微型計算機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計--兵乓球比賽

1、<p>　　課程名稱 微機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計</p><p>　　設(shè)計題目 兵乓球比賽 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、設(shè)計題目2</b></p><p>　　1.1設(shè)計的題目：2</p>&l

2、t;p>　　二、設(shè)計要求與目的2</p><p>　　2.1設(shè)計的要求：2</p><p>　　2.2設(shè)計的目的2</p><p><b>　　三、設(shè)計方案2</b></p><p><b>　　3.1設(shè)計原理2</b></p><p>　　3.2 設(shè)計思路

3、3</p><p>　　3.2.1提出方案3</p><p>　　3.2.2方案論證3</p><p><b>　　四、原理分析4</b></p><p><b>　　五、硬件設(shè)計5</b></p><p><b>　　六、軟件分析6</b>&

4、lt;/p><p><b>　　6.1軟件流程6</b></p><p><b>　　6.2源程序：7</b></p><p>　　七、總結(jié)與展望14</p><p><b>　　八、參考文獻15</b></p><p><b>　　一、設(shè)

5、計題目</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計的題目：</b></p><p><b>　　兵乓球比賽。</b></p><p><b>　　二、設(shè)計要求與目的</b></p><p><b>　　2.1設(shè)計的要求：</b></p

6、><p>　　用8個LED發(fā)光管（4紅4綠）的來回滾動顯示模擬打乒乓球時，乒乓球在兩邊球臺上的來回運動。比賽雙方用按按鈕（雙方各用一個按鈕）的方法來模擬發(fā)球與接球，即發(fā)球方按動其控制的按鈕，球從發(fā)球方一側(cè)向?qū)Ψ竭\動（LED發(fā)光管從發(fā)球方到對方逐個點亮，滾動顯示）。當(dāng)球運動至接球方時，接球方立即按動其控制的按鈕，“擊球”使球“彈回”發(fā)球方一側(cè)。如此周而復(fù)始，直至在規(guī)定的擊球時間內(nèi)有一方未能完成擊球動作，從而對方得一分；

7、然后繼續(xù)比賽。比賽規(guī)則可參照一般的乒乓球比賽。</p><p><b>　　2.2設(shè)計的目的：</b></p><p>　　通過課程設(shè)計及研究論文，使學(xué)生對計算機系統(tǒng)尤其對計算機硬件系統(tǒng)有更深入的理解，并具有較簡單的計算機應(yīng)用的設(shè)計能力。</p><p><b>　　三、設(shè)計方案</b></p><p&

8、gt;<b>　　3.1設(shè)計原理</b></p><p>　　根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書的內(nèi)容與要求，要實現(xiàn)模擬打乒乓球的運動過程，首先使比賽開始，假定甲先發(fā)球，小球向乙方向運動，然后乙揮拍擊球?qū)⑶虼蚧?，小球向甲方向運動，如此循環(huán)，當(dāng)某一方擊球失誤（過早或是超時擊球），則為對方加分，最后將比分顯示出來。</p><p><b>　　3.2 設(shè)計思路</b>

9、;</p><p>　　編寫匯編語言程序，并結(jié)合AEDK實驗箱上的相關(guān)芯片設(shè)計電路，實現(xiàn)模擬打乒乓球的過程（開始，揮拍，球移動，加分，顯示分?jǐn)?shù)等功能）。</p><p><b>　　3.2.1提出方案</b></p><p>　　用8255A的A口作為輸出端，分別與機箱上的8個小燈相連，向A口輸出一個值，使相應(yīng)的一個小燈亮，然后利用循環(huán)左移和右

10、移發(fā)光的小燈來模擬實現(xiàn)乒乓球的實際運動軌跡。每當(dāng)小燈亮?xí)r，就檢測有無鍵按下，如果無鍵按下，小燈繼續(xù)移動并繼續(xù)檢測有無鍵按下；如果有鍵按下并且鍵碼值等于所按下的對應(yīng)鍵，則讀出8255A的A口的值，看其是否等于小球到達正確位置時對應(yīng)的值，如果相等小球自動返回，如果不等則調(diào)用加分程序，為對方加分。 </p><p>　　設(shè)置適當(dāng)大小的緩沖區(qū)，將所有比賽的比分放在此緩沖區(qū)內(nèi)，利用8279A將比分輸出顯示在LED

11、上（分兩部分：1）每局的比分 2）比賽的局分）。</p><p><b>　　3.2.2方案論證</b></p><p>　　利用8279A芯片的鍵盤輸入來實現(xiàn)比賽開始和甲、乙的揮拍（F鍵為開始鍵，0鍵為甲，7鍵為乙），用8279A的LED顯示來實現(xiàn)比分的顯示。利用8255A的A口作為輸出來模擬小球的運動情況，假定甲先發(fā)球，為其設(shè)置一個初始值，低電平燈亮，使

