电子钟课程设计报告——微机原理与接口技术

课程设计报告课程名称微机原理与接口技术系别：工程技术系专业班级：电子信息工程0901学号：09XXXXXX5姓名：XXX课程题目：电子钟的设计与制作完成日期：2011-12-23指导老师：陈显明2011年12月23日课程设计目的1、熟悉唐都试验箱，掌握试验箱各个模块的使用方法。2、掌握微机常用的输入输出方式及接口技术。3、掌握一定的汇编语言知识，培养自己的动手操作能力。4、学习程序设计的基本思路和方法。5、利用现在的实验器材和软件平台，进行实验的调试，实现电子钟的各项功能要求，如动态显示实时时钟的时/分/秒数据。课程设计要求利用8254定时器设计一个具有分、秒显示的电子时钟，并定义一个启动键，当按下该键时时钟从当前设定值（可在显示,缓冲区中予置）开始走时。利用微机原理试验箱的数码管显示单元，把时间显示在LED数码管上。课程设计注意事项1、编写代码时应注意代码的准确性。2、正确的在试验箱上安装各芯片，注意其引脚是否正确。3、在更换芯片时应用起子从芯片两端轻轻翘起。4、连接完电路时要检查电路是否正确。5、测试试验箱是否与pc机相连。6、验证代码的正确性，发现问题。课程设计内容选用8253计数器2进行1s的定时，其输出OUT1与8259的IRQ0相连，当定时到1s时产生一个中断服务程序进行时、分、秒的计数，并送入相应的存储单元；8255的A口接七段数码管的位选信号，B口接数码管的段选信号。时、分、秒的数值通过对8255的编程可送到七段数码管上显示。课程设计简要操作步骤1、了解电子钟的工作原理2、画出电路原理图3、根据原理图编写代码4、连接电路图5、将试验箱与pc机相连6、植入代码，检查代码的正确性7、反复检验，寻找问题，解决问题8、撰写实验报告、实验过程及实验心得体会9、完成实验课程设计心得体会这次设计让我收获了很多，既是对自己所学到的知识作一个肯定，也是对《微型计算机原理及应用》的复习，更主要的是通过设计增强了自己动手的能力。在这次课程设计中涉及到很多芯片的应用，最大特点是软，硬件的结合，对动手能里的要求很大，设计完成后我的编程水平提高了一大步。这次设计，更增加了我对微机原理的兴趣，为我将来的学习明确了目标。同时加深了对相关理论知道及专业知识的掌握度，锻炼及提高了理解问题，分析问题，解决问题的饿能力，更深刻的体会到了理论联系实际的重要性。课程设计评语及成绩评语成绩指导教师年月日目录摘要..................................................................................................................1关键词..............................................................................................................2一、概述..........................................................................................................21.1设计目的............................................................................................21.2设计要求............................................................................................21.3设计内容............................................................................................31.4设计思想............................................................................................3二、设计与制作..............................................................................................42.1设计原理............................................................................................42.2硬件电路设计....................................................................................52.3程序流程图........................................................................................8三、结果分析..................................................................................................9四、结论与展望..............................................................................................9五、心得体会及建议....................................................................................10致谢................................................................................................................11参考文献........................................................................................................121电子钟的设计与制作摘要：微机控制即微型计算机原理控制。是集CPU,RAM,ROM,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。微型计算机原理控制应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡，电子宠物等，这些都离不开微型计算机原理控制。我们组本次设计的题目是简单电子钟程序设计，用到了定时芯片8254,中断控制器8259和可编程并行芯片8255。在编辑1毫秒定时程序时，用到了中断控制器8259。此程序主要由四部分组成：第一部分为最主要的部分定义显示界面；第二部分为利用延时程序，并将调用的二进制表示的时间数转换成ASCII码，并将时间数存入内存区；第三部分将存在系统内存区的时间数用七段数码管显示出来；第四部分利用循环程序分别对秒个位、秒十位、分个位、分十位与相应的规定值进行比较，结合延时程序来实现电子钟数字的跳变，从而形成走时准确的电子钟。2该程序实现了准确显示秒和分，读数准确，走时精准。此电子钟能准确的从0分0秒走时到59分59秒，然后能自动回复到0分0秒循环走时。关键词：可编程并行芯片8255定时芯片8254中断控制器8259延时计数比较定时中断七段数码显示管一、概述1.1设计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。1.1.1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。1.1.2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。1.1.3掌握8255的各种工作方式及其应用编程。1.1.4掌握8253定时/计数器的工作原理、工作方式及其应用编程。1.1.5熟悉编程及调试程序的方法。1.2设计要求利用8259A中断控制器、8253定时/计数器、8255A接口芯片以及键盘和数码显示电路，设计一个电子时钟，由8253中断定时，小键盘控制电子时钟的启停及初始值的预置。电子时钟的显示格式HH：MM：SS3由左到右分别为时、分、秒，最大记时59：59：59超过这个时间时分秒位都清零从00：00：00重新开始。1.3设计内容选用8253计数器2进行1s的定时，其输出OUT1与8259的IRQ0相连，当定时到1s时产生一个中断服务程序进行时、分、秒的计数，并送入相应的存储单元；8255的A口接七段数码管的位选信号，B口接数码管的段选信号。时、分、秒的数值通过对8255的编程可送到七段数码管上显示。1.4设计思想1.4.1在主程序中要分别对8253、8259、8255进行初始化编程，8253的计数器2可在方式0下工作。1.4.28255的A口、B口都设为方式0，为基本的输入输出方式。1.4.3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，时亻相应处理。1.4.4七段数码管显示作为子程序，将时、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8255的B口输出，A口输出对应位的位选信号，延时后进行下一位的显示。4脉冲产生电路8253定时器8259中断七段数码管8255二、设计与制作2.1设计原理基本工作原理：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CPU，用8253做硬件连接的整体思想图8253D7CLK0.OUT0.GATE0D0CLK1OUT1GATE1CLK2OUT2GATE2CS8259CSA0WRINTARDIR7D7IR6D6IR5....D0IR0CAS0INTCAS1SP/ENGNDCAS2D78255PA7D6PA6.PA5.PA4D0PA3WRPA2RDPA1CSPA0A1PB7A0PB6RESETPB5PC7PB4PC6PB3.PB2.PB1PC0PB0CPUD7D6D5..D0。。。200208210III20720F217译码器6位七段LED数码管显示器启动键1M高电平INTAINTR硬件连接实物图5定时器产生时钟频率提供一个频率为10kHz的时钟信号,要求每隔10ms完成一次扫描键盘的工作。在写入控制字与计数初值后，每到10ms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，向CPU申请中断，当达到100次时，则输出端OUT1输出1s,向CPU申请中断,由8255控制一个数码管显示,当计数到60s时,则输出端OUT2向CPU申请中断,由另一数码管显示1min,同理由数码管显示1h.CPU处理，使数码管的显示发生变化。本设计由8259A中断控制器、8253定时/计数器、8255A接口芯片、LED数码显示管和两个按键组成。主要用8259A的IRQ7的中断服务程序完成秒、分、时的运算即计时功能，IRQ6的中断服务程序完成调时、调分功能。8253用来产生50ms的脉冲信号作为IRQ7的中断请求信号。按键KK1+和KK2+分别作为IRQ2和IRQ6的中断请求信号。按键KK1+启动/关闭对时功能。它决定是否屏蔽IRQ7和IRQ6中断源。8255A负责将内存里