微机原理:汽车速度控制系统的设计与实现

一、设计内容

汽车速度控制系统：在自行设计接口板的按键转换汽车的挡位；发光二极管显示挡位；数码管显示汽车的速度。加速控制：拨动对应的档位再拨动加速开关，数码管显示速度递增至99（加速要与档位匹配，若不匹配则，加速失效）；减速控制：拨动减速开关，速度减至0。

二、设计方案

1. 器件需求

1.开关控制速度加速、减速，4个档位控制，共需6个开关。
2.两个数码管显示2位十进制数。
3.4个二极管显示档位（档位对应亮灯个数）。
4.8086CPU,以及8255端口芯片。

2. 器件连接

6个输入开关K1-K4、K7-K8 连接到8255输入端PA0 ~ PA3、PA6~PA7。
数码管端A~ Dp连接到8255输出端PB0~PB7。
数码管显示单元X1X2连接到8255输出端PC6~PC7，用于选择数码管。
4个led灯与8255的输出端PC0~PC3相连,用于显示档位。
8255 A0、A1连接系统总线XA1、XA2。
8255数据端D0-D7与CPU总线数据端XD0~XD7相连，用于数据交换。
8255片选端CS与总线IOY端相连。
8255WR和RD分别与总线IOW和IOR端相连。

3、系统原理图

三、程序设计

1. 程序流程图

2.程序代码

ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK
DATA_PORT                   EQU 0606H
DATA_CONTROAL               EQU 10010000B
PORT_A                      EQU 0600H
PORT_B                      EQU 0602H
PORT_C                      EQU 0604H
LOOP_COUNT                  EQU 200D
DIGIT_LAMP_FIRST            EQU 01110000B
DIGIT_LAMP_SECOND           EQU 10110000B
DIGIT_NUMBER_UPPER          EQU 9D
DIGIT_LAMP_OFF              EQU 00000000BDATA SEGMENTSPEED              DW 0HNUMBER                 DW 0H,0HDIGIT               DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHLEVE                  DB 0HUP_STATE           DB 0HDOWN_STATE         DB 0HLAST_INPUT_DATA    DB 0H
DATA ENDSSTACK SEGMENTDW 50 DUP(?)
STACK ENDSCODE SEGMENT START:MOV DX,DATA_PORT    ;写控制字MOV AL,DATA_CONTROALOUT DX,ALMOV AX,DATA         ;初始化 数据段，堆栈段MOV DS,AXMOV AX,STACKMOV SS,AXLOP:CALL GET_STATE ；获取速度档位信息CALL PRINT_SPEED ；打印速度CMP UP_STATE,10000000B   ；判断加减速JNE IS_DOWN_SYSTEM    CALL SPEED_UP_SYSTEMJMP TO_ENDIS_DOWN_SYSTEM:   CMP DOWN_STATE,01000000BJNE TO_ENDCALL SPEED_DOWN_SYSTEMTO_END:JMP LOPMOV AX,4C00HINT 21HGET_STATE:MOV DX,PORT_AIN AL,DXCMP LAST_INPUT_DATA,ALJE GET_STATE_ENDMOV LAST_INPUT_DATA,ALMOV UP_STATE,AL   ；截取加速信息AND UP_STATE,10000000BMOV DOWN_STATE,AL ；截取减速信息AND DOWN_STATE,01000000BMOV LEVE,AL  ；截取档位信息AND LEVE,00001111BGET_STATE_END:RETSPEED_UP_SYSTEM:MOV AX,SPEEDCMP AL,98JA SPEED_UP_SYSTEM_ENDCMP AL,46JA SPEED_OVER_47__UPCMP AL,35JA SPEED_46_AND_36__UPCMP AL,24JA SPEED_35_AND_25__UPJMP SPEED_24_AND_0__UPSPEED_24_AND_0__UP:MOV BL,LEVECMP BL,1JNE SPEED_UP_SYSTEM_ENDCALL ADD_SPEEDJMP SPEED_UP_SYSTEM_ENDSPEED_35_AND_25__UP:MOV BL,LEVECMP BL,2JNE SPEED_UP_SYSTEM_ENDCALL ADD_SPEEDJMP SPEED_UP_SYSTEM_ENDSPEED_46_AND_36__UP:MOV BL,LEVECMP BL,4JNE SPEED_UP_SYSTEM_ENDCALL ADD_SPEEDSPEED_UP_SYSTEM_END:RETSPEED_DOWN_SYSTEM:MOV AX,SPEEDCMP AL,1JB SPEED_DOWN_SYSTEM_ENDCALL SUB_SPEEDSPEED_DOWN_SYSTEM_END:RETPRINT_LEVE:MOV AL,LEVECMP AL,0  ；档位为0 退出JE END_SUB AL,1  ；波动2个以上档位退出AND AL,LEVEJNZ  END_MOV AL,LEVE ；档位灯数计算SUB AL,1OR AL,LEVEMOV DX,PORT_COUT DX,ALCALL WAIT_TIMEEND_:    RETPRINT_SPEED:MOV AX,SPEEDMOV BX,10DIV BL   ；截取十位和个位MOV BYTE PTR NUMBER[0],ALMOV BYTE PTR NUMBER[2],AHMOV CX,LOOP_COUNTLOOP_PRINT:MOV DX,PORT_C  MOV AL,DIGIT_LAMP_FIRST   ；选择数码管OUT DX,ALMOV DI,WORD PTR NUMBER[0]CALL OUT_DIGIT ；输出数MOV DX,PORT_CMOV AL,DIGIT_LAMP_SECONDOUT DX,ALMOV DI,WORD PTR NUMBER[2]CALL OUT_DIGITCALL PRINT_LEVE ；打印档位LOOP LOOP_PRINTRETADD_SPEED:MOV AX,SPEED   INC ALMOV SPEED,AXRETSUB_SPEED:MOV AX,SPEED DEC ALMOV SPEED,AXRETWAIT_TIME:PUSH CXMOV CX,000CHWAIT_LOOP:LOOP WAIT_LOOPPOP CXRETOUT_DIGIT:CMP DI,DIGIT_NUMBER_UPPERJA OUT_DIGIT_ENDMOV DX,PORT_BMOV AL,DIGIT[DI]OUT DX,ALCALL WAIT_TIME ；延时MOV AL,DIGIT_LAMP_OFF  ；关闭数码管OUT DX,ALOUT_DIGIT_END:RETCODE ENDSEND START

四、总结

对于汇编的编写，与C稍微不同，即对寄存器使用。刚开始还不会使用内存空间，只知道寄存器。于是就挨个用寄存器，甚至下意识将某些寄存器当做存储空间。这很明显展示了自己的低水平。所以，我单独研究如何申请空间，将寄存器数据存储到空间里。程序的关键数据保存到内存里，这种做法为程序解耦奠定基础。我觉得程序设计最忌讳的是胡子眉毛一起抓，将代码堆砌在一起，如同一字长蛇。这种代码最容易出现bug，难以修改。代码过长，过一会儿就不知道前面在写什么。故程序模块设计，仍旧是编码最有力、最清楚、最省事的编写手段。通过函数设计，使得编写变得容易清楚，头脑逻辑清晰，不知不觉中体会到程序解耦优势。这样一来再加入新功能时，就不必担心运行过程中寄存的数据流失。程序的设计结构：外层是循环，内部是对数据的分支处理。主要两大主分支，加速系统和减速系统；一个数据输出处理。设计框架和设计思想确立后，剩下的就是实现的细节问题和程序bug，只有耐心地发现问题。最后感谢队友帮助，共同完成此次课设。