微型計算機技術課程設計報告專業：通信工程班級：xxxxxxxxx姓名：XXX學號：xxxxxxx指導教師：XX時間：xxx通信與電子信息工程學院8255擴展一、課設目的、內容；1.目的：為了進一步鞏固學習的理論知識，增強學生對所學知識的實際應用能力和運用所學的知識解決實際問題的能力，開始為期兩周的課程設計。通過設計使學生在鞏固所學知識的基礎之上具有初步的單片機系統設計與應用能力。(1).通過本設計，使學生綜合運用《微型計算機技術》、《C語言程序設計》以及《數字電路》、《模擬電路》等課程的內容，為以后從事電子產品設計、軟件編程、系統控制等工作奠定一定的基礎。(2).學會使用KEILC和PROTEUS等軟件，用C語言或匯編語言編寫一個較完整的實用程序，并仿真運行，保證設計的正確性。(3).了解單片機接口應用開發的全過程：分析需求、設計原理圖、選用元器件、布線、編程、調試、撰寫報告等。2.內容：8155或8255擴展用8155或8255擴展IO實現16個LED的跑馬燈，提供多種跑馬燈運行模式二、問題分析、方案的提出、設計思路及原因；本次課程設計的題目是8255的擴展，利用AT89C52驅動擴展8255數據輸出口來實現16個LED跑馬燈的顯示。但是在80C52系列單片機中，有四個8位I/O端口，但真正能夠提供給用戶使用的只有P1口，因為P0口和P2口通常需要用來傳送外部存儲器的地址和數據，P3口也需要使用它的第二功能。因此，單片機提供給用戶的I/O接口線并不多，對于復雜的一些的應用系統都應該進行I/O口的擴展。8255具有24個可編程設置的I/O口,即使3組8位的I/O口為PA口,PB口和PC口.而8255又有多種運行模式,而這些操作模式完全由控制寄存器的控制字決定。利用8255的控制字模式來定義8255輸出口的個數，驅動所需的LED燈的個數，實現課題目的。在仿真實驗中，兩個按鍵分別控制跑馬燈的順序顯示、跳躍顯示兩種運行方式，順序顯示分別是一個、兩個、四個、八個LED燈依次亮。跳躍顯示分別是一個、兩個、四個LED燈跳躍顯示三、電路設計及功能說明，硬件原理框圖及電路圖(包括接口芯片簡介)；本次設計采用AT89C52芯片驅動可編程接口芯片8255的擴展來實現LED燈的多種顯示方式。讓AT89C52芯片的P0口與8255芯片的三態雙向數據總線D0～D7連接，實現數據傳送。當CPU執行輸入輸出指令時，通過它實現8位數據的讀/寫操作，控制字和狀態信息也通過數據總線傳送。8255的地址選擇線A1、A0分別與AT89C52的P2.7和P2.6連接，通過定義不同的地址來定義8255芯片PA口和PB口的工作方式。讀寫命令線分別與單片機的讀寫命令線相連，片選線直接接地，復位線RESET接單片機的P2.5。同時PA口與8個LED燈順序連接。PB口與8個LED燈逆序連接，通過按鍵控制可以選擇不同的運行模式，實現多種跑馬燈的運行模式。硬件原理框圖P1口AT89C52P1口AT89C52P0口D0~D7PA口PB口“順”“逆”模式選擇開關…………8255電路圖

接口芯片簡介(1)AT89C52AT89C52是51系列單片機的一個型號，它是ATMEL公司生產的。AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內含8kbytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可為您提供許多較復雜系統控制應用場合。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規方法進行編程,但不可以在線編程(S系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發成本。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應不同產品的需求。主要功能特性：·兼容MCS51指令系統·8k可反復擦寫(>1000次）FlashROM·32個雙向I/O口·256x8bit內部RAM·3個16位可編程定時/計數器中斷·時鐘頻率0-24MHz·2個串行中斷·可編程UART串行通道·2個外部中斷源·共6個中斷源·2個讀寫中斷口線·3級加密位·低功耗空閑和掉電模式·軟件設置睡眠和喚醒功能(2)8255芯片8255特性(1)一個并行輸入/輸出的LSI芯片,多功能的I/O器件,可作為CPU總線與外圍的接口.