微機原理課程設計電梯

1、二一四二一五學年 第一學期信息科學與工程學院自動化系課程設計報告書姓 名： 學 號： 班 級： 課程名稱： 微機原理與應用課程設計 指導教師： 目錄(一) 課程設計內容及要求(二) 課程設計所應用的基本知識點(三) 實驗原理(四) 程序流程圖(五) 程序詳細執(zhí)行過程(六) 程序清單(七) 程序運行結果(八) 收獲與體會(九) 參考文獻一、課程設計內容及要求：題目一 電梯仿真程序在讀懂任務書給出的幾個子程序的基礎上,學習運用計算機動畫技術等手段自己獨立編制出一個完整的電梯運行計算機仿真程序.通過編制仿真程序的實踐,加強同學們對計算機順序控制的了解與認識,以達到掌握計算機順序控制規(guī)律和計算機順序控

2、制技術所需的編程技巧以及相關的硬件基礎知識的目的.設計要求: (1). 在 1- 8樓之間一次可輸入多個任意樓層號連續(xù)控制電梯按指定樓層號順序上升與下降.以上過程完成后可重新輸入任意樓層號連續(xù)控制電梯按指定樓層號順序上升與下降.只有按ESC鍵才退出程序返回DOS狀態(tài)。例如 : 1-3-5-8-6-4-2-1 (可觀察教六樓電梯的實際運行情況). (2). 在 1 - 8 樓之間按任意順序不連續(xù)控制電梯上升與下降. 按一次計算機鍵盤的上箭頭電梯上升一樓,按一次計算機鍵盤的下箭頭電梯下降一樓. (上箭頭的ASCII碼19H , 下箭頭的ASCII碼1AH . ) (3). 在電梯上升與下降過程中,

3、要顯示出 1-8 樓之間所要到達的樓層數(shù),同時還要用箭頭顯示電梯是上升狀態(tài)還是下降狀態(tài). (4). 電梯運行到指定樓層后,打開電梯門，然后關門繼續(xù)運行. (5). 電梯運行時, 在任意時刻遇到緊急情況時應能實時中斷電梯運行.也可以在任意時刻恢復電梯運行.(按A/a 鍵模擬中斷發(fā)生,電梯停止運行.按B/b 鍵恢復電梯運行) (6). 在計算機屏幕上將電梯的平面模型改成三維立體模型. (7). 在電梯旁畫一個小方塊.這個小方塊隨電梯上升而上升,下降而下降.以增加電梯運行時的動感. (8). 電梯仿真軟件運行時,應在計算機屏幕上詳細說明其使用方法,以及本軟件作者姓名和日期.報告要求: (1). 在報

4、告中應對電梯仿真軟件的設計思想，設計方法用文字詳細說明. (2). 在報告中應有完整的程序清單(必需加注釋). (3). 在報告中應有完整的程序框圖. (4). 談談自己通過這次設計實踐的收獲和體會.二、課程設計所應用的基本知識點生成文件(1).我使用的運行環(huán)境為虛擬機下的xp系統(tǒng)，匯編軟件使用的是輕松匯編。 (2).打開輕松匯編，輸入代碼，保存為.asm格式文件。 (3).編譯程序?？梢灾苯邮褂幂p松匯編菜單欄的按鍵 運行編譯 和 運行生成 按鈕進行編譯，也可以進入dos環(huán)境，使用masm.exe編譯源程序生成OBJ文件和一些交叉文件。 格式：masm exam1.asm；如果結尾不加分號，那

5、么回車后會有一個提示，提示將生成的OBJ文件名和相應的其他一些文件名是什么？可以一路回車取默認值，即與源文件同文件名。如果加上分號，既可避免這些提示。直接生成同文件名的OBJ文件。 (4).連接程序。 用LINK.exe連接OBJ文件，生成可執(zhí)行的exe文件。格式：link exam1.obj；如果原程序無堆棧段，則在連接完后，有一個警告提示，提示程序無堆棧段。 (5). 運行。直接在輕松匯編菜單欄中單擊運行按鈕或在dos環(huán)境中執(zhí)行debug 將生成的可執(zhí)行exe文件裝入內存后 ，用G命令來運行 (6). 查看程序運行結果。BIOS顯示功能調用顯示器是微型機系統(tǒng)重要的輸出設備。顯示器與微型機之

