文档介绍：合肥学院
计算机科学与技术系
微机原理与接口技术
课程设计报告
2008~2009学年第1学期
课程
微机原理与接口技术
课程设计名称
简易计算器系统设计
学生姓名
陈友凤
学号
0604032032
专业班级
06网工(2)
指导教师
肖连军
2009 年 2 月
题义分析及解决方案
1 .题义与需求分析
计一个可以进行2位数四则运算的计数器,要求:;(十进制数);;;:
芯片的选择
硬件的连接
按键的识别,如何将键号转化为键值
如何循环显示结果
四则运算的实现
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1 ) 硬件部分
表1-1 硬件器件选择
器件名称
特点
小键盘
键盘(Keyboard)是常用的输入设备,它是由一组开关矩阵组成,结构相对复杂
LED显示器
LED显示器与LCD显示器相比,LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面,都更具优势。LED与LCD的功耗比大约为10:1,LED的最显著特点是使用寿命长,光电转换效能高,绿色环保
74LS138译码器
74LS138是3/8译码器,即对3个输入信号进行译码。得到8个输出状态。G1,G2A,G2B,为数据允许输出端,G2A,G2B低电平有效。G1高电平有效。A,B,C为译码信号输出端,Y0~Y7为译码输出端,低电平有效。
8279A芯片
8279芯片可以实现对键盘/显示器的自动扫描,以减轻CPU负担,具有显示稳定,程序简单,不会出现误动作等
结论:输入口用一片8279及小键盘实现,显示设备为LED显示器。
2 ) 软件部分
8279是可编程接口芯片,通过编程使其实现相应的功能,编程的过程实际上就是CPU向8279发送控制指令的过程。在软件设计中,显示方式采用了8个字符显示,从左输入方式,编码扫描键盘,双键锁定。由于该系统对实时性及速度要求并不十分高,所以时钟频率采用
6M Hz已足够了,故程序时钟命令字取为2AH,用以保证100kHz的内部工作频率。
由于采用10ms定时扫描查询方式,所以在下次开始扫描时,先应清空8279,清除显示RAM大约需要160μs的时间,在此期间,FIFO状态字的最高位DU=1,表示显示无效,CPU不能显示RAM写入数据,所以清除命令状态字取D1H。
CPU对8279的控制是先读回8279的状态字,查看PIFORAM中有无字符,若有将根据字符个数读出所有字符,并进行相应处理;若无,则直接返回。
CPU对8279的监视采用查询方式,对8279分配的数据口地址为8000H,状态口地址为8001H,CPU每隔10ms定时中断查询一次,所有显示采用查询段码表的方式实现,简化了程序设计过程,提高了程序质量。
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(1)8279A
1 ) 8279A在本设计中的作用:
在本设计中用8279A芯片控制键盘输入和LED显示。
2 ) 8279A的功能分析:
1、8279A主要特性
8279A芯片是一种通用的可编程序的键盘/显示接口器件,单个芯片就能完成键盘输入和LED显示控制两种功能。可与任何8位机接口。8279A芯片包括键盘输入和显示输出两个部分。若采用8279作为键盘/显示器接口,则可以实现对键盘、显示器自动扫描,8279主要是管理键盘输入和显示器输出的。
8279可编程键盘显示器接口芯片具有动态显示驱动电路简单、不占用CPU 的时间、可自动进行键盘扫描、与计算机接口方便、编程容易、,特别是实时性较高的测控系统的首选器件之一。
2、8279A的内部结构(如图2-1)
图2-1 8279A的内部结构
图中,IRQ:中断请求输出线,DB0~DB7:双向数据总路线(传送命令、数据、状态),、:读写控制输入端,RESET:复位输入端,CLK:时钟输入端,:片选,C和/D(A0):片内寄存器选址,OUTA0~A1、OUTB0~B3:8位显示输出端,:熄灭显示输出端,SL0~SL3:公用扫描输出线,RL0~RL7:键盘回馈输入线,SHIFT:TL/STB:控制/选通输入线。
另外,8279的键盘接口部分内部有一个8×8位先进先出的堆栈(FIFO),用来存放键盘输入代码,显示器接口部分内部有一个16×8位显示RAM,用来显示段数据,能为16位LED显示器(或其它显示器)提供多路扫描接口。
3、8279A的引脚信号和功能
8279可编程键盘显示器接口芯片具有动态显示驱动电路,不占用CPU 的时间、可自动进行键盘扫描、与计算机接口方便、编程容易