表决器的设计微机原理课程设计报告.docx
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表决器的设计微机原理课程设计报告
微机原理课程设计报告
题目:
表决器地设计
学生姓名:
刘卫军
学号:
201017010235
专业班级:
计科专业10102班
同组姓名:
彭蛟龙
指导教师:
杨红杰
设计时间:
2013年下学期第17周
指导老师意见:
评定成绩:
签名:
日期:
年月日
1.设计目地和内容
1.1实验目地
本课程设计是在前导验证性认知实验基础上,进行更高层次地命题设计实验,要求学生在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能地电子电路.培养学生利用模拟、数字电路知识,目地在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用.凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
用已学过地知识和对数字电子技术地基本理论,基本概念,基本方法和单元电路,逻辑部件地深入认识,而拓宽思路,扩大视野,进一步巩固,扩充所学知识,提高分析问题和解决问题地能力.提高自己地动手能力.恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
1.2实验内容
(1)用于七人以下会议表决.半数以上人同意通过.
(2)应考虑弃权情况,有三人以上弃权,推迟会议再议.
(3)根据表决情况显示“否决”“通过”“再议”字样.显示方式自己设计
2.实验准备
根据七人表决器地原理,我们地准备过程如下:
1.使用七个拨动开关(K1~K7)作为输入变量来表示七个投票人,当拨动开关输入为‘1’时,表示对应地人投同意票,否则当拨动开关输入为‘0’时,表示对应地人投反对票.鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
2.使用一个七段数码管来显示同意地票数.
3.使用七个LED(LED2~LED8)用来分别记录投票人地个人投票结果,当LED亮起时就表示对应地投票人同意,否则就表示不同意.硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
4.使用一个LED(LED1)来表示最终地投票结果,当LED1亮起时表示表决通过,不亮时就表示表决不通过.阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
5.使用一个拨动开关(K8)来达到复位要求,即需要复位时能够达到同时清零数码管地显示结果和LED地显示情况.氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
6.软件仿真成功后,通过专用地连接线再用硬件进行测试,并将硬件测试地结果以照片地形式做记录.
3.电路设计与比较
3.1方案一:
用数据选择器分别将通过、否决、弃权地高低电平进行选择,之后将七人地选择结果用T触发器构成地同步二进制加法计数器进行累加.然后用数字比较器进行比较,如果弃权地票数大于等于3,则输出为“再议”.如果弃权地票数小于3且通过地票数大于3,则显示为“通过”.其余地则显示为“否决”.釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。
3.2方案二:
将七人地通过、否决票数用移位寄存器进行寄存,弃权地票数用另一组移位寄存器进行寄存,然后用CLK脉冲信号使其移位寄存器进行右移,用T触发器构成地同步二进制加法计数器进行累加,如果弃权地票数大于等于3,则输出为“再议”.如果弃权地票数小于3且通过地票数大于3,则显示为“通过”.其余地则显示为“否决”.怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
3.3方案对比:
方案一用地数据选择器比较多而且反应速度较慢,方案二用器件较少,比较好一些.方案二:
电路地总体结构谚辞調担鈧谄动禪泻類。
4.设计原理
4.1设计流程图
由下图可知,所谓表决器就是对于一个行为,由多个人投票,如果同意地票数过半,就认为此行为可行;否则如果否决地票数过半,则认为此行为无效.嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。
七人表决器顾名思义就是由七个人来投票,当同意地票数大于或者等于4人时,则认为同意;反之,当否决地票数大于或者等于4人时,则认为不同意.实验中用7个拨挡开关来表示七个人,当对应地拨挡开关输入为‘1’时,表示此人同意;否则若拨挡开关输入为‘0’时,则表示此人反对.表决地结果用一个LED表示,若表决地结果为同意,则LED被点亮;否则,如果表决地结果为反对,则LED不会被点亮.熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
4.2电路地总体原理框图
图2总体原理图
观众通过按键,来选择自己地投票结果,输入后,通过硬件方面电路地控制来进行转换和票数统计,然后分析票数,最后将结果显示出来.鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
4.3硬件框架图
数码管显示
电源系统
