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南京工程学院自动化学院 实 验 报 告课程名称 微机原理及应用B 实验项目名称 霓虹灯设计 实验学生班级 实验学生姓名 同组学生姓名 实验时间 实验地点 实验成绩评定 指导教师签字 年 月 日本实验类型： 演示性 验证性 设计性 论证性一、实验目的和要求二、实验主要仪器和设备三、实验原理四、实验方案设计、实验方法五、实验步骤六、调试中遇到的问题及解决的办法七、实验结论八、思考题附件:程序清单注：1-4项内容为实验预习内容，学生须在进实验室之前完成。实验结果须有指导教师签字。 一、实验目的和要求巩固强化微机系统结构的概念，理解8086/88读写操作时序，掌握常用器件8255A、8253等的扩展、编程方法。根据设计要求，提出霓虹灯电路的设计原理与实现方法，设计开发霓虹灯控制电路。掌握设计需求分析方法，学会初步规划微机系统方案，选用适当的接口芯片，完成硬件设计。同时，掌握系统功能与工作过程描述的流程图描述方法，能够熟练应用开发工具通过汇编程序实现系统设计，培养微机系统的设计分析开发能力。二、实验主要仪器和设备1. 计算机及操作系统2. EDIT、MASM、LINK与Debug软件3. 伟福实验系统及集成开发调试环境三、实验原理1. 数码管数码管管脚定义如图：af g be cd2. 功能描述 霓虹灯用7段LED数码管动态显示实现，通过8255、74373或74374实现数码管段选与位选，从而实现霓虹灯的现开关控制 霓虹灯由6个数码管构成，工作过程中，6个数码管按从右到左、再从左到右的顺序依次点亮，数码管的abcdef段也是依次点亮3. 系统原理 系统硬件系统硬件基于74374实现，由基本逻辑门对地址、读写信号等进行逻辑运算，实现74374的脉冲信号CLK，利用CLK的边沿，数据被锁到LED端，实现LED的亮与灭的控制，从而实现霓虹灯的动作。 工作原理霓虹灯的位选与段选通过移位寄存器实现，每个数码管abcdef的顺序点亮也采用移位寄存器实现，段选与位选的输出口利用74374实现，74374的CLK由地址线与读写信号经逻辑运算获得。四、实验方案设计、实验方法1. 系统硬件接线系统中，片选信号CS0与8086的地址线A15相接，与8086的写信号WR、读信号RD经逻辑运算形成74374脉冲信号OUT_SEG与OUT_BIT信号，LED的段选口与位选口的地址分别为8004H、8002H。2. 软件流程图霓虹灯的软硬件实现方法有很多，本设计中主要采用汇编语言中最基本的移位操作指令、程序控制指令，加1指令、减1指令、DOS中断指令等实现跑马灯的控制，设计流程如下图，详细方案与方法略。开始写位选位结束?点亮相应段写段选位选数据移位选中LEDNYY循环初始化全结束?段选数据移位3. 实验方法根据所述原理，按照接线图设计系统，对照设计流程细化分析设计过程，编制汇编语言程序，而后编译并连接，生成可执行代码，利用MASM调试软件Debug或集成环境WAVE6000跟踪调试可执行程序，观察各变量、寄存器等内容，调试无误后，运行并测试程序，经指导教师同意后并检查后，带硬件联合调试。五、实验步骤1. 确定硬件方案，在教师指导下确定硬件方案，完成接线图。2. 在教师指导下，确定软件方案并绘制流程图。3. 代码编制 利用wave软件或WINDOWS的EDIT编辑器，创建源文件并编制汇编语言代码，存储为.asm文件。4. 设计项目的创建5. 设计编译采用汇编语言工具MASM或WAVE集成环境的编译菜单编译.6. 设计链接 .7. 设计软件调试 .8. 软硬件联合调试硬件接线经指导教师审查后，加电，完成联和调试.9. 系统测试 .六、调试中遇到的问题及解决的办法1. 系统调试调试窗口如下图采用WAVE集成工具调试，利用单步指令F8、跟踪指令F7、执行到断点指令CTRL+F9、断点设置指令CTRL+F8等调试软件，利用观察窗查看寄存器值等内容，考察程序执行状况与各段结果。在调试过程中出现了以下几个问题：2. 实验结果根据系统要求，对系统各个功能组成进行了全面的测试.从中可以得出，系统运转正常，功能达到设计要求，具有较好的可靠性与容错性。七、结论利用WAVE的8086汇编语言集成工具与汇编语言实现了霓虹灯的设计，并完成了硬件连线、汇编程序的设计编译、调试、测试等工作，结果表明采用所提出的设计方案与实现方法，能够达到设计目标，设计方案可行八、思考题通过上述电路霓虹灯还可以实现哪些供能的霓虹灯，试给出接线图与软件流程图？通过上述电路，还可以带数字的滚动霓虹灯，其基本原理.附件：程序清单BITS EQU 8002h ;BITS SELECTIONSEGS EQU 8004h ;SEGMENT SELECTIONDATA SEGMENT DB 20 DUP(?)DATA ENDSSTACK SEGMENT STACK DB 20 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKDELAY PROC NEAR PUSH AX PUSH CX MOV CX,0200H LOOP $ POP CX POP AX RETDELAY ENDPSTART: MOV AX,DATA MOV DS,AXREIN: MOV CX,00H MOV BL,01H ;BITS SELECTIONSGLDS: PUSH CX; SHL BL,1 MOV BH,01H ;SEGMENT SELECTION MOV CX,06H MOV AL,BL MOV DX,BITS OUT DX,ALDISP0: MOV AL,BH MOV DX,SEGS OUT DX,AL SHL BH,1 INC BH CALL DELAY LOOP DISP0 POP CX; INC CX CMP CX,06H JNZ SGLDS MOV CX,00H MOV BL,080H ;BITS SELECTIONSGLD1: PUSH CX; SHR BL,1 MOV BH,01H ;SEGMENT SELECTION MOV CX,06H MOV AL,BL MOV DX,BITS OUT DX,ALDISP1: MOV AL,BH MOV DX,SEGS OUT DX,AL SHL BH,1 INC BH CALL DELAY LOOP DISP1 POP CX; INC CX CMP CX,06H JNZ SGLD1 JMP REIN MOV AH,4CH INT 21HCODE ENDS END START
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