常熟理工学院课程设计报告
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。
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2 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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3 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 ①8255A内部结构
8255A芯片是一个采用NMOS工艺制造的40引脚双列直插式（DIP）封装组件。8255A有3个8位数据端口，即A口、B口及C口，它们都可以分别作为输入口或输出口使用；A组控制与B组控制；读／写控制逻辑；数据总路线缓冲器。 ②8255A主要的外部引脚
图2 8255A引脚图
PA7~PA0：A口的8条I／O线。8条线只能同时作为输入或输出，不能分开使用，可设置成双向口，也只有A口允许这样做。
PB7~PB0：B口的8条I／O线。不可以设置成双向口，其它和A口一样。
PC7~PC0：C口的8条I／O线。不可以设置成双向口，但它可以分拆为两组即高4位和低4位，这两组可以任意设置为输入或输出。除了作为独立的I／O线外，C口还经常为A口、B口服务，配合A口、B口作联络线使用。
A1、A0：端口地址选择信号。用于选择8255A的3个数据端口和一个控制口。当A1A0=00时，选择端口A；为01时，选择端口B；为10，选择端口C；为11时，选择控制口。
③8255A工作方式
方式0：基本的输入／输出方式。A口、B口、C口都可以工作在些方式下。
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④8255A方式控制字格式
表1 8255方式控制字
D7 1 D6、D5 A口 00 方式0 D4 A口 0 输出 1 输入 D3 C口高4位 0 输出 1 输入 D2 B口 0方式0 1方式1 D1 B口 0 输出 1 输入 D0 C口低4位 0 输出 1 输入 01 方式1 1x 方式2
3.1.2可编程定时器／计数器8253
①8253的内部结构
8253采用NMOS工艺制成，有24个引脚，所有输入、输出端均TTL电平兼容，单一电源（Vcc=+5V）供电，最高计数速率为2.6MHz。它包括3个计数器（即计数器0、1、2）、数据总路线缓冲器、读／写逻辑以及控制寄存器等4个部分。 ②8253的外部引脚
图3 8253引脚图
A1、A0：地址输入线，用来址8253内部的4个端口，即3个计数器和1个控制字寄存器与CPU系统地址线相连。
CLK0、CLK1、CLK2：时钟脉冲输入端，用于输入定时脉冲或计数脉冲信号。CLK可以是系统的时钟脉冲，也可以由系统时钟分频或者其他脉冲源提供。当用于定时时，这个脉冲必须是均匀的、连续的、周期精确的，而用于计数时，这个脉冲可以是不均匀的、断续的、周期不定的。
GATE0、GATE1、GATE3：门控输入端，用于外部控制计数器的启动计数和停止计数的操作。两个或两个以上计数器连用时，可用此信号同步，也可用于与外部某信号的同步。
OUT0、OUT1、OUT2：计数输出，当计数器从初值开始完成计数操作进，OUT引脚
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