课程设计夜班防睡控制和记录器报告.doc

《微机接口技术课程设计》报告 设计题目：夜班防睡控制和记录器 目录 目录 2 前 言 3 一．系统概述 4 （1）系统设计思想 4 （2）可行性论证 7 二. 单元电路设计与分析 8 （1） 8255引脚功能 8 （2） 8254 可编程计数／定时器 9 三、软件编程与调试 11 四、结束语 11 附 录 13 附录1 元器件明细表 13 附录2 电路原理图 13 附录3 源程序清单 14 参考文献 20 夜班防睡控制和记录器 前 言 此实验要求设计一个夜班防睡控制和记录器，每10min用较柔和的声音提醒一次值班者，值班者按某一键后复位，计时重新开始若计到11min时无人按复位键，则以较急促的声音报警，黄灯闪烁当到60min时红灯闪烁，并尖锐的声音持续报警记录下这个时刻，以便管理者查看。显示格式：时、分、秒。 主程序流程图如下： 判断模块： （2）可行性论证 硬件可行性 通过向8254定时器/计数器芯片的计数器0送计数初值，即确定了1秒。 通过8255的C端口来控制程序的启动和复位操作。 软件可行性 对于8254芯片，先将控制字写入控制端口，然后通过计时器0确定1秒；通过定时器2产生响铃脉冲。对于8255，先写控制字，然后通过编程实现计数、判断等即可。 操作可行性 实验程序在PC机理的Tdpit软件里运行，控制唐都实验箱里的硬件设备。 二. 单元电路设计与分析 （1） 8255引脚功能 RESET:复位输入线，当该输入端外于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。CS:片选信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯。RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许CPU将数据或控制字写入8255。D0～D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。PA0～PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入锁存器。PB0～PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器， 一个8位的输入输出缓冲器。PC0～PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器， 一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口， 每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口A1、A0:端口地址总线，8255中有端口A、B、C和一个内部控制字寄存器，共4个端口，由A0、A1输入地址信号来寻址。 图 1. 8255的控制字格式 （2） 8254 可编程计数／定时器 芯片完成对外部脉冲信号的各种处理。8254芯片内部具有三个独立的16位计数器，它可用程序设置成多种工作方式，按十进制计数或二进制计数，最高计数速率可达10MHz。 8254的全部功能是由CPU编程设定的。CPU通过输出指令给8254装入控制字，从而设定其功能。8254控制字格式如下： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 C1 C0 L1 L0 2 1 0 CD 各位的功能见表1～表4： 表1 SC1、SC0 － 计数器选择 SC1 SC0 选择计数器 0 0 选择0# 0 1 选择1# 1 0 选择2# 1 1 使用方法参见8254使用说明 表2 RL1、RL0－CPU读／写操作 RL1 RL0 操作类型 0 0 计数器封锁操作 0 1 读／写计数器低8位 1 0 读／写计数器高8位 1 1 先读／写低8位，后读／写高8位 表3 BCD－计数方式选择 BCD 数 码 形 式 0 十六位二进制计数 1 四位十进制 ( BCD ) 码计数 表4 M2、M1、M0 －工作方式选择 M2 M1 M0 计 数 工 作 方 式 0 0 0 方 式 0 0 0 1 方 式 1 X 1 0 方 式 2 X 1 1 方 式 3 1 0 0 方 式 4 1 0