微機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)與自動(dòng)報(bào)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、課程名稱微機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)成績(jī)課題數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)與自動(dòng)報(bào)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師：年月日班級(jí)：13030學(xué)號(hào)：1303姓名：#地點(diǎn)：B-312批次：第一批時(shí)間：2016年3月微機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)數(shù)字時(shí)鐘系統(tǒng)與自動(dòng)報(bào)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)間：2016年3月1.課設(shè)題目及成員分工課設(shè)題目：數(shù)字時(shí)鐘與自動(dòng)報(bào)時(shí)系統(tǒng)小組成員介紹及分工學(xué)號(hào)姓名任務(wù)分工組長(zhǎng)1410030總體設(shè)計(jì)，硬件電路的測(cè)試、連接、調(diào)試組員130088參與設(shè)計(jì)，軟件編程1303014參與設(shè)計(jì)，軟件測(cè)試，調(diào)整130305參與設(shè)計(jì)，資料查找，報(bào)告書(shū)寫2.課設(shè)內(nèi)容及要求課程設(shè)計(jì)目的：1、了解以微機(jī)為核心的總線方式訪問(wèn)總線設(shè)備的原理，提高接口擴(kuò)展硬件電路的連接能

2、力；2、你阿姐數(shù)字時(shí)鐘和語(yǔ)音報(bào)時(shí)的工作原理，提高應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試的綜合能力；3、加深對(duì)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、并行接口芯片和語(yǔ)音芯片的硬件電路和軟件編程的工作方式和編程方法的理解。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)數(shù)字時(shí)鐘，能夠動(dòng)態(tài)時(shí)間顯示，整點(diǎn)語(yǔ)音報(bào)時(shí)；2、利用定時(shí)器產(chǎn)生精確的時(shí)鐘源，通過(guò)中斷或者查詢的方式將時(shí)鐘源數(shù)值傳送到微機(jī)控制臺(tái)3、微機(jī)控制臺(tái)在進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理后，控制并行接口芯片進(jìn)行DLED的動(dòng)態(tài)掃描，正確的顯示時(shí)鐘；4、當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行后，數(shù)碼管顯示時(shí)分秒，每到整點(diǎn)，喇叭播放報(bào)時(shí)音。系統(tǒng)功能和設(shè)計(jì)要求1、基本功能要求：系統(tǒng)顯示界面：在DLED數(shù)碼管上進(jìn)行實(shí)時(shí)刷新顯示；使用8255掃描數(shù)碼管，顯示時(shí)分秒，小時(shí)

3、和分鐘分別為兩位顯示，秒使用LED3的DP顯示，亮，滅。b自動(dòng)報(bào)時(shí)要求：通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音錄制，播放，可以隨時(shí)修改報(bào)時(shí)音內(nèi)容；報(bào)時(shí)音以12時(shí)制錄制，12個(gè)報(bào)時(shí)音以連續(xù)地址存放在ISD1420芯片內(nèi)，錄音順序如表所示：表錄音順序表地址報(bào)音時(shí)地址報(bào)音時(shí)00十二點(diǎn)整06六點(diǎn)整01一點(diǎn)整07七點(diǎn)整02二點(diǎn)整08八點(diǎn)整03三點(diǎn)整09九點(diǎn)整04四點(diǎn)整10十點(diǎn)整05五點(diǎn)整11十點(diǎn)整2、發(fā)揮部分：增加“語(yǔ)音提醒”功能，自行設(shè)計(jì)提醒時(shí)間和播放的錄音內(nèi)容。打開(kāi)“語(yǔ)音提醒”功能后，數(shù)字鐘運(yùn)行到設(shè)定的時(shí)刻，喇叭發(fā)聲提醒事先錄制的語(yǔ)音；增加“秒表計(jì)時(shí)”功能，啟動(dòng)該功能后可在DLED上進(jìn)行秒計(jì)時(shí)；增加“時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換”功能，根據(jù)