6、間的接口電路又稱做顯示適配器(顯示卡)。顯示卡的種類很多，有MDA卡、HGC卡、CGA卡、EGA卡和VGA卡等。IBM-PC和PC/XT單色顯示器使用單色顯示器適配器MDA(MonochromeDisplayAdapter）卡，它不支持圖形方式，只支持80列和25行的文本方式。文本方式又稱為字符方式、字符/數(shù)字方式。IBM-PC和PC/XT彩色顯示器使用彩色/圖形適配器CGA(ColorGraphicsAdapter)卡，支持文本和圖形兩種方式且有單色、彩色兩種顯示。有關顯示輸出的DOS功能調用不多，而BIOS調用(INT10H)的功能很強，主要包括設置顯示方式，設置光標大小和位置，設置調色板

7、號，顯示字符和顯示圖形等，見表8-4。下面做簡單介紹。 表8-4中斷類型10H的功能調用操作1)顯示方式的設置INT10H的0H功能用來設置顯示方式，詳見表8-4。方式06是CGA卡的工作方式，其中，03是文本方式，46是圖形方式。方式7是MDA卡的惟一工作方式。文本方式在屏幕上顯示字符，字符在屏幕上的位置用行、列坐標表示，如圖8.8所示。2580文本方式下的行號為024，列號為079，則屏幕左上角為第0行、第0列，右下角為第24行、第79列。也就是說，文本方式下屏幕上顯示的字符位置是固定的。屏幕各行列號所確定的位置的顯示內容，由顯示卡上的顯示存儲器的對應位置的存儲單元提供，這就是屏幕的“存儲

8、器映像”。即如果向某顯示存儲器寫入字符的ASCII碼，字符就會顯示在屏幕的相應位置上。對應的顯示在屏幕上的每個字符在存儲器中由連續(xù)的兩個字節(jié)表示，一個字節(jié)保存字符ASCII碼，另一個字節(jié)保存字符屬性。在屏幕上僅顯示字母、數(shù)字和一些字符圖形的方式就是文本方式。在文本方式下字符的屬性字節(jié)既適用于單色顯示也適用于彩色顯示。(1) 單色字符顯示。該顯示方式定義了字符顯示的特性，包括字符是否閃爍，是否加亮，是否反顯（白底黑字）。單色字符顯示屬性字節(jié)的各位功能如圖8.9所示，各位的不同組合將使字符呈現(xiàn)不同的屬性，如表8-5所示。(2)彩色字符顯示。在顯示彩色文本時，字符的屬性字節(jié)用于定義前景(顯示的字符)

9、和背景的顏色，每個字符可以選擇16種顏色中的一種，而背景只能選擇8種顏色之一。圖8.10給出了以16色文本方式顯示的屬性字節(jié)的各位內容。前景的16種顏色由D0D3位組合，R、G和B分別代表紅(Red)、綠(Green)和藍(Blue)，BL表示閃爍，I為亮度。閃爍和亮度僅適用于前景。表8-6列出了16色字符方式顏色的組合。（3)顯示存儲器。對所有的顯示適配器，文本方式下顯示字符的原理都是一樣的，差別僅是不同適配器的視頻顯示存儲器的起始地址不同：MDA的顯存起始地址為B000:0000；CGA、EGA和VGA的顯存起始地址為B800:0000。每個字符的ASCII碼和屬性碼存放于連續(xù)的兩個字節(jié)中

10、。顯示存儲單元與屏幕上字符的對應關系如圖8.11所示。在2580的文本顯示方式下，屏幕有2000個字符位置，由于每個字符用兩個字節(jié)表示，所以需要顯存容量為4KB(4000B)。如果有16KB顯存，則可以保存4屏顯示字符的數(shù)據(jù)，通常稱為4頁數(shù)據(jù)。對CGA、EGA和VGA的80列顯示方式，0頁在顯存中的起始地址為B800:0000，1頁為B800:1000，2頁為B800:2000，3頁為B800:3000。屏幕上某一字符位置在顯存中的偏移地址可用下列公式計算：字符偏址=頁偏址+（行數(shù)行寬）+列數(shù)）字節(jié)數(shù)圖形方式下，在屏幕上可以顯示“點”，點也稱為像素、像元。像素在屏幕上的位置也用行列坐標值表示。

