電子時(shí)鐘,匯編,8253+8255+8259

1、目錄一、課程設(shè)計(jì)目的 2二、課程設(shè)計(jì)任務(wù) 21、內(nèi)容 22、要求 23、設(shè)計(jì)環(huán)境 24、設(shè)計(jì)所用設(shè)備 2三、設(shè)計(jì)所用芯片結(jié)構(gòu) 31、8259A 芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳 32、8254 芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳 43、8255 芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳 5四、具體模塊設(shè)計(jì) 61、概述 62、主程序模塊 73、小鍵盤(pán)模塊 74、顯示模塊 85、定時(shí)模塊 8五、程序流程圖 9主程序流程圖： 9鍵盤(pán)掃描程序流程圖： <KEY )11中斷處理程序流程圖： 11六、心得體會(huì) 12 附錄一：參考書(shū)目 13 附錄二：部分源代碼 13、課程設(shè)計(jì)目的和意義通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)要掌握此三種芯片使用的方法，靈活運(yùn)用課本知識(shí)，

2、加 深所學(xué)的知識(shí)，對(duì)所學(xué)的相關(guān)芯片的原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、使用方法等有更加深刻 的了解，學(xué)會(huì)利用課本知識(shí)聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用及編程。同時(shí)并了解綜合問(wèn)題的程序 設(shè)計(jì)掌握實(shí)時(shí)處理程序的編制和調(diào)試方法，掌握一般的設(shè)計(jì)步驟和流程，使我 們以后搞設(shè)計(jì)時(shí)邏輯更加清晰。二、開(kāi)發(fā)環(huán)境及設(shè)備設(shè)計(jì)環(huán)境PC 機(jī)一臺(tái)、 windows XP 系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)箱、導(dǎo)線若干。設(shè)計(jì)所用設(shè)備8254 定時(shí)器：用于產(chǎn)生秒脈沖，其輸出信號(hào)可作為中斷請(qǐng)示信號(hào)送IRQ2。8255并口：用做接口芯片，和小鍵盤(pán)相連。8259中斷控制器：用于產(chǎn)生中斷。LED ：六個(gè) LED 用于顯示時(shí)：分：秒值。 小鍵盤(pán)：用于控制設(shè)置。三、設(shè)計(jì)思想與原理1、設(shè)計(jì)思想本系統(tǒng)設(shè)

3、計(jì)的電子時(shí)鐘以8088微處理器作為CPU,用8254做定時(shí)計(jì)數(shù)器 產(chǎn)生時(shí)鐘頻率， 8255做可編程并行接口顯示時(shí)鐘和鍵盤(pán)電路，82 59做中斷控制器產(chǎn)生中斷。在此系統(tǒng)中, 8254的功能是定時(shí),接入 8254的 CLK 信號(hào)為周期 性時(shí)鐘信號(hào)。8254采用計(jì)數(shù)器0, 工作于方式2,使8254的OUT0端輸出周期 性的負(fù)脈沖信號(hào)。即每隔20ms, 8254的OUT0端就會(huì)輸出一個(gè)負(fù)脈沖的信 號(hào)，此信號(hào)接8259的IR2，當(dāng)中斷到50次數(shù)后，CPU即處理，使液晶顯示器 上的時(shí)間發(fā)生變化。其中8259只需初始化ICW1，其功能是向8259表明IRx輸入是電瓶觸發(fā)方 式還是上升沿觸發(fā)方式，是單片 82

4、59還是多片 8259。 8259接收到信號(hào)后，產(chǎn) 生中斷信號(hào)送CPU處理。2、設(shè)計(jì)原理利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上提供的定時(shí)器 8254和擴(kuò)展板上提供的 8259以及鍵盤(pán)和數(shù)碼顯示電路，設(shè)計(jì)一個(gè)電子時(shí)鐘，由 8254 中斷定時(shí)，小鍵盤(pán)控制電子時(shí)鐘的啟停 及初始值的預(yù)置。電子時(shí)鐘的顯示格式HH： MM ：SS 由左到右分別為時(shí)、分、秒，最大記時(shí) 59：59：59超過(guò)這個(gè)時(shí)間時(shí)分秒位都清零從 00：00：00 重 新開(kāi)始?；竟ぷ髟恚好堪俜种幻雽?duì)百分之一秒寄存器的內(nèi)容加一，并依次對(duì) 秒、分、小時(shí)寄存器的內(nèi)容加一，六個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示時(shí)、分、秒的當(dāng)前值。1、內(nèi)容利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上提供的定時(shí)器 8254 和擴(kuò)展板上提供

