8086和825574LS373控制LED流水灯课设教学资料.docx
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8086和825574LS373控制LED流水灯课设教学资料
8086和825574LS373控制LED流水灯课设
课程设计任务书
专业
自动化
班级
**
姓名
**
设计起止日期
2013.12.16~2013.12.20
设计题目：
多路流水灯控制程序的设计
设计任务（主要技术参数）：
按要求设计出模拟多路流水灯控制系统。
通过8086系统总线单元和输入输出并行接口8255单元、74LS373以及LED显示单元进行连接，并应用所设计的程序使连接好的线路工作正常。
指导教师评语：
成绩：
签字：
年月日
课程设计说明书NO.1
1引言
随着科学技术的不断发展，在高精尖科技的面前微型计算机的应用是无处不在的，所以要学好微机原理及其应用。
对于本次课程设计，按要求通过汇编语言设计出模拟热水器控制系统。
根据提供的8086系统总线单元、输入输出并行接口8255单元、74LS373以及LED显示进行连接，并应用所设计的程序使连接好的线路工作正常。
本次课程设计的题目为“多路流水灯控制程序的设计”，并行通信就是把一个字符的各位同时用几根线进行传输。
传输速度快，信息率高。
电缆要多，随着传输距离的增加，电缆的开销会成为突出的问题，所以，并行通信用在传输速率要求较高，而传输距离较短的场合。
应用程序设计的具体内容如下：
在本实验中要求用8255A的B口做为输出，接16个发光二极管，从而实现16位流水灯的显示效果，故基本的接线。
在PA0-PA7口分别对应的接八个发光二极管。
在PB0-PB7口分别对应的接八个发光二极管。
使16只彩灯从左往右依次点亮然后熄灭。
使16只彩灯从右往左依次点亮后熄灭。
使16只彩灯闪烁。
接着重复以上动作，这样一直循环下去。
2设计方案论证
2.1设计原理
本次课程设计的内容为模拟流光灯控制系统设计与实现。
根据需要，需选择的芯片有74LS373变换芯片，8255可编程并行接口。
1）设计题目分析
编写程序，使用8255的A口和B口均为输出，实现16位流水灯显示效果
2）功能扩展
i：
将流水灯设计成可以正着流水，也可以倒着流水
ii：
通过开关对流水灯闪烁的速度进行控制，高电平时为快，低电平时为慢速
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课程设计说明书NO.2
3）总体方案设计分析
要求用8255的A口和B口做为输出，接16个发光二极管，从而实现16位流水灯的显示效果，基本的界限可如下图A所示，在C口的地两位接两个开关，实现两个扩展功能的控制。
i：
基本流水灯显示电路
A口和B口两个端口不能同时复制，从而在试验中可以用BX进行需要复制的数据的存储，因为BX可以分从BH BL两个部分进行独立的操作，在本次试验中用BH对A口进行赋值，用BL对B口进行赋值，通过演示一段时间再对BH BL进行移位和输出，实现流水灯的效果。
ii:
正反方向选择
把PC.0口接在开关上，编写程序对C端口的数据进行读取，并进行判断，使得当PC.0为高电平的时候则灯进行左移，同时B口与A口相反。
iii：
快慢速度控制
把PC.1口接在开关上，编写程序对C端口的数据进行读取，并进行判断，使得当PC.1为高电平的时候则延时的时间缩短，使得流水灯的流水速度加快，低电平的时候则进行延时的时间变长，使得流水灯的流水速度加快。
2.2设计环境及设备
PC机一台、windowsXP系统、实验箱，导线若干。
8255并口：
用做接口芯片，与数码管相连。
74LS373：
用于锁存数据。
LED：
用作彩灯。
2.3模拟流光灯工作原理
1）左向移动流水灯
（1）现象
左向移动流水灯的实验现象是首先最左边的灯亮，然后是最左边的灯灭，此时左起第二个灯亮，依次轮流亮，直到第八个灯亮。
然后循环上述过程。
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课程设计说明书NO.3
（2）原理
左向移动流水灯是根据发光二极管的显示原理，首先点亮最右的二极管，然后进位置一，通过带进位的循环左移指令编写程序以实现模拟流水灯的左向移动。
2）右向移动流水灯
（1）现象
右向移动流水灯的实验现象是首先最右边的灯亮，然后是最右边的灯灭，此时右起第二个灯亮，依次轮流亮，直到第八个灯亮。
然后循环上述过程。
（2）原理
右向移动流水灯是根据发光二极管的显示原理，首先点亮最左的二极管，然后进位置一，通过带进位的循环右移指令编写程序以实现模拟流水灯的右向移
图1设计系统框图
3系统硬件设计
3.18086简介
Intel8086是16位的微处理器（其内部总线为16位，外部总线为8位，故称为准16位微处理器），它采用HMOS工艺40条引脚封装。
8086工作时使用5V电源，时钟频率5MHz（8086-1为10MHz，8086-2为8MHz）它有20根地址线，故可寻址的内存空间为1MB【2】。
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课程设计说明书NO.4
（1）8086的主要特性
Intel8086/8088CPU是Intel公司推出的高性能的微处理器，具体如下主要特性：
（a）8086CPU数据总线为16位，8088CUP数据总线为8位。
（b）地址总线都是20位，低16位用于数据总线复用，可直接寻址为1MB的存储空间。
（c）有16位的端口地址，可以寻址64KB的I/O端口。
（d）有99条基本指令，指令功能强大。
（e）有9种基本寻址方式。
（f）可以处理内部和外部中断，外部中断源多达256个。
（g）兼容性好，8086、8085在源程序一级兼容。
（h）8086/8088标准主频为5MHz，8086/8088-2主频为8MH【3】。
（i）支持单处理器或多处理器系统工作。
