微机原理-电子秒表

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方案论证.................................................... 错误!未定义书签。总体设计方案............................................ 错误!未定义书签。

硬件系统设计....................................... 错误!未定义书签。

软件系统设计....................................... 错误!未定义书签。硬件系统原理图ﻩ错误!未定义书签。

程序清单.................................................... 错误!未定义书签。总结体会.................................................... 错误!未定义书签。参考文献.................................................... 错误!未定义书签。

中文摘要

微机原理与接口技术是一门实践性很强的电子信息工程专

业的技术基础课程。因此,微机接口课程设计是一项实践性很强的实训环节，结合运用所学的汇编语言及8086微处理芯片设计一个电子秒表，通过实践能够加深对汇编语言的理解以及对８0８6微处理器、８253可编程定时器、8259A可编程中断控制器、８２55A可编程并行I／Ｏ接口芯片等的基本功能的认识。

本实验利用82５3可编程定时器等芯片的定时和记数的原理，结合实验箱上的集成电路芯片8086、LED数码管以及实验箱上的按键来设计秒表。将软、硬件有机地结合起来,要求实现计时单位为1/100秒,利用功能键进行启/停控制,上电后计时器清0，当第一次按下KEY1启/停键时开始计数,按一下KEＹ2键清零，重新开始计时，在系统能够正确地进行计时，使5位LED数码管能够正确地显示时间。

关键字:电子秒表、百分之一秒、停启控制。

方案论证

根据课程设计的要求和我们所要增加的功能写好程序流程图,在程序流程图的基础上,结合芯片的功能写出相应的程序。然后再进行程序调试和相应的修改，以达到能够实现所要求实现的功能的目的。

在微机原理定汇编调试软件上编辑源程序,并进行汇编，在汇编成功无误后，选择端口进行调试，然后装入程序，至此，本次设计的软件工作准备完毕。再根据硬件原理设计图完成各芯片之间的连接,打开实验箱电源开关总体进行调试。

在整个实验过程中,在８253可编程定时器CLＫ端输出管脚处接上一个计数的频率为10ＫHＺ的时钟信号,由8２５3定时/计数器产生0．01秒的中断并进行计数，可编程并行I/O接口芯片８255Ａ将偏移地址写入内存单元，进中断更新数据,然后将内存数据送给LＥD数码管显示。定时器中断就是定义初值,然后开中断，剩下的就在中断里写了。保存数据段后,取中断程序入口地址,定义可编程中断控制器825９中断７中断矢量,读8２５9中断屏蔽字,开８259中断7，六位数码管用动态显示，挨个点亮,六个Ｉ/O控制位，十二个I／O控制段码,将82５9的定时器设置在０.0１秒进入一次中断，交替输出高低电平（形成时钟频率),在计数器输出使用组合逻辑电路连接ＬED灯的各个控制输入端。

总体设计方案

设计一个利用微机原理与接口技术完成秒表的设计方案, 该方案主要是选择８2５3A的计数器2与计数器1产生一个1Hz的中断脉冲，其输出端与不可屏蔽中断请求信号端相连接。利用１.１9３18MＨz脉冲方波输入CLK２,设置ＣＬK2的初值为59659，将ＣLK2的输出端连接到CLK1，设置CLK１的初值为20，将OUＴ１连接到8086CPU的ＮＭI端。将ＮＭI端有一个低电平信号输入时,8０86CＰU将产生中断进行秒计数。８086通过8255A将PA口作为段选信号输出端,将ＰB口作为片选信号输出端。

方案设计框图

此方案的核心内容是利用微机原理与接口技术完成秒表的设计方案，该方案主要是选择8253Ａ的计数器2和计数器1进行１s的定时,其输出于OUT1与8086的NMI相连，当定时到1s 的时候产生一个中断信号，在中断服务程序进行秒的计数，并送

入相应的存储单元；8255的Ａ口接七段数码管的段选信号，B口接七段数码管的位选信号,秒的数值通过对8255的编程可以显示在七段数码管上面。该方案是利用微机接口技术的典范案例,就可行性而言,也是行之有效的。

硬件系统设计

808６简介

Intel 8０8６拥有四个1６位的通用寄存器，也能够当作八个８位寄存器来存取,以及四个16位索引寄存器(包含了堆栈指标)。资料寄存器通常由指令隐含地使用，针对暂存值需要复杂的寄存器配置。它提供64K，8位元的输出输入(或32K，16位元),以及固定的向量中断。大部分的指令只能够存取一个内存位址，所以其中一个操作数必须是一个寄存器。运算结果会储存在操作数中的一个。Intel 8０８6有四个内存区段（segmｅnt)寄存器,可以从索引寄存器来设定。区段寄存器可以让CPU利用特殊的方式存取１MB内存。8０86把段地址左移4位然后把它加上偏移地址。而８０86 的寻址方式改变让内存扩充较有效率。８08６处理器的时钟频率介于４．77MHz(在原先的IBM ＰC)和１0 MHz之间。8086没有包含浮点指令部分（FPＵ）,但是可以通过外接数学辅助处理器来增强浮点计算能力。其I/O分配如下图所示:

CPU8086及I/O接口电路

825５简介

Intｅl ８０86／8088 系列的可编程外设接口电路（Prｏgrａmmable ＰeripherａｌＩnterfaｃｅ)简称PPI,型号为82５5(改进型为８255A及8255Ａ-5),具有２4条输入／输出引脚、可编程的通用并行输入／输出接口电路。它是一片使用单一+５V 电源的40脚双列直插式大规模集成电路。８255Ａ的通用性强,使用灵活,通过它ＣPＵ可直接与外设相连接。8255A在使用前要写入一个方式控制字，选择A、B、C三个端口各自的工作方式,共有三种;方式０:基本的输入输出方式，即无须联络就可以直接进行的Ｉ／Ｏ方式。其中A、B、C口的高四位或低四位可分别设置成输入或输出。方式１：选通I/O,此时接口和外围设备需联络信号进行协调，只有Ａ口和B口可以工作在方式1,此时Ｃ口的某些线被规定为Ａ口或Ｂ口与外围设备的联络信号,余下的