5、的 8259 以及鍵盤(pán)和數(shù)碼 顯示電路，設(shè)計(jì)一個(gè)電子時(shí)鐘，由 8254 中斷定時(shí)，小鍵盤(pán)控制電子時(shí)鐘的啟停 及初始值的預(yù)置。電子時(shí)鐘的顯示格式HH : MM : SS由左到右分別為時(shí)、分、秒，最大記時(shí)59： 59： 59超過(guò)這個(gè)時(shí)間時(shí)分秒位都清零從 00： 00： 00 重新開(kāi)始。2、要求 本實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)定時(shí)顯示裝置，用六個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)間，用小鍵盤(pán)控 制計(jì)時(shí)，設(shè)置和顯示時(shí)間。系統(tǒng)一運(yùn)行就從 00點(diǎn) 00分 00 秒開(kāi)始計(jì)時(shí)，并在數(shù) 碼管上顯示時(shí)、分、秒當(dāng)前值，而且，可以用鍵盤(pán)設(shè)置當(dāng)前時(shí)間?；竟ぷ髟?每百分之一秒對(duì)百分之一秒寄存器的內(nèi)容加一，并依次對(duì) 秒、分、小時(shí)寄存器的內(nèi)容加一；六個(gè)數(shù)

6、碼管動(dòng)態(tài)顯示時(shí)、分、秒的當(dāng)前值。C 鍵:置初值，顯示 00: 00: 00G 鍵:顯示動(dòng)態(tài)變化 啟動(dòng)表）；D 鍵:顯示靜態(tài)不變 表停止）；E 鍵:終止程序，返回 DOS；P鍵：設(shè)置時(shí)：分：秒的值3、設(shè)計(jì)環(huán)境PC機(jī)一臺(tái)、windows XP系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)箱，導(dǎo)線若干。4、設(shè)計(jì)所用設(shè)備8254定時(shí)器：用于產(chǎn)生秒脈沖，其輸出信號(hào)可作為中斷請(qǐng)示信號(hào)送IRQ2。8255 并口：用做接口芯片，和小鍵盤(pán)相連。8259 中斷控制器：用于產(chǎn)生中斷。LED :六個(gè)LED用于顯示時(shí)：分：秒值小鍵盤(pán)：用于控制設(shè)置。三、設(shè)計(jì)所用芯片結(jié)構(gòu)1、8259A芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳中斷控制器8259A是In tel公司專(zhuān)為控制優(yōu)先級(jí)中

7、斷而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的芯片 它將中斷源優(yōu)先排隊(duì)、辨別中斷源以及提供中斷矢量的電路集中于一片中。因 此無(wú)需附加任何電路，只需對(duì) 8259A編程，就可以管理 模式和中斷請(qǐng)求方式，即中斷結(jié)構(gòu)可以由用戶編程來(lái)設(shè)定 8259芯片工作于單片方式。8259引腳圖如圖3.3,各引腳功能如下。 D7D八條雙向數(shù)據(jù)線；WR低電平有效）寫(xiě)輸入信號(hào)； RD氐電平有效）讀輸入信號(hào)； CS氐電平有效）片選輸入信號(hào)；A0地址信號(hào)； INT中斷請(qǐng)求信號(hào)； INTAv低電平有效）一一中斷響應(yīng)信號(hào)； CAS0CAS級(jí)聯(lián)信號(hào)，形成一條專(zhuān)用 8259A總 線，以便多片8259A的級(jí)聯(lián)； SP/EN從編程/允許級(jí)聯(lián)。在緩沖方式中，可用做 輸出

8、信號(hào)以控制總線緩沖器的接收和發(fā)送。在非緩沖 方式中，作為輸入信號(hào)用于表示主片還是從片； IR0IR7 外部中斷請(qǐng)求輸入線。要求輸入的中斷請(qǐng)求信號(hào)是由低電平到高電 平的上升沿 并保持高電平到CPU響應(yīng)時(shí)為止）或者是高電平。8259中斷矢量地址與中斷信號(hào)之間的關(guān)系如表 3.1所示：8級(jí)中斷，并選擇優(yōu)先RDD7D11)0AS LMD微機(jī)系統(tǒng)中,282731213142482592220圖3.1 8259A引腳圖JLK手AH乂中斷序號(hào)01234567功能調(diào)用08H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH矢量地址20H24H28H2CH30H34H38H3CH表3.1 8259A 中斷矢量表23H27

