電子秒表設計說明書

1、精品文檔電子秒表概述此電子秒表，是在TNDMD教學系統(tǒng)上實現的，其計時精確度為0.01s。所使用的芯片主要有8253定時計數器、8255A并行接口電路芯片、8259A中斷控制器等。通過系統(tǒng)中的開關鍵KK1和KK2可實現開始計時，暫停計時，繼續(xù)計時，清零功能，用系統(tǒng)中的四片七段數碼管將計得的時間以XXXX秒百分秒，其中秒占兩位，百分秒兩位的形式顯示給用戶。計時準確度與現實時間相符。一、設計要求按一下kk1開關啟動，再按暫停，按kk2清零，周而復始。最小計時單位0.01S,即可顯示XXXX秒百分之一秒。設計要求如下：1由鍵盤和8255作為輸入局部2用七段數碼管或液晶顯示屏來顯示時間3由8253和8

2、259構成計時信號，通過中斷完成啟動計時、停止計時和動態(tài)刷新顯示。二、設計思想1、為了試驗秒表的準確計時功能，此秒表精確到了0.01s，為了得到0.01s的時間脈沖，使用8253芯片來產生，又由于可以系統(tǒng)自動產生1.1932MHZ的時鐘頻率，因此可以通過設定計數初值為2E9c，并設定8253工作在方式3來獲得所需的周期為10ms的時間脈沖軟件操作：首先向8253的控制端口43H輸入控制字B6H來設置計數器2計時，工作在方式3，循環(huán)計數，產生10ms的時間脈沖，然后再像計數器2端口42H輸入計數初值2e9cH，先寫入低八位數據，再寫入高八位數據硬件操作：唐都儀器8253芯片的CLK接bus總線上

3、的OPCLK系統(tǒng)時鐘信號，頻率為1.1932MHZ，GATE門信號接+5v電源，out引腳接8259芯片的IRQ72、為了驅動數碼管，需使用8255芯片，通過設定控制字，用其PB端口來驅動段，PA端口來驅動位，軟件操作：向8255的控制端口63H輸入控制字81H，使其三個端口都工作在方式0，PA60H端口的低四位用來驅動數碼的位，PB端口61H用來驅動數碼管的段，然后用E命令重新開辟一塊內存區(qū)域，用來存放數碼管0-9的字模3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH硬件操作：唐都儀器上的8255芯片的PA0PA3引腳接數碼管的X4X1引腳，PB0PB7引腳接數

4、碼管的0DP引腳3、為了能夠實現系統(tǒng)的中斷調用，需使用8259芯片的IRQ2,IRQ6,IRQ7引腳，其中斷向量分別為：0AH，0EH，0FH把三個中斷效勞程序的的入口地址分別填入這三個中斷向量所指向的內存地址，IRQ2接KK1控制秒表的啟動和暫停，IRQ6接KK2控制秒表的復位軟件操作：IRQ2的中斷向量乘以四得：0028H，然后向這個地址填入IRQ2效勞程序的入口地址mov 0028,IRQ2,然后向002a地址填入中斷向量表的段地址:0000H,IRQ6的中斷的首地址為：0038H，填入中斷效勞程序入口地址mov 0038,IRQ6，填入段地址mov 003a,0000H,IRQ7中斷的

5、首地址：003cH，填入中斷效勞程序入口地址：mov  003c,IRQ7,t填入段地址：mov 003e,0000H.三、設計所用芯片及工作原理1、8255芯片工作原理接口電路在CPU和I/O設備之間起著信號的變換和傳輸的作用。 任何接口電路與CPU之間的信息傳輸方式都是并行的，即CPU與接口電路之間以數據字節(jié)/字為單位傳送信息。接口電路與I/O設備之間的信息傳送方式，有并行和串行兩種，相應的接口電路稱為并行接口和串行接口。8255將一個8位的輸入輸出雙向數據端口擴展為端口A，端口B，端口C 3個八位I/O雙向傳輸端口，另加一個控制端口，因而其內部含有4個端口存放器，3個I/O端口

6、都有不同的工作方式，端口A可以工作在方式0，1，2；端口B只能工作在方式0，1；端口C工作在方式0，他們與I/O端口間的數據傳輸都是并行方式。2、8259芯片工作原理 1) 外部事件觸發(fā)中斷控制器8259A的某個中斷請求引腳IRQX，其狀態(tài)鎖存在中斷請求存放器IRR中。2) 8259A判定中斷屏蔽存放器IMR是否允許此中斷請求，假設允許那么做優(yōu)先權判定。3) 假設同時有幾個中斷源發(fā)出請求，8259A優(yōu)先權判定電路會檢測出當前優(yōu)先級最高的中斷請求位，獲取相應的中斷向量值N，并置位芯片內部中斷效勞存放器ISR4) 8259A向CPU發(fā)中斷請求信號INTR5) 如果CPU標志存放器FLAGS中的中斷

7、允許標志位I置位，那么CPU執(zhí)行完當前一條指令后響應該中斷并送出應答信號INTA。6) 中斷控制器8259A收到該應答信號后立即將對應該中斷源的中斷向量號N送到系統(tǒng)數據總線上。7) CPU讀入中斷向量號N后查找中斷向量表既可以轉向相應的中斷效勞程序入口地址開始執(zhí)行中斷事務處理。8) CPU 完成中斷效勞后，向8259A送中斷結束命令EOI，使中斷效勞存放器ISR復位，從而結束本次中斷，為下次中斷做好準備3、8253芯片工作原理CLK信號進行“減1計數。首先CPU把“控制字,寫入“控制存放器，把“計數初始值寫入“初值存放器,然后， 定時/計數器按控制字要求計數。計數從“計數初始值 開始，每當CL

