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 TINY

C0_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 250H

ODD_8259 EQU 251H

.STACK 100

.DATA

BUFFER DB 0,0,0,0,0,0 ;数码上显示的内容

KEY DB 0

FLAG DB 1

BUF 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

.CODE

START: MOV AX,@DATA

MOV DS,AX

MOV ES,AX

NOP

MOV AL,30H ;00110000B,计数器0，方式0，二进制计数

MOV DX,CTRL_8253

OUT DX,AL

MOV DX,C0_8253

MOV AL,0DH

;Fout=1/25ms=40Hz,Fclk=31250Hz,N=Fclk/Fout=31250Hz/40Hz=781,N=781 OUT DX,AL

MOV AL,03H