基于8086的Proteus软件仿真应用

王峻崧

【摘 要】英国的实验中心电子开发的Proteus软件支持模拟电路，数字电路，单片机和模拟ARM的仿真。在Proteus7.5开始，可以支持8086 CPU，它为计算机学习和研究提供了极大的方便。本文从实际应用出发，在Proteus软件中模拟LED右流水灯亮的过程。

【关键词】8086处理器；微机原理；仿真

一、引言

随着科学技术的不断发展，微型计算机已广泛应用于社会和经济的各个方面，因为它们的体积小，重量轻，功耗低，结构简单，可靠性高，使用方便，以及拥有高性价比。而嵌入式系统的发展，使微型计算机系统在通信、机电一体化等方面的应用更加广泛。

本次设计，通过汇编语言控制开关的状态，用8086CPU控制8255A的端口PA，再利用74ls245芯片通过控制8只LED发光二极管，PB口接1只开关，编写程序LED灯右循环亮。

二、设计方案

2.1设计原理

本次设计的内容为模拟流光灯控制系统设计与实现。根据需要，选择的芯片有8086cpu芯片，74273芯片，74ls254芯片，8255A可编程并行接口。然后编写程序，用Proteus8软件进行仿真，控制8个LED灯实现流水效果。

2.2设计环境及设备

PC机一台、windows 10系统

2.3模拟灯右循环亮工作原理

2.3.1现象：右向移动流水灯的实验现象是首先最左边的灯亮，然后是最左边的灯灭，此时左起第二个灯亮，依次轮流亮，直到第八个灯亮。然后循环上述过程。

2.3.2原理：右向移动流水灯是根据发光二极管的显示原理，首先点亮最右的二极管，然后进位置一，通过带进位的循环右移指令编写程序以实现模拟流水灯的右向移动。

三、系统硬件介绍

3.1 8086处理器介绍

8086CPU是INTEL系列微处理器中具有代表性的高性能16位微处理器.它使用的HMOS工艺制造，外形封装为双列直插，有40个引脚。使用单个5V电源，8086处理器的主时钟频率为4.77MHZ。8086 CPU具有16位数据总线和20位地址總线，所以它的直接寻址空间是1MB。

8086CPU采用了2级流水线的处理方式，8086CPU内部设置了两个独立的部分总线接口部件（BIU）和指令执行部件（EU）来实现取指令与执行指令的流水线操作。总线接口部件负责取指令，存取操作数和存结果，即负责所有的外部操作。指令执行部件负责执行指令，即从BIU的指令队列中取出指令，并执行指令，不必访问存储器或I/O端口，节省了取指令时间，加快程序执行速度。

3.2 8255芯片介绍

8255芯片是来自于Intel家族，型号8255用24个输入/输出引脚和可编程通用并行输入/输出接口电路（改性8255A和8255A-5）的可编程外围接口电路。它是一个40针双列直插集成电路，并且使用单个+ 5V电源。

8255芯片一种并行输入输出LSI芯片，一个多功能I/O设备，可以被用作CPU总线与外围设备之间的接口。

8255芯片有24可编程I/O端口，即，3个组的8位I/O端口中的端口PA，PB端口和PC端口。它们可以被分为两个组，每组12位I/O端口。A组包括端口A和端口C（高4位，PC4到PC7）。B组包括端口B和端口C（低4位，PC0到PC3）。A组可以被设置为基本的I/O端口，STROBE I/O闪控，双向I/O 3点的模式；B组只能被设置为基本的I/O或闪控I/O模式，即完全由控制寄存器的控制字来确定。

3.3 74273芯片介绍

74273芯片是一个8位的数据锁存器。

第1脚是复位脚，平时应保持高电平；低电平时1Q～8Q输出全部低电平，同时内部寄存器全部清零。

1D～8D为数据输入，在11脚（CLK）从低电平升变到高电平时（即上沿），1D～8D被保存到74273寄存器中，同时1Q～8Q输出对应1D～8D的电平。

第1脚保持高电平，第11脚为低电平、高电平、高电平到低电平跳变（下升沿）这些状态对输出1Q～8Q及74273内部保存的数据无影响。

3.4 74ls245

74LS245是用于驱动LED或其它设备通常使用的芯片。它是一个8信道的同相三态双向总线收发器，其在两个方向上传送数据。

第1脚DIR（T/R），为输入输出端口转换用，DIR="1"高电平时信号由"A"端输入"B"端输出，DIR="0"低电平时信号由"B"端输入"A"端输出。

第2～9脚“A”信号输入输出端，A0=B0，A7=B7，A0与B0是一组，如果DIR=“1”OE=“0”则A1输入B1输出，其它类同。如果DIR=“0”OE=“0”则B1输入A1输出，其它类同。

第11～18脚“B”信号输入输出端，功能与“A”端一样，不再描述。

第19脚OE，使能端，若该脚为“1”A/B端的信号将不导通，只有为“0”时A/B端才被启用，该脚也就是起到开关的作用。

第10脚GND，电源地。

第20脚VCC，电源正极。

四、模拟流水灯软件设计

4.1编程程序实现

CODE SEGMENT 'CODE'

ASSUME CS：CODE

START：MOV DX，06H

MOV AL，82H

OUT DX，AL

MOV DX，00H

MOV AH，0FEH

BG： MOV AL，AH

OUT DX，AL

CALL DELAY

MOV DX，02H

IN AL，DX

TEST AL，01H

JNZ BG

ROR AH，1

MOV DX，00H

JMP BG

DELAY PROC NEAR

MOV BL，100

DELAY2： MOV CX，374

DELAY1： NOP

NOP

LOOP DELAY1

DEC BL

JNZ DELAY2

RET

DELAY ENDP

CODE ENDS

END START

五、仿真图

六、结果分析

点击软件的右下角开始模拟按钮，然后关闭K0开关。可以观察到的是，在右上角的LED灯从左到右闪烁，不停止。

基于这次试验，让我们对Proteus软件有了更深的认识，对微机原理以及技术有了更深层次的了解，在21世纪新时代，微机原理会得到更深层次的发展。我们的社会也会更加的幸福。

【参考文献】

[1]田辉主编.微机原理与接口技术[M].高等教育出版社，2011.