微機原理課程設(shè)計報告(電子秒表)

1、信 息 工 程 學(xué) 院課 程 設(shè) 計 報 告設(shè)計題目: 電子秒表 名 稱: 微機原理與接口課程設(shè)計 班 級: 通信1001班 姓 名: 王敏 美玲 學(xué) 號: 2010013473 2010012539 設(shè)計時間: 2012.12.10 至 2012.12.18 指導(dǎo)教師: 毛德梅 評 語:評閱成績:評閱教師:一、課程設(shè)計的性質(zhì)和目的3二、課程設(shè)計的要求4三、主要儀器設(shè)備與軟件4四、課題分析與設(shè)計思路41、整體設(shè)計思想42、使用各芯片的作用與工作原理43. 鎖存器27374. 數(shù)據(jù)收發(fā)器24585、譯碼器74ls1549五、程序流程圖10六、程序代碼12七、程序與硬件系統(tǒng)調(diào)試情況3八、設(shè)計心得2

2、九、參考文獻3一、課程設(shè)計的性質(zhì)和目的通過課程設(shè)計，進行程序設(shè)計方法和技能的基本訓(xùn)練，鞏固在課堂上學(xué)到的有關(guān)軟件程序設(shè)計的基本知識和基本方法，硬件電路的設(shè)計等，通過實際動手能力的培養(yǎng)，進一步熟悉匯編語言的結(jié)構(gòu)和使用方法，掌握軟硬結(jié)合的控制程序設(shè)計，達到能獨立閱讀、編制和調(diào)試一定規(guī)模的匯編語言程序的水平。掌握8253等芯片使用方法和編程方法，通過本次課程設(shè)計，學(xué)以致用，進一步理解所學(xué)的相關(guān)芯片的原理、部結(jié)構(gòu)、使用方法等，學(xué)會相關(guān)芯片實際應(yīng)用與編程，系統(tǒng)中采用8086微處理器完成了電子秒表系統(tǒng)的獨立設(shè)計。同時并了解綜合問題的程序設(shè)計掌握實時處理程序的編制和調(diào)試方法，掌握一般的設(shè)計步驟和流程，使我們

3、以后搞設(shè)計時邏輯更加清晰。二、課程設(shè)計的要求1、遵循模塊化、結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計方法。2、要求程序必須正確。3、程序簡明易懂，多運用輸入輸出提示，有出錯信息與必要的注釋。4、要求程序結(jié)構(gòu)合理，語句使用得當。5、適當追求編程技巧和程序運行效率。三、主要儀器設(shè)備與軟件PC機、MASM匯編軟件、繪圖軟件與仿真等。四、課程設(shè)計題目與要求題目：電子秒表 要求：（1）設(shè)計可以顯示160秒的無存儲功能的秒表，最小單位為毫秒。 （2）通過按鍵控制秒表清零，暫停，繼續(xù)，退出等。其中數(shù)字0控制清零，數(shù)字1控制繼續(xù)和退出。 四、課題分析與設(shè)計思路1、整體設(shè)計思想 使用8253工作在方式0計數(shù)，對 1/100S計數(shù)，并講

4、計數(shù)值寫入bl中并與100比較若不相等，則將計數(shù)值裝換為10進制后送8255控制端顯示，如相等則1S計數(shù)程序加1之后并與59比較若不相等則將計數(shù)值裝換為10進制后送8255控制端顯示，如相等則1min計數(shù)程序加1之后并與59比較若不相等則將計數(shù)值裝換為10進制后送8255控制端顯示，如相等則計數(shù)程序加1之后產(chǎn)生溢出，跳轉(zhuǎn)清零程序?qū)⒂嫈?shù)清零，同時數(shù)碼管清零。2、使用各芯片的作用與工作原理 （1）定時器/計數(shù)器8253 用系統(tǒng)8253定時器提供的55ms定時單位，設(shè)計秒表定時程序。 有關(guān)系統(tǒng)定時方法：PC機系統(tǒng)中的8253定時器0工作于方式3，外部提供一個時鐘作為CLK信號, 頻率：f=1.193

5、1816MHz。 定時器0輸出方波的頻率:fout=1.1931816/65536=18.2Hz。 輸出方波的周期Tout=1/18.2=54.945ms。8253A每隔55ms引起一次中斷，作為定時信號?？捎?5945ms作基本計時單位。 用BIOS調(diào)用INT 1AH可以取得該定時單位。例：1秒=18.2 (計時單位) 8253的引腳圖與硬件連接圖如下圖示： 硬件連接圖當A1A0分別為00 01 10 11時分別選中三個通道和控制字寄存器在8088系統(tǒng)中，8088的A1A0分別與8253的A1A0相連在8086系統(tǒng)中，通常將8253的8位數(shù)據(jù)線與8086的低8位相連，即使用偶地址，所以808

