微机原理作业

微机原理与接口技术

课程设计

设计题目：开关控制霓虹灯状态

机械设计制造及其自动化 专业 20100718 班

2013年4月15日

（哈尔滨工程大学）

内容摘要：

课程设计内容为开关控制霓虹灯的状态显示，主要包括8255及8254芯片的使用，源程序代码的编辑以及硬件连接图的绘制和硬件实验箱的演示。

目录

1：设计任务及要求 2：小组成员 3：硬件电路设计 4：软件编程 5：设计总结 6：程序清单 7：参考文献

一：设计任务及要求

设计霓虹灯闪烁控制系统，使外设的红、黄、绿三种颜色的发

光二极管，在开关的控制下，按照不同规律闪烁。 （1）要求发光二极管的亮、灭变化有一定的规律； （2）发光二极管变化规律要有多种状态。

二：小组成员及分工

1：小组成员： 2010071825 陈硕 2010071823 谢云朋

2010071826 崔洪亮 2010071815 侯闰上 2010071821 袁红旭 2010071820 刘鹏 2010071819 韩德 2010071827 田昌盛 2010071824 姚锴

三：硬件电路设计

8255芯片介绍

8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。 其各口功能可由软件选择，使用灵活，通用性强。8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。 8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部 分、控制部分。 1）与CPU连接部分

根据定义，8255能并行传送8位数据，所以其数据线为8根D0～D7。由于8255具有3个通道A、B、C，所以只要两根地址线就能寻址A、B、C口及控制寄存器，故地址线为两根A0～A1。此外CPU要对8255进行读、写与片选操作，所以控制线为片选、复位、读、

写信号。各信号的引脚编号如下：

（1）数据总线DB：编号为D0～D7，用于8255与CPU传送8位数据。

（2）地址总线AB：编号为A0～A1，用于选择A、B、C口与控制寄存器。

（3）控制总线CB：片选信号、复位信号RST、写信号、读信号。当CPU要对8255进行读、写操作时，必须先向8255发片选信号选中8255芯片，然后发读信号或写信号对8255进行读或写数据的操作。

2）与外设接口部分 根据定义，8255有3个通道A、B、C与外设连接，每个通道又有8根线与外设连接，所以8255可以用24根线与外设连接，若进行开关量控制，则8255可同时控制24路开关。各通道的引脚编号如下：

（1）A口：编号为PA0～PA7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。

（2）B口：编号为PB0～PB7，用于8255向外设输入输出8位并行数据。

（3）C口：编号为PC0～PC7，用于8255向外设输入输出8位并行数据，当8255工作于应答I/O方式时，C口用于应答信号的通信。

3）控制器 8255将3个通道分为两组，即PA0～PA7与PC4～PC7组成A组，PB0～PB7与PC0～PC3组成B组。如图7.5所示，相应

的控制器也分为A组控制器与B组控制器，各组控制器的作用如下： （1）A组控制器：控制A口与上C口的输入与输出。 （2）B组控制器：控制B口与下C口的输入与输出。 8254芯片介绍

8254 芯片是一款使用十分广泛的可编程定时，计数芯片，其主要功能是定时和计数的功能。我们的微机内的动态存储器刷新电路，系统日时钟的技术以及发声系统的声源都是由8254芯片来完成的。

8254的内部结构

8254芯片主要由四部分组成： 1 数据总线缓冲器

数据总线缓冲器是一个三态、双向8位寄存器主要作用是与cpu进行数据交换，8位数据线D7～D0与CPU的系统数据总线连接，构成CPU和8254之间信息传送的通道，CPU通过数据总线缓冲器向8254写入控制命令、计数初始值或读取计数值。 2 读写逻辑

读写逻辑是芯片的控制部分，编程人员通过控制信号的选择来选择芯片的工作方式。读/写控制逻辑用来接收CPU系统总线的读、写控制信号和端口选择信号，用于控制8254内部寄存器的读/写操作。 3 控制字寄存器 控制寄存器是一个只能写不能读的8位寄存器，系统通过指令将控制字写入控制寄存器，设定8254的不同工作方式。

4 计数器 8254内部有三个结构完全相同而又相互独立的16

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