微機原理課程設計報告電子秒表

1、電子與控制工程學院計算機原理與接口技術課程設計姓名 高強強學 號 3206100232 專業(yè)建筑設施智能技術設計題目 可任意啟動停止的電子秒表 指導老師 傅攀峰目錄1 電子秒表課程設計要求2 關鍵字 13 摘要 14 綜合實驗目的 15 引言 15.1.1 使用各個芯片的作用及工作原理 25.1.2 8253 可編程外圍芯片介紹 35.1.3 鎖存器 74ls273 45.1.4 譯碼器 74154 75.1.5 七段數(shù)碼管顯示 8 6程序流程圖 10 7 程序源程序 118 程序及硬件調試圖 159 設計心得 1710 參考文獻 18 可任意啟動 / 停止的電子秒表一、電子秒表課程設計要求6

2、位 LED數(shù)碼顯示，計時單位為 1/100 秒。利用功能鍵進行啟 /停控制。其功能為： 上電后計時器清 0，當?shù)谝淮危ɑ蚱鏀?shù)次）按下啟 /停鍵時開始計數(shù)。第 2 次（或偶數(shù)次） 按下該鍵時停止計時，再一次按啟 / 停鍵時清零后重新開始計時。二、關鍵字8086 8255 8253 控制字三、摘要用匯編語言設計數(shù)字秒表， 用 PROTUE仿S 真軟件搭建的硬件電路上正確顯示， 并且具 有開始停止清零功能。用 8086作為處理器， 8253做定時功能產生 0.01S 的脈沖， 8255具 備鎖存和并行輸出功能，驅動 7 段數(shù)碼管正確顯示，并且具有足夠高的精度。 。四、 綜合實驗目的 ：通常，學習知識

3、是由淺入深、由此及彼，一點點的學習和積累的，而應用知識則 是綜合運用所積累的知識來分析和解決實際問題、從知識的系統(tǒng)性來檢驗對各層次知識的 掌握程度。綜合實驗的目的是讓學生把理論學習和實驗教學階段所掌握的知識通過一個設計實 例，經歷一次理論和實踐結合、軟件和硬件結合的綜合訓練，也是一次工程實踐能力的檢 驗。這次綜合實驗大家應當把它作為畢業(yè)設計的預演。 鍛煉通過各種媒體和途徑主動獲取知識的能力。五、引言使用 8253 的通道 0 工作在方式 0 計數(shù)，并選用二進制技術，控制字 36H，計數(shù)初值 500，對 1MHZ的 CLK計數(shù)產生 2000HZ的輸出脈沖給 1，2 通道的 CLK，通道一選用二進

4、制計 數(shù)即計數(shù)結束中斷方式 0，初值 20產生非屏蔽中斷 0.01S非屏蔽中斷送給 8086的 NMI產生 中斷的脈沖 ,8086 開始計數(shù)即毫秒位計數(shù)并顯示，并與 10 比較，等于給分秒位加一， 毫秒 位置清零，分秒位與 6 比較若相等清零秒各位加一，秒個位與 10 比較若等于清零秒十位加 一，秒十位與 6 比較若等于清零分個位加 1，分個位與 10 比較若等于清零分十位加一，分 十位與 6 比較若等于全部清零。1、使用各芯片的作用及工作原理1）定時器 / 計數(shù)器 8253用系統(tǒng) 8253 定時器提供的 1MHZ定時單位，設計秒表定時程序。有關系統(tǒng)定時方法： PC機系統(tǒng)中的 8253 定時器

5、 0 工作于方式 3，外部提供一個時 鐘作為 CLK信號 ,頻率： f=1MHz。定時器 0 輸出方波的頻率 :2000 Hz 。定時器 1 輸出方波 100HZ,輸出方波周期 Tout=1/100=1ms。8253A每隔 1ms引起一次 中斷，作為定時信號?？捎?1ms作基本計時單位。253 的引腳圖及硬件連接圖如下圖示：8253 引腳圖硬件連接圖當 A1A0分別為 00 01 10 11 時分別選中三個通道和控制字寄存器在 8088 系統(tǒng)中， 8088 的 A1A0分別與 8253的 A1A0相連在 8086系統(tǒng)中，通常將 8253的 8 位數(shù)據(jù)線與 8086的低 8 位 相連，即使用偶地

6、址，所以 8086的 A2A1分別與 8253的 A1A0相連。計數(shù)器 (0 2) 即三個 計數(shù)器/ 定時器通道。每個通道包括： 8位控制字寄存器、 16 位計數(shù)初值寄存器、減一計數(shù) 器和輸出鎖存器。作定時器用：其 CLK端上的輸入脈沖應是標準的、精確的；作計數(shù)器用： 對其 CLK端上的脈沖計數(shù)，脈沖寬度可以不等。采用減一計數(shù)器，為0 時，從 OUT端上輸出一個脈沖定時時間 = 時鐘脈沖周期 X 預置的計數(shù)初值。控制功能表CSRDWRA1A0功能0100 0寫計數(shù)器 00100 1寫計數(shù)器 10101 0寫計數(shù)器 20101 1寫控制字寄存器0010 0讀計數(shù)器 00010 1讀計數(shù)器 100

