微机原理+课程设计+数字钟

目录

一、设计要求 (1)

二、设计所用芯片。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 2

三、设计思想。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

四、设计所用芯片结构 (3)

1、8259A芯片的内部结构及引脚 (3)

2、8279芯片的内部结构及引脚 (4)

3、8253芯片的内部结构及引脚 (5)

五、系统各个模块设计 (6)

1、系统总体设计 (6)

2、主控模块 (7)

3、CPU模块 (7)

4、定时模块 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

5、中断处理模块。。。。。。。。。。。。。。。。。。9

6、显示模块和小键盘模块 (10)

六、程序流程图 (12)

1、主程序流程图 (12)

2、定时中断服务程序流程图 (14)

七、设计总结 (15)

附录一：参考书目 (15)

附录二：总体图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 附录三：源代码．．．．．．．．．．．．17

一、设计要求

利用试验平台提供的硬件资源设计一个电子表。该电子表以时、分、秒的形式实时显示当前时间，且具有校表功能，利用小键盘与标准时间校准。

掌握8255、8259、8253芯片使用方法和编程方法，通过本次课程设计，学以致用，进一步理解所学的相关芯片的原理、内部结构、使用方法等，学会相关芯片实际应用及编程，系统中采用8088微处理器完成了电子钟的小系统的独立设计。同时并了解综合问题的程序设计掌握实时处理程序的编制和调试方法，掌握一般的设计步骤和流程，使我们以后搞设计时逻辑更加清晰。

二、设计所用芯片

8253定时器：用于产生秒脉冲，其输出信号可作为中断请示信号送IRQ2。

8279接口芯片：实现键盘输入和显示输出。

8259中断控制器：用于产生中断。

LED：六个LED用于显示时：分：秒值。

小键盘：用于控制设置。

三、设计思想

1、设计思想

本系统设计的电子时钟以8088微处理器作为CPU，用8253做定时计数器产生时钟频率，8279做可编程并行接口显示时钟和键盘电路，8259做中断控制器产生中断。在此系统中，8253的功能是定时，接入8253的CLK信号为周期性时钟信号。8253采用计数器0，工作于方式2，使8253的OUT0端输出周期性的负脉冲信号。即每隔20ms，8253的OUT0端就会输出一个负脉冲的信号，此信号接8259的IR2，当中断到50次数后，CPU即处理，使液晶显示器上的时间发生变化。

其中8259只需初始化ICW1，其功能是向8259表明IRx输入是电平触发方式还是上升沿触发方式，是单片8259还是多片8259。8259接收到信号后，产生中断信号送CPU处理。

2、设计原理

利用定时器8253和8259以及键盘和数码显示电路，设计一个电子时钟，由8253中断定时，小键盘控制电子时钟的启停及初始值的预置。

电子时钟的显示格式HH：MM：SS由左到右分别为时、分、秒，最大记时59：59：59超过这个时间时分秒位都清零从00：00：00重新开始。

设计一个定时显示装置，用六个数码管显示时间，用小键盘控制计时，设置和显示时间。系统一运行就从00点00分00秒开始计时，并在数码管上显示时、分、秒当前值，而且，可以用键盘设置当前时间。

基本工作原理：每百分之一秒对百分之一秒寄存器的内容加一，并依次对秒、分、小时寄存器的内容加一；六个数码管动态显示时、分、秒的当前值。

C键：置初值，显示00：00：00

G键：显示动态变化（启动表）；

D键：显示静态不变（表停止）；

E键：终止程序，返回DOS；

P键：设置时：分：秒的值

四、设计所用芯片结构

1、8259A芯片的内部结构及引脚

中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集中于一片中。因此无需附加任何电路，只需对8259A编程，就可以管理8级中断，并选择优先模式和中断请求方式，即中断结构可以由用户编程来设定。在MD微机系统中，8259芯片工作于单片方式。

8259A引脚图

8259引脚图如图3.3，各引脚功能如下。

D7~D0——八条双向数据线；

WR（低电平有效）——写输入信号；

RD（低电平有效）——读输入信号；

CS（低电平有效）——片选输入信号；

A0——地址信号；

INT——中断请求信号；

INTA（低电平有效）——中断响应信号；

CAS0~CAS2——级联信号，形成一条专用8259A总线，以便多片8259A的级联；

SP/EN——从编程/允许级联。在缓冲方式中，可用做输出信号以控制总线缓冲器的接收和发送。在非缓冲方式中，作为输入信号用于表示主片还是从片；

IR0~IR7——外部中断请求输入线。要求输入的中断请求信号是由低电平到高电平的上升沿

（并保持高电平到CPU 响应时为止）或者是高电平。

8259中断矢量地址与中断信号之间的关系如表3.1所示：

中断序号 0 1 2 3 4 5 6 7 功能调用 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 矢量地址 20H ~ 23H 24H ~ 27H 28H ~ 2BH 2CH ~ 2FH 30H

~ 33H

34H ~ 37H 38H ~ 3BH 3CH ~ 3FH 说明 时钟 键盘 可用 可用 串行口 可用 可用 可用

2、8279芯片的内部结构及引脚

Intel8279是一种通用的可编程序的键盘、显示接口器件，单片器件就能够完成键盘输入和显示控制两种功能。

键盘部分提供一种扫描的工作方式，可以和具有64个按键的矩阵键盘相连接，能对键盘不断扫描，自动消抖，自动识别按下的键并给出编码，能对双键或n 键同时按下实行保护。

显示部分为发光二极管、荧光管及其它显示器提供了按扫描方式工作的显示接口，它为显示器提供多路复用信号，可以显示多达16位的字符或数字。

8259A 中断矢量表