（2）8086CPU寄存器结构
8086CPU中有14个16位的寄存器,其中有4个16位的通用寄存器,2个16位指针寄存器,2个16位变址寄存器,1个16位指令指针及1个16位标志寄存器【8】。
通用寄存器包括累加器AX，基址寄存器BX，计数寄存器CX，数据寄存器DX四个寄存器，位于CPU的EU中，每个数据寄存器可存放16位操作数，也可拆成两个8位寄存器，用来存放8位操作数。
指针和变址寄存器包括：
堆栈指针SP、基址指针BP、源变址寄存器SI、和目的变址寄存器DI四个16位寄存器，可以来存放数据和地址。
段寄存器包括：
代码段寄存器CS，数据段寄存器DS，附加段寄存器ES，堆栈段寄存器SS【4】。
3.28255简介
8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，并行接口是以数据的字节为单位与I/O设备或被控制对象之间传递信息。
CPU和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8位、16位、32位等。
用+5V单电源供电，能在以下三种方式下工作：
方式0--基本输入/出方式、方式
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课程设计说明书NO.5
1--选通输入/出方式、方式2--双向选通工作方式。
8255的内部结构及引脚图如图2所示。
图28255内部结构及引脚图
具体的各引脚功能如下【3】:
D0～D7为双向数据信号线，用来传送数据和控制字。
RD为读信号线，与其它信号线一起实现对8255接口的读操作通常接系统总线的IOR信号。
WR为写信号线，与其它信号一起实现对8255的写操作，通常接系统总线的IOW。
CS为片选信号线，当它为低电平（有效）时，才能选中该8255芯片，也才能对8255进行操作。
A0，A1为口地址选择信号线。
8255内部有3个口；A口，B口，C口，还有一个控
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课程设计说明书NO.6
制寄存器，它们可由程序寻址.A0，A1上的不同编码可分别寻址上述3个口和一个控制寄存器,具体规定如表1所示。
表18255的寻址方式
A1
A0
选择
0
0
A口
0
1
B口
1
0
C口
1
1
控制寄存器
通常A0，A1分别接系统总线A0和A1，它们与CS一起来决定8255的接口地址。
RESET为复位输入信号。
此端上的高电平可使8255复位。
复位后，8255的A口，B口，C口均被定为输入状态。
PA0~PA7为A口的8条输入输出信号线。
PB0~PB7为B口的8条输入输出信号线。
PC0~PC7，8条线根据其工作方式可作为数据的输入或输出线，也可以用作控制信号的输出或状态信号的输入线【7】。
8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式如图3所示。
图3置位/复位控制字格式
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8255的寻址：
8255占外设编址的4个地址，即A口，B口，C口和控制寄存器各占一个外设接口地址。
对同一个地址分别可以进行读写操作。
例如，读A口可将A口的数据读出；写A口可将CPU的数据写入A口并输出。
如表2为方式0下系统的输入输出组合，其中分为A,B组，A组分为A口和C口，B组分为B口和C口。
表2方式0下，8255的16种输入输出组合
A组
B组
A口（PA0---PA7）
C口（PC4---PC7）
B口（PB0---PB7）
C口（PC0---PC3）
入
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3.374LS373主要功能
74ls373是常用的地址锁存器芯片，它实质是一个是带三态缓冲输出的8D触发器，在单片机系统中为了扩展外部存储器，通常需要一块74ls373芯片
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图4内部结构和引脚
3.4LED介绍
制造LED的材料不同，可以产生具有不同能量的光子，借此可以控制LED所发出光的波长，也就是光谱或颜色。
历史上第一个LED所使用的材料是砷（As）化镓（Ga）,其正向PN结压降（VF，可以理解为点亮或工作电压）为1.424V，发出的光线为红外光谱。
另一种常用的LED材料为磷（P）化镓（Ga），其正向PN结压降为2.261V，发出的光线为绿光。
同波长特性和大致分为紫红、纯红、橙红、橙、橙黄、黄、黄绿、纯绿、翠绿、蓝绿、纯蓝、蓝紫等，橙红、黄绿、蓝紫色较纯红、纯绿、纯蓝价格上便宜很多。
三个原色中绿色最为重要，因为绿色占据了白色中69％的亮度，且处于色彩横向排列表的中心。
因此在权衡颜色的纯度和价格两者之间的关系时，绿色是着重考虑的对象。
图5LED彩灯
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4模拟流水灯软件设计
4.1主程序设计
首先对8255进行初始化，然后开始读取阻值变化模拟温度，然后进行A/D转换，8086系统总线进行总控制，8255读取数据然后通过数码管显示进行温度读取，然后比较，再进一步判断。
主程序流程图如图7所示。
图6主程序流程图
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4.2编程程序实现
CODESEGMENT
ASSUMECS:
CODE
START:
MOVAL,01H
MOVBX,00FAH
MOVAH,0AH
JMPOBA0
OBA0:
MOVDX,00H
OUTDX,AL
JMP
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