(2)具有24個可編程設置的I/O口,即使3組8位的I/O口為PA口,PB口和PC口.它們又可分為兩組12位的I/O口,A組包括A口及C口(高4位,PC4~PC7),B組包括B口及C口(低4位,PC0~PC3).A組可設置為基本的I/O口,閃控(STROBE)的I/O閃控式,雙向I/O3種模式;B組只能設置為基本I/O或閃控式I/O兩種模式,而這些操作模式完全由控制寄存器的控制字決定.8255引腳功能RESET:復位輸入線，當該輸入端處于高電平時，所有內部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成輸入方式。CS:芯片選擇信號線，當這個輸入引腳為低電平時,即/CS=0時,表示芯片被選中，允許8255與CPU進行通訊;/CS=1時,8255無法與CPU做數據傳輸RD:讀信號線，當這個輸入引腳為低電平時,即/RD=0且/CS=0時,允許8255通過數據總線向CPU發送數據或狀態信息，即CPU從8255讀取信息或數據。WR:寫入信號，當這個輸入引腳為低電平時,即/WR=0且/CS=0時,允許CPU將數據或控制字寫入8255。D0～D7:三態雙向數據總線，8255與CPU數據傳送的通道，當CPU執行輸入輸出指令時，通過它實現8位數據的讀/寫操作，控制字和狀態信息也通過數據總線傳送。PA0～PA7:端口A輸入輸出線，一個8位的數據輸出鎖存器/緩沖器，一個8位的數據輸入鎖存器。PB0～PB7:端口B輸入輸出線，一個8位的I/O鎖存器，一個8位的輸入輸出緩沖器。PC0～PC7:端口C輸入輸出線，一個8位的數據輸出鎖存器/緩沖器，一個8位的數據輸入緩沖器。端口C可以通過工作方式設定而分成2個4位的端口，每個4位的端口包含一個4位的鎖存器，分別與端口A和端口B配合使用，可作為控制信號輸出或狀態信號輸入端口。'A0,A1:地址選擇線,用來選擇8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器.當A0=0,A1=0時,PA口被選擇;當A0=0,A1=1時,PB口被選擇;當A0=1,A1=0時,PC口被選擇;當A0=1.A1=1時,控制寄存器被選擇.四、軟件部分的程序流程圖，算法和使用的編程技巧；1.程序流程圖設置初值設置初值啟動定時計數器開中斷開中斷結束結束處理LED燈滅根據鍵值運行不同模式跑馬燈有鍵按下？開始結束結束處理LED燈滅根據鍵值運行不同模式跑馬燈有鍵按下？開始2.算法編譯兩個函數，分別是voiddisplay()函數和voiddelay()函數，前者是LED顯示函數，后者是延時函數。程序的開始，先定義各個參數、各口的地址以及各個位。主函數中，定義y1、y2分別為PA口PB口的相應地址，控制各個LED燈的亮滅；m為顯示函數voiddisplay()中for循環的個數，控制LED燈亮滅循環；k1、k2分別為PA口PB口地址轉移的個數，控制PA口PB口地址轉移的方式；t為延遲的參數，順、跳兩模式定義不同的k值和m值。然后定義CPU的各個狀態，使其正常工作。在順序顯示中，先進入while(1)循環，循環中兩判斷條件if(P1==0xfd)，令k1=1，實現順顯示，和if(P1==0xfb)，令k2=2實現跳顯示。根據條件進入相應模式，各有一個LED燈亮、兩個LED燈亮、四個LED燈亮、八個LED燈亮，和一個LED燈、兩個LED燈、四個LED燈間隔亮顯示函數voiddisplay()中，兩個for循環分別控制PA口PB口LED燈的循環模式，其中n為for循環的次數。先定義PA口PB口的首地址outdata1、outdata2進入循環，函數_cror_和_crol_控制他們地址不同的轉移方式，k為其中的轉移的個數。t為延遲函數的參數，控制亮滅延遲的時間。延遲函數voiddelay()中，t為延遲的參數，控制程序中所需的延遲時間。程序中各個參數之間都一一對應，根據要求相互呼應。通過控制這些參數的量值來實現硬件仿真中多種跑馬燈的運行模式。3.