用8253A定時計數(shù)器控制8位LED循環(huán)移動

1、微機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計報告 課題名稱： 用8253A定時/計數(shù)器 控制8位LED循環(huán)移動 學院： 系： 電子信息工程系 班級： 學號： 姓名： 摘要  在課程設(shè)計的背景下，本系統(tǒng)運用了8253A芯片，基于8086實現(xiàn)了控制8位LED循環(huán)移動的設(shè)計， 顯示程序設(shè)計以及軟件編程的思路。關(guān)鍵詞：芯片8253A；LED；程序流程圖1.引言1.1課題設(shè)計的目的1. 了解8253A與8086的硬件連接方法2. 掌握8253A的各種方式的編程及其原理3. 學會Emu8086和Proteus的聯(lián)合用調(diào)1.2 課題設(shè)計要求 功能要求：1、 8253A可編程定時/計數(shù)器作定時器2

2、、 LED燈循環(huán)移動2、系統(tǒng)總設(shè)計 8086主控電路 8253特定頻率輸入時鐘LED燈循環(huán)移動 鎖存控制74LS273以8086為主控系統(tǒng)，用8253A可編程定時/計數(shù)器作定時器，產(chǎn)生特定頻率的時鐘脈沖信號，通過74LS273影響8位LED燈的循環(huán)移動。3、硬件詳細設(shè)計3.1、 8086主控模塊本設(shè)計采用的是8086。8086是Intel系列的16位微處理器，采用 NMOS工藝制造，用單一的+5V電源，時鐘頻率為4.77MHz10MHz。8086有16根數(shù)據(jù)線和20根地址線，它既能處理16位數(shù)據(jù)，也能處理8位數(shù)據(jù)?？蓪ぶ返膬?nèi)存空間為1MB。Intel 8086擁有四個16位的通用寄存器，也能夠

3、當作八個8位寄存器來存取，以及四個16位索引寄存器，包含了堆棧指標。資料寄存器通常由指令隱含地使用，針對暫存值需要復雜的寄存器配置。它提供64K 8 位元的輸出輸入(或32K 16 位元)，以及固定的向量中斷。大部分的指令只能夠存取一個內(nèi)存位址，所以其中一個操作數(shù)必須是一個寄存器。運算結(jié)果會儲存在操作數(shù)中的一個寄存器。8086總線接口部件由下列各部分組成:4個段地址寄存器:CS-16位的代碼段寄存器;DS-16位的數(shù)據(jù)段寄存器;ES-16位的擴展段寄存器;SS-16位的堆棧段寄存器;16位的指令指針寄存器IP;20位的地址加法器;6字節(jié)的指令隊列緩沖器。8086執(zhí)行部件由下列幾個部分組成:8個

4、通用寄存器:即AX、BX、CX、DX、BP、SP、SI、DI ；其中，4個數(shù)據(jù)寄存器:AX、BX、CX、DX；2個地址指針寄存器：BP，SP；2個變址寄存器：SI、DI；標志寄存器FR;算術(shù)邏輯單元ALU。3.2、 8253定時/計數(shù)器電路用8253A可編程定時/計數(shù)器作定時器，每隔1sLED向左循環(huán)移動一位。設(shè)8253A可編程定時/計數(shù)器的輸入時鐘為100kHz,設(shè)定時/計數(shù)器0的計數(shù)初值為100,工作在方式3，即方波發(fā)生器，其輸?shù)?kHz方波做定時/計數(shù)器2的時鐘。定時/計數(shù)器2的初值設(shè)為1000，工作在方式0，即每隔1s計數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷，用此信號作為不可屏蔽中斷的申請信號，在中斷服務程序

5、中設(shè)置每中斷一次LED向左循環(huán)移動1位。3.3 8位LED循環(huán)移動電路用72LS273輸出接口控制8只LED燈，每隔一秒實現(xiàn)循環(huán)移動功能。74LS273是8位數(shù)據(jù)/地址鎖存器，他是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器，下面我介紹一下他的管腳圖功能表等資料。(1).1腳是復位CLR,低電平有效,當1腳是低電平時,輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部輸出0,即全部復位;(2).當1腳為高電平時,11(CLK)腳是鎖存控制端,并且是上升沿觸發(fā)鎖存,當11腳有一個上升沿,立即鎖存輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的電平狀態(tài),并

6、且立即呈現(xiàn)在在輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上.74ls273管腳功能：1D8D為數(shù)據(jù)輸入端，1Q8Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作8位地址鎖存器。4、 軟件詳細設(shè)計本設(shè)計共包括3個模塊，分別是向8253輸入時鐘，向8086輸入產(chǎn)生的不可屏蔽的申請信號，LED燈循環(huán)移動。4.1、系統(tǒng)程序流程圖 開始 系統(tǒng)初始化 向8253輸入時鐘LED燈循環(huán)移動結(jié)束5、系統(tǒng)仿真5.1、系統(tǒng)仿真圖5.2、系統(tǒng)仿真結(jié)果圖6、總結(jié)本設(shè)計以8086為主控系統(tǒng)，首先，根據(jù)實驗要求每隔一秒向左循環(huán)移動一位，則需要周期為1

7、s的方波信號。因為輸入信號的頻率為100kHz，所以N=105/1=100000，因為8253A中一個計數(shù)器最大的計數(shù)次數(shù)是65536次，所以對于100000這樣的大數(shù)，一個計數(shù)器是不可能完成上述分頻要求的。因此必須采用兩個計數(shù)器級聯(lián)的方法解決這個問題。CLK0接100kHz信號源，OUT0接CLK2,取N1=100，N2=1000，使得N=N1*N2。然后在仿真軟件中畫出用8253A定時/計數(shù)器控制8位LED循環(huán)移動的電路原理圖和8086最小模式下的總線結(jié)構(gòu)及I/O地址分配圖。最后將所編寫的8086程序運行編譯加到8086芯片上去，進行仿真。觀察實驗結(jié)果。這次設(shè)計中原本按照書上的做，但是出現(xiàn)

8、了一些問題，找了學霸解決，知道自己在8086的運用上還很生疏，這次課程設(shè)計給了我們一次應用自己所學知識的機會，使我更深層次的理解了這門課程。7.附錄.MODEL SMALL.8086.STACK.CODE.STARTUPNMI_INIT:PUSH ES;NMI中斷向量初始化 XOR AX,AX MOV ES,AX MOV AL,02H XOR AH,AH SHL AX,1 SHL AX,1 MOV SI,AX MOV AX,OFFSET NMI_SERVICE MOV ES:SI,AX INC SI INC SI MOV BX,CS MOV ES:SI,BX POP ES ;可編程定時/計數(shù)器

9、8253A初始化 MOV AL,00110111B;t016位MODE3 BCD MOV DX,0406H;控制口地址 OUT DX,AL MOV DX,0400H;t0地址 MOV AX,0100H;100khz 100分頻1khz OUT DX,AL MOV AL,AH;高字節(jié) OUT DX,AL MOV AL,10110001B;t2 16位 MODE3 BCD MOV DX,0406H OUT DX,AL MOV DX,0404H MOV AX,1000H;1khz 1000分頻 1hz OUT DX,AL MOV AL,AH;高字節(jié) OUT DX,AL MOV BL,0FEH;LED初始狀態(tài) MOV DX,0200H;273地址 MOV AL,BL OUT DX,AL JMP $NMI_SERVICE: ROL BL,1;不可屏蔽中斷