东北大学接口技术课程设计(2)

东北大学接口技术课程设计(2)

接口技术课程设计

--8路抢答器

一．实验功能

1.实验要求

设计一个具有8路抢答的抢答器，利用并行接口和开关键。逻辑开关K1---K8代表抢答按钮，当某个逻辑开关闭合时，相当于抢答按钮按下，此时在七段数码管上将其号码显示出来，并使喇叭响一声（或者以发光二极管代替）。

2、实现过程

启动计算机，计算机自动为系统各芯片进行初始化，抢答器开始工作。

比赛开始，在主持人按下开始键，绿灯亮后，选手才可开始抢答，否则违规。若选手抢答成功，LED显示器显示选手号码，扬声器鸣叫。若选手抢答违规（主持人未按开妈键），LED显示器显示违规选手号码，红灯亮，扬声器报警，并根据比赛规则进行对该选手进行扣分。

若系统提示某号选手抢答违规，主持人仍未按开始键，此时该号选手又按下抢答键，LED显示器显示该选手的号码。本系统开机后，若主持人既未按复位键又未按开始键，此时有选手按下抢答键，系统提示红灯亮，并报警。

注：

1、抢答成功，置8253通道2计数值为1000，扬声器的鸣叫声音频率为1MHz/1000=1KHz。

2、抢答失败，置8253通道2计数值为，扬声器的鸣叫声音频率为1MHz/ =0.5KHz。

3、扬声器鸣叫或报警的时间为12s。

二．实验原理

1.芯片控制字要求

（1）中断优先级管理器8259A控制字要求

芯片控制字：采用边沿触发，单片8259，要写入ICW4控制字

中断类型码控制字：设置IR0~IR7的中断类型码依次为08H、09H、…、0FH

方式控制字：优先级设置方式为全嵌套方式即固定优先级方式，主片工作在缓冲方式下,中断结束方式采用中断非自动结束方式,8259工作在80X86系统上。

（2）可编程并行接口芯片8255A控制字要求

A口工作在方式0，做为输入端口用于连接选手按键（PA7~PA0依次对应按键1~8）；B口工作在方式0，做为输出端口，经驱动器1连接LED显示器（PB7~PB0依次对应连接LED显示器的dp、g、f、e、d、c、b、a七段数码管管脚）；C口也必须工作在方式0，高4 位做输入端口（本次设计中只用PC4、PC5,分别用于连接复位键和开始键），低4位做输出端口（PC3~PC0，经驱动器2后PC1、PC2、PC3分别用于连接黄、红、绿三个发光二极管，PC0连接到8253的GATE1端，以控制通道1的计数）。

（3）可编程定时器／计数器8253控制字要求

通道0：操作类型为先读写低字节再读写高字节，工作在方式3即方波发生器，计数格式为BCD码，计数初值为4000。

通道1：操作类型为先读写低字节再读写高字节，工作在方式1即可重触发的单稳态触发器，计数格式为BCD码,计数初值为3000。

通道2：操作类型为先读写低字节再读写高字节，工作在

方式3即方波发生器，计数格式为BCD码，计数初值为0。

2．总体设计框图

由于本次实验要用到数码显示、中断控制、倒计时等功能，故初步分析，需要8255、8259、8253等芯片。

经过分析，实验的关键是准确判断出最先抢答者的信号并锁存，而同时不理睬其它抢答者的信号。为此，可将8个抢答按钮信号经过一个8位并行输入口接至微机中。当主持人启动抢答过程后，微机经过该并行输入口循环对8路抢答信号进行采样。当采样到那一组的抢答信号已经发出，则立即停止采样，并记录下该组的组号，每路抢答按钮电路能够参考图2.1进行设计。

+5

1

图2.1 抢答按钮电路

由图可知,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,而当微机采样到这8位数据不为0时,则表示