汇编语言程序设计——电子秒表

### 汇编语言程序设计——电子秒表 #### 设计内容与要求解析 本设计旨在构建一个基于汇编语言的简易电子秒表系统。该系统需满足以下功能要求： 1. **用户交互**：通过键盘输入控制秒表的启动、暂停及重置功能。 - 启动：按下回车键启动秒表。 - 暂停：再次按下回车键暂停秒表。 - 重置：按下ESC键将秒表归零。 2. **计时精度**：秒表最小计时单位为0.01秒，并能够显示两位小数（XX.XX）的时间格式。 3. **显示界面**：使用七段数码管或液晶显示屏实时显示秒表的时间。 4. **硬件组件**：系统主要基于8255、8253和8259三个芯片实现。 - **8255**：负责键盘输入和数字显示输出。 - **8253**：用于产生定时信号，触发中断实现计时功能。 - **8259**：处理中断请求，协调8253与主系统的中断处理。 #### 设计思想详解 电子秒表的设计围绕三个关键点展开：用户交互、计时逻辑和显示更新。 1. **用户交互控制**：通过键盘中断实现对秒表状态的控制。 - 启动秒表：检测到回车键中断后，激活秒表开始计时。 - 暂停秒表：再次检测到回车键中断，则暂停计时。 - 清零秒表：接收到ESC键中断，将计时器清零并重置状态。 2. **计时逻辑**：通过8253的计数器2实现每0.01秒产生一次中断，从而更新计时数据。 - **8253配置**：设置计数器2的初始计数值，并通过外部时钟信号(CLK2)触发计数。 - **中断处理**：每次中断发生时，递增计时器的值，并通过8255输出至七段数码管显示。 3. **显示更新**：利用8255将计时数据转换为适当的显示格式，并输出到七段数码管。 - **输出数据**：计时数据存储在以偏移地址4000H开始的四个内存单元中。 - **显示控制**：通过8255的输出口控制七段数码管显示正确的数值。 #### 芯片工作原理详述 1. **8255芯片工作原理**： - **接口功能**：8255作为一种通用并行接口芯片，其主要作用是实现CPU与外围设备之间的信号转换与传输。 - **数据传输**：8255支持并行数据传输方式，即数据以字节/字的形式进行传输。 - **输入过程**：当外设准备就绪时，它会向8255发送数据，并设置状态线“输入准备好”标志。8255接收到数据后，将其存储在输入缓冲寄存器中，并通过状态寄存器中的标志或中断请求通知CPU。 - **输出过程**：当输出寄存器空闲时，8255会向CPU发出“输出准备好”标志或中断请求。CPU响应后，数据被写入输出寄存器，然后8255将数据发送给外设，并清除状态标志。 2. **8253芯片工作原理**： - **计数机制**：8253通过对时钟信号进行减1计数实现定时功能。 - **工作模式**：根据不同的工作模式，8253可以产生不同类型的输出信号。 - **计数控制**：8253的计数操作受“门控信号”GATE的控制。只有当GATE信号有效时，才会执行减1操作。 - **中断触发**：计数到0时，8253可以通过输出端OUT产生中断信号，触发主系统的中断处理程序。 3. **8259芯片工作原理**： - **中断管理**：8259是一种可编程中断控制器，负责管理和分配多个中断源的中断请求。 - **中断优先级**：8259支持中断优先级的管理，确保高优先级的中断请求能够被优先处理。 - **中断屏蔽**：可以通过编程设置8259的中断屏蔽寄存器，选择性地屏蔽某些中断请求。 通过合理设计和配置8255、8253与8259这三个关键芯片，可以实现一个功能完善的电子秒表系统。该系统不仅能够准确计时，还能提供直观的用户交互界面，满足实际应用需求。