实验一LED显示控制82C55A并行接口数码管显示控制实验.docx
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实验一LED显示控制82C55A并行接口数码管显示控制实验
实验1LED显示控制、82C55A并行接口数码管显示控制
一、实验目的和内容
1．掌握三态门，锁存器构成简单I／O端口的原理及应用
2．完成流水灯及其控制的编程实验
3．进一步掌握8255的使用原理
4．掌握动态LED数码显示的原理
5．完成动态LED数码显示的编程实验
（LED显示控制部分）
二、实验电路及说明
实验电路图1,2,3所示，74ALS273锁存器的输出控制LED发光管的亮暗（1：
亮0：
暗）74ALS273的CLK被一些地址线所控制，它的地址为60H（16进制）
ADD7,ADD6,ADD5,ADD4,ADD3,ADD2,ADD1,ADD0
01100000
只有这时7430与非门才输出低电平（八段LED是阴极型）
在DOS下，它的真实地址为PCI接口板的I／O地址加上60H为真实地址。
如PCI的I／O起始地址0为E000H,I／O起始地址1为E400H。
74ALS273的地址为E460H。
注意：
PCI板卡分配了2块I／O空间，I／O空间0是分配给PCI板卡内部寄存器使用的，即9052专用，空间大小128BYTE。
I／O空间1是分配给PCI板卡用户电路使用的，其大小为256BYTE。
流水灯原理如下：
K1、K2是八位拔动开关（位于区域F）的左边第1、2位。
K1＝K2＝H发光管从上到下移位
K1＝L，K2＝H发光管从下到上移位
KI＝H，K2＝L发光管全部闪烁
K1＝K2＝L－退出
注：
ON方向为L，OFF方向为H
K1、K2为主板上J41数码拔动开关的1、2位。
图1
图2
图3
三、程序方框图
四、程序代码
录入程序时,请特别注意”1”与英文字母”l”的区别，文件的扩展名为C，即文件名一定是?
?
-?
?
.C。
在每个源程序的开头必须加上如下的注解，并按各人实际填写。
/*
源程序的文件名：
实验序号（01-08）-实验组号（01-24）.C
实验名称：
___________________________
实验组号：
___________________________
学生姓名及学号：
________________________
*/
#include
#include
#include“PCIcard.h”
intd1=0,m_bit=0x1;
voidmain（）
{
interr,rio,flagm;
intm_k0（）;
voidm_k1（）;
voidm_k2（）;
voidm_k3（）;
err=findPCIcard（）;
if（err!
=0）
{
printf（"ThePCIcardisn'tfound!
!
!
\n"）;
flagm=0;
}
err=getPCIbase0（）;
iobase0=iobase0&0xfffc;
//从PCI配置空间读入的与地址空间有关的数据其bit0位为1，
printf（"IOBase0=%xH\n",iobase0）;
//表明此空间为IO空间参与PCI总线地址译码
err=getPCIbase1（）;
iobase1=iobase1&0xfffc;
printf（"IOBase1=%xH\n",iobase1）;
err=getPCImembase1（）;
err=getPCImembase0（）;
membase0=membase0+membase1<<16;
//左移16位，将高位地址变换成双字中的高位字
printf（"MEMBase0=%lxH\n",membase0）;
err=getPCIIRQ（）;
printf（"PCIIRQ=%d\n",err）;
//////////////////////////////////
ioadd1=ioadd1+iobase1;//获取步进电机驱动端口地址
flagm=1;
printf（"PressK1andK2tolowtoexit.\n"）;//选择正、反转或退出
do//主循环
{
rio=inportb（ioadd1）;//从IO端口读入数据
rio=rio&0x3;//保留低两位
switch（rio）//判断数据并做相应处理
{
case0:
//为0时LED全亮
flagm=m_k0（）;
break;
case1:
//为1时LED全部闪烁
m_k1（）;
break;
case2:
//为2时LED从下到上循环点亮
m_k2（）;
break;
case3:
//为3时LED从上到下循环点亮
m_k3（）;
break;
default:
break;
}
}while（flagm==1）;
//////////////////////////////////////
return;
}
intm_k0（）//LED全亮并退出程序
{
intflagk;
outportb（ioadd1,
（1））;
flagk=0;
return（flagk）;
}
voidm_k1（）//LED闪烁
{
voiddelay1（）;
if（d1==0）
{
outportb（
（2））;
（3）;
d1=1;
}
else
{
outportb（ioadd1,0x0）;
delay1（）;
