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1、 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 学 号 201010316117 年级 10级1班 指导教师 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计时单位累计起来，就可获得一段时间。因此，使用计数
2、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 8253芯片的内部结构及引脚93.2.2 8279
3、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。电子钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭
4、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)调整状态:按偶数次A键进入，在此状态下，按A, B, C
5、, 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。1.3 课程设计目的和要求（1）进一步熟悉8259、
6、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); (3)从秒到分和从分到时的计时是通过累加和数值比
7、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 硬件设计3.1 硬件设计电路图3.1.1主电路模块3
8、.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位地址数据的复用引脚线。采用分时的多路转换方法来实现对地址线和
9、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，这些线表示为最高4位的地址线，在总线周期的其他T
10、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，CPU处于等待状态，一旦检测到TEST号为低，则结束
11、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。只要在NMI线上出现由低到高的变化信号，则CPU就
12、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周期为高电平，23周期为低电平。8088的标准时钟频率为5MZ。 (11)电源和地VCC为电源引线，单一的为+5V电源。引脚为1和20为两条GND线，要求均要接地。 (12)IOM
