微机原理电子时钟

《微机原理电子时钟》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机原理电子时钟（21页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、目录一、课程设计目的 二、课程设计要求 三、基本工作原理及系统框图 四、芯片简介及初始化 4.1 、8255 简介及初始化 4.2 、8253 简介及初始化 4.3 、8259 简介及初始化 五、软件程序设计 5.1 、主程序流程图 5.2 、电子时钟中断处理程序流程图 5.3 、显示模块流程图 5.4 、总程序代码 六、设计总结 七、参考文献 一、课程设计的目的通过本次课程设计学习和掌握计算机中常用接口电路的应用 和设计技术，充分 认识理论知识对应用技术的指导性作用，进一 步加强理论知识与应用相结合的实践 和锻炼。通过这次设计实践 能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理 解，使设

2、计者的设计水平和对所学知识的应用能力以及分析问题解决问题 的能力 得到全面提高。1. 熟练掌握 8086/88 教学系统的基本操作和调试程序的各种指令。2. 掌握 8259 中断控制器的工作原理和应用编程方法，练习编写中断程序的方法。3. 掌握 8255 的各种工作方式及其应用编程。4. 掌握 8253定时/ 计数器的工作原理、工作方式及其应用编5. 熟悉编程及调试程序的方法。、课程设计要求（1 ）用8255的A 驱动六个七段数码管（LED）的字段，B 驱动六位 七段数码管（ LED ）的位控端，右侧开始各两位分 别显示：时、分、秒。（2）七段数码管采用动态扫描工作方式， 每位轮流显示的 时间

3、 50HZ,采用8253定时中断方式，在中断服务程序中完成显示位和内 容的轮换。（3）以 8253 定时中断的时间 2ms 为基本单位，可设置计 数变量单元 Tim2ms、Tim1 （秒单元）、 Tim2 （分单元）、 Tim3 （时单元）。每进入中断 服务程序一次 Tim2ms+1 ，当 Tim2ms=500 时清 0， Tim1+1 ；当 Tim1=60 时清 0， Tim2+1 ；当 Tim2=60 时清 0， Tim3+1； Tim3=24 时清 0三：基本工作原理及系统框图 ： 系统设计的电子时钟主要由显示模块、时钟 控制模块和时钟 运算模块三大部分组成。以 8086微处理器作 CP

4、U，8253 做定时器对一个频率为1MHZ的时钟信号定时，在写入控制字与计数初值后，每到 2ms定时器就启动工作，即当计数器减到1时，输出端OUT0输出一个CLK周期 的低电平，接8259，向CPU申请中断注要用8259A的IRQ2的中断服务程序完 成秒、分、时的运算即计时功能,8255A负责将内存里的时位，分位，秒位值输出 到数码管。 .本设计由8259A中断控制器、8253定时/计数器、8255A接口芯片、 LED 数码显示管组成电子时钟的显示格式HH: MM: SS由左到右分别为时、分、秒，每百分之 一秒对百分之一秒寄存器的内容加一， 并依次对秒、 分、 小时寄存器的内容加，六个数码管动

5、态显示时、分、秒的当前 值。最大记时 23：59：59 超过这个时间时分秒位都清零从 00： 00：00 重新开始。设计过程：( 1)在主程序中要分别对 8253、8259、 8255 进行初 始化编程。(2) 8255的A 口、B 都设为方式0,为基本的输入输出方式。( 3)在中断服务程序中对中断次数进行统计，当满10 次时就进行一次时、分、秒的处理。时、分、秒 分别对应 6 个存 储单元,分别存放时、分、秒的十 位和个位。当中断次数满 10 次 时,将秒的个位加 1, 同理对分,时作相应处理。(4)七段数码管显示作为子程序,对时、分、秒对应 存储单元的内容 分别取出并转换成相应的段码，从8

6、255的B 输出，A 输出对应 位的位选信号,延 时后进行下一位的显示。系统框图四、芯片简介及初始化4.1 8259芯片介绍及初始化中断控制器 8259A 是专门为控制优先 级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先 排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路 集于一片中。因此无需附加任何电路，只需 对 8259A 进 行编程，就可以管理 8 级中 断， 并选择优先模式和中断请求方式，即中 断结 构可以由用户编程来设定。同时，在不 需要 增加其他电路的情况下， 通过多片 8259A 的 级连，能构成多达 64 级的矢量中8259A 的主要功能如下： 一片8259A可以接受并管理8级可屏蔽中断请求，通过