（4）;
}
return;
}
voidm_k2（）//LED从下到上循环点亮
{
voiddelay1（）;
inttemp;
temp=m_bit&0x80;
（5）;
if（temp==0x80）
m_bit=m_bit|1;
outportb（ioadd1,m_bit）;
delay1（）;
return;
}
voidm_k3（）//LED从上到下循环点亮
{
voiddelay1（）;
inttemp;
temp=m_bit&（6）;
m_bit=m_bit>>（7）;
if（temp==0x1）
m_bit=m_bit|0x80;
outportb（ioadd1,m_bit）;
delay1（）;
return;
}
voiddelay1（）//延时
{
inti,j,a=0;
for（i=1;i<=5000;i++）
{
for（j=1;j<=10000;j++）
{
a=a+0;
}
}
return;
}
将PCIcard.h与上述的C源程序存放在同一目录下,PCIcard.h的内容如下：
#include
#include
#include
unsignedlongintiobase0,iobase1,membase0,membase1;
unsignedlongintinterrupt_line，ioadd1=0x60;
unsignedcharbh;
unsignedcharbl;
intfindPCIcard（void）;//找寻PCI卡的总线号及设备号及功能号
intgetPCIbase0（void）;//获得PCI卡的IO0的地址
intgetPCIbase1（void）;
intgetPCImembase0（void）;
intgetPCImembase1（void）;
intgetPCIIRQ（void）;
structdx
{
intdl;
intdh;
}mydx;
intfindPCIcard（void）//找寻PCI卡的总线号及设备号及功能号
{
unionREGSregs;
regs.h.ah=0xb1;
regs.h.al=0x02;//寻找指定厂商和设备号的PCI卡的位置
regs.x.cx=0x8376;
regs.x.dx=0x10eb;//输入要寻找的厂商号和设备号
regs.x.si=0x00;//输入要寻找的PCI卡索引号
int86（0x1a,®s,®s）;//调用指定的X86中断
bl=regs.h.bl;//返回的设备号高5位，低3位为功能号
bh=regs.h.bh;//返回的总线号
return（regs.h.ah）;//返回状态
}
intgetPCIbase0（void）//获得PCI卡的IO0的地址
{
unionREGSregs;//定义用C语言调用BIOS中断所用的寄存器组合
regs.h.ah=0xb1;//调用PCIBIOS中断
regs.h.al=0x09;//配置空间用字的方式读入
regs.x.di=0x14;//PCI配置空间中基地址0的地址
regs.h.bl=bl;//要读入配置空间的PCI卡的设备号和功能号
regs.h.bh=bh;//要读入配置空间的PCI卡的总线号
int86（0x1a,®s,®s）;//调用指定的X86中断
iobase0=regs.x.cx;//CX为返回的IO0的基地址
return（regs.h.ah）;//返回状态
}
intgetPCIbase1（void）
{
unionREGSregs;//同上
regs.h.ah=0xb1;
regs.h.al=0x09;
regs.x.di=0x1c;//PCI配置空间基地址1的地址
regs.h.bl=bl;
regs.h.bh=bh;
int86（0x1a,®s,®s）;
iobase1=regs.x.cx;
return（regs.h.ah）;
}
intgetPCImembase0（void）
{
unionREGSregs;//同上
regs.h.ah=0xb1;
regs.h.al=0x09;
regs.x.di=0x18;//PCI配置空间存储器基地址0的低位地址
regs.h.bl=bl;
regs.h.bh=bh;
int86（0x1a,®s,®s）;
membase0=regs.x.cx;
return（regs.h.ah）;
}
intgetPCImembase1（void）
{
unionREGSregs;//同上
regs.h.ah=0xb1;
regs.h.al=0x09;
regs.x.di=0x1a;//PCI配置空间存储器基地址0的高位地址
regs.h.bl=bl;
regs.h.bh=bh;
int86（0x1a,®s,®s）;
membase1=regs.x.cx;
return（regs.h.ah）;
}
intgetPCIIRQ（void）
{
unionREGSregs;//同上
regs.h.ah=0xb1;
regs.h.al=0x09;
regs.x.di=0x3c;//PCI配置空间中断线的地址
regs.h.bl=bl;
regs.h.bh=bh;
int86（0x1a,®s,®s）;
interrupt_line=regs.x.cx;
return（regs.h.cl）;
}
五、思考题：
1、在图1中，从数据端口送出”1”使LED亮,还是使LED灭?