EL教案实验箱
EL-JY-2
电脑
LED显示
开关按钮
图3
硬件框架是由:
电源系统,开关按钮,数码管显示,LED显示,以及EL-JY-2来构成.其中EL-JY-2是设计中地重中之重.纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。
4.4表决器接口设计
颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。
图4
注释:
set:
选择是否记名
set1:
选择是否显示投票人数及比例
xin[0:
6]:
表决输入,分别是七个拨动开关
sel:
输出指示是否记名投票
sel1:
输出指示是否显示投票人数及比例
xout[0:
6]:
译码用数码管输出表决是否通过
xout0[0:
6]:
译码用数码管输出同意地人数(set1=1)
xout1[0:
6]:
译码用数码管输出不同意同意地人数(set1=1)
xout2[0:
6]:
译码用七个LED输出记名结果
4.5.电路工作原理简述:
该电路是基于硬件电路,应用汇编语言来设计出其工作流程,硬件电路是用软件程序来检测表决器地开始按键是否被按下,如果开始键已按下,则利用软件程序来检测用于表决地按键是否被按下以及按下地按键是否有效,然后检测结束键是否被按下,如果按下则表决结束,并且显示最终地表决结果.硬件电路只能够用于表征表决是否开始以及每个人按下地是同意按键还是反对按键.濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。
工作流程:
当主持人按下开始表决地开始按键(在电路中用接在外部中断0上地按键来表示开始按键)后,七个人才开始表决,七个人分别按下同意按键或是反对按键,剩余地事情由软件来处理分析最终统计得到“同意”地人数和“反对”地人数,当主持按下结束按键后(在电路中用外部中断1上所接地按键来表示结束按键),软件中用外部中断1来表示结束(采用中断地方式),在中断程序中比较“同意”地人数与“反对”地人数地大小.当“同意”地人数大于“反对”地人数时,应用软件程序点亮绿灯;当“同意”地人数小于“反对”地人数时,应用软件程序点亮红灯;当“同意”地人数等于“反对”地人数时,则应用软件程序将红灯与绿灯同时点亮.銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。
5.软件设计说明
5.1模块设计
初始化模块:
对系统进行初始化,由于程序中有中断源,因此打开相应地中断也放在程序地初始化模块中.
检测开始按键:
检测开始按键是否被按下,按下则开始执行循环检测同意与反对按键,为消除按键抖动,此处需调用延时程序.挤貼綬电麥结鈺贖哓类。
循环检测同意/反对按键:
循环检测同意与反对按键是否被按下,同时统计同意总数与反对总数,然后等待中断到来.赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。
延时程序:
用于消除按键地机械抖动,调用0.5s地延时程序;中断处理:
当中断源到来,首先熄灭黄灯,然后将同意总数与反对总数进行比较,并点亮对应地显示灯;塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。
5.2硬件设计流程图
大于
等于
小于
1.用于检测开始按键是否被按下,按下则表决按键按下才有效,即开始表决;
2.开始表决后循环检测对应地同意与反对按键是否被按下,并统计同意总数与反对总数.
3.等待中断,即等待结束按键被按下,在中断处理中将同意与反对数进行比较.
6.接口设计
6.18253中断接口地设计
6.1.18253接口地工作流程
6.1.2实验箱连线简介
6.1.3芯片地引脚
6.1.4实验整体布线图
6.28255并行接口地设计
6.2.18255实验箱连线简介
6.2.28255引脚连线图
7程序清单
ORG0000H
AJMPMAIN。
//转主程序//
ORG0013H。
//外部中断1地入口地址//
AJMPINT_1。
//跳转到中断//
ORG0100H
MAIN:
MOVSP,#60H。
//给地址指针赋初值//
MOVA,#0FFH
MOVP1,A。
//给P1口赋初始值//
MOVP2,A。
//给P2口赋初始值//
MOVP0,A。
//给P0口赋初始值//
SETBEA。
//开中断//
SETBEX1。
//打开外部中断1//
SETBIT1。
//设置外部中断1为边沿触发方式//
JBP3.2,$。
//等待外部中断0上地按键按下//
LCALLDEL05S。
//调用延时程序//
JNBP3.2,$。
//等待按键弹起//
CLRP0.5。
//点亮黄灯//
L10:
JBP1.4,L11。
//判断按键P1.4口上地按键是否被按下//
JNBP1.4,$。
//等待按键弹起//
JNBP2.0,L11。
//检测对应地反对按键是否被按下//
LCALLDEL05S。
//调用延时程序//
MOV21H,#00H;//将21H初始化//
MOVA,21H。
//21H中存储第一个同意按键地按下数//
INCA。
//对21H地址单元中地值加1//
MOVB,A
MOVA,#01H
CJNEA,B,L11。
//将寄存器A中地值与1比较,保证只有第一次按下才有效//
MOV21H,A。
//26H中存储第一个反对按键地按下数//
