1、<p><b>　　簡易計算機課程設計</b></p><p><b>　　設計目的</b></p><p>　　本次課程設計的實驗目的是通過該實驗掌握較復雜程序的設計。能夠獨立完成用程序對8255控制鍵盤和LED顯示的控制，完成計算器加減法的應用。獨立編寫程序，明白和掌握程序的原理和實現(xiàn)方式。為以后的設計提供經驗。學習和掌握計算機中常

2、用接口電路的應用和設計技術，充分認識理論知識對應用技術的指導性作用，進一步加強理論知識與應用相結合的實踐和鍛煉。通過這次設計實踐能夠進一步加深對專業(yè)知識和理論知識學習的認識和理解，使自己的設計水平和對所學的知識的應用能力以及分析問題解決問題的能力得到全面提高。</p><p>　　微機原理課程設計的意義是為了使學生加深對所學的微機原理知識的理解，培養(yǎng)學生的專業(yè)素質，提高其利用微機原理知識處理問題的能力，為今后專業(yè)

3、課程的學習、畢業(yè)設計和工作打下良好的基礎。使學生能比較扎實地掌握微機原理的基礎知識和基本理論，掌握控制系統(tǒng)及有關設備的分析、開發(fā)等基本技能，受到必要工程訓練、初步的科學研究方法訓練和實踐鍛練，增強分析問題和解決問題的能力，了解微機原理和接口技術的新發(fā)展。 </p><p><b>　　設計內容</b></p><p>　　設計一計算器，要求至少能完成2位數(shù)的加減運算。

4、獨立完成用程序對8255控制鍵盤和LED顯示的控制，完成計算器加減法的應用。</p><p><b>　　設計要求</b></p><p>　　在課程設計時，1人1題，同批次同學中選擇同一題的人數(shù)不超過3人。在教師指導下，可以相互討論，但設計報告由學生獨立完成，不得互相抄襲。教師的主導作用主要在于指明設計思路，啟發(fā)學生獨立設計的思路，解答疑難問題和按設計進度進行階段審

5、查。學生必須發(fā)揮自身學習的主動性和能動性，主動思考問題、分析問題和解決問題，而不應處處被動地依賴指導老師。同學應積極主動的提出問題、解決問題、討論問題，互相幫助和啟發(fā)。</p><p>　　學生在設計中可以引用所需的參考資料，避免重復工作，加快設計進程，但必須和題目的要求相符合，保證設計的正確。指導教師要引導學生學會掌握和使用各種已有的技術資料，不能盲目地、機械地抄襲資料，必須具體分析，使設計質量和設計能力都獲得

6、提高。學生要在老師的指導下制定好自己各環(huán)節(jié)的詳細設計進程計劃，按給定的時間計劃保質保量的完成個階段的設計任務。設計中可邊設計，邊修改，軟件設計與硬件設計可交替進行，問題答疑與調試和方案修改相結合，提高設計的效率，保證按時完成設計工作并交出合格的設計報告。</p><p>　　四、設計原理與硬件電路</p><p>　　設計的思路是：首先利用程序不斷掃描鍵盤是不是有輸入，如果沒有就一直掃描，

7、如果有就停止掃描，完成輸入，利用匯編的程序核對輸入鍵的數(shù)值，通過調用子程序完成數(shù)據(jù)的儲存或者是加減的運算。運算完成后將運算的結果儲存并顯示到LED顯示器上。</p><p><b>　　各部分硬件功能：</b></p><p>　　可編程并行通信接口芯片8255A</p><p><b>　　8255A內部結構</b>&l

8、t;/p><p>　　1. 并行輸入/輸出端口A，B，C</p><p>　　8255A內部包括三個8位的輸入輸出端口，分別是端口A、端口B、端口C，相應信號線是PA7～PA0、PB7～PB0、PC7～PC0。端口都是8位，都可以作為輸入或輸出。通常將端口A和端口B定義為輸入/輸出的數(shù)據(jù)端口，而端口C則既可以作數(shù)據(jù)端口，又可以作為端口A和端口B的狀態(tài)和控制信息的傳送端口。</p>

9、<p>　　2.A組和B組控制部件</p><p>　　端口A和端口C的高4位（PC7～PC4）構成A組；由A組控制部件實現(xiàn)控制功能。 端口B和端口C的低4位（PC3～PC0）構成B組；由B組控制部件實現(xiàn)控制功能。 A組和B組利用各自的控制單元來接收讀寫控制部件的命令和CPU通過數(shù)據(jù)總線（D0～D7）送來的控制字，并根據(jù)他們來定義各個端口的操作方式。</p><p>　　3.