7、9片8259A级联可扩展至64级可屏蔽中断优先控制 对每一级中断都可以通过程序来屏蔽或允许 在中断响应周期， 8259A 可为 CPU 提供相应的中断类型码。 具有多种工作方式， 并可通过编程来加以选择。 通过初始化 编程 向 8259A 写入相应的初始化命令 ICW ，可以使芯片处于一 个规定的基本 工作方式，并在此方式下进行工作。8259A的初始化命令字共有4个ICW1-ICW4，进行初始化 时要求 ICW1-ICW4 按一定的顺序写入。中断控制器 8259 的初始化为：ICW1,用来指示ICW1的标志的D4=1, LTIM为0 （即中断请求为 边沿触发方式）， 系统只用一片 8259，所

8、以 SNGL 为 1，因为 初始化程 序将用到ICW4，所以，ICW4为1 ;ICW2 设置中断类型码的初始化命令字，必须写到 8259 的奇 地址端口 中， ICW2 是任选的，而 ICW2 一旦确定下来， 8259 的 8 个中断请求信 号输入引脚IR0_IR7所对应的8个中断类型码也确定了；ICW4 方式控制初始化命令字，它也要求写入奇地址端口，不过 ICW4 并不 总是需要写入的，只有在 ICW1 的第 0 位为 1 时，才 有必要设置ICW4，其中，D7D5三位总是为0,作为ICW4的标 识码，SFNM位 为 0， BUF 位为 0， M/S 位为 0， AEOL 位为 0， D0

9、为为 1 表示 8259 当 前所在的系统为 16 位或 32 位系统初始化程序：mov al,13h mov dx,0020h out dx,al ;icw1mov al,08hmov dx,0021hout dx,al ; icw2mov al,01hout dx,al ; icw4mov al,0fbhout 21h,al ; 8259 ocw14.2 8253 芯片介绍及初始化图28253 芯片8253 是 NMOS 工艺制成的可编程计 数 器 / 定时器，有几种芯片型号，外形引 脚及 功能都是兼容的，只是工作的最高计 数速 率有所差异，例如 8253 (2.6MHz),8253-5(

10、5MHz) 8253 内部有三 个 计数器，分别成为计数器 0、计数器 1 和 计数器 2，他们的机构完全相同。 每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制 字，互 相之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系， 个为时钟输入端CLK,为门控信号输入端GATE,另一个为输出端OUT。每个计数器内部有一个8位的控制寄存 器，还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件 CE 和一 个输出锁存器 OL。8253 初始化：做为计数器的计数器 / 定时器 8253,在设置好计数初值（即 定时常数）后,便开始减 1 计数,为 0 时,输出一个信号；控制 字设置： BCD 为设

11、置为计数值为二进制格式,模式选择为模式 2 （即为分频器，当控制字写入后，输出段OUT变为高电平作为初 始状态,当计数初值写入初值寄存器后,下一个时钟脉冲时,计 数初值被写到计数执行部件，然后计数执行部件做减 1 计数，减 到1时，输出端OUT变为低电平；完成一次计数过程后，输出 端OUT又变为高电平，开始一个新的计数过程，由此可以周而复 始 的进行下去），读写指示位为先写低 8位字节，在读写高 8 位字 节，计数器选择计数器 0。其中 8253 的计数初值为 2000，当接1MHZ的脉冲时，分频后的输出值为0.01S。8253 的初始化程序：mov al,34h mov dx,4Bhout

12、dx,almov dx,48h mov ax,2000 out dx,al mov al,ah out dx,al4.3 8255 芯片介绍及初始化8255 特性：(1) 个并行输入/输出的LSI芯片，多功能的I/O器件,可作为CPU 总线与外围的; 8253接口 .(2) 具有 24个可编程设置的 I/O 口，即使 3组 8位的 I/O 口为 PA 口,PB 和PC 它们又可分为两组12位的I/O 口,A组包 括A 及C 口 (高4位,PC4PC7),B组包括B 及C (低4位,PC0PC3)A组可设置为基本的I/O闪控式，双向I /O3种模 式;B组只能设置为基本I/O或闪控式I/O两种模

13、式，而这些操 作模式完全由控制 寄存器的控制字决定 ., 闪控 (STROBE的)F-1incTOVD眼PKP*PMPMFWPELFB2I/O1JI*8255j 1nan)4BBliLrh172+ISIP汕n图38255 芯wPAJ PVPKXTDBD?DGIMET6 nrP 阳 PB*8255 引脚功能：RESET复:位输入线CS:芯片选择信号线RD:读信号线WR 写: 入信号DOD7:三态双向数据总线PAOPA7:端口 A输入输出线PBOPB7:端口 B输入输出线PCOPC7:端口 C输入输出线AO,A1: 地址选择线8255 初始化：A 工B 工可并行通信接口 8255 的控制字是方式选