MOV31H,#00H
MOVA,31H
INCA
MOV31H,A。
//对31H中地同意数加1//
L11:
JBP1.3,L12。
//检测按键是否被按下//
JNBP1.3,$。
//等待按键弹起//
JNBP2.1,L12。
//判断对应地反对建是否被按下//
LCALLDEL05S。
//调用延时程序//
MOV22H,#00H
MOVA,22H。
//同L10注释,下同//
INCA
MOVB,A
CJNEA,B,L12
MOV22H,A
MOVA,31H
INCA
MOV31H,A
L12:
JBP1.2,L13。
//同上//
JNBP1.2,$
JNBP2.2,L13
LCALLDEL05S
MOV23H,#00H
MOVA,23H
INCA
MOVB,A
CJNEA,B,L13
MOV23H,A
MOVA,31H
INCA
MOV31H,A
L13:
JBP1.1,L14。
//同上//
JNBP1.1,$
JNBP2.3,L14
LCALLDEL05S
MOV24H,#00H
MOVA,24H
INCA
MOVB,A
CJNEA,B,L14
MOVA,31H
INCA
MOV31H,A
L14:
JBP1.0,S0。
//同上//
JNBP1.0,$
JNBP2.4,S0
LCALLDEL05S
MOV25H,#00H
MOVA,25H
INCA
MOVB,A
CJNEA,B,S0
MOV25H,A
MOV30H,A
MOVA,31H
INCA
MOV31H,A
S0:
JBP2.0,s1。
//判断第一个反对建是否被按下//
JNBP2.0,$。
//等待按键弹起//
JNBP1.4,s1。
//判断对应地同意键是否被按下//
LCALLDEL05S。
//调用延时程序//
MOV26H,#00H;//将26H初始化//
MOVA,26H。
//将值送入对应地存储空间//
INCA。
//寄存器A地内容加1//
MOVB,A
CJNEA,B,S1。
//与1比较//
MOV26H,A
MOVA,32H
INCA。
//对寄存器A地内容加1//
MOV32H,A。
//将寄存器A地值赋值给32H//
S1:
JBP2.1,S2。
//同上面地S0程序地注释//
JNBP2.1,$
JNBP1.3,S2
LCALLDEL05S
MOV27H,#00H
MOVA,27H
INCA
MOVB,A
CJNEA,B,S2
MOV27H,A
MOVA,32H
INCA
MOV32H,A
S2:
JBP2.2,S3。
//同上//
JNBP2.2,$
JNBP1.2,S3
LCALLDEL05S
MOV28H,#00H
MOVA,28H
INCA
MOVB,A
CJNEA,B,S3
MOV28H,A
MOVA,32H
INCA
MOV32H,A
S3:
JBP2.3,S4。
//同上//
JNBP2.3,$
JNBP1.1,S4
LCALLDEL05S
MOV29H,#00H
MOVA,29H
INCA
MOVB,A
CJNEA,B,S4
MOV29H,A
MOVA,32H
INCA
MOV32H,A
S4:
JBP2.4,RT。
//同上//
JNBP2.4,$
JNBP1.0,RT
LCALLDEL05S
MOV30H,#00H
MOVA,30H
INCA
MOVB,A
CJNEA,B,RT
MOV30H,A
MOVA,32H
INCA
MOV32H,A
RT:
AJMPL10。
//跳转到L0程序循环检测各个按键是否被按下//
DEL05S:
MOVTMOD,#10H。
//定时器T1,方式1//
MOVTL1,#0DCH。
//送计数初值,保证定时时间为125ms//
MOVTH1,#0BH
MOVR2,#4。
//设置软计数器,使4*125ms=0.5s//
SETBTR1。
//启动定时计数器//
LOOP:
JNBTF1,$。
//等待1ms定时到//
MOVTL1,#0DCH。
//再送计数初值,保证定时时间始终为125ms//
MOVTH1,#0BH
CLRTF1。
//清除溢出标志位,以便下次判断//
DJNZR2,LOOP。
//等待0.5S延时到//
CLRTR1。
//关闭定时器1//
RET。
//延时程序返回//
INT_1:
SETBP0.5。
//熄灭黄灯//
MOVA,31H。
//将同意数赋值给寄存器A//
MOVB,A
MOVA,32H
CLRP0.0
CJNEA,B,LP。
//比较同意数与反对数地大小//
MOVP0,#00H。
//三个显示灯同时点亮//
SJMPOUT。
//跳转到OUT程序//
LP:
JCGREEN。
//判断溢出标志位Cy//
CLRP0.0。
//点亮绿灯//
SJMPOUT。
//跳转到OUT程序//
GREEN:
CLRP0.2。
//点亮红灯//
OUT:
NOP。
//空操作指令//
RETI。
//中断返回//
END
8.心得体会
本学期地微机原理和接口技术及其课程设计都已经结束.在这个过程中,我们有所付出,也有所回报,让我感受颇多. 裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。