8、K信號出現一次，計數值減1，當計數值減為0時，從OUT端輸出規(guī)定的信號具體形式與工作模式有關。當CLK信號出現時，計數值是否減1即是否計數，受到“門控信號GATE的影響，一般，僅當GATE有效時，才減1.門控信號GATE如何影響計數操作，以及輸出端OUT在各種情況下輸出的信號形式與定時/計數器的工作模式有關。四、系統(tǒng)接線圖 GATE2 OUT28253 CLK2 5V8259IRQ7OPCLK1.193MHZ8253接線圖8255PB7PB6PB5.PA3PA2PA1PA0數碼管DPG.AX1X2X3X4 8255接線圖IRQ6 IRQ28259KK1+KK2+8259接線圖五、程序流程圖開始

9、8253初始化8259初始化8255初始化時間清零，狀態(tài)標志位清零開中斷主程序流程圖調用屏顯程序調用數碼管顯示程序發(fā)送EOI調用時間計算程序FLAG=0是否IRQ7中斷效勞程序標志位FLAG取反發(fā)送EOIIRQ2中斷效勞程序時間清零，FLAG清零發(fā)送EOIIRQ6中斷效勞程序六、程序源代碼push ds ;數據段壓棧mov ax,0000mov ds,ax;數據段清零mov ax,3000 ;IRQ7的絕對偏移地 入口地址mov si,003c ;IRQ7的中斷向量首地址mov wsi,ax ;裝載偏移地址mov ax,0000;中斷向量表的段地址為0000Hmov si,003e ;源地址指

10、針指向段地址裝載點mov wsi,ax ;裝載段地址mov ax,2700 ;IRQ6的絕對偏移地 入口地址mov si,0038 ;IRQ6的中斷向量首地址mov wsi,ax ;裝載偏移地址mov ax,0000;中斷向量表的段地址為0000Hmov si,003a ;源地址指針指向段地址裝載點mov wsi,ax ;裝載段地址mov ax,2900 ;IRQ2的絕對偏移地 入口地址mov si,0028 ;IRQ2的中斷向量首地址mov wsi,ax ;裝載偏移地址mov ax,0000 ;中斷向量表的段地址為0000Hmov si,002a ;源地址指針指向段地址裝載點mov wsi,

11、ax ;裝載段地址pop ds ;彈棧mov al,13out 20,almov al,08out 21,al;對8259進行編程開放IRQ2，IRQ6，IRQ7mov al,09out 21,almov al,39out 21,almov al,b6 ;8253控制字，以方式3產生0.01s方波out 43，al ;寫入控制字mov ax,2e9c ;計數初值，用來產生0.01s方波out 42,al ;寫入低8位計數初值mov al,ahout 42,al ;寫入高8兩為計數初值mov al,81 ;8255控制字，是三個端口都工作在方式0，PA0-PA3端口驅動位，PB0-PB7驅動位o

12、ut 63,al ; 寫入控制字call 2500 ;初始化時間和標志位2064:HLT ;停機等待STI ;開中斷jmp 20642500: mov si 4000 mov al,00mov si,al ;時間顯示初值置零mov si+01,almov si+02,almov si+03,almov si+04,al ;狀態(tài)標志位置零RET ;返回主程序2700： mov si，4000 ;IRQ6中斷效勞程序not si+04 ;狀態(tài)位取反，用來控制啟動和暫停計時mov al，20out 20,al ;發(fā)送中斷結束控制字IRET ;中斷返回2900: call 2500 ;IRQ2中斷效勞

13、程序，初始化狀態(tài)標志位和時間初始值mov al,20out 20,alIRET3000： call 3100 ;調用屏幕顯示程序 IRQ7中斷效勞程序call 3500 ;調用數碼管顯示程序mov si,4000cmp si+04,00 ;判斷狀態(tài)標志位是否為零jz 3012 ;為零跳轉，結束中斷效勞程序call 3300 ;不為零調用秒表顯示程序，計算時間顯示方式3012： mov al,20out 20,alIRET3100: mov si,4000 ;屏幕顯示程序mov ah,03 ;讀光標位置mov bh,01int 10 ;bios功能調用mov ah,0E mov al,siadd

14、 al,30 ;轉化成ascll碼int 10 ;顯示數字mov al,si+1add al,30int 10mov al,2eint 10mov al,si+02add al,30int 10mov al,si+03add al,30int 10RET ;返回主程序3300： mov si,4000addsi+03,01 ;10ms處數字，加一用來設置進位顯示只是0-9的數字cmpsi+03,0ajz 330f ;等于10進位，跳轉到100ms位jmp 3340 ;不等返回主程序330f:mov si+03,00 ;10ms位置零add si+02,01cmp si+02,0ajz 331f

15、jmp 3340331f: mov si+02,00add si+01,01cmp si+01,0ajz 332fjmp 3340332f:mov si+01,00add si,01cmp si,06 ;判斷10s位是否大于6jz 333djmp 3340333d:mov si,003340:RET3350:push axmov si,4000mov dl,f7;設定顯示數碼管第一位mov al,dl3508out 60,al ;PA端口驅動位mov al,simov bx,4100 ;指向字模數據區(qū)and ax,00ff ;屏蔽高八位add bx,ax ;指向此時數據的字模mov al,bx ;將字模取出，賦給alout 61,al ;pb端口驅動段，顯示字模對應的數字call 352a ;調用延時程序inc si ;si加1，指向下一個要顯示的數據mov al,dl test al,01 ;測試是否要顯示第二位數據，即al的低兩位是否為01jz 3528 ;返回主程序，顯示第二位數字ROR al，1 ;不等那么循環(huán)右移，使11110111變?yōu)閙ov dl,al jmp 3508 ;跳轉，顯示剩余的數據3528：pop axRET352A：push cx;延時程序mov cx,0010352E:mov a