7、11 0讀計數(shù)器 20011 1無操作1XXX X禁止使用011X X無操作每個通道：CLK計數(shù)脈沖或標準脈沖輸入端GATE允許端，當 GATE=1 時允許計數(shù)UT計數(shù)值為 0 時輸出一個脈沖由于 8253的讀/ 寫操作對系統(tǒng)時鐘沒有特殊的要求， 因此它幾乎可以應用與由任何一種 微處理器組成的系統(tǒng)中，可作為可編程的方波頻率發(fā)生器、分頻器、實時時鐘、事件計數(shù) 器和單脈沖發(fā)生器等。8253是一片具有三個獨立的 16位計數(shù)器通道的可編程定時器 / 計數(shù)器芯片。每個通道 都可以編程設定 3 種工作方式之一種； 8253由以下幾個部分組成：(1) 數(shù)據(jù)總線緩沖器 (8 位、三態(tài)、雙向 ) ；(2) 讀/

8、 寫控制邏輯； CS：片選信號，低電平有效；RD：讀信號，低電平有效；WR：寫信號，低電平有效A1A0 ：端口選擇信號(3) 三個通道( 0 2) ，由 A0，A1控制選擇；(4) 一個控制寄存器；內部結構及引腳2 )用可編程并行接口芯片 8255的PA口以及 PB口實現(xiàn)數(shù)碼管輸出， PC口實現(xiàn)按鍵 實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示輸出8255 可編程外圍接口芯片是 Intel 公司生產的通用并行 I/O 接口芯片，它具有 A、 B、C 三個并行接口， 并行接口是以數(shù)據(jù)的字節(jié)為單位與 I/O 設備或被控制對象之間傳遞信 息。CPU 和接口之間 的數(shù)據(jù)傳送總是并行的，即可以同時傳遞 8 位、16 位、 32 位等。

9、用 +5V 單電源供電，能在以下三種方式下工作：方式 0- 基本輸入 / 出方式、方式 1- 選通輸 入/ 出方式、方式 2- 雙向選通工作方式。8255 工作方式控制字和 C 口按位置位 / 復位控制字格式如圖所示：本課程設計8255 控制字 1000010001，即是方式選擇0 控制 A口輸出控制 C口高四位輸入 B組方式 0 輸出 C 口低四位輸入。即 B 口數(shù)碼管段輸出控制， A 口數(shù)碼管的位控制。 C口低四位用于啟動停止輸入接口3) . 鎖存器 27374LS273 是 8位數(shù)據(jù)/ 地址鎖存器，他是一種帶清除功能的 8D觸發(fā)器，下面介紹一下他的管腳圖功能表等資料。(1).1 腳是復位

10、 CLR,低電平有效 ,當 1腳是低電平時 ,輸出腳 2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、 9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部輸出 0,即全部復位 ;(2). 當 1腳為高電平時 ,11(CLK)腳是鎖存控制端 ,并且是上升沿觸發(fā)鎖存 ,當 11腳有 一個上升沿 , 立即鎖存輸入腳 3、4、7、8、13、14、17、18 的電平狀態(tài) , 并且立即呈 現(xiàn)在在輸出腳 2(Q0)、5(Q1) 、6(Q2)、9(Q3) 、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上.1Q8Q 為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作 874ls273 管腳功能： 1

11、D 8D 為數(shù)據(jù)輸入端， 位地址鎖存器。4) 、譯碼器 74ls15474ls154為 416 線制譯碼器其引腳圖如下圖所示5) . 7 段數(shù)碼管 數(shù)碼管要正常顯示，就要來驅動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因 此根據(jù)數(shù)碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。靜態(tài)顯示驅動 靜態(tài)驅動也稱直流驅動。靜態(tài)驅動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O 端口進行驅動，或者使用如 BCD碼二- 十進制譯碼器譯碼進行驅動。靜態(tài)驅動的優(yōu)點是 編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 端口多，如驅動 5 個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58=40 根 I/O 端口來驅動，實際應用時必須增加譯

12、碼驅動器進行驅動，增加了硬件電路的復雜性。 動態(tài)顯示驅動數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅動是將所 有數(shù)碼管的 8 個顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公 共極 COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的 I/O 線控制。六、程序流程圖七、程序代碼DATASS EGMENTDW 100 DUP( ?)ZXMDB 3fH,06H,5bH,4fH,66H,6dH,7dH,07H,7fH,6fHHOU1DB 0HOU2DB 0MIN1DB 0MIN2DB 0SEC1DB 0SEC2DB 0; buf BYTE 0,1,2

