倒计时数字，和选手编号，因此选用数码管显示。3）芯片选择8255作为并行I/0接口，能满足10个输入按键的输入功能，声音系统的输出，和数码管的输出。并且8255的每个接口还有锁存和数据缓冲作用。所以选择8255芯片。第二章八路竞赛抢答器的硬件设计2.1八路竞赛抢答器的硬件框图-8-2.2通过译码器产生片选信号2.3显示电路设计8255芯片的A口分别与数码管的八个引脚相连。将8255芯片中需要显示的信息通过A口送入数码显示区，由数码管的亮灭显示出来系统复位等辅助电路倒计时和抢答电路八段数码管显示电路8255A按键电路8086CPU-9-2.4异或门实现禁止多位选手抢答-10-2.5抢答电路设计8255芯片的PB0至PB7分别与8个拨码开关相连，将八位选手的抢答信号（由拨码开关控制）通过B口送入8255芯片。2.6开始和复位电路8255芯片的PC0口对应开始按键，PC1口对应复位按键。将抢答开始和结束的信号（由开始按键和复位按键控制）通过C口送入8255芯片。-11-第三章八路竞赛抢答器的软件设计软件的设计的重点在延时，显示倒计时和选手编号和按键抢搭、开始和清零的实现。延时采用嵌套循环的方式实现。3.1主程序流程图-12--13-3.2显示模块程序设计基本显示模块设计的重点是由显示代码取得相应的段码，通过锁存器控制输出给相应的数码管显示。3.3开始模块程序设计NYA口输出数据转换为八位段码数码管显示读入C口数据往下执行程序开始按键是否按下-14-3.4复位模块程序设计NY第四章设计体会与小结这次微机原理课程设计历时两个星期，由于程序等原因，并没有实现最后的设计功能，但是我们学到了很多的东西！熟悉了各个芯片的功能和使用，掌握了汇编语言的基本编程方法，熟练了protues仿真软件等！通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。以前在上课的时候，老师经常强调在写一个程序的时候，一定要事先把程序原理方框图化出来，但是我开始总觉得这样做没必要，很浪费时间。但是，这次课程设计完全改变了我以前的那种错误的认识，以前我接触的那些程序都是很短、很基础的，但是在课程设计中碰到的那些需要很多代码才能完成的任务，画程序方框图是很有必要的。因为通过程序方框图，在做设计的过程中，我们每一步要做什么，每一步要完成什么任务都有一个很清楚的思路，而且在程序测试的过程中也有利于查错。读入C口数据重新开始抢答将A口输出为0，即讲数码管清零复位按键是否按下-15-在设计之前，参考了许多相关的资料。在设计中又参考了以前讲过的四路抢答器的原理图，有了基本的思路。通过这次八路抢答器的设计，我发现了以往学习中的许多不足，也让我掌握了以往许多掌握的不太牢的知识，感觉学到了很多东西。两周的课程设计，留给我印象最深的是要设计一个成功的电路，必须要有耐性和坚持下去的毅力。总之，这次实验过程中我受益匪浅，在此感谢张老师不辞辛苦的在这两个星期给我们耐心的指导，谢谢！第五章参考文献1、周荷琴吴秀清.微型计算机原理与接口技术（第4版）.中国科技大学出版社20082、顾晖.微机原理与接口技术:基于8086和Proteus仿真.电子工业出版社20113、彭虎.微机原理与接口技术(第2版).电子工业出版社4、周明德.微型计算机系统原理及应用.北京：清华大学出版社5、戴梅萼,史嘉权.微型计算机技术及应用.北京：清华大学出版社-16-附录附录一系统仿真原理图附录二程序清单DATASEGMENTTABLE1DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHTABLE2DB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,7FHBPDB?SIDB?DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:-17-MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,0EEH;A,B,C方式0，A,C输出，B输入MOVAL,10000011BOUTDX,ALMOVBP,00;BP初值设置0CC1:CALLBB1;开始显示0MOVDX,0ECH;读取C口低位值INAL,DXANDAL,0FH;检查主持人开始抢答键是否按下CMPAL,0EHJNECC1;没按下，跳到cc1，继续显示0MOVCX,0FFHMOVBP,1EHCC2:CALLBB1;按下，开始显示1秒钟30LOOPCC2DECBP;变量减一JSCC4MOVDX,0EAH;读取b口值，看是否有人抢答INAL,DXCMPAL,0FFH-18-JECC2;没人抢，跳到cc2CC3:MOVSI,07HNEXT-TRY:INAL,DXCMPAL,TABLE2[SI];检查键值JEDONEDECSIJMPNEXT-TRYDONE:MOVDX,0ECH;显示键值MOVAL,0E0HOUTDX,ALLEABX,TABLE1MOVAX,SIXLATMOVDX,0E8HOUTDX,ALCALLDELAYCALLBB1MOVDX,0ECHINAL,DXANDAL,0FHCMPAL,0CH-19-JNEDONECC4:MOVBP,0CALLBB1JMPCC4BB1PROCNEARMOVAX,BPMOVDL,0AHDIVDLMOVBX,OFFSETTABLE1XLATMOVDX,0E8HOUTDX,ALMOVAL,0B0H;第三位显示MOVDX,0ECH;C口高位OUTDX,ALCALLDELAYMOVAL,AHXLATMOVDX,0E8HOUTDX,ALMOVAL,70H;第四位显MOVDX,0ECH;C口高位-20-OUTDX,ALCALLDELAYRETBB1ENDPDELAYPROCNEARMOVCX,00FAHT1:LOOPT1RETDELAYENDPCODEENDSENDSTART