14、择控制 字，作在方式0 （即基本输入输出方式）下，并且为输 出状态，作在方式0下，为输出口，C 为输出口， 其初始化为： 8255 控制口地址为 63h8255 初始化程序：mov dx,63hmov al,10000000bout dx,al ;8255五、软件程序设计5.1 程序主流程图：255、253、 8259初设置终端服务程序地址清除显示缓冲区清除时分秒及中断控制单元时分秒计数并将其值送显 示缓冲区调用显示 子程序开中断5.2 电子时钟中断处理程序流程图：N计满10分了 吗？Y10分位加1N计满60分了 吗？Y时位加1N计满10小时了吗？丫 I 10时位加1 II5.3 显示模块流程

15、图：结束开始计算吋、分的各位数值 在TABLE中対应编码时、分转化为十逊 制，存到内存单元依次在61H段输出到LED显5.4 总程序代码： PORTBIT EQU61H PORTSEG EQU 60H CODESEGMENTASSUME CS:CODEORG 1000HSTART: MOV AX,CSMOV DS,AXMOV DX,63H;8255 控制寄存器地址MOV AL,10000000B ;CW1=80HOUT DX,AL ;8255MOV AL,34H ;0011 0100B CW0 方式2MOV DX,4BH;8253 控OUT DX,ALMOV DX,48HMOV AX,2000

16、 ;500Hz,2msOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV AL,13H 片，边沿触发，要 ICW4MOV DX,0020HOUT DX,ALMOV AL,0BHMOV DX,0021HOUT DX,ALMOV AL,01H 动结束，处于 8086 系统OUT DX,ALMOV AL,0F7H; 8253;0001 0011B ICW1 单;PC/XT 偶地址;ICW1;0000 1011B 中断类型号 B;PC/XT 奇地址; ICW2;8259 D7-D0 与总线直连，中断非自; ICW4;1111 0111 开放 IR3; 8259 OCW1OUT 21H,ALM

17、MOOVV DAXS,0AXMOV AX,OFFSET INTR1MOV DI,002CHMOV DI,AXINC DIINC DIMOV AX,CSMOV DI,AXINC DIINC DIMOV BP,0HMOV AL,CS:BP+BITOUT PORTBIT,ALROL AL,1MOV CS:BP+BIT,ALMOV SI,OFFSET BUFMOV AL,SIMOV BX,OFFSET TABLEXLATOUT PORTSEG,ALINC SISTIBEGIN: CMP CS:BP+TIME,1000JNZ BEGINMOV AL,0MOV CS:BP+TIME,0MOV DI,OFF

18、SET BUFMOV AL,DI+00MOVCH,DI+01MOV CL,4ROL CH,CLOR AL,CHADD AL,1DAAMOV CH,ALAND AL,0FHMOV DI+00,ALMOV AL,CHAND AL,0F0H ROR AL,CLMOV DI+01,ALMOV AL,CHCMP AL,60H JNZ BEGINMOV AL,00MOV DI+00,ALMOV DI+01,ALMOV AL,DI+02MOV CH,DI+03MOV CL,4 ROL CH,CL ORAL,CHADD AL,1DAAMOV CH,ALAND AL,0FHMOV DI+02,ALMOV AL,

19、CHAND AL,0F0H ROR AL,CLMOV DI+03,ALMOV AL,CHCMP AL,60H JNZ BEGINMOV AL,00MOV DI+02,ALMOV DI+03,ALMOV AL,DI+04MOV CH,DI+05MOV CL,4 ROL CH,CL ORAL,CHADD AL,1DAAMOV CH,AL AND AL,0FHMOV DI+04,ALMOV AL,CH AND AL,0F0H ROR AL,CLMOV DI+05,ALMOV AL,CHCMP AL,24HJNZ AMOV AL,00MOV DI+04,AL;时低MOV DI+05,ALA: JMP

20、BEGININTR1:;中断程序MOV BX,OFFSET TABLEMOV AL,CS:BP+BITOUT 61H,ALMOV AL,SIXLATOUT 60H,ALINC SIMOV AL,CS:BP+BITROL AL,1CMP AL,0BFHJNZ BEGIN1MOV AL,0FEHMOV SI,OFFSET BUFBEGIN1: MOV CS:BP+BIT,ALADD CS:BP+TIME,1MOV DX,0020HMOV AL,20HOUT DX,ALSTI;结束中断IRETTABLE DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHBUF DB 5,5,9,5,3,2BIT DB 0FEHTIME DW 0CODE ENDSEND START