微機(jī)原理電子鐘方案設(shè)計書匯編語言

魚陂科扶學(xué)院課程設(shè)計報告成績題 目 可調(diào)時電子鐘的設(shè)計課程名稱 微機(jī)原理及應(yīng)用 院部名稱 專 業(yè)工程及其自動化班 級工程及其自動化學(xué)生姓名 學(xué) 號 11 課程設(shè)計地點 工科樓B403 課程設(shè)計學(xué)時 20 指導(dǎo)教師 金陵科技學(xué)院教務(wù)處制運用了8086CPU芯片以及8259A芯片、8253芯片和顯示器等輔助硬件電路，進(jìn)行了可調(diào)時電子鐘的設(shè)計。進(jìn)行了軟件設(shè)計并編寫了源程序。該電子鐘具有時、分、秒計時、顯示功能，并且通過定義鍵盤的字母，可對電子鐘進(jìn)行時分秒時間調(diào)整。關(guān)鍵詞：可調(diào)時電子鐘；8259A；8253；8086微機(jī)系統(tǒng)TOC\o"1-5"\h\z一、 設(shè)計任務(wù)與要求 1二、 總體設(shè)計方案與說明 1三、 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計 28086 微處理器的工作原理 28259A 芯片的工作原理 38253 芯片的工作原理 4LED顯示器 5系統(tǒng)原理圖 6四、系統(tǒng)軟件部分設(shè)計 74.1 系統(tǒng)軟件流程圖 74.2源程序 9五、 系統(tǒng)調(diào)試 17六、 課程設(shè)計體會 17七、 參考文獻(xiàn) 17、設(shè)計任務(wù)與要求設(shè)計一個可調(diào)時電子鐘，要求：1） 給出系統(tǒng)設(shè)計方案；畫出硬件連線圖，并說明工作原理；2） 畫出程序框圖并編寫程序完成如下功能：6位七段LED數(shù)碼管可顯示時、分、秒，并按正常時間顯示方法工作；二、總體設(shè)計方案與說明本實驗利用8253做定時器，用定時器輸出的脈沖控制8259產(chǎn)生中斷。在8259中斷處理程序中，對時、分、秒進(jìn)行計數(shù)，在等待中斷的循環(huán)中用 LED顯示時間。8253用定時器/計數(shù)器1，8253片選接CS4,地址為OCOOOH8253時鐘源CLK1接分頻電路的F/64輸出。分頻器的FIN接4MHZ時鐘。8253的GATE1接VCC8259中斷INTO接8253的OUT1片選接CS5,地址為0D000H顯示電路的KEY/LEDCS接CSQ地址為08000H。系統(tǒng)工作框圖如下：圖1系統(tǒng)框圖三、系統(tǒng)硬件部分設(shè)計3.1、8086微處理器8086微處理器是16位機(jī)，16位微處理器比8位微處理器有更大的尋址空間、 更強的運算能力、更快的處理速度和更完善的指令系統(tǒng)。16位微處理器比8位微處理器有更大的尋址空間、更強的運算能力、 更快的處理速度和更完善的指令系統(tǒng)。芯片引腳為40根，20根地址線，16根數(shù)據(jù)線，其最大的地址空間為 1MB8086從功能上來說可以分成兩個大部分，總線接口單元 BIU和執(zhí)行單元EUBIU:負(fù)責(zé)與存儲器或I/O接口交換信息，即8086與存儲器或I/O接口之間的信息傳送，都是由BIU負(fù)責(zé)進(jìn)行的，即：（1） BIU從內(nèi)存的指定部分取出指令，送到指令隊列排隊。（2）取出執(zhí)行指令時所需的操作數(shù)，送至 EU部分。EU負(fù)責(zé)指令的執(zhí)行。特點：將CPU分為兩個單元，可以使取指令和執(zhí)行指令同進(jìn)行， 減少了CPU為取指令而等待的時間，從而提高了 CPU的利用率，提高了系統(tǒng)的運行速度。8086微處理器的引腳功能可分3部分：地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線。（1）地址/數(shù)據(jù)總線AD15-AD0AD15-AD0:地址/數(shù)據(jù)復(fù)用引腳，雙向，三態(tài)。 