10、 數(shù)據(jù)總線緩沖存儲器</p><p>　　三態(tài)雙向8位緩沖器，是8255A與8086CPU之間的數(shù)據(jù)接口。與I/O操作有關的數(shù)據(jù)、控制字和狀態(tài)信息都是通過該緩沖器進行傳送。</p><p>　　4. 讀/寫控制部件</p><p>　　8255A完成讀/寫控制功能的部件。能接收CPU的控制命令，并根據(jù)控制命令向各個功能部件發(fā)出操作指令。</p><

11、;p>　　CS 片選信號：由CPU輸入，有效時表示該8255A被選中。 RD, WR 讀、寫控制信號：由CPU輸入。RD有效表示CPU讀8255A，WR有效表示CPU寫8255A。RESET 復位信號：由CPU輸入。RESET信號有效，清除8255A中所有控制字寄存器內容，并將各個端口置成輸入方式。</p><p>　　定義工作方式控制字：</p><p>　　工作方式0：8255A

12、中各端口的基本輸入/輸出方式。</p><p><b>　　鍵盤輸入模塊</b></p><p>　　鍵盤是常用信息輸入元件，其實鍵盤也是由一個個按鈕組成，如果是獨立按鈕的話必須要需要一個I/O口對它進行檢測，而鍵盤往往這需要鍵盤按鈕數(shù)一半的I/O口數(shù)對它進行檢測，也許對一個比較簡單的系統(tǒng)I/O口數(shù)一般不是問題，但對于一個大型、復雜的系統(tǒng)來說I/O資源就顯得非常珍貴了

13、，盡量減少I/O使用是非常利于降低成本，另外一方面鍵盤比用獨立按鍵要美觀，這也是鍵盤能夠長期得到人們青睞的原因，可是硬件上的節(jié)省必然導致軟件上編程的復雜，那就來看看鍵盤到底使軟件編程有多復雜?</p><p>　　下圖是一個3*3鍵盤的結構圖，因為3*4鍵盤有7個管腳，于是將鍵盤接8255A的PC口，至于為什么選擇PC是有原因的，進行鍵盤掃描一般要求有一部分的I/O口的工作方式是輸入，另一部分I/O是輸出，具體到

14、3*3鍵盤則要求3個I/O口輸入，另外3個輸出，這一點PC口剛好符合，而PA、PB口要么全部輸入或輸出，所以只能是PC口接鍵盤。</p><p>　　硬件電路如下圖所示：</p><p><b>　　五、設計流程圖</b></p><p><b>　　六、程序代碼</b></p><p>　　編程也

15、可以主要分為三部分；鍵盤掃描、數(shù)據(jù)處理、數(shù)碼管顯示，另外還有譯碼電路，8255各口的地址所使用的是200H-207H。8255A采用的是方式0，A組輸入，B組輸出。</p><p>　　code segment</p><p>　　assume cs:code,ds:code</p><p>　　start:jmp start1</p><p&

16、gt;　　buffdb 1,2,3,4,5,6</p><p>　　tablekdw3e07h,3e0bh,3d0bh,3b0bh,3e0dh,3d0dh,3b0dh,3e0eh,3d0eh,3b0eh ;0~9鍵盤值</p><p>　　dw 370eh,370dh,370bh,3707h,3b07h,3d07h,2f07h,2f0bh,2f0dh,2f0eh,1f07h,1f

17、0bh,1f0dh；其他鍵值</p><p>　　table db 3fh,6,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,7,7fh,6fh,46h,40h,48h,00；0~9的字型碼</p><p><b>　　xdw 0</b></p><p><b>　　ydw 0</b></p><p