12、最左邊的燈亮，調(diào)用循環(huán)右移程序，小燈依次向右亮，按下7鍵，判斷是否是在小球到達最右邊時按下的，如果是，調(diào)用循環(huán)左移程序，小燈依次 向左亮，如果乙擊球提前或是超時，則給對方加分，同理循環(huán)下去。甲和乙的比 分放在不同緩沖區(qū)內(nèi)累加，當(dāng)有一方得分滿11分時，總局比分加一，此時比賽中止，再次按下開始鍵后，單局比分清零，總局分不變，另一方發(fā)球，重新積分。經(jīng)實際連線操作，所得現(xiàn)象與預(yù)期的相一致，方案成功。</p>&

13、lt;p><b>　　四、原理分析</b></p><p>　　1．8253定時器選用方式0，實現(xiàn)定時功能。兩個七段數(shù)碼管要實現(xiàn)連續(xù)顯示，必須每隔5~10ms刷新一次，而燈移動速度為300~500ms。設(shè)定定時周期為5ms，當(dāng)計數(shù)停止，8253輸出高電平時，分別顯示比分的高位和低位。經(jīng)過一定數(shù)量的定時周期后，再進行燈移動的操作。</p><p>　　2．8255

14、并行接口A口B口分別用來控制LED流水燈及數(shù)碼管的顯示，C口則用于讀入各開關(guān)狀態(tài)及輸出數(shù)碼管片選信號。</p><p>　　3．單脈沖開關(guān)模擬擊球，當(dāng)8255讀入脈沖信號為高電平時，通過判斷燈當(dāng)前移動方向和擊球者，來確定燈下一次的移動方向。</p><p>　　4．LED流水燈表示乒乓球移動，燈每次移動應(yīng)留有足夠的時間給操作者撥動調(diào)速開關(guān)，或按下脈沖開關(guān)。</p><p

15、>　　5．七段數(shù)碼管與比賽同步顯示比分，顯示0~f相應(yīng)的16進制控制數(shù)為0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x7b,0x71。</p><p><b>　　五、硬件設(shè)計</b></p><p><b>　　六、軟件分析</b></

16、p><p><b>　　6.1軟件流程</b></p><p><b>　　6.2源程序：</b></p><p><b>　　程序源代碼如下：</b></p><p><b>　　（含注解）</b></p><p>　　//-----

17、---------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　// File Name: table tennis.cpp</p><p>　　// Version: 1.0標(biāo)準(zhǔn)版</p>

18、<p>　　// Created By: 楓飛</p><p>　　// Created date: 01/12/2010</p><p>　　// Description: 實現(xiàn)可記分、判斷勝負，可速度調(diào)整的乒乓球?qū)Υ?</p><p>　　//----------

19、----------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　#include <stdio.h></p><p>　　#include <conio.h></p><p>　　#include

20、<string.h></p><p>　　#include <iostream.h></p><p>　　#include "ApiEx.h"</p><p>　　#pragma comment(lib,"ApiEx.lib")</p><p>　　int pa=0x2

21、80;</p><p>　　int pb=0x281;</p><p>　　int pc=0x282;</p><p>　　int pn1=0x283;</p><p>　　int p0=0x288;</p><p>　　int p1=0x289;</p><p>　　int p2=

22、0x28a;</p><p>　　int pn2=0x28b;</p><p>　　int s[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x7b,0x71};</p><p>　　// 0 1 2 3 4 5 6

23、 7 8 9 a b c d e f </p><p>　　void leddic(unsigned char &led, int f) //燈移動函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int x=led;</p><p>　　if(f==

24、0) x=x/2; //若方向向右，燈向右移動一個</p><p>　　else if(f==1) x=x*2; //若方向向左，燈向左移動一個</p><p>　　else printf("Error!");</p><p><b>　　led=x;</b>&

25、lt;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　void speed(int &s) //球速控制，從8255C口讀入開關(guān)狀態(tài)，</p><p>　　{ //若為高電平，調(diào)整速度為高速</p><p&g

26、t;　　unsigned char data;</p><p><b>　　int x;</b></p><p>　　PortReadByte(pc,&data);</p><p><b>　　x=data;</b></p><p><b>　　x=x&4;</b&g

27、t;</p><p>　　if(x==0) s=100; //默認(rèn)5*100ms</p><p>　　if(x==1) s=60; //高速5*60ms</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void scorem(int m)