6、6的A2A1分別與8253的A1A0相連。計數(shù)器(0 2)即三個計數(shù)器/定時器通道。每個通道包括：8位控制字寄存器、16位計數(shù)初值寄存器、減一計數(shù)器和輸出鎖存器。作定時器用：其CLK端上的輸入脈沖應(yīng)是標準的、精確的；作計數(shù)器用：對其CLK端上的脈沖計數(shù)，脈沖寬度可以不等。采用減一計數(shù)器，為0時，從OUT端上輸出一個脈沖定時時間 = 時鐘脈沖周期X預(yù)置的計數(shù)初值。 控制功能表CSRDWRA1A0功 能0100 0寫計數(shù)器00100 1寫計數(shù)器10101 0寫計數(shù)器20101 1寫控制字寄存器0010 0讀計數(shù)器00010 1讀計數(shù)器10011 0讀計數(shù)器20011 1無操作1XXX X禁止使用0

7、11X X無操作每個通道：CLK計數(shù)脈沖或標準脈沖輸入端GATE允許端，當GATE=1時允許計數(shù)UT計數(shù)值為0時輸出一個脈沖由于8253的讀/寫操作對系統(tǒng)時鐘沒有特殊的要求，因此它幾乎可以應(yīng)用與由任何一種微處理器組成的系統(tǒng)中，可作為可編程的方波頻率發(fā)生器、分頻器、實時時鐘、事件計數(shù)器和單脈沖發(fā)生器等。8253是一片具有三個獨立的16位計數(shù)器通道的可編程定時器/計數(shù)器芯片。每個通道都可以編程設(shè)定3種工作方式之一種；8253由以下幾個部分組成：(1) 數(shù)據(jù)總線緩沖器(8位、三態(tài)、雙向)；(2) 讀/寫控制邏輯；CS：片選信號，低電平有效；RD：讀信號，低電平有效；WR：寫信號，低電平有效A1A0：

8、端口選擇信號(3) 三個通道( 0 2)，由A0，A1控制選擇；(4) 一個控制寄存器；部結(jié)構(gòu)與引腳圖： 2）用可編程并行接口芯片8255的PA口以與PB口實現(xiàn)數(shù)碼管輸出，PC口實現(xiàn)按鍵實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示輸出 8255 可編程外圍接口芯片是 Intel 公司生產(chǎn)的通用并行I/O 接口芯片，它具有A、B、C 三個并行接口，并行接口是以數(shù)據(jù)的字節(jié)為單位與I/O 設(shè)備或被控制對象之間傳遞信息。CPU 和接口之間 的數(shù)據(jù)傳送總是并行的，即可以同時傳遞8 位、16 位、32 位等。用+5V 單電源供電，能在以下三種方式下工作：方式0-基本輸入/出方式、方式1-選通輸入/出方式、方式2-雙向選通工作方式。825

9、5 工作方式控制字和C口按位置位/ 復(fù)位控制字格式如圖所示：3. 鎖存器273 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1腳是低電平時,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1腳為高電平時,11(CLK)腳是鎖存控制端,并且是上升沿觸發(fā)鎖存,當11腳有一個上升沿,立即鎖存輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的電平狀態(tài),并且立即呈現(xiàn)在在輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(

10、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. 數(shù)據(jù)收發(fā)器245當片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收）*DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當/CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)5、譯碼器74ls154 74ls154為416線制譯碼器其引腳圖如下圖所示 6. 7段數(shù)碼管數(shù)碼管要正常顯示，就要來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。 靜態(tài)

11、顯示驅(qū)動靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅(qū)動，實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 動態(tài)顯示驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/

12、O線控制。五、程序流程圖 開 始 清 空 產(chǎn) 生 溢 出 BVD 處 理 24h計數(shù) 60min計數(shù) 60S計數(shù) 1S計數(shù)等于1S不等等于59不等等于59BCD碼調(diào)整指令10進制顯示不等等于23六、程序代碼3 / 16 a1 equ 0000h b1 equ 0002h c1 equ 0004h ctr1 equ 0006h ;8255各端口地址 a2 equ 0200h ;8253計數(shù)器0端口地址 ctr2 equ 0206h ;8253控制端口地址 a3 equ 0100h data segment ; keynum db 0EEH,0DEH,0BEH,7EH,0EDH,0DDH,0BDH