18、><b>　　fdb 0</b></p><p><b>　　ndb 0</b></p><p><b>　　cdb 0</b></p><p><b>　　addfdb 0</b></p><p><b>　　subfdb

19、 0</b></p><p>　　start1:mov ax,cs </p><p><b>　　mov ds,ax</b></p><p>　　call clear</p><p>　　again:mov dx,203h</p><p>　　mov al,10001001b&l

20、t;/p><p>　　out dx,al；8255A初始化</p><p>　　call led；調用子程序</p><p><b>　　call key</b></p><p><b>　　cmp f,1</b></p><p>　　jne again</p>

21、<p>　　cmp bl,9；對比數(shù)字鍵盤</p><p>　　jle d_proce</p><p><b>　　cmp bl,10</b></p><p>　　je to_add；轉到加法</p><p><b>　　cmp bl,11</b></p><p&g

22、t;　　je to_sub；轉到減法</p><p><b>　　cmp bl,12</b></p><p>　　jmp again；返回</p><p>　　clear1:call clear</p><p>　　call clbuf</p><p>　　jmp again</p&g

23、t;<p>　　d_proce:cmp n,1</p><p><b>　　je d_p_y</b></p><p><b>　　mov cl,4</b></p><p><b>　　shl x,cl</b></p><p><b>　　mov bh,

24、0</b></p><p><b>　　add x,bx</b></p><p>　　call bshift</p><p>　　mov buff+5,bl</p><p><b>　　jmp again</b></p><p>　　d_p_y:mov cl,

25、4</p><p><b>　　shl y,cl</b></p><p><b>　　mov bh,0</b></p><p><b>　　add y,bx</b></p><p>　　call bshift</p><p>　　mov buff+5,b

26、l</p><p><b>　　jmp again</b></p><p>　　to_add: call bshift；加法程序</p><p>　　mov buff+5,bl</p><p><b>　　mov f,0</b></p><p><b>　　mov

27、 n,1</b></p><p>　　movaddf,1</p><p><b>　　jmp again</b></p><p>　　to_sub: call bshift；減法程序</p><p>　　mov buff+5,bl</p><p><b>　　mov f,

28、0</b></p><p><b>　　mov n,1</b></p><p>　　mov subf,1</p><p><b>　　jmp again</b></p><p>　　to_s:mov bx,y；</p><p><b>　　sub a

29、l,bl</b></p><p><b>　　das</b></p><p><b>　　mov bl,al</b></p><p><b>　　mov al,ah</b></p><p><b>　　sbb al,bh</b></p&g

30、t;<p><b>　　das</b></p><p><b>　　mov bh,al</b></p><p><b>　　mov x,0</b></p><p><b>　　mov y,0</b></p><p>　　mov subf,0&

31、lt;/p><p>　　call store</p><p><b>　　jmp again</b></p><p>　　keyproc；鍵盤的掃描程序</p><p>　　mov dx,203h</p><p>　　mov al,10001001b</p><p>　　

32、out dx,al；初始化8255，寫控制字</p><p><b>　　mov f,0</b></p><p>　　mov dx,201h</p><p><b>　　mov al,0</b></p><p>　　out dx,al；初始化8255</p><p>　　mo

33、v dx,202h</p><p>　　in al,dx；初始化8255</p><p>　　and al,0fh</p><p>　　cmp al,0fh</p><p><b>　　je k_exit</b></p><p>　　mov cx,3000</p><p>

34、　　loop $;10ms</p><p><b>　　in al,dx</b></p><p>　　and al,0fh</p><p><b>　　push ax</b></p><p>　　mov dx,203h</p><p>　　mov al,1000001

35、0b;b_in,c_out</p><p><b>　　out dx,al</b></p><p><b>　　pop ax</b></p><p><b>　　mov bl,al</b></p><p>　　mov dx,202h</p><p>&

