微機原理課程設(shè)計 電子鐘

1、吉林建筑大學電氣與電子信息工程學院微機原理及應(yīng)用課程設(shè)計報告設(shè)計題目： 電子臺歷設(shè)計 專業(yè)班級： 自動化121班 學生姓名： 張有鑫 學 號： 100512119 指導教師： 高曉紅 陳偉利 設(shè)計時間： 2015.06.222015.07.03 目錄一、設(shè)計目的3二、系統(tǒng)分析3三、系統(tǒng)硬件設(shè)計33.1分模塊設(shè)計與主要器件描述33.1.1 時鐘運算模塊33.1.2 顯示模塊43.1.3 主要器件描述43.2系統(tǒng)硬件連接圖53.2.1 8086最小工作方式53.2.2 秒脈沖發(fā)生裝置63.2.3 控制裝置6四、系統(tǒng)軟件設(shè)計7程序流程圖7五、系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析7六、總結(jié)8七、參考文獻8附件、程序清單

2、9微機原理及應(yīng)用設(shè)計報告一、設(shè)計目的基于時鐘電路的基本工作原理，利用8253定時器設(shè)計一個具有時、分、秒顯示的電子時鐘，并定義一個啟動鍵，當按下該鍵時時鐘從當前設(shè)定值開始走時。開機運行后，顯示初始時間12：00整，以24小時循環(huán)計時，按下開關(guān)按鈕，開始計時。二、系統(tǒng)分析電子時鐘主要由74ls273鎖存器、8253定時/計數(shù)器、74ls244反相器、LED數(shù)碼顯示管和按鍵組成。主要用8086的NMI的中斷服務(wù)程序完成秒、分、時的運算即計時功能。8253用來產(chǎn)生1s的脈沖信號作為NMI的中斷請求信號。74ls273負責將內(nèi)存里的時位和分位秒位值輸出到數(shù)碼管。三、系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1分模塊設(shè)計與主要器

3、件描述3.1.1 時鐘運算模塊秒定時模塊：該模塊負責提供中斷信號。運用的是8253A定時/計數(shù)器。因為8253所能提供的信號的周期時毫秒級的，因此必須通過軟件的方法在運算模塊中設(shè)置一個統(tǒng)計中斷次數(shù)的變量，并且這一變量必須事先在內(nèi)存里開辟存儲單元。8253的計數(shù)器2工作方式為方式2時，同過設(shè)置計數(shù)器2的初值來產(chǎn)生一個1s的脈沖信號，用以作為中斷信號。運算模塊：該模塊負責時、分、秒的計算，該模塊主要通過8086的NMI信號中斷來實現(xiàn)，首先將秒定時模塊提供的中斷信號為8086的NMI中斷請求信號。但由于每1s一次中斷請求。所以在中斷服務(wù)程序必須利用已申請內(nèi)存單元count來統(tǒng)計中斷請求的次數(shù)，只有當

4、count的值為1000時，才能讓秒單元內(nèi)的數(shù)值加1。另外，在中斷服務(wù)程序里，必須對秒、分和時的單元內(nèi)的數(shù)值進行判斷，當秒加到60時，分必須加1 、秒清零；當分加到60時，時加1、分清零。當時加到24啊，直接清零。3.1.2 顯示模塊利用數(shù)碼管的顯示功能來設(shè)計。數(shù)碼管是由八個條形發(fā)光二極管組成的，這些發(fā)光二極管的陰極是互相連接在一起的，所以稱為共陰極數(shù)碼管。通過在這八個發(fā)光二極管的陽極加+5 V或0 V的電壓使不同的二極管發(fā)光，形成不同的字符和數(shù)字。電子時鐘用到的是0到9十個數(shù)字，他們所對應(yīng)的字符表依次是3FH、06H、5BH、4FH、66H、6DH、7DH、07H、7FH、6FH。該模塊顯示

5、時先將保存在數(shù)據(jù)單元的當前時間包括小時和分鐘讀取出來，把十六進制數(shù)字轉(zhuǎn)化成十進制用四個字節(jié)分別存放小時和分鐘，并把這四個數(shù)值通過74ls273端口輸出給數(shù)碼管顯示。3.1.3 主要器件描述D觸發(fā)器74LS27374LS273是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器， 1D8D為數(shù)據(jù)輸入端，1Q8Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作數(shù)據(jù)鎖存器,地址鎖存器。單向總線驅(qū)動器74LS24474LS244是8路3態(tài)單向緩沖驅(qū)動,也叫做總線驅(qū)動門電路或線驅(qū)動。簡單地說，它有8個輸入端，8個輸出端,可以增加信號的驅(qū)動能力.為單向驅(qū)動。A為輸入，Y為輸出，高電平有效。3.2系統(tǒng)硬件連接圖3.2.1 8086最小

