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微机原理与接口技术 课程设计报告
题目 竞赛抢答器
系 别 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 设计时间 2016
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目 录
第一章 关于抢答器的概述及设计要求 ....................................................................................... 1.1数字抢答器的简介 ..................................................................................................................... 1.2课程设计要求 ............................................................................................................................. 1.3实现功能 ..................................................................................................................................... 第二章 总体设计 ........................................................................................................................... 2.1功能需求分析 ............................................................................................................................. 2.2可行性分析 ................................................................................................................................. 2.3硬件总体设计 ............................................................................................................................. 2.3.1硬件器材 .................................................................................................................................. 2.3.2内存单元地址 .......................................................................................................................... 2.4软件流程图 ................................................................................................................................. 第三章 硬件设计 ........................................................................................................................... 3.1所选芯片介绍 ............................................................................................................................. 3.1.1可编程并行接口接口芯片8255A .......................................................................................... 3.1.2可编程定时器／计数器8253 ................................................................................................. 3.2系统所选用各芯片的连接 ......................................................................................................... 3.2.1各芯片与CPU的连接 ............................................................................................................ 3.2.2各芯片之间的连接和与外设的连接 ...................................................................................... 第四章 软件设计 ........................................................................................................................... 4.1程序流程 ..................................................................................................................................... 4.2子程序清单 ................................................................................................................................. 4..2.1 芯片8255初始化： .............................................................................................................. 4..2.2芯片8253初始化： ............................................................................................................... 4..2.3获取选手号码子程序： ......................................................................................................... 4.2.4数码管显示子程序： .............................................................................................................. 4.2.5扬声器鸣叫时间： .................................................................................................................. 第五章 结果分析 ............................................................................................................................. 结束语 ............................................................................................................................................... 附录 ................................................................................................................................................... 参考文献 ........................................................................................................................................... 主程序清单 .......................................................................................................................................
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第一章 关于抢答器的概述及设计要求
1.1数字抢答器的简介
抢答器是在竞赛、文体娱乐活动（抢答活动）中，能准确、公正、直观地判断出抢答 者的机器。通过抢答者的指示灯显示、数码显示和警示显示等手段指示出第一抢答者。随着科学技术的不断发展，促使人们学科学，学技术，学知识的手段多种多样，抢答器作为一种强大工具，已经广泛应用于各种知识能力竞赛场合，例如选拔人才、评选优胜及各种智力竞赛等。
目前知识竞赛之类的活动愈加频繁，凡是有知识竞赛类的活动那么也就必然离不开抢答器。针对主持人提出的问题，各组一般要进行必答和抢答，对于抢答，要判定哪组先按键，为了公正，这就要有一种逻辑电路抢答器作为裁判员。这种数字抢答器杜绝了人为因素的影响，实现了抢答公平公正的原则。所以操作简单、经济实用的小型数字抢答器将流行于各类竞赛中，成为小规模知识竞赛的首选。
1.2课程设计要求
内容：用微机原理实验箱，在外接8个按键的抢按下，让8段LED数码管显示抢答者编号，并使喇叭响一下。 具体要求：
（1） 通过实验箱上8255芯片接收来自实验箱按键的信息，将该信息送入8088CPU，由
CPU判断是哪个按键按下；
（2） 8088CPU将判断出的按键信息转换为8段显示码，并通过8255芯片发送到8段显
示模块显示；
（3） 在显示按键信息的同时通过实验箱上8253芯片产生一定频率的方波信号发送到音
频功放模块，发出声音；
（4） 提高要求： 能对几乎同时发生的按键进行判别，找到先按的键。 1.3实现功能
当没有选手按下按键时，LED数码管显示“-”符号，表示此时可以进行抢答，当
抢答开始，选手按下8路抢答器中的任何一路开关时，8段LED数码管上显示最先按开关的选手的号码，同时蜂鸣器鸣叫一段时间以示已经有人抢答成功。
当一位选手抢答成功时，数码管上显示这位选手的号码，此时其他选手再按下按键
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不会产生任何作用，系统进入锁死状态，当抢答成功的选手退下按键时，LED数码管显示“-”符号，表示系统已经初始化，可以进行下一轮抢答。
第二章
总体设计
2.1功能需求分析
系统必须准确判断抢答者的信息，根据按键信息判断被按下的按键的序号，在LED数码管上显示相应的数字反映抢答信息，同时蜂鸣器响一声以示有选手抢答成功。
2.2可行性分析
将8个抢答器按键连接到8255芯片的PA0~PA7，当8组均未按下抢答按钮时，送入到并行接口的8位抢答状态都是0，当检测到按键发生变化时，即微机采样到这8位数据不为0时，微机通过该并行输入口循环对8路抢答信号进行采样。
当采样到哪一组的抢答信号已经发出，则记录下该组的组号，从PB口输出组号所对应的LED数码管段码，同时PC7端口连接至定时器的门控信号端口，使定时器工作，输出端连接到蜂鸣器，蜂鸣器鸣叫一段时间后关闭，若系统检测到按键信息全为0时，表明选手已经把按键退下，则系统重新开始检测按键状态，进入下一个抢答环节。
2.3硬件总体设计 2.3.1硬件器材
所需器件：可编程并行接口芯片8255、可编程定时器／计数器8253，扬声器，一个LED显示器，8个按键。
2.3.2内存单元地址
①可编程并行接口接口芯片8255A的端口地址为0ff28H、0ff29H、0ff2AH、0ff2BH。
②可编程定时器／计数器8253的端口地址为0040H、0041H、0042H、0043H。
2.4软件流程图
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开始 8255初始化 8253初始化 显示“-”符号 从8255A口读取按键状态 Y 无按键按下 N 按键1按下 N 按键2按下 N 按键3按下 N 按键4按下 N 按键5按下 N 按键6按下 N 按键7按下 N 按键8按下 Y LED显示8 LED显示7 Y LED显示6 Y LED显示5 Y LED显示4 Y LED显示3 Y LED显示2 Y LED显示1 Y 蜂鸣器响一声 检测PA口是否全为0 Y 图1 系统软件流程图 N 按键全为0
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