微机原理课程设计报告

江苏大学京江学院JIANGSU UNIVERSITY微机原理课程设计电子钟学院名称：京江学院专业班级： J计算机1401学号： 4141110020学生姓名：潘庆指导教师：杨旭东2017 年 1 月一、实验目的•掌握综合使用基本输入输出设备、通用接口芯片、专用接口芯片的方法；•掌握实时处理程序的编制和调试方法；•掌握8253、8259、8255的使用•掌握小键盘、LED八段式发光二极管和蜂鸣器的使用二、实验内容•利用8253的定时功能，产生0.5S的定时中断；•在F5区的数码管上显示时间格式为“时：分：秒”（24小时）•允许通过键盘的按键设置时钟的初值；•允许通过键盘的按键控制时钟的启停；•分秒值为59分55秒时开始报时，每秒钟蜂鸣器鸣叫一声，到整点报时停止。

三、使用的芯片及占用端口地址•8253芯片：主要用于产生定时中断，定时时间为0.5S•端口地址：0260H~0263H•8255芯片：主要用于控制键盘输入和LED数码管输出•端口地址：0270H~0273H•8259芯片：主要用于产生中断管理•端口地址：0250H~0251H四、硬件连接方案•键盘的控制——由8255的B口控制；•LED显示模块——由8255的B口和A口控制；•时间的精确定时——用8254定时器0产生50ms的中断信号；•整点报时控制——用8255的某一位信号控制8254的GATE1。

GATE=1时，OUT1信号控制蜂鸣器鸣叫；GATE=0，蜂鸣器停止蜂鸣。

五、设计的系统连接总逻辑图键盘与LED（F5）A：按键的列线B：数码管段码C：数码管选择脚D：按键的行线蜂鸣器（F8)Ctrl：控制接口，0－蜂鸣8253（C4）CS：片选信号，低电平有效；A0、A1：地址信号；8255（D3）8259（B3）六、程序模块划分及各模块程序流程图•主程序模块：对8254、8259A等芯片进行初始化，设置中断向量，扫描键盘，根据按键值作相应的处理。

流程图参见图。

•注意：设置初始时间时要考虑边界，时间的最大值为23：59：59，不能超出此范围。

•8254中断服务程序：刷新一遍数码管，计时时间到一秒，修改当前时间，整点报时。

流程图参见图七、实验中遇到的问题，解决办法及实验心得体会这次课程设计有一定的难度，期间遇到了种种困难，卡住了很久，比如在做显示的时候，先要全熄数码管，然后扫描按键，还要很好地控制延时去抖动，这是件挺繁琐的事，另外，按键之后需要给按键一个扫描码，接着转化成字形码，能够识别并在数码管上显示，也花了很多时间，再比如在设置时间的时候，对于延时时间的拿捏也很难，需要在buf缓冲区存放值，修改时，让修改位熄灭，其余位为0，若超出规定位数，则不修改，显示原值。

老师在我完成规定任务后也设下了一个小挑战，将8255的一根接线调换了位置，要求仍正确显示，最后我想出的解决的方法是段位码改共阳极，键盘扫描里修改相应端口，开头输入部分修改8255初始化控制字即可。

这次课程设计对于这门课的认知的提升很有帮助，本来只是理解了理论，对于亲自动手实现还是感到茫然，甚至不相信自己能完成，但是在一步一步实现各个功能模块后，发现点连成了线，线动成面，知识点是能够串联起来的，只要自己愿意动手，愿意思考，没有什么是做不成的，当然期间必然会遇到各种各样的问题，只要肯向老师或同学请教，他们也一定会给你的思维一些启发。

这次的课程设计虽然只是做了一个看似简单的电子钟，但是它几乎涵盖了我们这学期所学的大部分内容，完成这项课程设计必然要深入理解课本上的知识，这就起到了查漏补缺，融会贯通的作用，我想这对日后学习其他硬件方面的知识都是很有益的，也很大程度上激发了我对硬件方面课程的更大热情。