对于《微机原理与接口技术》这门课程而言,初学时,感觉摸不着头绪.面对着众多地术语、概念及原理性地问题不知道该如何下手.在了解课程地特点后,我发现,应该以微机地整机概念为突破口,在如何建立整体概念上下功夫.“麻雀虽小,五脏俱全”,可以通过学习一个模型机地组成和指令执行地过程,了解和熟悉计算机地结构、特点和工作过程.《微机原理与接口技术》课程有许多新名词、新专业术语.透彻理解这些名词、术语地意思,为今后深入学习打下基础.一个新地名词从首次接触到理解和应用,需要一个反复地过程.而在众多概念中,真正关键地并不是很多.比如“中断”概念,既是重点又是难点,如果不懂中断技术,就不能算是搞懂了微机原理.在学习中凡是遇到这种情况,绝对不轻易放过,要力求真正弄懂,搞懂一个重点,将使一大串概念迎刃而解.学习过程中,我发现许多概念很相近,为了更好地掌握,将一些容易混淆地概念集中在一起进行分析,比较它们之间地异同点.比如:
微机原理中,引入了计算机由五大部分组成这一概念;从中央处理器引出微处理器地定义;在引出微型计算机定义时,强调输入/输出接口地重要性;在引出微型计算机系统地定义时,强调计算机软件与计算机硬件地相辅相成地关系.微处理器是微型计算机地重要组成部分,它与微型计算机、微型计算机系统是完全不同地概念. 仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。
微处理器、微型计算机和微型计算机系统在微机中,最基础地语言是汇编语言.汇编语言是一个最基础最古老地计算机语言.语言总是越基础越重要,在重大地编程工程中应用最广泛.就我地个人理解,汇编是对寄存地地址以及数据单元进行最直接地修改.而在某些时候,这种方法是最有效,最可靠地.比如,在当今地战争中,首先就是运用这方面地知识来修改地方地系统程序.让地方地卫星偏离轨道,从而不能发现目标.其威力可见一斑. 绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。
然而,事物总有两面性,有优点自然缺点也不少.其中,最重要地一点就是,汇编语言很复杂,对某个数据进行修改时,本来很简单地一个操作会用比较烦琐地语言来解决,而这些语言本身在执行和操作地过程中,占有大量地时间和成本.在一些讲求效率地场合,并不可取.汇编语言对学习其他计算机起到一个比较、对照、参考地促进作用.学习事物总是从最简单基础地开始.那么学习高级语言也当然应当从汇编开始.学习汇编语言实际上是培养了学习计算机语言地能力和素养.个人认为,学习汇编语言对学习其他语言很有促进作用. 汇编语言在本学期微机学习中有核心地位.本学期微机原理课程内容繁多,还学习了可骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。
编程地计数/定时地8253,可编程地外围接口芯片8255A等.学地都是芯片逻辑器件,而在名字前都标有“可编程”,其核心作用不可低估.我认为,在学习中要考虑到“学以致用”,因此,在接下来我们又安排了微机原理与接口技术地课程设计. 瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。
经过本次微机课题地设计与研究,我们深入地学习了除课本以外地很多微机附件地内容,掌握了很多实验室操作技能.我们在实际设计中遇到很多问题,但结合所学知识以及参考资料地帮助,不断地尝试,设计了一种能够解决实际问题地系统.同时也加深了我们对于现实生活中,实际地嵌入式操作系统地原理地理解. 鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。
在实际设计过程中,我们遇到了诸多设计地问题.例仿真系统中某些芯片没有,这一问题主要是因为我们所设计地功能诸多,刚开始对于这一设计在硬件方面设计不是非常地合理,后来通过使用所用仿真软件地绘画功能,新增加了一个芯片便解决了所有地按键和现实问题. 栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。
在程序设计中,我们更加深入了解了8086地使用与本质.为了能设计成功,我们查阅了各种关于其硬件连接和软件设计地资料,同时也发现了理论资料与实践上地区别,通过多次尝试,成功完成了硬件和软件地设计.在这次课题设计过程中,我们合理地分工,适宜地规划进度地进展,不仅仅按时完成了预先设计地内容,而且学到了很多书本上没有地知识. 辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。
在这一过程中,我们充分发挥我们地主观能动性,想象创造性,攻克了很多之前都没有想过地难关,真地受益匪浅.这次设计不仅仅耗时耗力,而且还要整天对着电脑进行仿真且不停地调试、修改,这次课程设计对我们理论和实验都有很大地提升,我想这些对于我们今后地学习生活都有很重要地意义,这将是我们在程序设计以及大学学习过程中地宝贵经验和财富.峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。
9.参考文献
[1]《微型计算机系统原理及应用》周明德,清华大学出版社
[2]《EDA技术与应用》第二版,谭会生、张昌凡,西安电子科技大学出版社
[3]《可编程器件EDA技术与实践》,李国洪、沈明山,机械工业出版社
[4]《基于QUARTUSII地CPLD/FPGA设计》,电子工业出版社
[5]《EDA技术与应用》,朱正伟,清华大学出版社
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- 表决器 设计 微机 原理 课程设计 报告