地址/數(shù)據(jù)總線分時復(fù)用。在總線周期開始時（T1）,用作地址總線的16位，給出內(nèi)存單元的地址；其他時間為數(shù)據(jù)總線，用于數(shù)據(jù)傳輸。地址/狀態(tài)總線A19/S6-A16/S3A19/S6-A16/S3:地址/狀態(tài)總線復(fù)用引腳，輸出，三態(tài)。 A19-A16:輸出訪問存儲器的20位地址的高4位地址A19-A16。8086的20條地址線訪問存儲器時可尋址 1MB內(nèi)存單元;訪問外部設(shè)備時，只用 16條地址A15-A0,可尋址64K個I/O端口。212231302317212231302317-C3319RESETAD[0..15]READYA[16..19]INTA/QS1INTRALE/QSOHOLD/GT1BHEHLDA/GTODT/R/S1TESTDEN/S2NMIRDMN/MXWR/LOCKCLKM/IO/SO258086圖28086CPU

3.2、8259A芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳中斷控制器8259A是Intel公司專為控制優(yōu)先級中斷而設(shè)計開發(fā)的芯片。它將中斷源優(yōu)先排隊、辨別中斷源以及提供中斷矢量的電路集中于一片中。 因此無需附加任何電路，只需對8259A編程，就可以管理8級中斷，并選擇優(yōu)先模式和中斷請求方式，即中斷結(jié)構(gòu)可以由用戶編程來設(shè)定。在 MD微機(jī)系統(tǒng)中，8259芯片工作于單片方式。8259引腳圖如圖3,各引腳功能如下。D7~D0――八條雙向數(shù)據(jù)線；WR（低電平有效）一一寫輸入信號；RD（低電平有效）一一讀輸入信號；CS（低電平有效）一一片選輸入信號；A0——地址信號；INT――中斷請求信號；INTA（低電平有效）一一中斷響應(yīng)信號；CAS0~CAS2――級聯(lián)信號，形成一條專用 8259A總線，以便多片8259A的級聯(lián)；SP/EN――從編程/允許級聯(lián)。在緩沖方式中，可用做輸出信號以控制總線緩沖器的接收和發(fā)送。在非緩沖方式中，作為輸入信號用于表示主片還是從片；IR0~IR7――外部中斷請求輸入線。要求輸入的中斷請求信號是由低電平到高電平的上升沿（并保持高電平到CPU響應(yīng)時為止）或者是高電平。U61819202122232425IR0D[0,.7]IR1CS1819202122232425IR0D[0,.7]IR1CSIR2WRIR3RDIR4AOIR5SP/ENIR6IR7INTCAS[0「2]INTA825923271617268259A中斷矢量表中斷序號01234567功能調(diào)用08H09H :0AH0BH0CH0DH0EH0FH矢量地址20H24H28H2CH30H34H38H3CH23H27H2BH2FH33H37H3BH3FH說明時鐘鍵盤可用可用串行口可用可用可用

3.3、可編程定時器/計數(shù)器825382533.3、可編程定時器/計數(shù)器82538253的功能用途是：（1） 延時中斷（2） 可編程頻率發(fā)生器（3） 事件計數(shù)器（4） 二進(jìn)倍頻器（5） 實時時鐘（6） 數(shù)字單穩(wěn)（7） 復(fù)雜的電機(jī)控制器8253有六種工作方式：（1） 方式0:計數(shù)結(jié)束中斷（2） 方式1:可編程頻率發(fā)生器（3） 方式2:頻率發(fā)生器（4） 方式3:方波頻率發(fā)生器（5） 方式4:軟件觸發(fā)的選通信號（6） 方式5:硬件觸發(fā)的選通信號33~7~9ToH12D7VCCD石WRD5WD4CSD3AlmAOD1CLK2DOOUT2CLKOGATE2OUTOCLK1GATBOOUT1GNDGATE18253U102423222079LSJ716Tsu13圖4 8253引腳信號圖8253引腳圖如圖3.3示，各引腳功能如下。D7~D 八條雙向數(shù)據(jù)線；WR（低電平有效）一一寫輸入信號；RD（低電平有效）——讀輸入信號；CS（低電平有效） 片選輸入信號；

