微機電子鐘設(shè)計

1、課程設(shè)計任務(wù)書課 程 名 稱 微機原理及應(yīng)用B 院（系、部、中心） 自動化學(xué)院 專 業(yè)班 級 姓 名 學(xué) 號起 止 日 期指 導(dǎo) 教 師目 錄一、設(shè)計任務(wù) 3二、總體方案 3三、原理框圖 3-4四、系統(tǒng)模塊詳細設(shè)計與調(diào)試 5五、設(shè)計總結(jié) 6六、參考文獻 6七、附件材料 7-12電子鐘設(shè)計一、設(shè)計任務(wù)利用8253可編程定時/計數(shù)器、8259中斷控制器、8255可編程并行接口芯片和七段數(shù)碼管設(shè)計一個電子鐘的電路，并編制一程序使得該電子鐘能正常運行。電子鐘除了能夠完成正常的計時、顯示功能外，還必須具備正常時、分、秒的數(shù)值顯示功能、時間設(shè)定功能等。設(shè)計繪制相應(yīng)的硬件電路原理圖并完成接線。編制相應(yīng)控制程

2、序?qū)崿F(xiàn)電子鐘的計時、顯示等功能?？刂瞥绦蛟O(shè)計規(guī)范，應(yīng)有適當(dāng)?shù)淖⑨?，表達清楚。鐘的時分秒顯示分別采用兩個8段LED數(shù)碼管實現(xiàn)，顯示方法可根據(jù)實際情況采用動態(tài)或靜態(tài)顯示。二、總體方案利用8253做定時器，用定時器輸出的脈沖控制8259產(chǎn)生中斷，在8259中斷處理程序中，對時、分、秒進行計數(shù)，在等待中斷的循環(huán)中，采用計算機內(nèi)部自帶的8255芯片，利用LED顯示時間。在主程序中要分別對8253、8259、8255進行初始化編程，8253的計數(shù)器1可在方式3下工作。在中斷服務(wù)程序中對中斷次數(shù)進行統(tǒng)計，當(dāng)滿10次時就進行一次時、分、秒的處理。時、分、秒分別對應(yīng)6個存儲單元，分別存放時、分、秒的個位和十位。

3、當(dāng)中斷次數(shù)滿10次時，將秒的個位加1，判斷是否到10，如到了則十位加1，個位清零；再判斷十位是否到了6，如到了則十位清零，分的個位加1，同理對分、時作相應(yīng)處理。七段數(shù)碼管顯示作為子程序，將時、分、秒對應(yīng)存儲單元的內(nèi)容分別取出并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的代碼，利用緩沖區(qū)和延時子程序進行顯示。三、原理框圖上圖為主程序流程圖；下圖為中斷服務(wù)程序流程圖；四、系統(tǒng)模塊詳細設(shè)計與調(diào)試1在主程序中要分別對8253、8259、8255進行初始化編程。具體如下：8253的方式控制字：MOV AX,0MOV DS,AXMOV AL,76HMOV DX,CONTROLOUT DX,AL利用8253計數(shù)器1分頻：MOV AX,62

4、500MOV DX,COUNT1OUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL8259初始化命令字和操作命令字：MOV DX,CS8259AMOV AL,ICW1OUT DX,ALMOV DX,CS8259BMOV AL,ICW2OUT DX,ALMOV AL,ICW4OUT DX,ALMOV AL,OCW1OUT DX,AL利用計算機內(nèi)部8255：MOV AL,MD8255MOV DX,CTL8255OUT DX,AL2 6位8段碼LED顯示采用動態(tài)方式顯示，8位段碼和6位位碼是由實驗箱內(nèi)部的兩片74LS374輸出。8位段碼和6位位碼的輸出地址有KEY/LED CS片選信號決定。顯示

5、程序中，首先將時、分、秒對應(yīng)存儲單元的內(nèi)容分別取出并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的代碼，再利用緩沖區(qū)和延時子程序進行顯示。3用定時器8253輸出的脈沖控制8259產(chǎn)生中斷，在中斷服務(wù)程序中對中斷次數(shù)進行統(tǒng)計，當(dāng)滿10次時就進行一次時、分、秒的處理。中斷服務(wù)程序詳見程序中IENTER模塊：IENTER PROC NEARPUSH AXPUSH DXINC SECOND ；秒加1MOV AL,SECONDCMP AL,60 ；秒數(shù)與60比較JNE EXITMOV SECOND,0 ；秒清零INC MINUTE ；分加1MOV AL,MINUTECMP AL,60 ；分?jǐn)?shù)與60比較 JNE EXITMOV MINUT

6、E,0 ；分清零INC HOUR ；時加1MOV AL,HOURCMP AL,24 ；時數(shù)與24比較JNE EXITMOV HOUR,0 ；時清零4利用偉福6000系統(tǒng)輸入完整程序后進行編譯，編譯正確后在實驗箱上進行線路連接，具體連接方法如下：8253用計數(shù)器1，片選信號接CS4，地址為0C000H，8253時鐘源CLK1接分頻電路的F/64輸出，分頻器的PIN接4MHZ時鐘，8253的GATE1接VCC，8259中斷INT0接8253的OUT1，片選接CS5，地址為0DOOOH，顯示電路的KEY/LED CS接CS0，地址為8000H。連接正確后打開實驗箱的電源，將程序下載到實驗箱，啟動全速

