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1、 成都学院（成都大学）课程设计报告 计算机原理课程设计报告题 目 基于8086CPU的电子时钟的 设计 学 院 电子信息工程学院 专 业 电气工程及其自动化 学生姓名 庞长春 学 号 201010316117 年级 10级1班 指导教师 徐嘉莉 职称 副教授 2012 年 6月 28日 摘 要 微机接口技术是一门应用性、综合性、实践性较强的课程，通过有针对性的课程设计，使学生学会系统地综合运用所学的理论知识，提高学生在微机应用方面的开发与设计本领，系统的掌握微机硬软件设计方法。 时钟就是一种对时间进行累计的工具，即计时。计时的本质就是计数，只不过这里的“数”的单位是时间单位，如果把一小片一小片
2、计时单位累计起来，就可获得一段时间。因此，使用计数器对时钟脉冲进行计数，就是时钟实现的基本原理;再用LED数码管显示出来，并设计出几个按键用于对时钟进行调整，这样，一个完整的时钟就设计完成了。关键字：原理、芯片、流程图、程序目录第一章 绪论1.1电子时钟背景介绍.4 1.2电子时钟功能介绍4 1.3 课程设计的目的及要求.4第二章 电子时钟的工作原理52.1实现时钟计时的基本方法52.2电子钟的时间显示5 2.3电子时钟启、停及时间调整.5 第三章 硬件设计3.1硬件设计电路图6 3.1.1 主电路模块.63.1.2 LED显示模块63.1.3按键模块73.2硬件设计所用芯片介绍73.2.1
3、8253芯片的内部结构及引脚93.2.2 8279芯片的内部结构及引脚10 3.2.3 8259芯片的内部结构及引脚.12第四章 软件设计134.1 电子时钟部分程序流程框图13 4.1.1主程序流程框图14 4.1.2 键扫程序流程框图15 4.1.3 中断处理程序流程框图16 4.2 电子时钟总体程序.16第五章 总结与体会17参考文献.18附录.19 第1章 绪论1.1 电子时钟背景介绍 电子钟亦称数显钟（数字显示钟），是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械时钟相比，直观性为其主要显著特点，且因非机械驱动，具有更长的使用寿命，相较石英钟的石英机芯驱动，更具准确性。电子钟已成
4、为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧院、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大地方便。相对于其他时钟类型，它的特点可归结为“两强一弱 ”：比机械钟强在观时显著，比石英钟强在走时准确，但是它的弱点为显时较为单调。 1.2 电子时钟功能介绍 可调整运行的电子钟具有三种工作状态:P.”状态、运行状态、调整状态。 (1)“P.”状态:依靠上电进入，在此状态下，按B, C, D键均无效，按A键有效，进入运行状态。 (2)运行状态:按奇数次A键进入，在此状态下，按B, C, D键均无效，只有按A键有效，按下A键后，退出运行状态，进入调整状态。 (3)调整状
5、态:按偶数次A键进入，在此状态下，按A, B, C, D键均有效。如按下A键，则退出调整状态，进入运行状态;按下B, C, D键，则分别对时、分、秒加1，调整结束后必须按A键，即可退出调整状态，进入运行状态口 基本功能要求: “P.”稳定地显示在LED显示器的最左端数码管上，无A键按下(在“P.”状态下，按下B, C, D键无效)，则不进入电子钟的运行状态，继续显示“P.”。 按下A键后，电子钟从当前的设定值开始走时。 再次按下A键后，电子钟退出运行状态，进入调整状态，利用B, C, D键把电子钟的显示时间修改为当前实时时间，时间修改正确后可再次按下A键，电子钟则退出调整状态，进入运行状态。1
6、.3 课程设计目的和要求（1）进一步熟悉8259、8279、8253芯片的内部结构及其功能；（2）使用8253定时功能，产生0.5S的定时中断给8259；（3）在G5区的数码管上显示时间；（4）允许设置时钟初值。新的一章要换页！ 第二章 电子时钟的工作原理2.1实现时钟计时的基本方法 利用8253的16位可编程定时/计数器及8086中断系统实现时钟计数。 (1)计数初值计算: 选用8253的定时/计数器1，把定时器设为工作方式2.输入250kHz,输出200Hz,定时时间为5-，则计数溢出200次即得时钟计时最小单位一秒. (2)采用中断方式进行fly出次数累计，计满200次为秒计时(1秒);
