《竞赛抢答器设计》word版

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1、竞赛抢答器一．题义分析及解决方案1．题义与需求分析题目要求利用8086系统接口电路设计一个可供八人竞赛使用的抢答器，并显示竞答者编号（1~8）。根据题义可知：本设计是要设计一个能够提供给8个人使用的竞赛抢答装置，能够使得抢答者的编号，显示的装置。首先是主持人发出抢答允许信号，当抢答者收到信号后，便立刻进行抢答，然后通过装置，将最先抢答者的编号显示出来。根据以上分析，提出以下几个问题：①主持人如何发出抢答的信息？②竞赛者如何进行抢答？③如何将分辨抢答的顺序，谁是最先抢答的？④如何显示抢答者的编号？⑤抢答的总体规则

2、是什么？怎样控制？2．解决问题的思路和方法（1）、解决思路：上述提出的问题发现第一、第二和第四个问题需要用硬件来实现，而第三和第五个问题需要软件编程来实现。组号器件名称特点1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，结构相对复杂逻辑开关结构简单，使用方便，价格便宜28255A芯片8255芯片是可编程的并行接口芯片，不需要附加外部电路便可和大多数并行传输数据的外部设备相连，数据的各位同时传送，使用十分方便8251A芯片8251芯片是可编程的串行接口芯片，数据一位一位地顺序传送，电路简

3、单，传输距离远3LEDLED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，绿色环保表一：所用芯片功能17首先我们可用列表比较的方法来选择合理的器件，具体器件的名称和特点如表一所示。对硬件选择进行分析进行分析：通过对小键盘和微动开关比较，我们选择结构简单，使用方便微动开关作为抢答者的抢答器件。对8255和8251芯片进行比较，选择方便易使用的8255作为本设计的主要芯片。对显示设备的选择，选

4、择LED更为经济实惠。通过以上分析，本次设计所选用的芯片为：8255A芯片、微动开关和LED发光二极管。（2）、解决问题的方法a．硬件部分：首先选择可编程并行接口芯片8255A，实现八个竞赛抢答器的显示换码并输出。使8255A工作在方式0——基本输入输出，将PA口做为输入口，PB口做为输出口，PC1=0做位选码。选用LED七段数码显示控制电路板一块，使用其显示1~8位抢答者编号。b．软件部分：通过编写程序来实现抢答的功能。首先应当实现抢答器的最基本功能，即当抢答允许信号发出后，抢答者做出了抢答，要在LED上显示

5、最先抢答者的编号。这是基本功能，其次应该考虑同时有两个人抢答的情况，如过出现了，这个情况，就在显示设备上显示E，表示错误，需要重新抢答。另外，在抢答结束后，需要进行下一轮的抢答，因此如果出现有抢答者的开关没有松开的情况，就无法进行下一轮的抢答。所以要对开关是否松开进行判断。二．硬件设计1．芯片8255A（1）8255A在本设计中的作用PA口送入开关量进行锁存，通过控制程序进行判断和处理，最后从PB口输出。（2）8255A的主要功能分析8255A是一种可控制编程的并行接口芯片，本设计中将PA做输入口，PB作输出口

6、，工作于方式0，PC1作为输入口，C口其他位不用。8255A工作方式0又称为基本输入/输出（同步传送）方式，该方式下可将三个数据端口划分为四个独立的部分，A口和B口作为两个8位端口，C口高四位和低四位可用作两个4位端口。8255A在方式0下输出的数据被锁存，而输入的数据是不锁存的。8255A的端口录址及操作功能如图二所示：D7D6D5D4D3D2D117D01A组工作方式A口I/OC7-c4I/OB组工作方式B口I/OC3-c0I/O

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13、特征位00方式01输入1输入8255A的方式控制字：0方式01输

14、入1输入01方式10输出0输出1方式10输出0输出10方式2D7D6D5D4D3D2D1D00×××写入位编码写入内容写入位

15、编码

16、D00000写入0D10011写入1D2010D3011D4100D5101D6110D7111表二：8255A的置位/复位控制字A1A0端口号及其功能00010端口A—>数据总线输入操作（读）01010端口B—>数据总线10010端口C—>数据总线1700100数据总线—>端口A输出操作（写）01100数据总线—>端口B10100数据总线—>端口C11100数据总线—>控制字寄存

17、器xxxx1未选中8255A，数据总线—>三态断开功能11010非法状态xx110数据总线—>三态表三：8255A的端口录址及操作功能表2．LED发光二极管（1）芯片在本设计中的作用LED发光二极管用于显示竞赛者的编号（2）LED的功能分析LED发光原理及特性：发光二极管是由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaAs（砷化镓）、GaP（磷化镓）、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是PN结，因