28、 //通過數(shù)碼管顯示比分</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char data;</p><p>　　data=s[m];</p><p>　　PortWriteByte(pc,0x20); //選擇數(shù)碼管高位</p&g

29、t;<p>　　PortWriteByte(pa,data); //顯示甲得分</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void scoren(int n)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char

30、data;</p><p>　　data=s[n];</p><p>　　PortWriteByte(pc,0x10); //選擇數(shù)碼管低位</p><p>　　PortWriteByte(pa,data); //顯示乙得分</p><p><b>　　}</b></p&g

31、t;<p>　　void start(unsigned char &led, int &f,int &s,int m,int n) //發(fā)球子函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char data;</p><p><b>　　int x;<

32、/b></p><p>　　PortWriteByte(pn2,0x57); //8253計數(shù)器1初始化，低八位，方式3，控制字01010111B</p><p>　　PortWriteByte(p1,0x10); //8253計數(shù)器1計數(shù)初值10</p><p>　　for(;1<2;)</p><p><

33、;b>　　{</b></p><p><b>　　speed(s);</b></p><p>　　PortReadByte(pc,&data);</p><p><b>　　x=data;</b></p><p><b>　　x=x&1;</b>

34、;</p><p>　　if(x==1) //若甲發(fā)球，燈從左往右</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　led=0x80;</b></p><p><b>　　f=0;</b></p><

35、;p><b>　　break;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　x=data;</b></p><p><b>　　x=x&2;</b></p><p>　　if(x==1)

36、 //若乙發(fā)球，燈從右往左</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　led=0x1;</b></p><p><b>　　f=1;</b></p><p><b>　　break;</b></p>

37、<p><b>　　}</b></p><p><b>　　x=data;</b></p><p><b>　　x=x&8;</b></p><p>　　if(x==1) //當(dāng)8253輸出為高電平時，顯示甲得分</p><p

38、><b>　　{</b></p><p>　　scorem(m);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else //當(dāng)8253輸出為低電平時，顯示乙得分 scoren(n);</p><p><b

39、>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void out(unsigned char &led, int &f,int &m,int &n) //判斷球是否出界，即選手得分</p><p><b>　　{</b></p>

40、<p>　　if(f==1) //球向左運動時</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(led==0x0) //球超出左邊界</p><p><b>　　{</b>&l

41、t;/p><p>　　printf("乙得分！\n");</p><p><b>　　n++;</b></p><p>　　printf("比分:");</p><p>　　printf("%d-%d",m,n);</p><p>　　pri

42、ntf("\n\n");</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else //球向右運動時</p><p><b>　　{</b

43、></p><p>　　if(led==0x0) //球超出右邊界</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("甲得分！\n");</p><p><b>　　m++;</b></p&

44、gt;<p>　　printf("比分:");</p><p>　　printf("%d-%d",m,n);</p><p>　　printf("\n\n");</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}<

45、;/b></p><p>　　if(((m==11)&&(m-n>=2))||((m>11)&&(m-n>=2))) //判斷整局比賽的勝負</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("此局甲獲勝！重新計分！\n\n\n");

46、</p><p><b>　　m=n=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(((n==11)&&(n-m>=2))||((n>11)&&(n-m>=2)))</p><p><b>　　{

47、</b></p><p>　　printf("此局乙獲勝！重新計分！\n\n\n");</p><p><b>　　m=n=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><

48、;p>　　void attack(unsigned char &led,int &s, int &f,int &m,int &n) //擊球子函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char data;</p><p><b>　　int x,y

49、;</b></p><p><b>　　STA:</b></p><p>　　printf("請發(fā)球！\n");</p><p>　　start(led,f,s,m,n);</p><p>　　PortWriteByte(pn2,0x51); //8253計數(shù)器1初始化，低八位，方式

50、0，控制字01010001B</p><p><b>　　Red:</b></p><p>　　PortWriteByte(pb,led);</p><p>　　for(int i=1;i<=s;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　Po

51、rtWriteByte(p1,5); //8253計數(shù)器1計數(shù)初值5</p><p><b>　　Goo:</b></p><p>　　PortReadByte(pc,&data);</p><p><b>　　x=data;</b></p><p><b>

52、　　y=data;</b></p><p><b>　　y=y&8;</b></p><p>　　if(y==0) goto Goo; //當(dāng)8253未輸出高電平時，繼續(xù)讀入</p><p>　　if(i%2==1)scorem(m);</p><p>　　else scor

53、en(n);</p><p>　　if(f==1) //球向左運動</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　x=x&1;</b></p><p>　　if((x==1)&&(led>=0x10)

