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1、1课 程 名 称 微机原理及应用 目 录一、设计任务 3二、总体方案 3三、原理框图 3-4四、系统模块详细设计与调试 52五、设计总结 6六、参考文献 6七、附件材料 7-12电子钟设计一、设计任务利用 8253 可编程定时/计数器、8259 中断控制器、8255 可编程并行接口芯片和七段数码管设计一个电子钟的电路，并编制一程序使得该电子钟能正常运行。电子钟除了能够完成正常的计时、显示功能外，还必须具备正常时、分、秒的数值显示功能、时间设定功能等。设计绘制相应的硬件电路原理图并完成接线。编制相应控制程序实现电子钟的计时、显示等功能。控制程序设计规范，应有适当的注释，表达清楚。钟的时分秒显示分
2、别采用两个 8 段 LED 数码管实现，显示方法可根据实际情况采用动态或静态显示。二、总体方案利用 8253 做定时器，用定时器输出的脉冲控制 8259 产生中断，在 8259 中断处理程序中，对时、分、秒进行计数，在等待中断的循环中，采用计算机内部自带的 8255 芯片，利用 LED 显示时间。在主程序中要分别对8253、8259、8255 进行初始化编程，8253 的计数器 1 可在方式 3 下工作。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、秒的个位和十位。当中断次数满 10 次时，将秒的个位加 1，
3、判断是否到 10，如到了则十位加 1，个位清零；再判断十位是否到了 6，如到了则十位清零，分的个位加 1，同理对分、时作相应处理。七段数码管显示作为子程序，将时、分、秒对应存储单元的内3容分别取出并转换成相应的代码，利用缓冲区和延时子程序进行显示。三、原理框图上图为主程序流程图；下图为中断服务程序流程图；4四、系统模块详细设计与调试1在主程序中要分别对 8253、8259、8255 进行初始化编程。具体如下：58253 的方式控制字：MOV AX,0MOV DS,AXMOV AL,76H MOV DX,CONTROLOUT DX,AL利用 8253 计数器 1 分频：MOV AX,62500
4、MOV DX,COUNT1OUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL8259 初始化命令字和操作命令字：MOV DX,CS8259AMOV AL,ICW1OUT DX,ALMOV DX,CS8259BMOV AL,ICW2OUT DX,ALMOV AL,ICW4OUT DX,ALMOV AL,OCW1OUT DX,AL利用计算机内部 8255：MOV AL,MD8255MOV DX,CTL8255OUT DX,AL2 6 位 8 段码 LED 显示采用动态方式显示，8 位段码和 6 位位码是由实验箱内部的两片 74LS374 输出。8 位段码和 6 位位码的输出地址有 KEY/LE
5、D CS 片选信号决定。显示程序中，首先将时、分、秒对应存储单元的内容分别取出并转换成相应的代码，再利用缓冲区和延时子程序进行显示。3用定时器 8253 输出的脉冲控制 8259 产生中断，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。中断服务程序详见程序中 IENTER 模块：IENTER PROC NEARPUSH AXPUSH DXINC SECOND ；秒加 1MOV AL,SECONDCMP AL,60 ；秒数与 60 比较JNE EXITMOV SECOND,0 ；秒清零INC MINUTE ；分加 16MOV AL,MINUTE CMP AL,6
6、0 ；分数与 60 比较 JNE EXITMOV MINUTE,0 ；分清零INC HOUR ；时加 1MOV AL,HOURCMP AL,24 ；时数与 24 比较JNE EXITMOV HOUR,0 ；时清零4利用伟福 6000 系统输入完整程序后进行编译，编译正确后在实验箱上进行线路连接，具体连接方法如下：8253 用计数器 1，片选信号接 CS4，地址为 0C000H，8253 时钟源 CLK1 接分频电路的 F/64 输出，分频器的 PIN 接 4MHZ时钟，8253 的 GATE1 接 VCC，8259 中断 INT0 接 8253 的 OUT1，片选接 CS5，地址为 0DOOO
7、H，显示电路的 KEY/LED CS 接 CS0，地址为 8000H。连接正确后打开实验箱的电源，将程序下载到实验箱，启动全速执行，便可在实验箱上了数码管上看到正确的时、分、秒的显示了。五、设计总结六、参考文献微机原理实验与课程设计指导书 ，陆红伟编，中国电力出版社，2006年8086 微型计算机组成、原理及接口 ，顾滨，机械工业出版社，2001微型计算机原理及应用，吕淑萍等，哈尔滨工程大学出版社，2004 年微型计算机技术及应用 ，戴梅萼，清华大学出版社，2005七、附件材料完整程序如下：CONTROL EQU 0C003H ；8253 控制口COUNT0 EQU 0C000HCOUNT1