11、在分辨率為320200的圖形方式下，行號為0199，列號為0319。2)光標的設置IBM-PC和PC/XT單色顯示器上每個字符由79點陣組成，字符框點陣為914。彩色顯示器字符點陣為57，字符框點陣為88，光標的寬度為一個字符的寬度，長度最大可充滿字符框。光標在屏幕上指示字符的顯示位置，它不是ASCII字符表中的字符。計算機有專門的硬件來控制光標，我們熟悉的光標符一般是一個下劃線或方塊符。(1)INT10H的01H功能是設置光標的大小和狀態(tài)。光標起始行值放在CH的低4位，結束行值放在CL的低4位。CH的D4位為光標禁止位，用來表示光標的狀態(tài)。當該位為1時，光標不顯示。單色顯示器的光標大小的范圍

12、從013。光標的默認方式是寬度為2列的閃爍的下劃線。(2) INT10H的02H功能是設置光標位置。光標位置的行號設在DH寄存器中，列號設在DL中。在2580的顯示方式中，坐標設在（0，0）是屏幕的左上角，（24，79）是屏幕的右下角。BH中必須包含被輸出的頁號，對單色顯示器來說，頁號總是0。 三、實驗原理1、在主程序的最前面是宏，將具有特定功能的畫圖代碼打包成一個個宏放在住程序的最前面。有清屏的宏，移光標的宏，寫橫的宏，寫豎的宏，畫小方塊上升的宏，畫小方塊下降的宏，畫初始小方塊的宏，畫電梯關門狀態(tài)的宏，畫電梯半開門狀態(tài)的宏，畫電梯全開門狀態(tài)的宏。由于這段畫圖的代碼在程序中會經常使用，所將他們

13、編成宏使用起來更方便。除了主程序外還有一個延時1S的子程序。2、開始主程序的運行后，先運行一段初始化程序，然后設置圖形顯示方式，再顯示提示信息以及有關信息，然后再畫電梯的三維模型，這樣整個初始界面就完成了。3、然后再提示信息下，用戶輸入要去的樓層，判斷該字符串的第一個字符的ASCII碼是否在1-8范圍，如果不是則結束并返回DOS界面，如果是則繼續(xù)進行下一步程序。將第1個數(shù)字代表的樓層設為當前站X(n)，并賦給COUNT（該變量用來記錄當前層）。將下個數(shù)字代表的層數(shù)設為下一站（如果當前站為最后一站，則重新回到開頭提示用戶輸入信息），將COUNT與下一站X(n+1)相比較，若COUNT大于下一站，

14、則小方塊下降一層，COUNT-，并顯示當前層和目標層以及下箭頭，一直循環(huán)直到相等；若COUNT小于下一站，則小方塊上升一層，COUNT+，并顯示當前層和目標層以及下箭頭，一直循環(huán)直到相等；相等時，則電梯大門大門依次閉合-半開門-全開門-半開門-閉合。大門關上后，調用MOVAH,1；4、INT16H檢測是否有按鍵按下，若沒有鍵盤按下，則X(n)=X(n+1),讀取下一個字符，將該字符所代表的樓層賦給X(n+1)，并回到前面檢測X(n)是否為最后目標層的程序段。若有鍵盤按下，則判斷AL的值（該值為輸入的字符的ASCII碼），若AL為w則小方塊上升一層，COUNT+；若AL為s則小方塊下降一層，CO

