微机接口课程设计报告 多功能电子钟

一、课程设计目的 掌握综合使用基本输入输出设备、通用接口芯片、专用接口芯片的方法； 掌握实时处理程序的编制和调试方法。 二、设计内容及具体要求 设计一个定时显示装置，用实验仪的八个LED数码管显示时间，时间显示格式为24小时制，如14-35-45。具体完成如下几个功能： 1）通过键盘设置时间。 2）整点报时功能。分秒值为59分55秒时开始报时，每秒钟蜂鸣器鸣叫一声，到整点报时停止。 3）设置闹钟功能。闹钟时间到，蜂鸣器开始鸣叫，鸣叫时间最长半分钟。可通过按键停止蜂鸣。 键盘控制时钟的启停和时间的设置，键的定义参见上图。 F键（启停键）—— 程序启动后，按下该键时钟启动；再次按下该键，暂停计时，显示当前时间。 C键（设置键）—— 按下C键后，为时钟设置时、分、秒初始值。 D键（设置键）—— 按下D键后，设置闹钟的时、分初始值。 E键（闹钟控制键）——闹钟响的时候，按下该键，闹钟停止。 在微机接口课程设计报告中，学生被要求设计一个多功能电子钟，这涉及到硬件和软件的集成，尤其是汇编语言编程和硬件接口设计。以下是这个项目中的关键知识点： 1. **基本输入输出设备**：在这个设计中，键盘是主要的输入设备，用于设置时间和控制时钟的操作。LED数码管则作为输出设备，用于显示时间。了解如何正确配置和驱动这些设备是设计的关键。 2. **通用接口芯片**：通常，8255、8259等通用I/O接口芯片可能被用于连接键盘和数码管。这些芯片能够提供额外的并行I/O端口，增强微处理器与外部设备的交互能力。 3. **专用接口芯片**：蜂鸣器可能需要特定的接口芯片来控制其发声，例如蜂鸣器控制器或直接通过GPIO引脚控制。 4. **实时处理程序**：设计的程序需要具有实时特性，即能在特定时刻准确执行特定操作，如整点报时和闹钟功能。这需要对操作系统调度和中断处理有深入理解。 5. **汇编语言编程**：由于微机接口层通常需要低级别的控制，所以汇编语言是理想的编程工具。学生需要编写汇编代码来控制接口芯片，处理键盘输入，更新数码管显示，并实现定时器功能。 6. **定时显示**：设计要求24小时制的时间显示，因此需要一个精确的定时器来更新和刷新时间显示。这可能通过微处理器内部的定时/计数器或者外接的定时器芯片实现。 7. **键盘控制**：设计中，F键用于启停时钟，C键和D键用于设置时间和闹钟，E键用于停止闹钟。这就需要编程实现键盘扫描和解析，以便识别并响应按键事件。 8. **整点报时功能**：当分秒值达到59分55秒时，程序需要开始报时，通过蜂鸣器每秒鸣叫一次，直到下一个整点。这涉及到定时器中断和计数机制。 9. **闹钟功能**：闹钟触发后，蜂鸣器鸣叫，持续最多半分钟，且能通过按键关闭。这需要一个独立的闹钟计时器和中断处理程序。 10. **硬件调试**：硬件部分的调试包括检查接口线路是否正确，数码管是否正常显示，键盘输入是否被正确识别，以及蜂鸣器是否按预期工作。 11. **软件调试**：软件调试主要涉及确保程序的逻辑正确，中断服务程序能够正确响应，以及时间的递增和报时功能无误。 12. **设计总结**：在设计完成后，学生需要总结设计过程中的挑战、解决方案，以及从中学到的知识和技能。 通过这个课程设计，学生将深入理解微机系统中硬件和软件的交互，提高解决实际问题的能力，同时对实时系统编程和硬件接口设计有更深入的认识。