2、将K1L、K2L这一点亮退出功能修改为：
自上而下一个一个点亮，然后自下而上一个一个熄灭，循环不断。
3、根据框图和原理填写源程序中的空白处，并写出注解。
（82C55A并行接口数码管实验部分）
二、实验电路及说明
实验电路如图6所示。
动态LED数码显示的原理如下：
8255的A口工作简单输出方式（1：
亮，0：
暗）输出数据（段码）控制所有数码管的不同段。
PB0~3设置为输出，控制4个LED数码管公共端的电流通路（0：
通，1：
断），轮流使其中一个数码管亮，从而构成动态LED数码显示器。
编程要求：
设立一计数单元，该单元做0~9999的十进制加计数。
编制动态LED数码显示的子程序和计数单元计数并显示的主程序。
显示0~F数字并循环。
图6
图7
三、硬件实验步骤
本实验在板上由G与B部分组成，有短路块与跳线两种方式。
短路块为缺省方式。
下面介绍跳线方式。
1、把J16的短路块去掉
2、通过跳线把G区的PA0与数码管部分的B区A相连;
3、PA1与B相连
4、PA2与C相连
5、PA3与D相连
6、PA4与E相连
7、PA5与F相连
8、PA6与G相连
9、PA7与DP相连
10、把B区的J36、J38、J35、J39的短路块去掉
11、J37的第1脚与PB0相连
12、J37的第2脚与PB2相连
13、J37的第3脚与PB1相连
14、J37的第4脚与PB3相连
四、程序框图
BCD码头与7段码关系
00c0H,10f9H20a4H30b0H499H
592H682H70f8H880H998H
A88HB83HC0c6HD0a1HE86H
F8eH
五.程序代码（八段数码显示）
#include
#include
#include“PCIcard.h”
unsignedlongintic8255a=0x0,ic8255b=0x1,ic8255type=0x3;
intbuffer1[10]={0x0c0,0x0f9,0x0a4,0x0b0,0x99,
0x92,0x82,0x0f8,0x80,0x98};
intdis1[4]={0,0,0,0};
voidmain（）
{
interr,count1,flagm=1,flag1=1;
voidplus1（）;
voidmydisp1（）;
intmypckey（）;
err=findPCIcard（）;
if（err!
=0）
{
printf（"ThePCIcardisn'tfound!
!
!
\n"）;
flagm=0;
}
err=getPCIbase0（）;
iobase0=iobase0&0xfffc;
//从PCI配置空间读入的与地址空间有关的数据其bit0位为1，
printf（"IOBase0=%xH\n",iobase0）;
//表明此空间为IO空间参与PCI总线地址译码
err=getPCIbase1（）;
iobase1=iobase1&0xfffc;
printf（"IOBase1=%xH\n",iobase1）;
err=getPCImembase1（）;
err=getPCImembase0（）;
membase0=membase0+membase1<<16;
//左移16位，将高位地址变换成双字中的高位字
printf（"MEMBase0=%lxH\n",membase0）;
err=getPCIIRQ（）;
printf（"PCIIRQ=%d\n",err）;
ic8255a=ic8255a+iobase1;//获取8255A、B口和控制寄存器的地址
ic8255b=ic8255b+iobase1;
ic8255type=ic8255type+iobase1;
printf（"Pressetoexit:
\n"）;//显示提示字符
outportb（
（1））;//初始化8255
outportb（ic8255a,
（2））;//灭所有的段
outportb（ic8255b,（3））;//灭所有的位
do//主循环
{
count1=0xff;//设置计数值
plus1（）;//将显示数据加1
flag1=1;//将小循环标志置位
do//小循环
{
mydisp1（）;//调显示子程序
count1=count1-1;//计数值减1
if（count1==0）//判断是否退出小循环
flag1=0;
}while（flag1==1）;
flagm=mypckey（）;//扫描键盘
}while（flagm==1）;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
return;
}
intmypckey（）//扫描键盘子程序
{
intpckey1（）;
intflagk,judge;
judge=pckey1（）;
if（judge=='e'）
flagk=0;
else
flagk=1;
return（flagk）;
}
intpckey1（）//调用int21H中断
{
unionREGSregs;
regs.h.ah=0x6;
regs.h.dl=0x0ff;
int86（0x21,®s,®s）;
return（regs.h.al）;
}
voidplus1（）//加1子程序
{
inti;
dis1[0]=dis1[0]+1;
for（i=0;i<=2;i++）
{
if（dis1[i]>=10）
{
dis1[i]=dis1[i]-10;
dis1[i+1]=dis1[i+1]+1;
}
else
break;
}
if（dis1[3]>=10）
dis1[3]=0;
return;
}
voidmydisp1（）//显示子程序
{
voiddelay1（）;
inti,a1,a2=0x0fe;
for（i=0;i<=3;i++）
{
outportb（ic8255a,0x0ff）;
a1=buffer1[dis1[i]];
outportb（ic8255a,a1）;
outportb（ic8255b,a2）;
a2=a2<<1;
a2=a2|（4）;//作用是：
（5）
delay1（）;
}
return;
}
voiddelay1（）//延时子程序
{
inti,j,a=0;
for（i=1;i<=50;i++）{
for（j=1;j<=1000;j++）a=a+0;
}
return;
}
思考题：
1．本实验采用的LED数码管是共阳的还是共阴的？
7407的作用是什么？
2．8255的端口是如何初始化的？
如何实现动态显示的？
用示波器观察PB口的波形，分别画出PB0,PB1,PB2,PB3的波形。
3．Delay1（）的延时时间应在什么范围内，可以使LED没有闪烁感？
4．仔细观察LED为什么不该亮的段有隐隐的闪亮？
仔细分析mydiap1（）中输出数据的先后关系，如何改进可以消除上述现象？
5．分析main（），CPU的时间主要花在哪个函数上？
常用什么方法可以减少对CPU的占用时间？
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