15、UNT-；兩者最后都回到“X(n)=X(n+1),讀取下一個字符，將該字符所代表的樓層賦給X(n+1)”這一步，若AL即不為w也不為s，則直接回到該步驟。程序功能示意圖：初始界面顯示：四、程序流程圖五、程序詳細執(zhí)行過程 在提示“input the floor(1-8F)(such as 1-3-4-1):”后面輸入用戶要去的樓層，可從任意樓層開始運行，指定樓層號順序上升與下降，數(shù)字與數(shù)字之間用“-”連接，數(shù)字范圍為1-8。在一輪運行完以后程序會清空樓層提示后面的數(shù)字，用戶可再輸入要去的樓層，若用戶希望停止運行該程序，可以在下一輪開始時在樓層提示后面輸入0或非數(shù)字鍵，可返回到DOS 在 1 -

16、8 樓之間按任意順序不連續(xù)控制電梯上升與下降. 按一次計算機鍵盤的上箭頭電梯上升一樓,按一次計算機鍵盤的下箭頭電梯下降一樓. 電梯上升與下降過程中,在電梯三維模型的正上方的藍色矩形框內，提示“now the floor is:”后面顯示出當前所要在的樓層數(shù),提示“TO:”后面顯示1-8 樓之間所要到達的樓層數(shù)，提示“direction:”后面顯示上下箭頭，代表電梯當前是上升狀態(tài)還是下降狀態(tài)。 在電梯旁有一個小方塊。這個小方塊隨電梯上升而上升，下降而下降。增加電梯運行時的動感.。小方塊在一個8層的方框內上下移動，電梯每上升一層，小方塊在方框內上升一層，電梯每下降一層，小方塊在方框內下降一層。并且

17、小方塊在方框內的位置與電梯當前所在樓層時對應的，例如：若當前電梯運行到第3層，則小方塊也位于第三層方框。為了使用戶能更清晰地看到電梯的運行過程，小方塊每到一層會停留1S的時間。電梯運行到指定樓層后，打開電梯門，然后關門繼續(xù)運行，為了模擬真實的效果，電梯在指定樓層停下，大門依次閉合-半開門-全開門-半開門-閉合。 在 1 - 8 樓之間按任意順序不連續(xù)控制電梯上升與下降。按一次計算機鍵盤的上箭頭電梯上升一樓,按一次計算機鍵盤的下箭頭電梯下降一樓。 由于所使用的計算機的某些原因，這里輸入“w” 上升一樓，輸入“s” 下降一樓。電梯的不連續(xù)控制只在電梯停在某一層且關上的門之后。提示是“up or d

18、own a floor only vailable when elevator stop(use w or s )”，當用戶可以對電梯進行不連續(xù)控制時，會出現(xiàn)“now vailable”的提示。 電梯仿真軟件運行時,在計算機屏幕上顯示本軟件作者姓名“wust zhengliming”和日期“2014. 12.18”。六、程序清單 CLEAR MACRO ; 清屏的宏 MOV BH,7 ; 卷入行屬性,黑底白字,正常顯示. MOV AX,0600H ; AH=6 屏幕初始化或上卷.AL=0 整個窗口空白. INT 10H ; CH=左上角行號,CL=左下角列號. ENDM ; DH=右上角行號,

19、DL=右下角列號. ;- POS MACRO ; 移動光標的宏 MOV BH,00H ; BH=頁號 DH,DL=行號,列號. MOV AH,02H ; AH=2 置光標位置. INT 10H ENDM;- HENG MACRO X1,Y1,COLOR,X2 ; 寫橫的宏 LOCAL BH1 ; 定義標號 MOV CX,X1 ; 起始點橫作標-CX MOV DX,Y1 ; 起始點縱作標-DX BH1: MOV AH,0CH ; 寫象素 MOV AL,COLOR ; 設定顏色參數(shù)-AL INT 10H INC CX CMP CX,X2 ; 寫至終點橫作標為止 JNZ BH1 ENDM;- SHU

20、 MACRO CX1,CY1,COLOR,CY2 ; 寫豎的宏 LOCAL BH2 ; 定義標號 MOV CX,CX1 MOV DX,CY1 BH2: MOV AH,0CH MOV AL,COLOR ; AL=(00-0FH)共16種顏色. INT 10H INC DX CMP DX,CY2 JNZ BH2 ENDM;- DELAY MACRO ;延時1s的宏 LOCAL READ PUSH DX ;入棧，保護原有DX、CX中的數(shù)據(jù) PUSH CX SUB AX,AX INT 1AH ;INT 1AH的0號功能讀當前時鐘值，CX:DX=時鐘計數(shù)值 MOV TIME,DX MOV TIME2,C

