微機(jī)原理課程設(shè)計(jì) 電子鐘

1、吉林建筑大學(xué)電氣與電子信息工程學(xué)院微機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目： 電子臺(tái)歷設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化121班 學(xué)生姓名： 張有鑫 學(xué) 號(hào)： 100512119 指導(dǎo)教師： 高曉紅 陳偉利 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2015.06.222015.07.03 目錄一、設(shè)計(jì)目的3二、系統(tǒng)分析3三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)33.1分模塊設(shè)計(jì)與主要器件描述33.1.1 時(shí)鐘運(yùn)算模塊33.1.2 顯示模塊43.1.3 主要器件描述43.2系統(tǒng)硬件連接圖53.2.1 8086最小工作方式53.2.2 秒脈沖發(fā)生裝置63.2.3 控制裝置6四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)7程序流程圖7五、系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析7六、總結(jié)8七、參考文獻(xiàn)8附件、程序清單

2、9微機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)報(bào)告一、設(shè)計(jì)目的基于時(shí)鐘電路的基本工作原理，利用8253定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)具有時(shí)、分、秒顯示的電子時(shí)鐘，并定義一個(gè)啟動(dòng)鍵，當(dāng)按下該鍵時(shí)時(shí)鐘從當(dāng)前設(shè)定值開始走時(shí)。開機(jī)運(yùn)行后，顯示初始時(shí)間12：00整，以24小時(shí)循環(huán)計(jì)時(shí)，按下開關(guān)按鈕，開始計(jì)時(shí)。二、系統(tǒng)分析電子時(shí)鐘主要由74ls273鎖存器、8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器、74ls244反相器、LED數(shù)碼顯示管和按鍵組成。主要用8086的NMI的中斷服務(wù)程序完成秒、分、時(shí)的運(yùn)算即計(jì)時(shí)功能。8253用來(lái)產(chǎn)生1s的脈沖信號(hào)作為NMI的中斷請(qǐng)求信號(hào)。74ls273負(fù)責(zé)將內(nèi)存里的時(shí)位和分位秒位值輸出到數(shù)碼管。三、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1分模塊設(shè)計(jì)與主要器

3、件描述3.1.1 時(shí)鐘運(yùn)算模塊秒定時(shí)模塊：該模塊負(fù)責(zé)提供中斷信號(hào)。運(yùn)用的是8253A定時(shí)/計(jì)數(shù)器。因?yàn)?253所能提供的信號(hào)的周期時(shí)毫秒級(jí)的，因此必須通過軟件的方法在運(yùn)算模塊中設(shè)置一個(gè)統(tǒng)計(jì)中斷次數(shù)的變量，并且這一變量必須事先在內(nèi)存里開辟存儲(chǔ)單元。8253的計(jì)數(shù)器2工作方式為方式2時(shí)，同過設(shè)置計(jì)數(shù)器2的初值來(lái)產(chǎn)生一個(gè)1s的脈沖信號(hào)，用以作為中斷信號(hào)。運(yùn)算模塊：該模塊負(fù)責(zé)時(shí)、分、秒的計(jì)算，該模塊主要通過8086的NMI信號(hào)中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)，首先將秒定時(shí)模塊提供的中斷信號(hào)為8086的NMI中斷請(qǐng)求信號(hào)。但由于每1s一次中斷請(qǐng)求。所以在中斷服務(wù)程序必須利用已申請(qǐng)內(nèi)存單元count來(lái)統(tǒng)計(jì)中斷請(qǐng)求的次數(shù)，只有當(dāng)

4、count的值為1000時(shí)，才能讓秒單元內(nèi)的數(shù)值加1。另外，在中斷服務(wù)程序里，必須對(duì)秒、分和時(shí)的單元內(nèi)的數(shù)值進(jìn)行判斷，當(dāng)秒加到60時(shí)，分必須加1 、秒清零；當(dāng)分加到60時(shí)，時(shí)加1、分清零。當(dāng)時(shí)加到24啊，直接清零。3.1.2 顯示模塊利用數(shù)碼管的顯示功能來(lái)設(shè)計(jì)。數(shù)碼管是由八個(gè)條形發(fā)光二極管組成的，這些發(fā)光二極管的陰極是互相連接在一起的，所以稱為共陰極數(shù)碼管。通過在這八個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極加+5 V或0 V的電壓使不同的二極管發(fā)光，形成不同的字符和數(shù)字。電子時(shí)鐘用到的是0到9十個(gè)數(shù)字，他們所對(duì)應(yīng)的字符表依次是3FH、06H、5BH、4FH、66H、6DH、7DH、07H、7FH、6FH。該模塊顯示

5、時(shí)先將保存在數(shù)據(jù)單元的當(dāng)前時(shí)間包括小時(shí)和分鐘讀取出來(lái)，把十六進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制用四個(gè)字節(jié)分別存放小時(shí)和分鐘，并把這四個(gè)數(shù)值通過74ls273端口輸出給數(shù)碼管顯示。3.1.3 主要器件描述D觸發(fā)器74LS27374LS273是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器， 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，常用作數(shù)據(jù)鎖存器,地址鎖存器。單向總線驅(qū)動(dòng)器74LS24474LS244是8路3態(tài)單向緩沖驅(qū)動(dòng),也叫做總線驅(qū)動(dòng)門電路或線驅(qū)動(dòng)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它有8個(gè)輸入端，8個(gè)輸出端,可以增加信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力.為單向驅(qū)動(dòng)。A為輸入，Y為輸出，高電平有效。3.2系統(tǒng)硬件連接圖3.2.1 8086最小