八、源程序清单.MODEL TINYC0_8253 EQU 260H ;计数器0的端口地址C1_8253 EQU 261H ;计数器1的端口地址C2_8253 EQU 262H ;计数器2的端口地址CTRL_8253 EQU 263H ;控制端口的端口地址PA_8255 EQU 270H ;端口A的地址PB_8255 EQU 271H ;端口B的地址PC_8255 EQU 272H ;端口C的地址CTRL_8255 EQU 273H ;控制端口的端口地址EVEN_8259 EQU 250HODD_8259 EQU 251H.STACK 100.DATABUFFER DB 0,0,0,0,0,0 ;数码上显示的内容KEY DB 0FLAG DB 1BUF DB 0,?SEG_TAB DB 03FH, 06H,05BH,04FH, 66H, 6DH, 7DH,07H,7FH,6FH;0~9的段码表SEG_TAB2 DB 0BFH, 86H,0DBH,0CFH, 0E6H, 0EDH, 0FDH,87H,0FFH,0EFH.CODESTART: MOV AX,@DATAMOV DS,AXMOV ES,AXNOPMOV AL,30H ;00110000B,计数器0，方式0，二进制计数MOV DX,CTRL_8253OUT DX,ALMOV DX,C0_8253MOV AL,0DH;Fout=1/25ms=40Hz,Fclk=31250Hz,N=Fclk/Fout=31250Hz/40Hz=781,N=781 OUT DX,ALMOV AL,03HOUT DX,ALMOV DX,CTRL_8253MOV AL,76H ;01110110B,计数器1，方式3，二进制计数OUT DX,ALMOV DX,C1_8253MOV AL,12H ;31250HzOUT DX,ALMOV AL,7AHOUT DX,ALCALL SET_VECTOR ;设置中断向量CALL INIT_8259MOV AL,11111110B ;开放IR0请求的屏蔽位MOV DX,ODD_8259OUT DX,ALL1: STIMOV DX,CTRL_8255 ;8255初始化MOV AL,80H ;10000000B,端口A方式0输出，端口B方式0输出，C输出OUT DX,ALLEA SI,BUFFERMOV CX,8LP: CALL DIRLOOP LPMOV DX,CTRL_8255 ;8255初始化MOV AL,82H ;10000010B,端口A方式0输出，端口B方式0输入，C输出OUT DX,ALL2: CALL KEYSCANJMP L1JMP $DIR PROC NEARPUSH AXPUSH BXPUSH DXMOV AL,BUFFER[0]CMP FLAG,0JNZ Q0CMP KEY,0JNZ Q0LEA BX,SEG_TAB2JMP W0Q0: LEA BX,SEG_TAB ;BX置为段码表首址W0: XLAT ;转换成七段码MOV DX,PA_8255 ;段码端口OUT DX,ALMOV DX,PB_8255 ;位码端口MOV AL,7FH ;小时的十位OUT DX,ALCALL DELAY ;延时MOV AL,BUFFER[1]CMP FLAG,0JNZ Q1CMP KEY,1JNZ Q1LEA BX,SEG_TAB2JMP W1Q1: LEA BX,SEG_TABW1: XLAT ;转换成七段码MOV DX,PA_8255 ;段码端口OUT DX,ALMOV DX,PB_8255 ;位码端口MOV AL,0BFH ;小时的个位OUT DX,ALCALL DELAY ;延时MOV AL,BUFFER[2]CMP FLAG,0JNZ Q2CMP KEY,2JNZ Q2LEA BX,SEG_TAB2JMP W2Q2: LEA BX,SEG_TABW2: XLAT ;转换成七段码MOV DX,PA_8255OUT DX,ALMOV DX,PB_8255 ;位码端口MOV AL,0EFH ;分钟的十位OUT DX,ALCALL DELAY ;延时MOV AL,BUFFER[3]CMP FLAG,0JNZ Q3CMP KEY,3JNZ Q3LEA BX,SEG_TAB2JMP W3Q3: LEA BX,SEG_TABW3: XLAT ;转换成七段码MOV DX,PA_8255 ;段码端口OUT DX,ALMOV DX,PB_8255 ;位码端口MOV AL,0F7H ;分钟的个位OUT DX,ALCALL DELAY ;延时MOV AL,BUFFER[4]CMP FLAG,0JNZ Q4CMP KEY,4JNZ Q4LEA BX,SEG_TAB2JMP W4Q4: LEA BX,SEG_TABW4: XLAT ;转换成七段码MOV DX,PA_8255 ;段码端口OUT DX,ALMOV DX,PB_8255 ;位码端口MOV AL,0FDH ;秒的十位OUT DX,ALCALL DELAY ;延时MOV AL,BUFFER[5]CMP FLAG,0JNZ Q5CMP KEY,5JNZ Q5LEA BX,SEG_TAB2JMP W5Q5: LEA BX,SEG_TABW5: XLAT ;转换成七段码MOV DX,PA_8255 ;段码端口OUT DX,ALMOV DX,PB_8255 ;位码端口MOV AL,0FEH ;秒的个位OUT DX,ALCALL DELAY ;延时POP DXPOP BXPOP AXRETDIR ENDPKEYSCAN PROC NEARPUSH AXPUSH CXPUSH BXPUSH DXMOV BL,KEYMOV DX,PC_8255MOV AL,11111110BOUT DX,ALMOV AH,ALMOV AL,00HMOV DX,PB_8255IN AL,DXCMP AL,0FFHJZ L4JMP L3L4: MOV DX,PC_8255MOV AL,11111101BOUT DX,ALMOV AH,ALMOV