21、X READ: SUB AX,AX INT 1AH SUB DX,TIME SBB CX,TIME2 CMP DX,DLY JB READ POP CX ;出棧，恢復現(xiàn)場 POP DX ENDM;- UP MACRO N,DX1 ;小方塊上升的宏 LOCAL UPA,UPB ; 定義標號 MOV AL,N ;小方塊從N-1層上升至N層 MOV CH,30 ;小方塊上升一層，并且將下一層的小方塊清除 MUL CH ;30*N個像素 MOV DX,430 SUB DX,AX ;430-30*N個像素得到畫小方塊的縱坐標下限值 MOV DZ,DX ADD DX,20 ;每個小方塊邊長為20個像素 M

22、OV DX1,DX ;得到縱坐標上限值 UPA: HENG 170,DZ,0CH,190 ;畫小方塊 INC DZ MOV AX,DX1 CMP DZ,AX JNZ UPA ADD DX,11 ;坐標調整到移動之前的坐標 MOV DZ,DX ADD DX,20 MOV DX1,DX UPB: HENG 170,DZ,00H,190 ;擦原小方塊 INC DZ MOV AX,DX1 CMP DZ,AX JNZ UPB ENDM;- DOWN MACRO N,DX1 ;小方塊下降的宏 LOCAL DOWNA,DOWNB ; 定義標號 MOV AL,N ;小方塊從N+1層下降至N層 MOV CH,3

23、0 ;小方塊下降一層，并且將上一層的小方塊清除 MUL CH MOV DX,430 SUB DX,AX MOV DZ,DX ADD DX,20 MOV DX1,DX DOWNA: HENG 170,DZ,0CH,190 ;畫小方塊 INC DZ MOV AX,DX1 CMP DZ,AX JNZ DOWNA SUB DX,49 MOV DZ,DX ADD DX,20 MOV DX1,DX DOWNB: HENG 170,DZ,00H,190 ;擦原有小方塊 INC DZ MOV AX,DX1 CMP DZ,AX JNZ DOWNB ENDM;- CLOSE MACRO ;畫電梯關門狀態(tài)的宏 LO

24、CAL CE MOV DZ,220 CE: HENG 210,DZ,09H,370 ;電梯關門 INC DZ CMP DZ,420 JNZ CE SHU 291,220,02H,420 ;電梯大門縫隙 SHU 290,220,02H,420 SHU 289,220,02H,420 ENDM;- HALF MACRO ;畫電梯半開門狀態(tài)的宏 LOCAL HF MOV DZ,221 HF: HENG 210,DZ,09H,250 ;電梯半開門 HENG 252,DZ,07H,328 HENG 330,DZ,09H,370 INC DZ CMP DZ,420 JNZ HF SHU 251,220,0

25、2H,420 ;電梯大門縫隙 SHU 329,220,02H,420 ENDM;- FULL MACRO ;畫電梯全開門狀態(tài)的宏 LOCAL FL MOV DZ,221 FL: HENG 210,DZ,09H,215 ;電梯全開門 HENG 217,DZ,07H,363 HENG 365,DZ,09H,370 INC DZ CMP DZ,420 JNZ FL SHU 216,220,02H,420 ;電梯大門縫隙 SHU 364,220,02H,420 ENDM;- PAUSE MACRO ;電梯緊急暫停的宏 LOCAL WAIT,WAN SUB AX,AX MOV AH,1 INT 16H

26、CMP AL,a ;讀取鍵盤緩存中是否有a，有就進入暫停等待循環(huán)，沒有則退出 JNZ WAN MOV DX,0301H POS MOV DX,OFFSET MSG7 ;顯示MSG7 MOV AH,9 INT 21H MOV AH,0CH ;清空鍵盤緩存 INT 21H WAIT: CLC ;CF=0 MOV AH,1 INT 16H CMP AL,b ;檢測鍵盤緩存中是否有b，有就退出暫停等待循環(huán)，沒有則繼續(xù)循環(huán) JNZ WAIT WAN: MOV DX,0301H POS MOV DX,OFFSET MSG6 ;用于將MSG7的信息擦除 MOV AH,9 INT 21H MOV AH,0CH