7、執(zhí)行，便可在實驗箱上了數(shù)碼管上看到正確的時、分、秒的顯示了。五、設(shè)計總結(jié)六、參考文獻微機原理實驗與課程設(shè)計指導(dǎo)書，陸紅偉編，中國電力出版社，2006年 8086微型計算機組成、原理及接口，顧濱，機械工業(yè)出版社，2001 微型計算機原理及應(yīng)用，呂淑萍等，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2004年 微型計算機技術(shù)及應(yīng)用，戴梅萼，清華大學(xué)出版社，2005七、附件材料完整程序如下：CONTROL EQU 0C003H ；8253控制口COUNT0 EQU 0C000HCOUNT1 EQU 0C001HCOUNT2 EQU 0C002HMD8255 EQU 82H ；8255控制字PA8255 EQU 8000H

8、CTL8255 EQU 8003HOUTBIT EQU 08002H ；位控制口OUTSEG EQU 08004H ；段控制口ICW1 EQU 00010011B ；單片8259，上升沿中斷，要寫ICW4 ICW2 EQU 00100000B ；中斷號為20HICW4 EQU 00000001B ；工作在8086/88方式 OCW1 EQU 11111110B ；只響應(yīng)INT0中斷 CS8259A EQU 0D000H ；8259地址 CS8259B EQU 0D001HDATA SEGMENTCNT DB 0LEDBUF DB 6 DUP(?) ；顯示緩沖NUM DB 1 DUP(?) ；顯

9、示的數(shù)據(jù) DELAYT DB 1 DUP(?)HOUR DB 0MINUTE DB 0SECOND DB 0LEDMAP: ；八段管顯示碼 DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07HDB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATADELAY PROC NEAR ；延時子程序 PUSH AXPUSH CXMOV AL,0MOV CX,AXLOOP $POP CXPOP AXRETDELAY ENDPDISPLAYLED PROC NEARMOV BX,OFFSET

10、LEDBUFMOV CL,6 ；共6個八段管 MOV AH,00100000B ；從左邊開始顯示 DLOOP:MOV DX,OUTBITMOV AL,0OUT DX,AL ；關(guān)所有八段管 MOV AL,BXMOV DX,OUTSEGOUT DX,ALMOV DX,OUTBITMOV AL,AHOUT DX,AL ；顯示一位八段管 PUSH AXMOV AH,1CALL DELAY POP AX SHR AH,1 INC BX DEC CL JNZ DLOOP MOV DX,OUTBIT MOV AL,0OUT DX,AL ；關(guān)所有八段管 RETDISPLAYLED ENDP IENTER PR

11、OC NEAR PUSH AX PUSH DXINC SECOND MOV AL,SECONDCMP AL,60 JNE EXITMOV SECOND,0 INC MINUTE MOV AL,MINUTECMP AL,60 JNE EXITMOV MINUTE,0 INC HOUR MOV AL,HOURCMP AL,24 JNE EXITMOV HOUR,0 EXIT:MOV DX,CS8259A MOV AL,20HOUT DX,AL POP DX POP AX IRET IENTER ENDPIINIT PROC MOV DX,CS8259A MOV AL,ICW1 OUT DX,ALM

12、OV DX,CS8259B MOV AL,ICW2 OUT DX,AL；秒加1 ；秒數(shù)與60比較 ；秒清零 ；分加1 ；分?jǐn)?shù)與60比較 ；分清零 ；時加1 ；時數(shù)與24比較 ；時清零 ；結(jié)束本次中斷 ；初始化8259的命令字和操作命令字8MOV AL,ICW4OUT DX,ALMOV AL,OCW1OUT DX,ALRETIINIT ENDPSTART:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV HOUR,0 MOV MINUTE,0MOV SECOND,0CLI MOV AX,0MOV DS,AXMOV AL,76H MOV DX,CONTROLOUT DX,ALMOV AX,62500

13、 MOV DX,COUNT1OUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV AL,MD8255MOV DX,CTL8255OUT DX,ALMOV BX,4*ICW2MOV AX,CODESHL AX,4 ADD AX,OFFSET IENTER MOV BX,AXMOV AX,0INC BXINC BXMOV BX,AX CALL IINITMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV CNT,0 MOV AL,CNT8253控制字 8253計數(shù)器1分頻 *16 0）0 0 9 ；時、分、秒清零；清除中斷標(biāo)志位；利用；中斷號；中斷入口地址（段地址為 ；代碼段地址為；計數(shù)值初始

14、為MOV DX,PA8255OUT DX,ALSTI ；開中斷 LP: MOV AL,HOURMOV AH,0MOV CL,10 DIV CLMOV CH,AHMOV AH,0MOV BX,OFFSET LEDMAPADD BX,AXMOV AL,BX MOV LEDBUF,ALMOV BX,OFFSET LEDMAPMOV AL,CHMOV AH,0ADD BX,AXMOV AL,BX OR AL,80HMOV LEDBUF+1,AL MOV AL,MINUTEMOV AH,0MOV CL,10DIV CLMOV CH,AHMOV AH,0MOV BX,OFFSET LEDMAPADD BX,AXMOV AL,BX MOV LEDBUF+2,AL MOV BX,OFFSET LEDMAPMOV AL,CHMOV AH,0ADD BX,AXMOV AL,BX OR AL,80HMOV LEDBUF+3,ALMOV AL,SECONDMOV AH,0MOV CL,10DIV CLMOV CH,AH；時的十位轉(zhuǎn)換成顯示碼 ；顯示碼存入顯示緩沖區(qū) ；時的個位轉(zhuǎn)換成顯示碼 ；顯示碼存入后一位顯示緩沖區(qū)；分的十位轉(zhuǎn)換成顯示碼 ；分的個位轉(zhuǎn)換成顯示碼 1