硬件课程设计总报告

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1、计算机科学与技术学院硬件课程设计报告（总报告）名：学号：08083434专业：计算机科学与技术班级：计算机08—4班设计题目：竞赛抢答器成员：张鑫李猛指导教"帀：王凯职称:副教授2010年10月徐州在各种各样的活动比赛屮，很多情况下要判断出第一抢答者，于是为减少人为的主管和不确定因素，为了准确，公平，直观的判断第一抢答者，通常要设置一台抢答器，通过数字显示，灯光及音响等多种手段提示出第一抢答者。同时，还可以设置计时、主持人开关键等。在学习过微机原理与接口技术之后，进行抢答器系统的实际分析与设计，有助于深化汇编语言程序设计的理解。本实例设计了最简单的一个抢答器系

2、统，只考虑两路选手的最简单理想情况。通过利用8253定时器,8255输入输岀接口，8279键盘输入、显示控制等器件实现抢答器系统的设计工作。关键词：二路抢答器；8253定时器；8255输入输出接口；8279键盘输入及显示控制；目录设计简介21设计任务与要求41.1实验目的41.2设计任务与具体的要求41.3设计所需器件42总体方案52.1抢答器工作原理52.2抢答器四大模块52.3抢答器总体方框图53硬件设计63.18253器件的应用63.28255器件的应用83.38279器件的应用104•软件模块流程图145•程序清单156.结论197•参考文献19设计简

3、介1•硬件课程设计步骤及要求各阶段时间安排：1.选题及需求分析阶段(1〜8)2.概要设计阶段(9~16)3.测试总结阶段(37~40)4.详细设计阶段(17~36)5.撰写报告阶段(41~48)2.设计题目：竞赛抢答器3.设计背景：在很多活动比赛中都要进行抢答，以确定比赛时的先后顺序。要判断出第一抢答者并不是很容易，难免会因为几位选手几乎同时抢答而不能判断孰先孰后。为了准确，公平，直观的判断第一抢答者，通常要设置一台抢答器，通过数字显示，灯光及音响等多种手段提示出第一抢答者。4.而临的问题：4.18279芯片以前从没有接触过，对它的使用不了解。键盘及显示控制功

4、能等操作也不是很清楚，因此在开始设计抢答器系统之前需要自己动手寻找相关资料。4.2将几块芯片模块组成系统，需要组员之间的默契配合与整个系统架构的严谨设计。5.解决方案：5.1通过在网上的搜索，找到了一些关于8279芯片的知识，对于8279芯片的基本操作能够实现。5.2设计与分析系统时，采用模块化的设计理念，将各个模块分开设计。最后再组合成系统。6.设计思想：使用器8253计时功能、8255输入输出接口、8279键盘扫描及数码管显示控制功能，再加上LED灯、实验箱上提供2MHz的脉冲源以及+5V的电源来实现整个系统的设计。8253：抢答计时，每计时一秒输岀一个脉

5、冲，CPU读入脉冲信号。8255：接收CPU发出的信号脉冲，输出信号控制LED灯的点亮熄灭。8279：扫描键盘输入，锁存被按下的键的键值。判断先后顺序后，通知CPU向LED灯发出脉冲信号。其数码管同时显示倒计时。7•程序框架图1设计任务及要求1.1实验目的1、复习8255及8253芯片的工作原理。2、学会设计小规模逻辑电路图。3、增强分析、解决问题的能力1.2设计任务和具体要求1.禮答器同时供2名选手或2个代表队比赛，分别用2个按按键T，和'2,表zjO2.设置一个系统清除和抢答控制开关'(T,该开关由主持人控制。3.抢答器具有锁存与显示功能。即选手按动按钮

6、，锁存相应的编号，并在LED数码管上显示计时时间。选手抢答实行优先锁存，优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清除为止。4.抢答器具有定时抢答功能。当主持人启动〃开始〃键后，定时器进行减计时。5.参赛选手在设定的时间内进行抢答，抢答有效。显示器上显示时间，计时结束为止止。6.如果定吋吋间已到，无人抢答，本次抢答无效，系统禁止抢答，定时显示器上显示计吋为0o.1.3设计所需器件8253芯片、8255芯片、8279芯片以及试验箱上提供的LED灯、2M的时钟脉冲信号、及接线等。2设计总体方案2.1抢答器工作原理a、接通电源后，主持人未按下开始键之前，抢答器处于禁止

7、状态，编号显示器灭灯;b、主持人将开关置"开始〃状态，宣布〃开始〃，抢答器工作。c、定时器倒计时，并把计时时间显示在数码管上。d、选手在定吋吋间内抢答吋，抢答器完成：优先判断、键值锁存、编号显示。c、当一轮抢答Z后，定时器停止、禁止二次抢答，显示器不再显示时间。f、如果再次抢答必须由主持人再次〃开始〃状态开关。2.2抢答器四大模块模块一：键盘扫描及锁存判断优先级模块。此模块主要有8279芯片来完成，8279芯片工作在N键循回方式下，把扫描到的按键按先后顺序存入FIFORAM,然后读取FIFO,将第一个按下的键的键值读入CPU.模块二：计时模块。此模块主要有82

8、53芯片来完成计时功能,每计时一秒,8