27、 INT 21H ENDM;- DATA SEGMENT MSG1 DB Please press 1-8 or w/s ro others to terminate.(eg: 1-3-8/w): $ ; 輸出多個空格是為了清空上一次的輸入 MSG2 DB Please press any key.,$ MSG3 DB Floor: $ MSG4 DB Direction: $ MSG5 DB To: $ MSG6 DB When the elevator running, please press a to emergency stop. $ MSG7 DB Please press b t

28、o continue. $ MSG8 DB zhengliming2014.12.18$ DAT DB 0FFH,0,255 DUP(0) DLY EQU 18 DZ DW 0 TIME DW 0,0 NUM1 DB 1 NUM2 DB 1 COUNT DB 0 DX1 DW 0 DX2 DW 0 DATA ENDS;- STACKS SEGMENT STA DW 100 DUP(0) TOP DW ? STACKS ENDS;- CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKS;- START PROC FAR MOV AX,DATA MOV DS,

29、AX MOV AX,STACKS MOV SS,AX MOV AX,DATA MOV ES,AX PUSH AX PUSH BX PUSH CX PUSH DX PUSH SI PUSH DI MOV CX,0 MOV DX,2479H MOV BH,7 MOV AX,0601H INT 10H MOV AX,0012H ;置圖形顯示方式 INT 10H ;640列*480行,16色. MOV DX,0 ;光標位置初始化 POS HENG 220,99,0AH,420 ;信息欄外邊框 HENG 220,151,0AH,420 SHU 220,99,0AH,151 SHU 420,99,0AH,

30、151 HENG 223,102,0AH,417 ;信息欄內邊框 HENG 223,148,0AH,417 SHU 223,102,0AH,148 SHU 417,102,0AH,148 CLOSE ;電梯大門處于關閉狀態(tài) HENG 210,220,02H,370 ;電梯大門縫隙邊框 HENG 210,420,02H,370 SHU 210,220,02H,420 SHU 370,220,02H,420 HENG 209,219,02H,371 ;加粗邊框 SHU 209,220,02H,420 SHU 371,220,02H,420 MOV DZ,219 MOV DX1,210 MOV DX

31、2,370 SB1: HENG DX1,DZ,03H,DX2 ;三維電梯上側面 DEC DZ INC DX1 INC DX2 CMP DZ,180 JNZ SB1 MOV DZ,371 MOV DX1,220 MOV DX2,420 SB2: SHU DZ,DX1,03H,DX2 ;三維電梯右側面 INC DZ DEC DX1 DEC DX2 CMP DZ,410 JNZ SB2 MOV DZ,421 SB3: HENG 160,DZ,0EH,200 ;畫電梯框架 SUB DZ,30 CMP DZ,151 JNZ SB3 SHU 160,181,0EH,422 SHU 200,181,0EH,

32、422 MOV DZ,400 BRICK: HENG 170,DZ,0CH,190 ;畫初始小方塊 INC DZ MOV AX,420 CMP DZ,AX JNZ BRICK MOV DX,072BH POS MOV DL,NUM1 ADD DL,30H MOV AH,2 INT 21H ;初始樓層顯示1 MOV DX,1C3BH POS MOV DX,OFFSET MSG8 ;顯示MSG8 MOV AH,9 INT 21H MOV DX,0723H POS MOV DX,OFFSET MSG3 ;顯示MSG3 MOV AH,9 INT 21H MOV DX,081DH POS MOV DX,OFFSET MSG4 ;顯示MSG4 MOV AH,9 INT 21H MOV DX,082DH POS MOV DX,OFFSET MSG5 ;顯示MSG5 MOV AH,9 INT 21H MOV DX,0301H POS MOV DX,OFFSET MSG6 ;顯示MSG6 MOV AH,9 INT 21