AO、A1——片內(nèi)寄存器地址輸入信號；CL計數(shù)輸入，用于輸入定時基準(zhǔn)脈沖或計數(shù)脈沖；OUT輸出信號，以相應(yīng)的電平指示計數(shù)的完成，或輸出脈沖波形；GATE■—選通輸入（門控輸入），用于啟動或禁止計數(shù)器的操作，以使計數(shù)器和計測對象同步。信號線寄存器編址IOY20#計數(shù)器40H1#計數(shù)器41H2#計數(shù)器「 42H控制寄存器43H2、8253端口地址8253端口地址表3.4、LED顯示器LED動態(tài)顯示LEDLED動態(tài)顯示在多位LED顯示時，為了簡化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯(lián)在一起，由一個8位I/O口控制，而共陰極點或共陽極點分別由響應(yīng)的 I/O口線控制。顯示模塊是將顯示緩沖區(qū)的數(shù)值送到LED顯示的功能模塊，顯示緩沖區(qū)是由六個字節(jié)構(gòu)成，分別保存小時的高位和低位，分鐘的高位和低位，秒鐘的高位和低位。硬件上由六個LED構(gòu)成，軟件上由掃描顯示的方法實現(xiàn)。3.5系統(tǒng)原理圖他liH?IIQ*0FBfcb丸$豈2話空丄密iiiiAaa?i冊嗣41聲■jB■<]口也?口口■:k百*'卜：! ^ L1*ifT!STL!*0^000l?kQf2—^sal^aMEQaaQAb-?-J2Ej-g>osu_-W-OLJU2mTnwH.gdM弓h(huán)ukc-a』hB一SE<四、系統(tǒng)軟件部分設(shè)計4.1系統(tǒng)軟件流程圖1、主程序流程圖開始主程序框圖、100us定時中斷服務(wù)程序中斷入口保護(hù)現(xiàn)場10000次計數(shù)值減1計數(shù)值為0否1F是設(shè)置下次10000次計數(shù)值1秒值加11J否到60秒1是f秒值清0，分鐘加11r否到60分鐘1r分值清0，小時加11到24小時小時值清0恢復(fù)現(xiàn)場中斷返回CONTROLEQU0C003HCOUNT0EQU0C000HCOUNT1EQU0C001HCOUNT2EQU0C002HMD8255EQU82HPA8255EQU8000HCTL8255EQU8003HOUTBITEQU08002HOUTSEGEQU08004H4.2源程序:100us4.2源程序:；8255工作方式;8255PA口輸出地址;8255控制口地址ICW1EQU00010011B;單片8259,上升沿中斷，要寫ICW4ICW2EQU00100000B;中斷號為20HICW4EQU00000001B;工作在8086/88方式OCW1EQU11111110B;只響應(yīng)INT0中斷CS8259AEQU0D000H;8259地址CS8259BEQU0D001H；位控制口；段控制口DATASEGMENTCNTDB0LEDBUFDB6DUP(?);顯示緩沖NUMDB1DUP(?);顯示的數(shù)據(jù)DELAYTDB1DUP(?)HOURDB0MINUTEDB0SECONDDB0LEDMAP:5八段管顯示碼DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07HDB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HDATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATADELAYPROCNEARPUSHAXPUSHCXPUSHAXPUSHCX;延時子程序MOV AL,0MOV CX,AXLOOP$

