用8253A定時(shí)計(jì)數(shù)器控制8位LED循環(huán)移動(dòng)

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課題名稱： 用8253A定時(shí)/計(jì)數(shù)器 控制8位LED循環(huán)移動(dòng) 學(xué)院： 系： 電子信息工程系 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 摘要  在課程設(shè)計(jì)的背景下，本系統(tǒng)運(yùn)用了8253A芯片，基于8086實(shí)現(xiàn)了控制8位LED循環(huán)移動(dòng)的設(shè)計(jì)， 顯示程序設(shè)計(jì)以及軟件編程的思路。關(guān)鍵詞：芯片8253A；LED；程序流程圖1.引言1.1課題設(shè)計(jì)的目的1. 了解8253A與8086的硬件連接方法2. 掌握8253A的各種方式的編程及其原理3. 學(xué)會(huì)Emu8086和Proteus的聯(lián)合用調(diào)1.2 課題設(shè)計(jì)要求 功能要求：1、 8253A可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器作定時(shí)器2

2、、 LED燈循環(huán)移動(dòng)2、系統(tǒng)總設(shè)計(jì) 8086主控電路 8253特定頻率輸入時(shí)鐘LED燈循環(huán)移動(dòng) 鎖存控制74LS273以8086為主控系統(tǒng)，用8253A可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器作定時(shí)器，產(chǎn)生特定頻率的時(shí)鐘脈沖信號(hào)，通過(guò)74LS273影響8位LED燈的循環(huán)移動(dòng)。3、硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)3.1、 8086主控模塊本設(shè)計(jì)采用的是8086。8086是Intel系列的16位微處理器，采用 NMOS工藝制造，用單一的+5V電源，時(shí)鐘頻率為4.77MHz10MHz。8086有16根數(shù)據(jù)線和20根地址線，它既能處理16位數(shù)據(jù)，也能處理8位數(shù)據(jù)?？蓪ぶ返膬?nèi)存空間為1MB。Intel 8086擁有四個(gè)16位的通用寄存器，也能夠

3、當(dāng)作八個(gè)8位寄存器來(lái)存取，以及四個(gè)16位索引寄存器，包含了堆棧指標(biāo)。資料寄存器通常由指令隱含地使用，針對(duì)暫存值需要復(fù)雜的寄存器配置。它提供64K 8 位元的輸出輸入(或32K 16 位元)，以及固定的向量中斷。大部分的指令只能夠存取一個(gè)內(nèi)存位址，所以其中一個(gè)操作數(shù)必須是一個(gè)寄存器。運(yùn)算結(jié)果會(huì)儲(chǔ)存在操作數(shù)中的一個(gè)寄存器。8086總線接口部件由下列各部分組成:4個(gè)段地址寄存器:CS-16位的代碼段寄存器;DS-16位的數(shù)據(jù)段寄存器;ES-16位的擴(kuò)展段寄存器;SS-16位的堆棧段寄存器;16位的指令指針寄存器IP;20位的地址加法器;6字節(jié)的指令隊(duì)列緩沖器。8086執(zhí)行部件由下列幾個(gè)部分組成:8個(gè)

4、通用寄存器:即AX、BX、CX、DX、BP、SP、SI、DI ；其中，4個(gè)數(shù)據(jù)寄存器:AX、BX、CX、DX；2個(gè)地址指針寄存器：BP，SP；2個(gè)變址寄存器：SI、DI；標(biāo)志寄存器FR;算術(shù)邏輯單元ALU。3.2、 8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器電路用8253A可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器作定時(shí)器，每隔1sLED向左循環(huán)移動(dòng)一位。設(shè)8253A可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器的輸入時(shí)鐘為100kHz,設(shè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的計(jì)數(shù)初值為100,工作在方式3，即方波發(fā)生器，其輸?shù)?kHz方波做定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的時(shí)鐘。定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的初值設(shè)為1000，工作在方式0，即每隔1s計(jì)數(shù)結(jié)束產(chǎn)生中斷，用此信號(hào)作為不可屏蔽中斷的申請(qǐng)信號(hào)，在中斷服務(wù)程序