編程技巧設計中，我將與PA相連的LED燈順序排列，與PB相連的逆序排列，要注意兩組初始值并不相同，明確參數間的關系，多個參數組合使用，實現跑馬燈的多種運行方式。五、源程序清單，對關鍵的語句(段)要給出簡潔的注釋；#include<reg52.h>#include<intrins.h>#include<absacc.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#definePAXBYTE[0x3fff]#definePBXBYTE[0x7fff]#defineCTLXBYTE[0xffff]sbitreset=P2^5;voiddelay(uintt)//延時函數{for(;t>0;t--){ TH0=(65536-1000)/256; TL0=(65536-1000)%256; TR0=1; while(TF0==0); TF0=0;}TR0=0;}voiddisplay(uintk,uintn,uintt,uchary1,uchary2)//循環顯示函數{uinti;for(i=0;i<n;i++){PA=y1;delay(t);y1=_crol_(y1,k);//左循環}PA=0xff;for(i=0;i<n;i++){PB=y2;delay(t);y2=_cror_(y2,k);//右循環}PB=0xff;}voidmain(){uchary1,y2;uintm,k1=1,k2=1,t;EA=1;ET0=1;TMOD=0x01;reset=1;_nop_();reset=0;CTL=0x80;//寫8255控制字，設置PA,PB,為輸出口PA=0xff;PB=0xff;while(1){if(P1!=0xfd)k1=1;if(P1==0xfd)//依次顯示{t=300;switch(k1){case1:m=8;y1=0xfe;y2=0x7f;display(k1,m,t,y1,y2);break;//依次亮一盞LEDcase2:m=4;y1=0xfc;y2=0x3f;display(k1,m,t,y1,y2);break;//依次亮兩盞LEDcase4:m=2;y1=0xf0;y2=0x0f;display(k1,m,t,y1,y2);break;//依次亮四盞LEDcase8:m=1;y1=0x00;y2=0x00;display(k1,m,t,y1,y2);break;//依次亮八盞LEDdefault:break;}if(k1==8) k1=1;elsek1=k1*2;}if(P1!=0xfb)k2=2;if(P1==0xfb)//跳躍顯示{t=500;switch(k2){case2:m=4;y1=0xfe;y2=0x7f;display(k2,m,t,y1,y2);break;//隔一盞，亮一盞 case4:m=2;y1=0xfc;y2=0x3f;display(k2,m,t,y1,y2);break;//隔兩盞，亮兩盞 case8:m=1;y1=0xf0;y2=0x0f;display(k2,m,t,y1,y2);break;//隔四盞，亮四盞 default:break;}if(k2==8)k2=2;elsek2=k2*2;}}}六、仿真過程綜述；仿真開始。打開仿真開關，進入運行狀態，閉合圖中“順”開關，16個LED燈就會遵循一個LED燈亮、兩個LED燈亮、四個LED燈亮、八個LED燈亮四種模式運行，直至開關“順”斷開；斷開“順”按鍵后，按下“跳”按鍵，16個LED燈就會遵循每隔一個LED燈亮一個LED等，再每隔兩個LED燈亮兩個LED等、每隔四個LED燈亮四個LED燈多種模式運行，直至“跳”按鍵斷開。若兩鍵均按下，16個LED燈只運行當前LED燈亮模式，循環一圈后處于滅的狀態，直至斷開其中的一個按鍵。七、調試過程中的主要難點(自己遇到的)及解決思路和辦法；設計中與PA口連接的LED燈是順序依次亮，與PB口連接的LED燈是逆序依次亮，要注意PA初始狀態分別是fe、fc、f0、00，PB初始狀態分別是7f、3f、0f、00。其次PB口跳躍亮，所以k2初始值為2。八、課設結果及分析、收獲、體會和建議；通過此次為期兩周的課程設計，我加深了對單片機以及C語