POPexPOPAXRETDELAYENDPDISPLAYLEDPROCNEARMOVBX,OFFSETLEDBUFMOVCL,6;共6個八段管MOVAH,00100000B;從左邊開始顯示DLOOP:MOVDX,OUTBITMOVAL,0OUTDX,AL;關(guān)所有八段管MOVAL,[BX]MOVDX,OUTSEGOUTDX,ALMOVDX,OUTBITMOVAL,AHOUTDX,AL ;顯示一位八段管PUSHAXMOVAH,1CALLDELAYPOPAXSHRAH,1INCBXDECCLJNZDLOOPMOVDX,OUTBITMOVAL,0OUTDX,AL ::關(guān)所有八段管RETDISPLAYLEDENDPIENTERPROCNEARPUSHAXPUSHDXINCSECONDMOVAL,SECONDCMPAL,60JNEEXITMOVSECOND,0INCMINUTEMOVAL,MINUTECMPAL,60JNEEXITMOVMINUTE,0INCHOURMOVAL,HOURCMPAL,24JNEEXITMOVHOUR,0EXIT:MOV DX,CS8259AMOV AL,20H ;中斷服務(wù)程序結(jié)束指令OUTDX,ALPOPDXPOPAXIRETIENTERENDPIINITPROCMOVDX,CS8259AMOVAL,ICW1OUTDX,ALMOVDX,CS8259BMOVAL,ICW2OUTDX,ALMOVAL,ICW4OUTDX,ALMOVAL,OCW1OUTDX,ALRETIINITENDPSTARTPROCNEARMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV HOUR,0MOV MINUTE,0MOVSECOND,0CLIMOVAX,0MOVDS,AXMOVAL,76H;01110110BMOVDX,CONTROLOUTDX,ALMOVAX,62500MOVDX,COUNT1OUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALMOVAL,MD8255MOVDX,CTL8255OUTDX,ALMOVBX,4*ICW2MOVAX,CODESHLAX,4ADDAX,OFFSETIENTERMOV [BX],AXMOV AX,0INC BXINC BXMOV [BX],AXCALL IINITMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV CNT,0MOV AL,CNTMOV DX,PA8255計數(shù)器1,16位，方式3,二進(jìn)制計數(shù)器低字節(jié)計數(shù)器高字節(jié)中斷號;X16;中斷入口地址（段地址為0）代碼段地址為0；計數(shù)值初始為0OUTDX,ALSTILP:；等待中斷，并計數(shù)。LP:MOV AL,HOURMOV AH,0MOV CL,10DIV CLMOV CH,AHMOV AH,0MOV BX,OFFSETLEDMAPADD BX,AXMOV AL,[BX]MOV LEDBUF,ALMOV BX,OFFSETLEDMAPMOV AL,CHMOV AH,0ADD BX,AXMOV AL,[BX]OR AL,80HMOVLEDBUF+1,ALMOV AL,MINUTEMOV AH,0MOV CL,10DIV CLMOV CH,AHMOV AH,0MOV BX,OFFSETLEDMAPADD BX,AXMOV AL,[BX]MOVLEDBUF+2,ALMOV BX,OFFSETLEDMAPMOV AL,CHMOV AH,0ADD BX,AXMOV AL,[BX]OR AL,80HMOVLEDBUF+3,ALMOVAL,SECONDMOVMOVDIVAH,0CL,10CLMOVMOVCH,AHAH,0MOVADDMOVBX,OFFSETLEDMAPBX,AXAL,[BX]MOVLEDBUF+4,ALMOVMOVMOVADDMOVBX,OFFSETLEDMAPAL,CHAH,0BX,AXAL,[BX]ORMOVAL,80HLEDBUF+5,ALCALLDISPLAYLEDJMPL