9、H2BH2FH33H37H3BH3FH說(shuō)明時(shí)鐘鍵盤(pán)可用可用串行口可用可用可用2、8255芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳8255可編程外圍接口芯片是Intel公司生產(chǎn)的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三個(gè)并行接口，用+5V單電源供電,作：方式0基本輸入/輸出方式方式1選通輸入/輸出方式方式2雙向選通輸入/輸出方式8255引腳圖如圖3.2示，各引腳功能如下。D7D0與CPU側(cè)連接的八條雙向數(shù)據(jù)線；WRv低電平有效）寫(xiě)輸入信號(hào)；RD低電平有效）讀輸入信號(hào)；CS低電平有效）片選輸入信號(hào)；A0、A1片內(nèi)寄存器選擇輸入信號(hào)；PA7PA0A 口外設(shè)雙向數(shù)據(jù)線；PB7PB0B 口外設(shè)雙向數(shù)據(jù)線；PC7PC0C

10、口外設(shè)雙向數(shù)據(jù)線;RESET復(fù)位輸入信號(hào)2、8255端口地址表3.2 8255 端口地址表信號(hào)線寄存器編址A 口60HIOY3B 口61HC 口62H控制寄存器63H3、8254芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳8254可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器是In tel公司生產(chǎn)的通用外圍芯片之一，有3個(gè)獨(dú)立的十六位計(jì)數(shù)器，技術(shù)頻率范圍為02MHZ，它所有的技術(shù)方式和操作方式都通過(guò)編程控制。(1)延時(shí)中斷(2)可編程頻率發(fā)生器(3)事件計(jì)數(shù)器(4)二進(jìn)倍頻器(5)實(shí)時(shí)時(shí)鐘(6)數(shù)字單穩(wěn)(7)復(fù)雜的電機(jī)控制器8254的功能用途是:Li(1)方式0：計(jì)數(shù)結(jié)束中斷(2)方式1:可編程頻率發(fā)生器(3)方式2：頻率發(fā)生器(4)方式3：方

11、波頻率發(fā)生器(5)方式4：軟件觸發(fā)的選通信8254有六種工作方式:5:硬件觸發(fā)的選通信號(hào)口 號(hào)1卜32322482122(J51914188A17o1IO1 H川1 !141213(A 12-A ITTi.A_ 1UCLK1女AIU'.AllRD6）方式8254引腳圖如圖3.3示，各引腳功能如下。D7D0 八條雙向數(shù)據(jù)線;WR低電平有效）寫(xiě)輸入信號(hào);RD低電平有效）讀輸入信號(hào);CS低電平有效）片選輸入信號(hào);A0、A1片內(nèi)寄存器地址輸入信號(hào);CLK計(jì)數(shù)輸入，用于輸入定時(shí)基準(zhǔn)脈沖或計(jì)數(shù)脈沖;OUT 輸出信號(hào)，以相應(yīng)的電平指示計(jì)數(shù)的完成，或輸出脈沖波形;GATE 選通輸入 門(mén)控輸入），用于啟

12、動(dòng)或禁止計(jì)數(shù)器的操作，以使計(jì)數(shù)器 和計(jì)測(cè)對(duì)象同步。信號(hào)線寄存器編址IOY20#計(jì)數(shù)器40H2、8254端口地址表3.3 8254 端口地址表1#計(jì)數(shù)器2#計(jì)數(shù)器控制寄存器四、具體模塊設(shè)計(jì)1、概述本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電子鐘以8088微處理器作為CPU用8254做定時(shí)計(jì)數(shù)器產(chǎn) 生時(shí)鐘頻率，8255做可編程并行接口顯示時(shí)鐘和鍵盤(pán)電路，8259做中斷控制器產(chǎn)生中斷。在此系統(tǒng)中，8254的功能是定時(shí)，接入8254的CLK信號(hào)為周期性 時(shí)鐘信號(hào)。8254采用計(jì)數(shù)器0,工作于方式2,使8254的OUT0端輸出周期性 的負(fù)脈沖信號(hào)。即每隔20ms 8254的OUTO端就會(huì)輸出一個(gè)負(fù)脈沖的信號(hào)，此 信號(hào)接8259的IR

13、2，當(dāng)中斷到50次數(shù)后，CPU即處理，使液晶顯示器上的時(shí)間 發(fā)生變化。程序由以下模塊組成：系統(tǒng)共有5個(gè)功能模塊，分別為，主控模塊，顯示模塊，定時(shí)模塊，中斷模塊，小鍵盤(pán)模塊。系統(tǒng)框圖如下：小鍵盤(pán)六個(gè)LED1111!1;i丁顯示模塊小鍵盤(pán)模塊I:8255A鍵盤(pán)讀入的數(shù)-主控模塊 中斷模塊:8259秒脈沖J 定時(shí)模塊!8254圖一系統(tǒng)框圖2、主程序模塊主控模塊是系的核心模塊，對(duì) 8254、8255A進(jìn)行初始化，設(shè)置中斷向量, 掃描鍵盤(pán)根據(jù)按鍵值作相應(yīng)的處理。主要由軟件實(shí)現(xiàn)。它的主要功能是調(diào)用其它模塊對(duì)系統(tǒng)工作進(jìn)行協(xié)調(diào)，它的主要功能是讀小鍵盤(pán)輸入鍵值并執(zhí)行要做的 工作，如果鍵值為C則將顯示初始值00:

14、 00: 00置入顯示緩沖，并調(diào)用顯示模 塊顯示。如果鍵值為 G 則開(kāi)中斷， 中斷程序?yàn)槊胱畹臀患右唬?。如果鍵值為 D則關(guān)中斷，停止動(dòng)態(tài)顯示。如健值為 P則連續(xù)六次調(diào)用小鍵盤(pán)模塊，將鍵值 依次存入顯示緩沖。并調(diào)用顯示模塊顯示。如果健值為E,則終止程序，返回DOS。3、小鍵盤(pán)模塊 小鍵盤(pán)模塊送入主控模塊的子功能模塊。由軟件和硬件實(shí)現(xiàn)，硬件上由小 鍵盤(pán)和 8255互連，將小鍵值由 8255 送入主控模塊。軟件上使用行掃描法獲得 鍵值并送回主控模塊。本課題只考慮去抖動(dòng)。執(zhí)行一個(gè)約10ms 的延時(shí)程序后 再掃描鍵盤(pán)，若 F0=1 表示真正有鍵按下，從而消除了抖動(dòng)影響 實(shí)現(xiàn)代碼如下:keyroc nea

15、r push cxdec cljnz scan1kst:mov al,82hjmp kstmov dx,p55ctlkeyn: push axout dx,almov dx,pb55mov al,00hrelea: in al,dxmov dx,pa55or al,0f8hout dx,alcmp al,0ffhmov dx,pb55jnz releain al,dxpop axor al,0f8hnot axcmp al,0ffhmov si,offset tablejz delaymov di,offset charmov cx,0300hmov cx,24dly:loop dlytt:

16、cmp ax,simov cl,08hjz nnmov ah,0fehdec cxscan1: mov dx,pa55jz kstmov al,ahadd si,02out dx,alinc dimov dx,pb55jmp ttin al,dxnn: mov dl,dior al,0f8hmov char1,dlcmp al,0ffhmov ah,02hjnz keynint 21hrol ah,1pop cxyang: ret key endpjmp yang delay: call disply jmp kst4、顯示模塊顯示模塊是將顯示緩沖區(qū)的數(shù)值送到 LED 顯示的功能模塊，顯示緩沖

17、區(qū)是由六個(gè)字節(jié)構(gòu)成，分別保存小時(shí)的高位和低位，分鐘的高位和低位，秒鐘的 高位和低位。硬件上由六個(gè) LED 構(gòu)成，軟件上由掃描顯示的方法實(shí)現(xiàn)。mov al,clmov dx,portbit out dx,al mov bx,35h delay1: dec bxjnz delay1 cmp cl,20h jz disup2 inc di shl cl,1 jmp disup1 disup2: pop cxret display endp實(shí)現(xiàn)代碼如下： display proc nearmov cx,77ffh led52: call disuploop led52 disup: push cxmo

18、v di,offset min1 mov cl,01 disup1: mov al,0mov dx,portbit out dx,al mov al,di mov bx,offset led xlat mov dx,portseg out dx,al5、定時(shí)模塊定時(shí)模塊是為 8259 提供中斷請(qǐng)求信號(hào)的。由一片 8254 實(shí)現(xiàn)，選用定時(shí)器0#,工作在方式3,由4時(shí)鐘應(yīng)該1秒走動(dòng)一次，所以輸出值應(yīng)為1S,其輸出 信號(hào)可作為 8259 的中斷請(qǐng)求信號(hào)。6、中斷處理模塊中斷模塊實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示的,硬件為一片 8259,因?yàn)橹袛嗾?qǐng)求信號(hào)為每秒一 次,中斷程序該為時(shí)間按秒增加,并顯示,只要開(kāi)中斷,便可實(shí)現(xiàn)每秒顯示時(shí) 間增加一秒,從而達(dá)到動(dòng)態(tài)顯示的效果。7、按如下接線圖連接好實(shí)驗(yàn)箱上的芯 片引腳, 主要用到器件有 8255,8254,LED,8259,小鍵盤(pán)。8254