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基于微机原理电子时钟课程设计.doc
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基于微机原理电子时钟课程设计.doc
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电子时钟设计
1
目 录
一、课程设计要求及目的 ........................................................................2
二、开发环境及设备 ................................................................................2
1、设计环境..............................................................................................................................2
2、设计所用设备......................................................................................................................2
三、设计思想与原理 ................................................................................2
1、设计思想..............................................................................................................................2
2、设计原理..............................................................................................................................3
1、内容......................................................................................................................................3
2、要求......................................................................................................................................3
3、设计环境..............................................................................................................................4
4、设计所用设备......................................................................................................................4
三、设计所用芯片结构 ............................................................................4
1、8259A 芯片的内部结构及引脚...........................................................................................4
2、8255 芯片的内部结构及引脚.............................................................................................5
3、8255 端口地址.....................................................................................................................6
4、8254 芯片的内部结构及引脚.............................................................................................6
5、8254 引脚图如图 3 示,各引脚功能如下。.....................................................................7
四、具体模块设计 ....................................................................................8
1、概述......................................................................................................................................8
2、主程序模块..........................................................................................................................8
3、小键盘模块..........................................................................................................................9
4、显示模块............................................................................................................................10
5、定时模块............................................................................................................................10
6、中断处理模块....................................................................................................................10
7、芯片引脚............................................................................................................................11
五、程序流程图 ......................................................................................12
1、主程序流程图如图 6 所示................................................................................................12
2、键盘扫描程序流程图:(KEY)如图 7 所示....................................................................13
3、中断处理程序流程图如图 8 所示:................................................................................14
六、心得体会 ..........................................................................................15
附录一:参考书目 ..................................................................................15
附录二 相关程序 ..................................................................................16
电子时钟设计
2
1、用 8255 的 A 口驱动六个七段数码管(LED)的字段,C 口驱动六位七段
数码管(LED)的为控制端,右侧两位显示分值,左侧两位显示秒值,
2、数码管采用动态扫描方式,用 8253 做定时器(采用查询方式),每位显
示的时间<5ms,扫描频率>50HZ。
3 以 5ms 为基本时间单位,计数产生秒时间值,秒计数到 60 时对分计数,
分计数到 60 时对时计数。
二、开发环境及设备
1、设计环境
PC 机一台、windows XP 系统、实验箱、导线若干。
2、设计所用设备
8254 定时器:用于产生秒脉冲,其输出信号可作为中断请示信号送 IRQ2。
8255 并口:用做接口芯片,和小键盘相连。
8259 中断控制器:用于产生中断。
LED:七个 LED 用于显示时:分:秒值。
小键盘:用于控制设置。
三、设计思想与原理
1、设计思想
2、设计原理
利用实验台上提供的定时器 8254 和扩展板上提供的 8259 以及键盘和数码
显示电路,设计一个电子时钟,由 8254 中断定时,小键盘控制电子时钟的启停
及初始值的预置。电子时钟的显示格式 HH:MM:SS 由左到右分别为时、分、秒,
电子时钟设计
3
最大记时 59:59:59 超过这个时间时分秒位都清零从 00:00:00 重新开始。
基本工作原理:每百分之一秒对百分之一秒寄存器的内容加一,并依次对秒、
分、小时寄存器的内容加一,六个数码管动态显示时、分、秒的当前值。
1、内容
利用实验台上提供的定时器 8254 和扩展板上提供的 8259 以及键盘和数码
显示电路,设计一个电子时钟,由 8254 中断定时,小键盘控制电子时钟的启停
及初始值的预置。
电子时钟的显示格式 HH:MM:SS 由左到右分别为时、分、秒,最大记时 59:
59:59 超过这个时间时分秒位都清零从 00:00:00 重新开始。
2、要求
本实验要求设计一个定时显示装置,用六个数码管显示时间,用小键盘控制
计时,设置和显示时间。系统一运行就从 00 点 00 分 00 秒开始计时,并在数码
管上显示时、分、秒当前值,而且,可以用键盘设置当前时间。
基本工作原理:每百分之一秒对百分之一秒寄存器的内容加一,并依次对秒、
分、小时寄存器的内容加一;六个数码管动态显示时、分、秒的当前值。
C 键:置初值,显示 00:00:00
G 键:显示动态变化(启动表);
D 键:显示静态不变(表停止);
E 键:终止程序,返回 DOS;
P 键:设置时:分:秒的值
3、设计环境
PC 机一台、windows XP 系统、实验箱,导线若干。
4、设计所用设备
8254 定时器:用于产生秒脉冲,其输出信号可作
为中断请示信号送 IRQ2。
8255 并口:用做接口芯片,和小键盘相连。
8259 中断控制器:用于产生中断。
LED:七个 LED 用于显示时:分:秒值。
小键盘:用于控制设置。
电子时钟设计
4
三、设计所用芯片结构
1、8259A 芯片的内部结构及引脚
中断控制器 8259A 是 Intel 公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它
将中断源优先排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集中于一片中。因此无
需附加任何电路,只需对 8259A 编程,就可以管理 8 级
中断,并选择优先模式和中断请求方式,即中断结构可
以由用户编程来设定。在 MD 微机系统中,8259 芯片工
作于单片方式。
8259 引脚图如图 1,各引脚功能如下。
D7~D0——八条双向数据线;
WR(低电平有效)——写输入信号;
RD(低电平有效)——读输入信号;
CS(低电平有效)——片选输入信号;
A0——地址信号;
INT——中断请求信号;
INTA(低电平有效)——中断响应信号;
CAS0~CAS2——级联信号,形成一条专用 8259A 总线,以便多片 8259A 的级联;
SP/EN——从编程/允许级联。在缓冲方式中,可用做输出信号以控制总线缓冲器
的接收和发送。在非缓冲方式中,作为输入信号用于表示主片还是从片;
IR0~IR7——外部中断请求输入线。要求输入的中断请求信号是由低电平到高电
平的上升沿(并保持高电平到 CPU 响应时为止)或者是高电平。
8259 中断矢量地址与中断信号之间的关系如表 3.1 所示:
中断序号
0
1
2
3
4
5
6
7
功能调用
08H
09H
0AH
0BH
0CH
0DH
0EH
0FH
矢量地址
20H
24H
28H
2CH
30H
34H
38H
3CH
图 1 8259A 引脚图
表 3.1 8259A 中断矢量表
电子时钟设计
5
~
23H
~
27H
~
2BH
~
2FH
~
33H
~
37H
~
3BH
~
3FH
说明
时钟
键盘
可用
可用
串行口
可用
可用
可用
2、8255 芯片的内部结构及引脚
8255 可编程外围接口芯片是 Intel 公司生产
的通用并行 I/O 接口芯片,它具有 A、B、C 三个并
行接口,用+5V 单电源供电,
能在以下三种工作方式下工作:
方式 0—基本输入/输出方式
方式 1—选通输入/输出方式
方式 2—双向选通输入/输出方式
8255 引脚图如图 2 示,各引脚功能如下。
D7~D0——与 CPU 侧连接的八条双向数据线;
WR(低电平有效)——写输入信号;
RD(低电平有效)——读输入信号;
图 2 8255 引脚图
CS(低电平有效)——片选输入信号;
A0、A1——片内寄存器选择输入信号;
PA7~PA0——A 口外设双向数据线;
PB7~PB0——B 口外设双向数据线;
PC7~PC0——C 口外设双向数据线;
RESET——复位输入信号
3、8255 端口地址
信号线
寄存器
编址
IOY3
A 口
60H
表 3.2 8255 端口地址表
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