13、,3,4,5,6,7,8,9; 顯示緩沖區(qū) ; FLAG BYTE 0; STATE BYTE 0; KEYMARK BYTE 0;此處輸入數(shù)據(jù)段代碼DATASE NDSSTACKSS EGMENTDW 100 DUP( ?)STACKSE NDSCODESS EGMENTASSUM CES:CODES,DS:DATAS,SS:STACKS START:; 中斷初始化PUSH DSPUSH BXMO VAX,0000HMO VDS,AXMO VBX,0008HMO VDX, OFFSE TIAOSHIMO VBX,DXMO VBX,000AHMO VDX, SEG TIAOSHIMO VBX,

14、DXPOP BXPOP DSMO VAX,DATASMO VDS,AXMO VAX,DATASMO VSS,AXMO VAL,89H ;8255 A 口和B口輸出， C口輸入MO VDX,206HOUT DX,ALMO VAL,3FHMO VDX,202HOUT DX,AL; 初始化 8253， CNT0; CNT1MO V AL,00110110BMO VDX,0406HOUT DX,ALMO V AX,500MO VDX,0400HOUT DX,ALMO V AL,AHOUT DX,ALMO V AL,01010000BMO VDX,0406HOUT DX,ALMO VDX,0402HMO

15、 V AL,20OUT DX,ALSHUCHU:LEA SI,ZXMMO VBX,0000HMO VAL,11111110BMO VDX,200H OUT DX,ALMO VBL,SEC2MO VAL,SI+BXMOVDX,202HOUT DX,ALMO VCX,200H S1: LOOP S1MO VAL,11111101BMO VDX,200HOUT DX,ALMO VBL,SEC1MO VAL,SI+BX MOVDX,202HOUT DX,ALMO VCX,200HS2: LOOP S2MO VAL,11111011BMO VDX,200H OUT DX,ALMO VBL,MIN2MO

16、VAL,SI+BX MOVDX,202H OUT DX,ALMO VCX,200H S3: LOOP S3MO VAL,11110111BMO VDX,200HOUT DX,ALMO VBL,MIN1MO VAL,SI+BX MOVDX,202HOUT DX,ALMO VCX,200HS4: LOOP S4MO VAL,11101111B MO VDX,200HOUT DX,AL MO VBL,HOU2MO VAL,SI+BX MOVDX,202HOUT DX,ALMO VCX,200HS5: LOOP S5MO VAL,11011111B MO VDX,200HOUT DX,ALMO VBL

17、,HOU1MO VAL,SI+BX MOVDX,202HOUT DX,ALMO VCX,200HS6: LOOP S6 JMP SHUCHUPANDUAN: INC SEC2CMP SEC2,0AHJNZ SHUCHUMO VSEC2,0INC SEC1CMP SEC1,0AHJNZ SHUCHUMO VSEC1,0INC MIN2CMP MIN2,0AHJNZ SHUCHUMO VMIN2,0INC MIN1CMP MIN1,06HJNZ SHUCHUMO VMIN1,0INC HOU2CMP HOU2,0AHJNZ SHUCHUMO VHOU2,0INC HOU1CMP HOU1,06HJ

18、NZ SHUCHUMO VHOU1,0JMP SHUCHUTIAOSHI PROC; 中斷子程序MO V AL,01010000B; 初始化 CNT1MO VDX,0406H OUT DX,ALMO VDX,0402HMO V AL,20OUT DX,ALJMP PANDUANRETTIAOSHI ENDPDELAY PROCPUSH CXMO VCX,29h W10MS: LOOP W10MSPOP CXRETDELAY ENDPCODESE NDSENDSTART八、程序及硬件系統(tǒng)調試情況按下暫停鍵實現(xiàn)暫停功能繼續(xù)計數(shù)后按下清零鍵實現(xiàn)清零功能程序演示圖總體連線圖九、設計心得經過這次課程設計，我覺得我有了很大的收獲， ：1.我大大地鍛煉了自己搞科研的能力，作為我們大學生，尤其是工科的大學生，對于 科研能力，能夠自主開發(fā)課題，項目有著很高的要求，而我們很多大學生動手研發(fā)的能力 還不是很強。而通過這次課程設計，使自己的研發(fā)能力有了很大堤提高。2. 我對于工科設計的嚴謹性，仔細性有了更深地體會。我們本次設計的秒表僅僅是工 科設計中非常簡單的一個，思想并不是非常復雜，手頭也有一定的資料，但是我們在研發(fā)， 調試過程中還是出現(xiàn)了一些錯誤。簡單的一些程序好檢查，但是如果說是以