8086微机汇编实验报告

电梯模拟实验

一、 实验目的

通过综合实验使学员复习并熟练掌握各个模块电路功能、基本原理、线路连接和驱动方法。自己编写嵌入式代码进行驱动，掌握相关的程序设计、电路测试的基本能力。通过动手实践进一步加深对理论知识的理解，提高动手能力。

二、 实验原理

1. 使用模块：

本实验使用了8254、8255、七段数码管、4*4键盘、步进电机、喇叭6大模块来进行模拟电梯的综合实验。 2. 连接电路：

(1).使用8255的C口的PC0~PC7连接4*4键盘的行3~列0，接收4*4键盘输入；

(2).将8255的A口PA0~PA7分别与七段数码管的段码驱动输入端a~dp相连,位码驱动输入端S0接+5V,S1~S3接GND，编程实现在其显示电梯所处的楼层； (3).使用8255的B口的PB0~PB3分别与步进电机的驱动输入端BA~BD相连，编程实现根据键盘输入实现顺时针（反时针）转动；

(4).8254的CLK0接1MHz时钟，GATE0接8255的PB5，OUT0和8255的PB4分别接与门的两个输入端A和B，与门输出端Y连接喇叭，编程实现电梯到达所要求的楼层后发出设定的声音进行提示,具体实验电路如下图.

3. 接线：

PC7~PC0/8255 PA7~PA0/8255 +5V GND PB3~PB0/8255 CS/8255 CS/8254 1M时钟 PB5/8255 PB4/8255 OUT0/8254 喇叭 4. 程序流程

接 接 接 接 接 接 接 接 接 接 接 接 行3~列0/4*4键盘 dp~a/LED数码管 S0/LED数码管 S3~S1/LED数码管 BD~BA/步进电机 Y1/IO地址 Y0/IO地址 CLK0/8254 GATE0/8254 B/与门 A/与门 Y/与门

三、 关键点及难点

1．关键点

(1).8255的控制方式

8255是通用并行接口芯片，但在具体应用时，要根据实际情况选择工作方式，连接硬件电路（外设），待进行初始化编程之后才能成为某一专用的接口电路。8255的初始化编程比较简单，只需要一个方式控制字就把3个端口设置完成。方式控制字决定端口A、B和C的工作方式，如下图所示。

(2).I/O端口值的读写

实验中，会对大量的I/O端口进行读写操作，我们通过I/O端口对相关的硬件进行数据的读写，在进行数据读写的过程中，要清楚相关的函数操作以及写入的bit位的值对硬件起到怎样的控制。下面是C语言方式对I/O端口读写进行操作的相关函数： 函数名 PortReadByte PortWriteByte 语 法 BOOL PortReadByte(DWORD BOOL PortWriteByte(DWORD address, BYTE *pdata) address, BYTE data) 功 能 读该卡某个的I/O端口值 将给定值写入该板所指的I/O端口 参 数 address:指明要读的I/O端口地address:指明要读的I/O端口址 地址 pdata:该函数执行完后，data:该函数执行完后，data被address所指的端口值被填入该写入address所指的I/O端口 地址 返回值 成功：返回True 成功：返回True 失败：返回False 失败：返回False

(3).七段数码管工作原理

实验所用的七段数码管为共阴型，段码采用同相驱动，输入加高电平，选中的数码管亮，位码加反相驱动器，位码输入端高电平选中。七段数码管的字型代码表如下表： 显示字型 g e f d c b a 段码 字型f实例 0 0 1 1 1 1 1 1 3fH e=1 f=1 a=1 d=0 g=1 b=0 c=0 段码：71H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 06H 5bH 4fH 66H 6dH 7dH 07H 7fH 6fH 77H 7cH 39H 5eH 79H 71H 2. 难点

(1).端口复用的问题

电梯模拟实验中，使用了七段数码管来显示电梯所处的楼层，步进电机的正反转动相应的角度来模拟电梯的上升和下降，由于数码管占用了PA口的7位，步进电机需要4位，喇叭需要2位，一开始由于只是从基本实验中复用代码，只用到了8255的A口输出和C口输入，数码管、步进电机、喇叭都接在了A口，调试代码的时候发现，各硬件模块并不能按预期的那样运作，总是一下子正常一下子不正常，或者直接保持一个状态不变。

通过认真的阅读代码和研究8255的端口操作，发现是端口复用造成的相互干扰。例如用A口驱动数码管，使其显示某一数字，接着再用A口驱动步进电机，那么数码管的状态就会被改变，显示的数字就会变化。端口复用造成各模块相互影响，为了解决这个问题，我认真查阅了8255的基本原理和工作方式，最后通过重新设置8255的控制字，使其A口和B口均为输出端口，这样就有16位用来接线，就可以满足实验的要求。

(2).嵌入式程序调试

汇编语言的机器代码生成效率很高，但可读性并不强，复杂一点的程序就更难读懂而且费时费力，而C语言在大多数情况下其机器代码生成效率和汇编语言相当，但可读性和可移植性却远远超过汇编，可以缩短开发周期，更容易调试，所以本实验我们选择用C语言写代码。但是对于硬件开发，C语言一般要提供相应的库，一开始并看不懂基本实验的C语言代码，尤其是Startup、PortReadByte、PortWriteByte、Cleanup函数，所以我去查阅学生实验指导书上面的相关函数说明，结合课上教员所讲的理论知识和书上讲解，才弄明白其实现的功能和原理。 同时在代码写完后，进行调试，发现程序执行之后各模块开始运行，但是一断电重启又得在PC端重新执行程序，这与我之前玩51单片机、arduino、树莓派有点区别，他们是将程序烧录之后重启之后依然能运行，掉电信息不丢失。所以我猜该实验平台是通过USB接口与PC端通信，实时接收PC端传送的数据；并且通信的稳定性不太好，表现为有时PC端的程序还在执行，硬件模块却停在某