36、lt;b>　　out dx,al</b></p><p>　　mov dx,201h</p><p><b>　　in al,dx</b></p><p>　　and al,3fh</p><p>　　mov bh,al</p><p>　　lea si,tablek</

37、p><p><b>　　mov cx,23</b></p><p><b>　　mov ah,0</b></p><p>　　nk:cmp bx,[si]</p><p><b>　　je found</b></p><p><b>　　inc

38、 ah</b></p><p><b>　　add si,2</b></p><p><b>　　loop nk</b></p><p>　　found:mov al,0；不斷掃描，等待輸入</p><p>　　mov dx,202h</p><p><b

39、>　　out dx,al</b></p><p>　　mov dx,201h</p><p><b>　　in al,dx</b></p><p>　　and al,3fh</p><p>　　cmp al,3fh</p><p><b>　　jne found<

40、/b></p><p>　　mov cx,3000</p><p><b>　　loop $</b></p><p><b>　　mov f,1</b></p><p>　　mov bl,ah ;鍵值</p><p>　　k_exit:ret</p>

41、;<p><b>　　keyendp</b></p><p>　　storeproc；儲存程序</p><p>　　mov word ptr buff,1414h ;不顯示，存儲</p><p>　　lea si,buff</p><p><b>　　mov ch,4</b&g

42、t;</p><p>　　s_re1:mov cl,4；儲存的方式</p><p>　　rol bx,cl；循環(huán)左移4位</p><p><b>　　mov al,bl</b></p><p>　　and al,0fh</p><p>　　mov [si+2],al</p><

43、;p><b>　　inc si</b></p><p><b>　　dec ch</b></p><p>　　jnz s_re1 </p><p>　　call clear</p><p><b>　　ret</b></p><p>　　store

44、endp</p><p><b>　　codeends</b></p><p><b>　　end start</b></p><p><b>　　七、設計總結體會</b></p><p>　　本次課程設計師自由選擇設計課題的，我選擇了簡易加減法計算器的題目，看起來不是

45、很難，但是真正做起來才發(fā)現(xiàn)其困難之處。</p><p>　　本次的課程設計是一個相對而言比較難的設計，因為這次設計不僅僅是課本上知識的整合，而且還有很多是課外的擴展。這次課程設計可以說是一個挑戰(zhàn)。我們做的題目是簡易計算器的設計。才開始思路很清晰?；蛟S是因為我們司空見慣了這種小機器，可是等做起來發(fā)現(xiàn)真的好難。首先8255A的初始化和8086的接線也是十分簡單，但是等到編成的時候發(fā)現(xiàn)有很多不懂得地方，覺得很容易的算法

46、在編程中很難實現(xiàn)。于是我開始查看課本和有關的資料，知道了一些編程常用的方法。受益匪淺。而后我用心編寫這程序。經過自己的努力和同學的幫助終于完成了相應的要求。</p><p>　　本次課程設計,不僅使我加深了對接口程序設計的認識,對接口各部件的工作原理也有了進一步的了解,也增強了分析故障的能力，更重要的是培養(yǎng)了我們面對問題、解決問題的能力。從理論知識上我對8086和8255的作用、功能以及初始化更加熟悉，并且有了客

47、觀上的理解。對鍵盤的使用和數(shù)碼管顯示問題也完全弄懂了。這次課程設計還是比較成功的。</p><p>　　當然我還有很多不足之處，比如知識掌握的不夠全面，研究的深度不夠，有問題畏畏縮縮不敢問，程序編寫不會查漏補缺。課后沒有及時解決課上的問題留到第二天上課程設計在想辦法，這說明我的惰性也很強。這些都是我需要去改進的地方。我會在以后的學習中多加注意。</p><p>　　最后感謝老師的辛苦指導，

48、使我的設計能過成功實現(xiàn)，使我完成了這次課程設計。另外感謝網絡給予我便利，讓我找到有些相關資料幫我解決了一些問題。同時也感謝與我一起學習、探討，一起研究、查找資料的唐云虹同學。</p><p><b>　　八、參考文獻 </b></p><p>　　CNDS教育資源網站</p><p>　　河南理工大學門戶網站</p><p&