4、設(shè)定的時(shí)區(qū)表隨時(shí)轉(zhuǎn)換相應(yīng)時(shí)區(qū)的時(shí)刻。課設(shè)實(shí)現(xiàn)方案總體設(shè)計(jì)思路1、數(shù)字時(shí)鐘部分：1.利用CLOCK分頻器提供的信號(hào)作為可編程定時(shí)器8254的時(shí)鐘源，通過(guò)8254進(jìn)行16分頻，產(chǎn)生秒的精確時(shí)鐘；監(jiān)控時(shí)鐘通過(guò)查詢獲取時(shí)鐘，根據(jù)時(shí)鐘計(jì)算出時(shí)分秒，然后驅(qū)動(dòng)4位數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示出時(shí)間；3.基本I/O驅(qū)動(dòng)器74LS244作為可編程定時(shí)器8254的時(shí)鐘監(jiān)控端口。2、自動(dòng)報(bào)時(shí)部分：1通過(guò)調(diào)用電腦系統(tǒng)的蜂鳴器函數(shù)beep()實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)2.系統(tǒng)可以通過(guò)可編程并行接口8255的PA口和PB口控制時(shí)間顯示數(shù)碼管的段和位硬件設(shè)計(jì)方案1、總體布局：該系統(tǒng)主要使用的QTH-2008PCI實(shí)驗(yàn)箱和個(gè)人PC機(jī)，涉及到的芯片有通用可編

5、程并行接口8255、可編程定時(shí)器8254、驅(qū)動(dòng)器74LS244、32Hz的時(shí)鐘源CLOCK等，除此之外，還有DLED數(shù)碼管、按鍵和一些導(dǎo)線等硬件。其中，數(shù)碼管DLED主要顯示時(shí)鐘的時(shí)分秒，語(yǔ)音芯片ISD1420主要用于錄音。2、硬件連接圖：總體硬件連接圖如圖所示：.疋葉門d枝圍A-Ajf&ja入Arm一ft夕tq/KFf*皿iKihK(盯疋7缶T：茸蒼-PA二一.Jf;-rILr一h濟(jì)：阿罟-一R臨%ed.仙tD.,匕申：對(duì)評(píng)舷卩涪毎AMrs:，荷g*援兒下弭電如竝門:杪表麻妙外周廳畑：夠表內(nèi)必片|：荷色圮燈尬0門揑S黃SAJ14恥垃翱似甜雄細(xì)旗舛按曲第找疑1.AjA按超件叢站打曲wC&按曲財(cái)

6、出jg匕憶了按熾牛Unu(3.絹s卩Aay李走坊放?豈隆聞恢閔血按如5泊6汎弘:灘埶懈馳殞僥村購(gòu)請(qǐng)?zhí)A.報(bào)巴.4誠(chéng)猶”型如.C9按皈H必播入疵甘鐘應(yīng)乩歿7馮血對(duì)計(jì)加.頗技血礎(chǔ)疫M(jìn).fW我郴;畑燈播TM郵號(hào)入口心61識(shí)嗎：炷E接鈣入口“苗朗H,Ii小技4,QXP3.C%務(wù)帥觀3、詳細(xì)設(shè)計(jì)：如圖所示，該系統(tǒng)可分為兩大部分，通用可編程并行接口8255部分和可編程定時(shí)器8253部分：8255部分：a.輸入部分：8255的8位數(shù)據(jù)信號(hào)線與總線的數(shù)據(jù)信號(hào)線相連，兩個(gè)地址A0、A1分別接總線的LA0、LA1，RD和WR信號(hào)分別接總線的IORD和IOWR信號(hào)，片選信號(hào)CS2接總線的地址0020H。PC口的PC

7、4、PC5、PC6、PC7、作為輸入分別與按鍵KEY4、KEY7、KEY3、KEY4相連。其中，KEY4主要用于時(shí)鐘模式下分鐘的減，KEY7主要用于從時(shí)鐘模式切換到特殊功能狀態(tài)，KEY2主要用于秒表的啟動(dòng)和暫停，KEY3主要用于秒表的退出。輸出部分：8255的PA口8條信號(hào)線作為輸出與數(shù)碼管的段相連，PB口的低四位作為輸出與數(shù)碼管部分的四位相連，PC口的PC0、PC1、PC2作為輸出分別于語(yǔ)音芯片ISD1420的REC、PLAYE、PLAYL相連。8254部分：輸入部分：8254的8位數(shù)據(jù)信號(hào)線與總線的數(shù)據(jù)信號(hào)線相連，兩個(gè)地址A0、A1分別接總線的LA0、LA1，RD和WR信號(hào)分別接總線的IO