54、) //球靠近甲且甲擊球</p><p><b>　　{</b></p><p>　　f=0; //調(diào)整球的運動方向為向右</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&l

55、t;p>　　else //球向右運動</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　x=data;</b></p><p><b>　　x=x&2;</b></p><p>　　if((x

56、==2)&&(led<=0x8)) //球靠近乙且乙擊球</p><p><b>　　{</b></p><p>　　f=1; //調(diào)整球的運動方向為向左</p><p><b>　　}</b></p><p><b&

57、gt;　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　leddic(led,f);</p><p>　　out(led,f,m,n);</p><p>　　if(led==0x0)</p><p><b>　　{</b></p&g

58、t;<p>　　PortWriteByte(pb,led);</p><p><b>　　goto STA;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　goto Red;</b></p><p><b>　　}</

59、b></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char led;</p><p>　　int f=1,s=0; //f為燈移動方向，默認(rèn)向右；s為燈移動速度</p><p>　　

60、int m=0,n=0; //m為甲得分，n為乙得分</p><p>　　Startup(); //打開設(shè)備</p><p>　　PortWriteByte(pn1,0x81); //8255初始化，A口B口輸出，</p><p>　　//C口高位輸出，低位輸入，控制字10000001B</p

61、><p>　　PortWriteByte(pn2,0x27); //8253計數(shù)器0初始化，高八位，方式3，控制字00100111B</p><p>　　PortWriteByte(p0,0x20); //8253計數(shù)器0計數(shù)初值2000</p><p>　　attack(led,s,f,m,n); //調(diào)用擊球子函數(shù)</p&

62、gt;<p>　　Cleanup(); //關(guān)閉設(shè)備</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　七、總結(jié)與展望</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計，我對8255A、8279A等芯片有了更進一步的認(rèn)識，對它們的功能也有了更深的了解。 </

63、p><p>　　通過這次課程設(shè)計，讓我對上學(xué)期《微機原理與接口技術(shù)》的課程內(nèi)容得到了具體的應(yīng)用，也更加深了對這門課的理解，尤其是計算機的工作原理，計算機的數(shù)據(jù)通路和指令系統(tǒng)等方面。 </p><p>　　同時，通過這次實驗，我對如何做硬件實驗有了更進一步的感性認(rèn)識，特別是對用軟件來設(shè)計硬件這一部分增加了實際操作的經(jīng)驗。我體會到了用軟件設(shè)計硬件的優(yōu)點，人們可以把軟件和硬件的特點結(jié)合起來

64、，從而加快硬件升級的速度并降低硬件設(shè)計的成本，并使得硬件開發(fā)更加容易維護。 </p><p>　　忽然想到《大學(xué)》云：“知止而后有定，定而后能靜，靜而后能安，安而后能慮，慮而后能得?！闭n程設(shè)計亦不出其外。首先，知止，明確目的，明確要做出來的是怎樣一個產(chǎn)品；然后，就有了定，有了開發(fā)的方向，有了前進的目標(biāo)，有了基本點來使自己設(shè)計不致走偏離；從而，能夠靜，因為不怕自己所走的方向不是自己的最終目的，因為明確了自

65、己要做的東西到底是怎樣一回事，所謂“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，所以能夠靜心；而后，能夠安，靜心之后，心中無生非念，故而可以安心；而后，能夠慮，因為安心之后，才能沉下來思索，安心之后，才能透過現(xiàn)象看本質(zhì)，安心之后，才能頓悟深刻道理，安心之后，才能想象勾畫出自己的流程圖；最后，必然能夠得，因為能夠安靜地沉下心來覃思，能夠想出畫出流程圖來，盡心力而為之，必然可以按照流程圖上的得著自己的目的。 </p><p>　

66、　與此同時我還要感謝老師和同學(xué)們在課設(shè)過程中對我的指導(dǎo)和幫助，如果沒有他們的幫助，也許我的這次課設(shè)并不會這么完美。通過這次課設(shè)我也了解到自己的基礎(chǔ)知識還很不夠，所以我以后要更加努力的學(xué)習(xí)專業(yè)知識技能。</p><p><b>　　八、參考文獻</b></p><p>　　[1]龔尚福.微機原理與接口技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社，  20

67、03</p><p>　　[2]王中民.微型計算機原理[M] .西安:西安電子科技大學(xué)出版社，  2003 </p><p>　　[3]葛桂平.微機原理學(xué)習(xí)與實踐指導(dǎo)[M] .北京：清華大學(xué)出版社，  2010 </p><p>　　[4]周杰英.微機原理、匯編語言與接口技術(shù)[M].北京