微机设计报告.doc

成绩 齐鲁理工学院 课程设计说明书（论文） 题 目 简易计算器的设计 课 程 名 称 微机原理与接口技术 二 级 学 院 机电工程学院 专 业 通信工程 班 级 2014级 学 生 姓 名 周辉 学 号 201410537118 设 计 地 点 D308 指 导 教 师 臧红岩 设计起止时间： 2016年 6月 13日至 2016年 6月 24日 目录 简易计算器的设计 一、设计任务与要求 1.设计一个可以进行十进制四则运算的计算器。 2.按键输入数和加减运算符号。 3.用LED数码管现实运算过程和结果。 4.具有清零和复位功能。 5.具有连续运算功能。 二、设计思路 1.将整个程序划分为键盘扫描部分、显示部分、运算部分。首先利用程序不断扫描键盘是不是有输入，如果没有就一直扫描，如果有就停止扫描，完成输入，利用汇编的程序核对输入键的数值，通过调用子程序实现运算。运算完成后将运算的结果存储并显示到LED显示器上。 2.流程大致如下；开始，然后是系统的初始化，进行键盘扫描，对扫描的键值进行判断（分为数字键和功能键），若为数字键，则执行数字键处理程序，即显示数字并将数值存储；若为功能键，则先判断是否为清屏，如果为清屏，则执行清屏子程序，如果是加减运算键则调用相应程序运算，如果是等号键，则先判断上个符号位，调用相应的运算子程序进行运算，如此就可以得到需要的结果。 3.用8086CPU做为主控制器，控制信号的读写、可屏蔽中断请求、中断响应、系统复位等等。8255A作为并行接口电路控制键盘的扫描及数码管的显示，还使用了74HC373、74HC138译码器。 三、硬件电路设计 1． 键盘输入以及LED数码管通过8255A接口与系统总线连接，键盘的16个按键组成4*4的矩阵，其中4根矩阵线作为8255A的输出线与PC3-PC0连接，4根矩阵线作为8255A的输入线与PC7-PC4连接。键盘采用逐次扫描原理，16个按键中0-9为数字键，+、-、*、/、=作为加、减、乘、除、等号功能键，C为清零键。LED灯通过与8255A的PA口和PB口连接，用于显示输入的数和结果的显示。 2．并行输入、输出端口A、B、C。8255A内部包括三个8位的输入输出端口，分别是端口A、端口B、端口C，相应信号线是PA7-PA0、PB7-PB0、PC7-PC0。端口都是8位，都可以作为输入或输出。通常将端口A和端口B定义为输入、输出的数据端口。二端口C则既可以作为数据端口，又可以作为端口A和端口B控制部件 3． 数据总线缓冲器。三态双向8位缓冲器，是8255A与8086CPU之间的数据接口。与I\O操作有关的数据、控制字和状态信息都是通过该缓冲器完成的。 4.读、写控制部件。8255A完成读、写控制功能的部件。能接受CPU的控制命令，并根据控制命令向各个功能部件发出操作指令。CS片选信号：由CPU输入，有效时表示该8255A被选中。RD\WR读写控制信号：由CPU输入。RD有效表示CPU读8255A，WR有效表示CPU写8255A。RESET复位信号：由CPU输入。RESET信号有效，清除8255A中所有控制字寄存器内容，并将各个端口制成输入方式。 定义工作方式控制字： 工作方式0:8255A中各端口的基本输入、输出方式。 图3.1（8255A与键盘显示器的连接） 2.芯片的介绍 （1）8086CPU 8086通过数据总线、地址总线、控制总线完成对8253和8255的读写工作，与接口部件实现数据传送，让接口部件实现预计的功能.，8086CPU的40条引脚信号可按功能分可分为四类，它们是：地址总线，数据总线，控制总线，其它(时钟与电源)。 最小模式下一些引脚功能(MN/MX接＋5V)： AD15～AD0，地址/数据总线 A19/S6～A16/S3，地址/状态总线 RD，读信号 WR，写信号 M/IO，存储器/输入输出控制信号 ALE，地址锁存允许信号 READY(Ready)，准备就绪信号 INTR，可屏蔽中断请求信号 INTA，中断响应信号 NMI，非屏蔽中断请求信号