5、中設(shè)置每中斷一次LED向左循環(huán)移動(dòng)1位。3.3 8位LED循環(huán)移動(dòng)電路用72LS273輸出接口控制8只LED燈，每隔一秒實(shí)現(xiàn)循環(huán)移動(dòng)功能。74LS273是8位數(shù)據(jù)/地址鎖存器，他是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器，下面我介紹一下他的管腳圖功能表等資料。(1).1腳是復(fù)位CLR,低電平有效,當(dāng)1腳是低電平時(shí),輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部輸出0,即全部復(fù)位;(2).當(dāng)1腳為高電平時(shí),11(CLK)腳是鎖存控制端,并且是上升沿觸發(fā)鎖存,當(dāng)11腳有一個(gè)上升沿,立即鎖存輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的電平狀態(tài),并

6、且立即呈現(xiàn)在在輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上.74ls273管腳功能：1D8D為數(shù)據(jù)輸入端，1Q8Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作8位地址鎖存器。4、 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)共包括3個(gè)模塊，分別是向8253輸入時(shí)鐘，向8086輸入產(chǎn)生的不可屏蔽的申請(qǐng)信號(hào)，LED燈循環(huán)移動(dòng)。4.1、系統(tǒng)程序流程圖 開(kāi)始 系統(tǒng)初始化 向8253輸入時(shí)鐘LED燈循環(huán)移動(dòng)結(jié)束5、系統(tǒng)仿真5.1、系統(tǒng)仿真圖5.2、系統(tǒng)仿真結(jié)果圖6、總結(jié)本設(shè)計(jì)以8086為主控系統(tǒng)，首先，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求每隔一秒向左循環(huán)移動(dòng)一位，則需要周期為1

7、s的方波信號(hào)。因?yàn)檩斎胄盘?hào)的頻率為100kHz，所以N=105/1=100000，因?yàn)?253A中一個(gè)計(jì)數(shù)器最大的計(jì)數(shù)次數(shù)是65536次，所以對(duì)于100000這樣的大數(shù)，一個(gè)計(jì)數(shù)器是不可能完成上述分頻要求的。因此必須采用兩個(gè)計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)的方法解決這個(gè)問(wèn)題。CLK0接100kHz信號(hào)源，OUT0接CLK2,取N1=100，N2=1000，使得N=N1*N2。然后在仿真軟件中畫出用8253A定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制8位LED循環(huán)移動(dòng)的電路原理圖和8086最小模式下的總線結(jié)構(gòu)及I/O地址分配圖。最后將所編寫的8086程序運(yùn)行編譯加到8086芯片上去，進(jìn)行仿真。觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這次設(shè)計(jì)中原本按照書(shū)上的做，但是出現(xiàn)

8、了一些問(wèn)題，找了學(xué)霸解決，知道自己在8086的運(yùn)用上還很生疏，這次課程設(shè)計(jì)給了我們一次應(yīng)用自己所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)，使我更深層次的理解了這門課程。7.附錄.MODEL SMALL.8086.STACK.CODE.STARTUPNMI_INIT:PUSH ES;NMI中斷向量初始化 XOR AX,AX MOV ES,AX MOV AL,02H XOR AH,AH SHL AX,1 SHL AX,1 MOV SI,AX MOV AX,OFFSET NMI_SERVICE MOV ES:SI,AX INC SI INC SI MOV BX,CS MOV ES:SI,BX POP ES ;可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器

9、8253A初始化 MOV AL,00110111B;t016位MODE3 BCD MOV DX,0406H;控制口地址 OUT DX,AL MOV DX,0400H;t0地址 MOV AX,0100H;100khz 100分頻1khz OUT DX,AL MOV AL,AH;高字節(jié) OUT DX,AL MOV AL,10110001B;t2 16位 MODE3 BCD MOV DX,0406H OUT DX,AL MOV DX,0404H MOV AX,1000H;1khz 1000分頻 1hz OUT DX,AL MOV AL,AH;高字節(jié) OUT DX,AL MOV BL,0FEH;LED初始狀態(tài) MOV DX,0200H;273地址 MOV AL,BL OUT DX,AL JMP $NMI_SERVICE: ROL BL,1;不可屏蔽中斷