6、工作方式3.2.2 秒脈沖發(fā)生裝置3.2.3 控制裝置四、系統(tǒng)軟件設(shè)計程序流程圖五、系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析將編寫好的源程序輸入，編譯后出現(xiàn)很多問題，經(jīng)過反復修改程序終于運行通過。開始時候數(shù)碼管顯示不正常，總是缺少個別段，經(jīng)檢查是因為進制轉(zhuǎn)化有問題，經(jīng)修改后可以正常顯示；一開始數(shù)字閃動，后來請教同學，原因應(yīng)該出在顯示子程序里，缺少延時程序。編寫延時子程序，并在顯示子程序調(diào)用它；經(jīng)改動后問題有所改善，但是仍舊存在，后來改動了8086CPU的晶振周期，經(jīng)調(diào)試后，數(shù)字不再閃動，但是時間有些不太準確。六、總結(jié)通過本次課程設(shè)計，我了解到了許多自身的不足，有許多東西都不熟練，但是通過課程設(shè)計這個熟能生巧的過程，

7、現(xiàn)在完成電路圖的過程節(jié)省了很多的時間。與此同時，向同學虛心請教，與人一起討論研究解決問題，使得我們拓寬了思路，了解到別人的思維方式，運用不同的方法解決問題，所謂條條大陸通羅馬，總能找尋到更加簡潔的辦法，相互之間取長補短，取其精髓，更好的完成課程設(shè)計的任務(wù)。這次的課程設(shè)計，是對半年多來所學的微機原理知識是否踏實的檢驗，讓我對所學的專業(yè)知識進行了綜合，也讓我溫習了一些已經(jīng)快要淡忘的東西，并且還學到了一些實踐經(jīng)驗。這本次設(shè)計中，我充分認識到自身的許多不足：缺乏綜合運用及理論聯(lián)系實際的能力，讓我在以后的工作和學習之中更有意識的彌補不足，積累經(jīng)驗。七、參考文獻1 微型計算機原理與接口技術(shù)題解及實驗指導（

8、第三版），馮博琴、吳寧主編，清華大學出版社，2011年2 微型計算機原理與接口技術(shù)題解及實驗指導（第3版），馮博琴、吳寧主編，清華大學出版社3 IBM-PC匯編語言程序設(shè)計，沈美明、溫冬嬋主編，清華大學出版社4 Proteus實例教程，朱清慧、陳紹東主編，清華大學出版社5 微型計算機原理及應(yīng)用許立倖主編，機械工業(yè)出版社6 微機原理與接口技術(shù)婁國煥、曹曉華、王海群主編，電子工業(yè)出版社附件、程序清單.MODEL SMALL.8086.STACK.CODE.STARTUPNMI_INIT:PUSH ES ;nmi不可屏蔽中斷向量表初始化XOR AX,AXMOV ES,AXMOV AL,02HXOR

9、AH,AHSHL AX,1SHL AX,1MOV SI,AX ;相當于cs,ip入棧MOV AX,OFFSET NMI_SERVICE ;調(diào)用中斷處理程序MOV ES:SI,AXINC SIINC SIMOV BX,CSMOV ES:SI,BXPOP ES ;定時器初始化MOV AL,00110111BMOV DX,0406HOUT DX,ALMOV DX,0400HMOV AX,0100HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV AL,10110101BMOV DX,0406HOUT DX,ALMOV DX,0404HMOV AX,1000HOUT DX,ALMOV AL

10、,AHOUT DX,ALLOOP0: ;主任務(wù)CALL KEYCALL DISPJMP LOOP0NMI_SERVICE: ;中斷服務(wù)程序MOV AL,00H ;?PUSH AXMOV AL,SECADD AL,1DAAMOV SEC,ALCMP SEC,60HJB EXITMOV SEC,0MOV AL,MINADD AL,1DAAMOV MIN,ALCMP MIN,60HJB EXITMOV MIN,0MOV AL,HOUADD AL,1DAAMOV HOU,ALCMP HOU,24JB EXITMOV HOU,0EXIT:POP AXIRETDISP PROC NEARMOV AL,0F

11、FH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,SECAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ;段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FEH ;秒個位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,SECAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ; 段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FDH ; 秒十位MOV D

12、X,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV AL,40H ;段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FBH ;秒個位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,MINAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ;段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0F7H ;分個位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DE

13、LAYMOV AL,0FFH ; 不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,MINAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ; 段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0EFH ;分十位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV AL,40H ; 段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0DFH ;秒個位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAY

14、MOV AL,0FFH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,HOUAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ; 段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0BFH ;時個位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ; 不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,HOUAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ;段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,07FH

15、; 時十位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYRETDISP ENDPKEY PROC NEARMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,01HJNZ NEXTHOUCALL DISP ;消抖CALL DISPCALL DISPMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,01HJNZ NEXTHOUMOV AL,MINADD AL,1 DAAMOV MIN,ALCMP MIN,60HJB NEXTHOUMOV MIN,0NEXTHOU:MOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,02HJNZ EXITKEYCALL DISP ;消抖CALL DISPCALL DISPMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,02HJNZ EXITKEYMOV AL,SECADD AL,1DAA MOV SEC,ALCMP SEC,60HJB NEXTHOUM