8、EQU 0C001HCOUNT2 EQU 0C002HMD8255 EQU 82H ；8255 控制字PA8255 EQU 8000H CTL8255 EQU 8003H OUTBIT EQU 08002H ；位控制口OUTSEG EQU 08004H ；段控制口ICW1 EQU 00010011B ；单片 8259，上升沿中断，要写 ICW4ICW2 EQU 00100000B ；中断号为 20HICW4 EQU 00000001B ；工作在 8086/88 方式7OCW1 EQU 11111110B ；只响应 INT0 中断CS8259A EQU 0D000H ；8259 地址CS8259
9、B EQU 0D001HDATA SEGMENTCNT DB 0LEDBUF DB 6 DUP(?) ；显示缓冲NUM DB 1 DUP(?) ；显示的数据DELAYT DB 1 DUP(?)HOUR DB 0MINUTE DB 0SECOND DB 0LEDMAP: ；八段管显示码DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07HDB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATADELAY PROC NEAR ；延时子程序PUSH AXPUSH CXMOV AL,0MOV
10、 CX,AXLOOP $POP CXPOP AXRETDELAY ENDPDISPLAYLED PROC NEARMOV BX,OFFSET LEDBUFMOV CL,6 ；共 6 个八段管MOV AH,00100000B ；从左边开始显示DLOOP:MOV DX,OUTBITMOV AL,0OUT DX,AL ；关所有八段管MOV AL,BXMOV DX,OUTSEGOUT DX,ALMOV DX,OUTBITMOV AL,AHOUT DX,AL ；显示一位八段管PUSH AXMOV AH,1CALL DELAY8POP AXSHR AH,1INC BXDEC CLJNZ DLOOPMOV
11、DX,OUTBITMOV AL,0OUT DX,AL ；关所有八段管RETDISPLAYLED ENDPIENTER PROC NEARPUSH AXPUSH DXINC SECOND ；秒加 1MOV AL,SECONDCMP AL,60 ；秒数与 60 比较JNE EXITMOV SECOND,0 ；秒清零INC MINUTE ；分加 1MOV AL,MINUTE CMP AL,60 ；分数与 60 比较 JNE EXITMOV MINUTE,0 ；分清零INC HOUR ；时加 1MOV AL,HOURCMP AL,24 ；时数与 24 比较JNE EXITMOV HOUR,0 ；时清零
12、EXIT:MOV DX,CS8259AMOV AL,20HOUT DX,AL ；结束本次中断POP OP AXIRETIENTER ENDPIINIT PROC ；初始化 8259 的命令字和操作命令字MOV DX,CS8259AMOV AL,ICW1OUT DX,ALMOV DX,CS8259BMOV AL,ICW2OUT DX,ALMOV AL,ICW49OUT DX,ALMOV AL,OCW1OUT DX,ALRETIINIT ENDPSTART:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV HOUR,0 ；时、分、秒清零MOV MINUTE,0MOV SECOND,0CLI ；清除中
13、断标志位MOV AX,0MOV DS,AXMOV AL,76H ；8253 控制字MOV DX,CONTROLOUT DX,ALMOV AX,62500 ；利用 8253 计数器 1 分频MOV DX,COUNT1OUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV AL,MD8255MOV DX,CTL8255OUT DX,ALMOV BX,4*ICW2 ；中断号MOV AX,CODESHL AX,4 ；*16ADD AX,OFFSET IENTER ；中断入口地址（段地址为 0）MOV BX,AXMOV AX,0INC BXINC BXMOV BX,AX ；代码段地址为 0CALL IINITMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV CNT,0 ；计数值初始为 0MOV AL,CNTMOV
