基于8086的电子时钟设计(汇编语音)

目录

摘要 (1)

Abstract (1)

第一章电子钟设计总体方案设计 (2)

1.1 设计目的 (2)

1.2 设计要求 (2)

1.3 方案比较 (2)

1.3.1 非中断方式与中断方式的比较 (2)

1.3.2 LED显示与液晶显的比较 (3)

1.4 总体方案设计思路 (3)

第二章系统硬件设计 (4)

2.1 8255与CPU之间的连接关系 (4)

2.2 8253与周边电路的连接关系 (4)

2.3 8259与周边电路连接关系 (5)

2.4 液晶显示模块与8255之间的连线关系 (5)

2.5 地址译码器与按键 (6)

2.6 系统总体硬件电路图 (6)

第三章系统软件设计 (7)

3.1 编址及控制字的确定 (7)

3.1.1 编址 (7)

3.1.2 控制字 (7)

3.2 分块子程序 (7)

3.2.1 1602读写操作子程序 (7)

3.2.2中断子程序 (9)

3.3 主程序设计 (11)

总结与致谢： (13)

参考文献： (14)

附录： (15)

摘要

本设计以微机原理与接口技术为基础,以8086CPU为核心,利用INTER 8253可编程定时/计数器,通过引入时钟发生器产生标准时钟进行精准定时；经定时器产生中断源,采用可编程中断控制器8259A进行中断扩展，用可屏蔽中断方式进行时间的采集；以可编程并行I/O接口芯片8255A扩展接口，驱动MSC1602液晶模块进行时间显示。

第一章电子钟设计总体方案设计

1.1 设计目的

电子钟是一种基于微电子技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。通过该题目的设计和分析，学习微机软、硬件系统设计开发的过程，加深微机原理及其应用课程基础知识的理解和综合运用能力，熟悉集成电路芯片的使用方法，熟悉微机编程及接口电路，学会体会工程实际设计过程，培养学生独立解决实际工程问题的综合能力。初步得到用汇编语言书写程序的训练，全面培养程序设计的分析、设计、编测试及文档规范书写的能力，得到运用汇编语言的综合训练，提高解决实际问题的能力。

1.2 设计任务

通过该题目的设计过程，可以初步掌握汇编语言的运用、软件开发方法并提高解决实际问题的综合能力。电子时钟实际是一个多重的定时技术系统。对于秒、分技术系统，逢60进1，即当秒计数到60时，秒计数器向分计数器输入一个计数脉冲；而当分计数器计数到60时，向小时计数器输入一个计数脉冲。当小时计数器逢24进1.把秒计数器、分计数器和小时计数器的内容通过七段数码管或其他芯片显示出来，就完成了时间信息的输出。本课程设计要求利用8086系统模拟电子时钟结构，完成以下设计任务：

1、时间初值输入：利用键盘输入时间初值；

2、电子钟计数：电子钟通过计数器自动计数，实现时间的自动更新；

3、时间显示：可选用LED七段数码管输出时间，显示给用户；

4、程序采用汇编语言在PC机上完成；

5、完成复核学习要求的设计计算说明书。

1.3 设计要求

1、利用Intel 8086 CPU 及其相应的外围扩展电路及其接口电路，设计系统硬件原理图，并绘制于2号工程图纸。

2、给出程序的设计思路，设计系统软件流程框图，并绘制于2号工程图纸。

3、完成设计计算说明书。

1.3 方案比较

为实现设计要求，在8086微机系统中实现计时功能可有多种方式，同时实现显示的方式也有多种，现主要比较计时方式中的中断与非中断方式，及显示常用的LED 显示与液晶显示。

1.3.1 非中断方式与中断方式的比较

在非中断方式设计常使用的方式为查询法，查询法的设计，可将定时/计数器8253的OUT引脚接至并行I/O扩展芯片8255的PA，PB，PC的任一口上，CPU通过不断的检测该引脚上的高低电平变化，来进行计数。

该方式的优点：实现思路相对简单；由于不要引入中断则可不用中断扩展芯片8259电路相对简单；该方式的缺点：由于CPU要不断的去检测单一引脚高低电平的变化，占用的时间比较长，利用率较低；与此同时，CPU要进行数据的运算与控制数据的传输，如果二者冲突，可能会发生计时不准的现象。

中断方式的设计思路，将定时/计数器8253的OUT脚接至中断扩展芯片8259的IR引脚上，定时器产生相同频率的计数脉冲，形成中断源。8259再通过INTR引脚向CPU发出中断请求信号，CPU通过中断检测进行计数/计时。

该方式的主要缺点：由于芯片8259的引进，使电路相对复杂；该方式的主要优点是：用中断的方式可以大大提高CPU的利用效率，同时可以在该系统上进行更多功能的扩展，同时用中断的方式进行计数/计时，计时更加的准确可靠。

基于以上的考虑本设计，采用电路稍微复杂，但可靠性强，利用效率高的中断方式。

1.3.2 LED显示与液晶显的比较

为完成本设计的要求，若采用LED则需6块以上，可以采用二片8255来驱动动这六片LED进行静态显示。也可以采用动态扫描的方式，用一片8255加锁存器（如74LS573）来进行动态显示。若采用液晶显示，则只需用一片8255芯片进行接口的扩展（具体扩展方案将在下面进行介绍），可以得到较为满意的显示效果，但操作的技巧性要求相对较高，成本相对较高。

不论从硬件电路驱动的复杂性，还是从软件设计的简洁性及整个系统的外观来看，时尚的液晶显示更能满足系统的需求。鉴于以上考虑，本次设计采用操作要求相对较高的液晶进行数码显示。

1.4 总体方案设计思路

本方按主要设计思路如右下图所示：以8086CPU最小系统为核心,控制可编程定时/计数器INTER 8253,可编程中断控制器8259A，可编程并行I/O接口芯片8255A。通过8253的输出记数脉冲为8259产生中断源，8259将中断信号反馈到CPU，从而产生可屏蔽中断的申请信号，在CPU 的合理响应下进行计数，通过8255驱动16*2的液晶显示模块LCM1602进行时间显示。

第二章系统硬件设计

在本章中，将分模块对本次设计的硬件设计进行简述，分块介绍系统的主要功能及连线方式。