6、工作方式3.2.2 秒脈沖發(fā)生裝置3.2.3 控制裝置四、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)程序流程圖五、系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析將編寫好的源程序輸入，編譯后出現(xiàn)很多問題，經(jīng)過反復(fù)修改程序終于運(yùn)行通過。開始時(shí)候數(shù)碼管顯示不正常，總是缺少個(gè)別段，經(jīng)檢查是因?yàn)檫M(jìn)制轉(zhuǎn)化有問題，經(jīng)修改后可以正常顯示；一開始數(shù)字閃動(dòng)，后來(lái)請(qǐng)教同學(xué)，原因應(yīng)該出在顯示子程序里，缺少延時(shí)程序。編寫延時(shí)子程序，并在顯示子程序調(diào)用它；經(jīng)改動(dòng)后問題有所改善，但是仍舊存在，后來(lái)改動(dòng)了8086CPU的晶振周期，經(jīng)調(diào)試后，數(shù)字不再閃動(dòng)，但是時(shí)間有些不太準(zhǔn)確。六、總結(jié)通過本次課程設(shè)計(jì)，我了解到了許多自身的不足，有許多東西都不熟練，但是通過課程設(shè)計(jì)這個(gè)熟能生巧的過程，

7、現(xiàn)在完成電路圖的過程節(jié)省了很多的時(shí)間。與此同時(shí)，向同學(xué)虛心請(qǐng)教，與人一起討論研究解決問題，使得我們拓寬了思路，了解到別人的思維方式，運(yùn)用不同的方法解決問題，所謂條條大陸通羅馬，總能找尋到更加簡(jiǎn)潔的辦法，相互之間取長(zhǎng)補(bǔ)短，取其精髓，更好的完成課程設(shè)計(jì)的任務(wù)。這次的課程設(shè)計(jì)，是對(duì)半年多來(lái)所學(xué)的微機(jī)原理知識(shí)是否踏實(shí)的檢驗(yàn)，讓我對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了綜合，也讓我溫習(xí)了一些已經(jīng)快要淡忘的東西，并且還學(xué)到了一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這本次設(shè)計(jì)中，我充分認(rèn)識(shí)到自身的許多不足：缺乏綜合運(yùn)用及理論聯(lián)系實(shí)際的能力，讓我在以后的工作和學(xué)習(xí)之中更有意識(shí)的彌補(bǔ)不足，積累經(jīng)驗(yàn)。七、參考文獻(xiàn)1 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)題解及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（

8、第三版），馮博琴、吳寧主編，清華大學(xué)出版社，2011年2 微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)題解及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（第3版），馮博琴、吳寧主編，清華大學(xué)出版社3 IBM-PC匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，沈美明、溫冬嬋主編，清華大學(xué)出版社4 Proteus實(shí)例教程，朱清慧、陳紹東主編，清華大學(xué)出版社5 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用許立倖主編，機(jī)械工業(yè)出版社6 微機(jī)原理與接口技術(shù)婁國(guó)煥、曹曉華、王海群主編，電子工業(yè)出版社附件、程序清單.MODEL SMALL.8086.STACK.CODE.STARTUPNMI_INIT:PUSH ES ;nmi不可屏蔽中斷向量表初始化XOR AX,AXMOV ES,AXMOV AL,02HXOR

9、AH,AHSHL AX,1SHL AX,1MOV SI,AX ;相當(dāng)于cs,ip入棧MOV AX,OFFSET NMI_SERVICE ;調(diào)用中斷處理程序MOV ES:SI,AXINC SIINC SIMOV BX,CSMOV ES:SI,BXPOP ES ;定時(shí)器初始化MOV AL,00110111BMOV DX,0406HOUT DX,ALMOV DX,0400HMOV AX,0100HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV AL,10110101BMOV DX,0406HOUT DX,ALMOV DX,0404HMOV AX,1000HOUT DX,ALMOV AL

10、,AHOUT DX,ALLOOP0: ;主任務(wù)CALL KEYCALL DISPJMP LOOP0NMI_SERVICE: ;中斷服務(wù)程序MOV AL,00H ;?PUSH AXMOV AL,SECADD AL,1DAAMOV SEC,ALCMP SEC,60HJB EXITMOV SEC,0MOV AL,MINADD AL,1DAAMOV MIN,ALCMP MIN,60HJB EXITMOV MIN,0MOV AL,HOUADD AL,1DAAMOV HOU,ALCMP HOU,24JB EXITMOV HOU,0EXIT:POP AXIRETDISP PROC NEARMOV AL,0F

11、FH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,SECAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ;段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FEH ;秒個(gè)位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,SECAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ; 段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FDH ; 秒十位MOV D

12、X,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV AL,40H ;段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FBH ;秒個(gè)位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,MINAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ;段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0F7H ;分個(gè)位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DE

13、LAYMOV AL,0FFH ; 不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,MINAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ; 段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0EFH ;分十位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV AL,40H ; 段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0DFH ;秒個(gè)位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAY

14、MOV AL,0FFH ;不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,HOUAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ; 段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0BFH ;時(shí)個(gè)位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ; 不顯示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,HOUAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ;段碼MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,07FH

15、; 時(shí)十位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYRETDISP ENDPKEY PROC NEARMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,01HJNZ NEXTHOUCALL DISP ;消抖CALL DISPCALL DISPMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,01HJNZ NEXTHOUMOV AL,MINADD AL,1 DAAMOV MIN,ALCMP MIN,60HJB NEXTHOUMOV MIN,0NEXTHOU:MOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,02HJNZ EXITKEYCALL DISP ;消抖CALL DISPCALL DISPMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,02HJNZ EXITKEYMOV AL,SECADD AL,1DAA MOV SEC,ALCMP SEC,60HJB NEXTHOUM