8、RD和IOWR信號(hào)，片選信號(hào)CS1接總線的地址0000H。通道0中CLK0作為輸入連接32Hz的時(shí)鐘源CLOCK0,門控位GET0連接按鍵KEY1；通道1中CLK1作為輸入連接1024Hz的時(shí)鐘源CLOCK1，門控位GET1連接按鍵KEY8。輸出部分：通道0中的輸出OUT0連接驅(qū)動(dòng)器74LS244的輸入口A1，通道1中的輸出OUT1連接驅(qū)動(dòng)器74LS244的輸入口A2。驅(qū)動(dòng)器74LS244部分：按鍵KEY5連接驅(qū)動(dòng)器74LS244的輸入口A3，輸出口Y1、Y2、Y3連接總線的數(shù)據(jù)信號(hào)線LD1、LD2、LD3，片選信號(hào)CS4連接總線的地址0060H。其中，按鍵KEY5主要用于在時(shí)鐘狀態(tài)下調(diào)節(jié)分鐘

9、部分的加。軟件設(shè)計(jì)方案1、開(kāi)發(fā)環(huán)境：對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，我們采用的PC機(jī)中的VC+軟件，新建了一個(gè)C+的工程，將與總線驅(qū)動(dòng)有關(guān)的文件加進(jìn)去，然后編寫自己的程序。2、軟件流程圖：該系統(tǒng)軟件流程圖如圖所示：Openlnt()初設(shè)化lnitB2540lnitB255OCfcckQSecondO定時(shí)摸式h秒表按式CfoselntOCgnupOEihiqubi?P-0EhihongO時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)化k時(shí)鐘摸式整點(diǎn)授時(shí)PlayO,./GBeepQ圖程序流程圖4.完成內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)結(jié)果本系統(tǒng)實(shí)際完成的功能：1、數(shù)字時(shí)鐘顯示功能：對(duì)程序進(jìn)行編譯，運(yùn)行后，數(shù)碼管DLED正常顯示所設(shè)定的時(shí)間，小數(shù)點(diǎn)作為秒單位以預(yù)定的秒的頻率閃

10、爍。四位數(shù)碼管可正常顯示時(shí)和分；如果按下按鍵KEY7，就會(huì)退出時(shí)鐘模式，進(jìn)入特殊模式，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的語(yǔ)音提醒功能、秒表定時(shí)功能、時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換功能等。2、自動(dòng)報(bào)時(shí)功能：運(yùn)行程序，選擇自動(dòng)錄音功能，每到整點(diǎn)就會(huì)自動(dòng)報(bào)時(shí)3、語(yǔ)音提醒功能：運(yùn)行程序，進(jìn)入特殊模式，選擇語(yǔ)音提醒功能，然后數(shù)字鐘運(yùn)行到設(shè)定的時(shí)刻，就會(huì)自動(dòng)蜂鳴4、秒表計(jì)時(shí)功能：運(yùn)行程序，進(jìn)入特殊模式，選擇秒表計(jì)時(shí)功能，按下對(duì)應(yīng)的按鍵KEY2,啟動(dòng)秒表定時(shí)，在數(shù)碼管DLED上就會(huì)顯示秒表計(jì)時(shí)，然后再次按下對(duì)于的按鍵KEY2，秒表計(jì)時(shí)就會(huì)停止。按下相應(yīng)的按鍵KEY3,就會(huì)使秒表計(jì)時(shí)功能停止，然后退出。5、時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換功能：在此功能中，我們定義了東0區(qū)到東1

