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1、微机原理与接口技术课程实践报告基于8086彩灯控制器的设计学院:物理与电气工程学院专业：11级电子信息工程姓名：蒋美菊学号：111102088基于8086彩灯控制器的设计一、设计目的及功能实现设计目的：（1）巩固和加深微机原理所学知识；（2）学习掌握一般的软硬件的设计方法和查阅、运用资料的能力；（3）通过在对循环彩灯效果的设计和制作，深入了解与掌握利用可编8255A进行开关量控制的原理与方法。所实现的功能：我们以8255交通灯的一种显示效果为例，介绍彩灯控制器显示的基本原理。设有一排8个水平排列的彩灯，某种显示方式为从左到右0.5秒点亮。其控制过程如
2、下：若以“0”代表彩灯点亮，以“1”代表彩灯熄灭，则开始时刻，L1黄灯亮1.5秒后，红灯L2,L3,L4,L5间隔0.5秒依次亮，然后绿灯L6.L7.L8间隔0.5秒依次亮；循环7次。控制器将一帧8个数据送至8个彩灯的控制端，其中，最左边的一段彩灯对应的控制数据为“0”，其余的数据均为1，即11111110.当8个数据送完以后，控制器停止送数，保留这种状态（定时）1.5秒，此时黄灯被点亮，其余彩灯熄灭。随后，控制器又在极短的时间内将数据111111101送至彩灯的控制端，并定时0.5秒，这段时间，第一个红灯被点亮。由于送数据的过程很快，我们观测到的效
3、果是第一个红灯被点亮0.5秒后，第2个红灯接着被点亮，即每隔0.5秒显示一帧图样。如此下去，最后控制器将数据01111111送至8个彩灯的控制端，则L8绿灯被点亮。依次循环7次。二、系统框图彩灯控制器系统框图如下所示：彩灯8255可控制并行接口芯片8086微处理器图1系统框图三、设计原理在这次课程设计中主要用到了8255A可编程并行接口芯片可用程序来设置芯片的工作方式，通用性强，使用灵活，可为多种不同的CPU与外设之间提供并行输入/输出的通道。A8255工作原理及内部结构1、8255A内部结构8255A的内部结构如图2所示，它由4部分组成：(1)数据
4、总线缓冲器它是一个双向三态8位缓冲器,用作与系统总线连接是的缓冲部件.CPU与8255A之间所有的数据的发送与接收以及CPU向8255A发送的控制信息和8255A向CPU回送的状态信息都是通过它传送的(2)三个8位端口PA、PB、PC端口A(PA口)：有一个8位数据输入锁存器和一个8位数据输入锁存/缓冲器;端口B(PB口)：有一个8位数据输入缓冲器和一个8位数据输入/输出,锁存/缓冲存储器器;端口C(PC口)：有一个8位数据输入缓冲存储器器和一个8位数据输出锁存/缓冲器。通常PA口与PB口用作输入/输出的数据端口,PC口用作控制和状态信息端口。PC口
5、可以分为两个四位的端口,每个端口包含一个四位锁存器,可分别同PA口和PB口配合使用,用作控制信号(输出)或作为状态信号(输入)。PA7-PA0PC7-PC4PC3-PC0D7-D0/RD/WRA1A0/CSRESETA组控制数据总线缓冲器读/写控制逻辑B组控制A组A口（8位）A组C口高4位B组C口低4位B组B口（8位）PB7-PB0图2内部结构图(3)A组和B组控制电路A组：PA口和PC口的高四位(PC7~PC4);B组：PB口和PC口的低四位(PC3~PC0)。这两组控制电路一方面接收CPU发来的控制字并决定8255A的工作方式；另一方面接收来自读
6、写控制逻辑电路的读写命令，完成接口的读写操作。（4）读/写控制逻辑用来管理数据信息。控制字和状态字的传送,它接收来自CPU的地址总线的A1,A0和控制总线的信号RD.WR.RESET等,并向8255A的A,B两组发送命令.由它控制把CPU发出的控制命令字或输出的数据送到相应的端口,或把外设的状态信息或输入的数据从相应的端口送到CPU。2、8255A引脚功能8255A芯片除电源和地引脚以外，其他引脚可分为两组，引脚如图3所示：（1）8255A与外设连接引脚8255A芯片与外设连接的有24条双向、三态数据引脚，分成三组，分别对应于A，B,C三个数据端口：
7、PA7-PA0,PB7-PB0,PC7-PC0.14023933843753663573483393210311130122913281427152616251724182319222021PA3PA2PA1PA0/RD/CSGNDA1A0PC7PC6PC5PC4PC0PC1PC2PC3PB0PB1PB2PA4PA5PA6PA7/WRRETD0D1D2D3D4D5D6D7VCCPB7PB6PB5PB4PB3图3引脚图(2)8255A与CPU连接引脚D7——与CPU侧连接的八条双向数据线；WR（低电平有效）——写输入信号；RD（低电平有效）——读输入信
8、号；CS（低电平有效）——片选输入信号；A0、A1——片内寄存器选择输入信号；PA7~PA0——A口外设双向
