用定时器控制的发光二极管显示器设计.doc

微机原理课程设计
学院: 信息与通信工程学院
专业: 测控技术与仪器
题目:用定时器控制的发光二级管显示器设计
指导教师: 陈鸿
成员姓名:0905034111 李婷婷
0905034112 唐燕林
0905034114 刘宁
0905034115 孙伟哲
0905034116 冯欣哲
设计内容:
设计一块I/O卡,该卡具有一个定时器和3个8位I/O口(A、B、C口),其中A口外接8个按键,B口外接8个发光二极管,该卡插在PC机的IMB-PC扩展总线插槽上(ISA),选用8255接口芯片。(定时器:8253)
设计要求:
画出电路原理图,说明工作原理,编写一个程序,用定时器控制设计定时控制B口上的发光二极管依次亮,当A口上的不同键(1#--8#)按下后,其发光管亮灭周期不同。
主要元器件


8255引脚图
8255是可编程并行I/O接口芯片,有3个8位并行I/O口。它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。
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:
CS:芯片选择信号线,当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中,允许8255与CPU进行通讯;/CS=1时,8255无法与CPU做数据传输.
RD:读信号线,当这个输入引脚为低跳变沿时,即/RD产生一个低脉冲且/CS=0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跳变沿时,即/WR产生一个低脉冲且/CS=0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。
各通道的引脚编号如下:
A口:编号为PA0~PA7,用于8255向外设输入输出8位并行数据。
B口:编号为PB0~PB7,用于8255向外设输入输出8位并行数据。
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。
2. ISA总线

ISA引脚图
ISA总线是在早期IBM PC/XT总线基础上发展起来的,IBM PC/XT总线具有62条引线,分为A、B两面,其中包括20位地址总线、8位数据总线,4个DMA通道的联络信号和6个中断请求输入端,还有存储器读写信号、I/O读写信号、时钟信号、地址锁存信号、电源和地等众多信号。
ISA总线也称为AT总线,产生于二十世纪八十年代初,最初是为16位的AT系统设计的。当前,微型机系统中已经不再采用单一的ISA总线,但是,为了和大量的ISA适配卡兼容,所以,即使以Pentium为CPU的当前最先进的微型机系统中,也仍然通过“桥”来扩展出ISA总线。
ISA有主槽和附加槽组成,每个槽都有正反两面插脚。主槽有A1~A31、B1~B31、共62脚,这就是IBM PC/XT系统中的62芯总线槽;附加槽有C1~C18、D1~D18、共36脚。两个槽共98脚。A面和C面主要连接数据线和地址线,B面和D面则主要连接其他信号,包括+12V、+5V电源、地、中断输入线和DMA信号线等各种信号。这种设计时数据线和地址线尽量和其他信号分开,减少干扰。


8253引脚图
8253内部有三个计数器,分别成为计数器0、计数器1和计数器2,他们的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字,互相之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系,一个为时钟输入端CLK,一个为门控信号输入端GATE,另一个为输出端OUT。
8253的3个独立的计数通道,采用减1计数方式。在门控信号有效时,每输入1个计数脉冲,通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时,计数就成为定时。 8253中各通道可