一状态不动了。可能原因可能是人体带电或者有导电的物体落在了实验电路上，造成通信干扰或中断，这种一般重启电路并且重新运行程序就好了。

(3).实验箱本身存在问题

在第一次进行基本实验中的电子琴实验时，按照学生实验指导书上的说明连线，打开程序代码，编译、构建、执行，按相应的按键，发现试验箱上的喇叭毫无反应，然后反复检查连线，发现并没有问题。这时，我们组怀疑是喇叭坏了，通过把与门的Y与LED灯模块中的一个LED连接，发现有电压输出，所以我们更加确信是喇叭坏了。然后我们换了一个试验箱，进行相同的实验，成功了；在实验中，我们不能保证电路、各电子元件都是正常的，遇到问题要找到原因和解决办法。一般在检测电路时，我们会用到万用表、示波器等工具，但有时可以用LED灯（发光二极管）是否发光来检测电流的流向，即电源的正负，用快速的试触来检测是否有电压。（当然，LED不亮的原因可能是小于最低发光电压或反接了）

(4).备份和记录

由于实验中会遇到各种问题，之前写好的代码可能没保存，改了之后又忘了之前；所以一定要及时备份相关的代码及资料。还有，实验过程中遇到的问题要及时记录，下次就可以提供参考来避免类似的问题，还可以用来交流经验。最重要的是实验的原理、电路的连接一定要记录下来，因为每隔一个星期才做一次实验，非常容易忘记上次实验的进度和细节。

四、 关键代码清单

函数名：de_lay 功能：延迟函数

参数：低位i，高位j

代码清单4-1de_lay()

void de_lay(unsigned short i,unsigned short j) {

PortWriteByte(0x280,i); /*输出计数值低位*/ Sleep(50);

PortWriteByte(0x280,j); /*输出计数值高位*/ }

函数名：voice

功能：电梯到达后，声音提示 参 数：无

代码清单4-2voice()

void voice() {

PortWriteByte(0x283,0x36);/*00010110,8253控制字,分高低位传送*/ Sleep(10);

de_lay(time[0x37-0x31],time1[0x37-0x31]); Sleep(10);

PortWriteByte(0x28b,0x80);/*10000000，8255控制字*/ Sleep(10);

PortWriteByte(0x289,0x30);/*设置8255B口，开扬声器*/ Sleep(200); /*延时*/

de_lay(time[0x32-0x31],time1[0x32-0x31]); Sleep(100);

PortWriteByte(0x289,0x00);/*设置8255B口，关扬声器*/ }

函数名：main（主函数）

功 能：通过4*4键盘进行楼层的输入，电梯通过对当前所处楼层的比较，选择上升或下降或不动（步进电机顺时钟转或逆时钟转动或不动），数码管实时显示电梯所处的楼层，当电梯到达后，数码管和步进电机停止运行，同时喇叭发声进行提示。 参 数：无

代码清单4-3 main()

void main() {

/*打开设备*/ if(!Startup()){

printf(\ return; }

printf(\

PortWriteByte(0x28b,0x89); /*设置8255控制字*/ j=16;

while(!kbhit()){ n=j;

/*电梯上升，电动机顺时针转动*/ if(n>temp){ buf=0x33;

for(t=temp;16>t&&n>=t;t++){

PortWriteByte(0x288,led[t]); Sleep(1000);

buf = ((buf&1)<<7)|(buf>>1); PortWriteByte(0x289,buf&0x0f); }

voice(); }

/*电梯下降，电动机逆时针转动*/ else if(n

for(t=temp;n<=t;t--){

PortWriteByte(0x288,led[t]); Sleep(1000);

buf = ((buf&128)>>7)|(buf<<1); PortWriteByte(0x289,buf&0x0f); }

voice(); } else

PortWriteByte(0x288,led[j]); /*temp保存当前电梯所处楼层*/ temp=j;

/*接收按键数据，即前往的楼层*/ PortWriteByte(0x28a,0x0f); PortReadByte(0x28a,&data); i=data;

if (i!=0x0f){ i=data; Sleep(50);

PortWriteByte(0x28a,0xf0); PortReadByte(0x28a,&data); i=i|data;

if (i==0x77) j=0; else if(i==0x7b) j=1; else if(i==0x7d) j=2; else if(i==0x7e) j=3; else if(i==0xb7) j=4; else if(i==0xbb) j=5; else if(i==0xbd) j=6; else if(i==0xbe) j=7; else if(i==0xd7) j=8; else if(i==0xdb) j=9; else if(i==0xdd) j=10; else if(i==0xde) j=11; else if(i==0xe7) j=12; else if(i==0xeb) j=13; else if(i==0xed) j=14; else if(i==0xee) j=15; else;

}

} }

/*关闭设备*/ Cleanup();

代码清单4-4头文件

#include #include #include \

#pragma comment(lib,\

代码清单4-5全局变量

byte data,n; /*保存4*4键盘输入的数据，即输入的楼层*/ byte i,j,t;

byte temp=0; /*保存电梯当前所处的楼层*/ int buf=0x33; /*驱动步进电机*/ /*从0-f对应的段码表*/

char led[17]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,

0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00};

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/g67t.html