13、,7DH,0EBH,0DBH,0BBH,7BH,0E7H,0D7H,0B7H,77H tab db 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H buf db 0,0,0,0 buf1 db 0,0,0,0,0,0,0,0 buf2 db 0,0;前為第一開關(guān)次數(shù) buf3 db 80 dup(?) data ends code segment 'code' assume ds:data,cs:code start: mov ax,data mov ds,ax ;設(shè)中斷入口地址設(shè)置mov ax,0

14、mov es,axmov di,08mov ax,offset intr_keycldstoswmov ax,seg intr_keystosw mov ax,data mov es,ax;8255寫入控制字 mov al,10001001b ;A口B口輸出顯示，C口高四位低四位輸入 mov dx,ctr1 out dx,al n3: call jishu jmp n3n2: lea si,buf2 mov bh,00h mov bl,1hsilea di,buf3add di,bxadd bl,8mov 1hsi,bl lea si,buf1 cldmov cx,8rep movsb n4:

15、call dis jmp n4 n5: lea si,buf2 mov bh,00h mov bl,1hsicmp bl,0jz n1 lea di,buf1 sub bl,8 mov 1hsi,bl lea si,buf3 add si,bx cld mov cx,8 rep movsbn6: call dis jmp n6n1: call qinlin jmp n1 ;jmp startjishu proc near ;計數(shù)子程序 lea si,buf mov bl,si cmp bl,100 jnz s6 s1: mov bl,0 mov si,bl mov ah,1hsi cmp ah

16、,59jz s2inc ahmov 1hsi,ahjmp s6s2: mov ah,0 mov 1hsi,ah mov ah,2hsi inc ah mov 2hsi,ah jmp s6 s6:call chu mov cx,3 s5:call dis loop s5call delay1s inc byte ptrsiret jishu endpchu proc ;rukou al ;數(shù)處理子程序 push si push bx mov bl,4 lea di,buf1 lea si,buf next:lodsb mov ah,00 mov cl,10 div cl xchg ah,al s

17、tosb mov al,ah stosb dec bl jnz next pop bx pop si ret chu endp dis proc near ;顯示buf1中的值push bxpush cx lea bx,tablea di,buf1 mov cx,8 mov ah,7Fh loop1: mov al,di xlat ;換碼 mov dx,a1 out dx,al mov dx,b1 mov al,ah out dx,almov bh,1 call delaycall qplea bx,tab ror ah,1 inc di loop loop1pop cxpop bxretdi

18、s endpdelay1s proc near ;8253延時子程序 push dx push ax mov dx,ctr2 ;8253 控制 mov al,00110000b out dx,al ;8253計數(shù)器0控制字 方式0 out端作為中斷請求信號 mov dx,a2 mov al,01h out dx,al mov al,00h out dx,al mov dx,a3 M1: in al,dx test al,01h jz M1 pop ax pop dx ret delay1s endpqp proc near ;清頻子程序 mov al,0ffhmov dx,b1out dx,a

19、lret qp endp delay PROC NEAR ;部延時之程序 PUSH bx PUSH CXwait0: MOV CX,06h wait1: LOOP wait1 DEC bh JNZ wait0 POP CX POP bx RETdelay ENDP intr_key proc near ;中斷服務(wù)子程序 call key test al,2h jz n1 test al,4h jz n5 lea di,buf2 mov bh,di inc bh mov di,bh test bh,1h jnz n2 jmp n3 iretintr_key endp qinlin proc ;鍵

20、盤清零子程序 mov ax,0 lea di,buf mov cx,14 cld rep stosb call disqinlin endp key proc ;讀取鍵盤程序 mov dx,c1 in al,dx ret key endpcode endsend start 七、程序與硬件系統(tǒng)調(diào)試情況 按下暫停鍵實現(xiàn)暫停功能繼續(xù)計數(shù)后按下清零鍵實現(xiàn)清零功能八、設(shè)計心得經(jīng)過這次課程設(shè)計，我覺得我有了很大的收獲，：1.我大鍛煉了自己搞科研的能力，作為我們大學(xué)生，尤其是工科的大學(xué)生，對于科研能力，能夠自主開發(fā)課題，項目有著很高的要求，而我們很多大學(xué)生動手研發(fā)的能力還不是很強。而通過這次課程設(shè)計，使自己的研發(fā)能力有了很大堤提高。2.我對于工科設(shè)計