7、 (3)从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比较实现。 8253的初始化程序段:设置8253, t1，方式2,输入250kHz,输出200Hza mov dx,233h mov ax,1250 mov a1,74h out dx,al out dx,al mov aLah mov dx,231h out dx,al2.2电子钟的时间显示 电子钟的时钟时间在六位数码管上进行显示，因此，在内部RAN中设置显示缓冲区共6个单元。2.3电子钟的启、停及时间调整电子钟设置4个按键通过程序控制来完成电子钟的启、停及时间调整。 A-键控制电子钟的启、停 B-键调整时 C-键调整分D-键调整秒 第三章 硬
8、件设计3.1 硬件设计电路图3.1.1主电路模块3.1.2 LED显示模块显示部分由6个LED组成，用8255A的A口作LED的段码输出口，B口作六个LED数码管的位控输出线。电路如图4-2。！下面的图标跟这个不符合 图3-1-1 显示模块电路3.1.3按键模型 四个按键A, B, C, D分别完成各自功能，由8255A的C口控制。电路如图4-3。 图3-1-2 按键模块电路图 3.2硬件设计所用芯片介绍在本系统中，8086工作在最小模式下。负责对8259，8253等芯片进行工作方式控制和数据处理，对时钟信号进行响应并控制led数码管进行显示。(1)AD7AD0（双向。三态）为低8位地址数据的
9、复用引脚线。采用分时的多路转换方法来实现对地址线和数据线的复用。在总线坐骑的T1状态。这些银线表示为这些银线用作株距总线。可见对复用信号使用时间来加以划分的。它要求在T1状态线出现低8位地址时，用地址锁存器加以锁存。这样在随后的T状态，即使这些线用作数据线，而第8位地址线的地址在个体却被记录保存下来，并送到地址总线上。在DMA方式时，这些银线被浮置为高阻状态。 (2)A15A8（输出，三态）为8位地址线。在读写存储器或外设端口色中个总线周期内，都作为地址线输出高8位地址。在DMA方式时，这些引线被浮置为高阻。(3)A19/S6A16/S3（输出。三态）为地址状态服用引脚线，在总线周期的T1状态
10、，这些线表示为最高4位的地址线，在总线周期的其他T状态，这些线用作提供状态信息，同样需要地址锁存器对T1状态出现的最高4位地址加以锁存。状态信息S6总是为低电平，S5反映当前允许中断标志的状态。S4与S3一起指示当前那一个段寄存器被使用。 在DMA方式时，这些引线被浮置为高阻。(4)RD（输出，三态）读信号，当其有效时表示正在对存储器或IO端口进行读操作。若IOM为低电平，表示读取存储器的数据，若IOM为高电平，表示读取IO端口的数据。在DMA方式时，这些引线被浮置为高阻。(5)READY（输入）为准备就绪信号。低电平有效。本信号由等待指令WAIT来检查。我们知道当CPU执行WAIT指令时，C
11、PU处于等待状态，一旦检测到TEST号为低，则结束等待状态，继续执行WAIT指令下面的指令。(6)TEST（输入）为检测信号，低电平有效。本信号由低呢古代指令WAIT来检查。我们知道当CPU执行WAIT指令时，CPU处于等待状态，一旦检测到TEST号为低，则结束等待状态，继续执行WAIT指令下面的指令。(7)INTR（输入）可屏蔽中断请求信号，高电平有效。CPU在执行每条指令的最后一个T状态时，去采样INTR信号，若发现有效，而中断允许标志IF有为1，则CPU在结束当前指令周期后相应中断请求，赚取执行中断处理程序。(8)NMI（输入）非屏幕中断请求信号，为一个边缘触发信号，不能有软件加以屏蔽。
12、只要在NMI线上出现由低到高的变化信号，则CPU就会在当前指令中，赚取之行给屏蔽中断处理程序。(9)RESET（输入）复位信号，高电平有效，复位时该信号要求维持高电平值到4个时钟周期，若使初次加电，则高电平信号至少要保持50us，复位信号的到来，将立即结束CPU的当前操作，内部寄存器恢复到初始状态。当RESET信号从高电平回到低电平时，及复位后进入重新启动时，变质型从内存FFFF0H处带式的指令，通常在FFFF0H存放一条无条件转移指令，转移到系统程序的实际入口处。这样只要系统被复位启动，就自动进入系统程序。 (10)CLK(输入)时钟信号，它为CPU和总线控制电路提供基准时钟，对时钟信号要求：13周