11、1區(qū)共12個(gè)區(qū)時(shí)，對(duì)應(yīng)的城市分別是倫敦、布魯塞爾、雅典、德黑蘭、莫斯科、卡斯蘭、阿拉木圖、曼谷、北京、首爾、關(guān)島、悉尼、馬加達(dá)等。運(yùn)行程序，輸入對(duì)應(yīng)的區(qū)時(shí)數(shù)字，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換功能。團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)總結(jié)：（共同編寫）1、經(jīng)過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我們非常清楚的掌握了一個(gè)完整系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，更加清晰的體會(huì)了要用系統(tǒng)的觀點(diǎn)去看待問(wèn)題，解決問(wèn)題。2、通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我們對(duì)硬件系統(tǒng)中一些芯片，如8255、8254、ISD1420等，有了一個(gè)更好的掌握，更加清楚了它們的用途，并學(xué)會(huì)了硬件連線和編程使用，感覺(jué)收獲很大。3、通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我們對(duì)VC+軟件有了一個(gè)更加深入的了解，并用它成功的寫出了整個(gè)系統(tǒng)的程序，運(yùn)行通過(guò)

12、，下載到實(shí)驗(yàn)箱中，硬件系統(tǒng)可以按照預(yù)先設(shè)定的功能進(jìn)行工作。4、通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我們體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，大家分工協(xié)作，相互討論，互幫互助，最終順利的完成了本次實(shí)驗(yàn)。遇到的問(wèn)題及解決辦法1、軟件方面：a.新建工程時(shí)添加文件問(wèn)題：在新建工程時(shí)，我們添加原有的文件出現(xiàn)了問(wèn)題，我們仔細(xì)查找了資料，終于找到了正確的方法，添加文件成功。b編譯過(guò)程中存在錯(cuò)誤：在編程中，有的變量定義和使用的不合適，導(dǎo)致了最后的編譯錯(cuò)誤，我們仔細(xì)查找原因，最終找到了錯(cuò)誤，改正之后運(yùn)行通過(guò)。C.單線程處理時(shí)鐘進(jìn)度，在整點(diǎn)響鈴時(shí)，時(shí)鐘停止，運(yùn)用算法進(jìn)行彌補(bǔ)，也是不足支出。驗(yàn)收后，課下學(xué)會(huì)了用多線程進(jìn)行處理。d在數(shù)碼顯示時(shí)未能注意

13、到數(shù)碼管的刷新頻率太低，導(dǎo)致顯示有閃爍現(xiàn)象。個(gè)人收獲、體會(huì)和建議：通過(guò)本次微機(jī)課程設(shè)計(jì)，深切了解體會(huì)到一個(gè)項(xiàng)目或一件產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到完成再到檢驗(yàn)的完整過(guò)程，從中收獲頗大，作為本次課設(shè)的組長(zhǎng)及硬件設(shè)計(jì)者，收獲亦多，課設(shè)活動(dòng)的整體安排計(jì)劃分工，的確給組長(zhǎng)帶來(lái)了不少問(wèn)題，在了解大家的長(zhǎng)處之后，方便大家的分工及合作，通過(guò)小組人員的共同合作終于完成了本次課設(shè)，作為硬件及總體方案設(shè)計(jì)者，從剛開(kāi)始的一頭霧水，到老師的指導(dǎo)，組員的幫助解答，終于找到突破口，并從實(shí)踐中真正理解了8255、8254等器件的功能，編程方法，對(duì)系統(tǒng)與外設(shè)、總線與接口等方面有了更加清晰的認(rèn)識(shí)，對(duì)以后工作與學(xué)習(xí)提供了巨大的幫助，這是一次非常好

14、的課設(shè)，期待有機(jī)會(huì)可以再嘗試，收獲更多。8.附錄序：本次實(shí)驗(yàn)的主要源程#include#include#include#include#ifdef_DEBUG#definenewDEBUG_NEW#undefTHIS_FILEstaticcharTHIS_FILE=_FILE_;#endifCWinApptheApp;usingnamespacestd;voidInit8254()ULONGadr8254=0 x00;ULONGadr,dat;adr=adr8254+3;CStringstrHello;cout(LPCTSTR)strHelloendl;ULONGadr8254=0 x00;ULONGadr8255=0 x20;ULONGadrisd=0 x