AL,00HMOV DX,PB_8255IN AL,DXL3: CMP FLAG,0JNZ D4CMP BX,4JZ D1CMP BX,2JZ D1CMP BX,0JZ D0CMP AX,0FDFDH ;按键9JZ BUFF9CMP AX,0FDFEH ;按键8JZ BUFF8CMP AX,0FE7FH ;按键7JZ BUFF7CMP AX,0FEBFH ;按键6JZ BUFF6D1: CMP AX,0FEDFH ;按键5JZ BUFF5CMP AX,0FEEFH ;按键4JZ BUFF4CMP AX,0FEF7H ;按键3JZ BUFF3D0: CMP AX,0FEFBH ;按键2 JZ BUFF2CMP AX,0FEFDH ;按键1JZ BUFF1CMP AX,0FEFEH ;按键0JZ BUFF0CMP AX,0FD7FH ;按键FJZ BUFFFD4: CMP AX,0FDFBH ;按键A JZ BUFFACMP AX,0FDF7H ;按键BJZ BUFFBJMP OUTPUTBUFF9: MOV BUFFER[BX],9JMP OUTPUTBUFF8: MOV BUFFER[BX],8JMP OUTPUTBUFF7: MOV BUFFER[BX],7JMP OUTPUTBUFF6: MOV BUFFER[BX],6JMP OUTPUTBUFF5: MOV BUFFER[BX],5JMP OUTPUTBUFF4: MOV BUFFER[BX],4BUFF3: MOV BUFFER[BX],3JMP OUTPUTBUFF2: MOV BUFFER[BX],2 JMP OUTPUTBUFF1: MOV BUFFER[BX],1 JMP OUTPUTBUFF0: MOV BUFFER[BX],0JMP OUTPUTBUFFA: MOV FLAG,1JMP OUTPUTBUFFB: MOV FLAG,0JMP OUTPUTBUFFF: CMP BUF[0],1JNZ A7MOV DL,BUF[1]MOV BL,KEYMOV BUFFER[BX],DLMOV BUF[0],0A7: CALL DELAY1CMP BL,0JZ L5A8: MOV BL,KEYJNZ L5MOV BX,0JMP L6L5: INC BLL6: MOV KEY,BLOUTPUT: POP DXPOP CXPOP BXPOP AXRETKEYSCAN ENDPSET_VECTOR PROC NEARPUSH AXPUSH BXMOV AX,0MOV ES,AX ;中断向量表段基址为0000HMOV BX,40H*4 ;BX中预置中断向量地止，中断类型号为40HMOV AX,OFFSET INTRPROC ;向量表中低地址存放偏移地址，MOV ES:[BX],AXMOV AX,SEG INTRPROCMOV ES:[BX+2],AX ;向量表中高地址存放段基地址POP BXPOP AXRETSET_VECTOR ENDPINIT_8259 PROC NEARPUSH AXPUSH DXMOV AL,13H ;ICW1:边沿触发，单片系统，需要ICW4MOV DX,EVEN_8259OUT DX,ALMOV AL,40H ;ICW2:类型号从40H开始MOV DX,ODD_8259OUT DX,ALMOV AL,01H ;ICW4:完全嵌套方式，非缓冲，非自动结束MOV DX,ODD_8259OUT DX,ALPOP DXPOP AXRETINIT_8259 ENDPINTRPROC PROC FARPUSH AXPUSH BX ;保护现场PUSH DSPUSH DXSTIMOV AL,FLAGCMP AL,1JNZ D5CALL CHANGED5: MOV AL,30HMOV DX,CTRL_8253OUT DX,ALMOV DX,C0_8253MOV AL,12H ;31250HzOUT DX,ALMOV AL,7AHOUT DX,ALCLIMOV AL,20HMOV DX,EVEN_8259 ;发送EOI命令OUT DX,ALPOP DXPOP DSPOP BX ;恢复现场POP AXIRET ;中断返回INTRPROC ENDPCHANGE PROC NEARPUSH AXPUSH DXMOV BL,BUFFER[5]CMP BL,9JL L7MOV BL,0MOV BUFFER[5],BLMOV BL,BUFFER[4]CMP BL,5JL L9MOV BL,0MOV BUFFER[4],BLMOV BL,BUFFER[3]CMP BL,9JL L10MOV BL,0MOV BUFFER[3],BLMOV BL,BUFFER[2]CMP BL,5JL L11MOV BL,0MOV BUFFER[2],BLMOV BL,BUFFER[1]CMP BL,9JL L12MOV BL,0MOV BUFFER[1],BLMOV BL,BUFFER[0]CMP BL,2JL L13MOV BL,0MOV BUFFER[0],BLJMP L8L7: INC BLMOV BUFFER[5],BLJMP L8L13: INC BLMOV BUFFER[0],BLJMP L8L12: INC BLMOV BUFFER[1],BLJMP L8L11: INC BLMOV BUFFER[2],BLJMP L8L10: INC BLMOV BUFFER[3],BLJMP L8L9: INC BLMOV BUFFER[4],BLJMP L8L8: POP DXPOP AXRETCHANGE ENDPDELAY PROC NEARPUSH CXMOV CX,500LOOP $POP CXRETDELAY ENDPDELAY1 PROC NEARPUSH CXMOV CX,25000LOOP $POP CXRETDELAY1 ENDPDELAY2 PROC NEARPUSH CXMOV CX,50LOOP $POP CXRETDELAY2 ENDPEND START。