微機原理課程設(shè)計報告(電子秒表)

1、<p><b>　　一、設(shè)計目的</b></p><p>　　培養(yǎng)和鍛煉在學(xué)習(xí)完本門課后綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識，解決實際工程設(shè)計和應(yīng)用問題的能力。通過課程設(shè)計，要求熟悉和掌握微機系統(tǒng)的軟件、硬件設(shè)計的方法、設(shè)計步驟，得到微機開發(fā)應(yīng)用方面的初步訓(xùn)練。</p><p>　　掌握8255、8259、8253等芯片使用方法和編程方法，通過本次課程設(shè)計，學(xué)以致用，進(jìn)一步

2、理解所學(xué)的相關(guān)芯片的原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、使用方法等，學(xué)會相關(guān)芯片實際應(yīng)用及編程，系統(tǒng)中采用8086微處理器完成了電子秒表系統(tǒng)的獨立設(shè)計。同時并了解綜合問題的程序設(shè)計掌握實時處理程序的編制和調(diào)試方法，掌握一般的設(shè)計步驟和流程，使我們以后搞設(shè)計時邏輯更加清晰。</p><p><b>　　二、設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　設(shè)計一個可任意啟動/停止的電子秒表，要求用6位

3、LED數(shù)碼顯示，計時單位為1/100秒。利用功能鍵進(jìn)行啟/停控制。其功能為：上電后計時器清0，當(dāng)?shù)谝淮危ɑ蚱鏀?shù)次）按下啟/停鍵時開始計數(shù)。第2次（或偶數(shù)次）按下該鍵時停止計時，再一次按啟/停鍵時清零 后重新開始計時?？捎瞄_關(guān)控制，也可用按鍵控制</p><p><b>　　三、設(shè)計要求</b></p><p><b>　　1、基本要求:</b>&

4、lt;/p><p>　　1)設(shè)計可以顯示1～60秒的無存儲功能的秒表，最小單位為毫秒。 </p><p>　　2)通過鍵盤按鍵控制秒表清零、暫停、繼續(xù)，退出等。其中數(shù)字0控制清零，數(shù)字1控制繼續(xù)和退出。 </p><p><b>　　2、提高要求： </b></p><p>　　1)秒表可以分組存儲、批量顯示、倒計時等

5、。 </p><p>　　2)采用圖像顯示，界面精美，設(shè)置報警聲等 </p><p>　　四、設(shè)計原理與硬件電路</p><p><b>　　1、整體設(shè)計思想</b></p><p>　　使用8253工作在方式0計數(shù)，對 1/100S計數(shù)，并講計數(shù)值寫入bl中并與100比較若不相等，則將計數(shù)值裝換為10進(jìn)制后送825

6、5控制端顯示，如相等則1S計數(shù)程序加1之后并與59比較若不相等則將計數(shù)值裝換為10進(jìn)制后送8255控制端顯示，如相等則1min計數(shù)程序加1之后并與59比較若不相等則將計數(shù)值裝換為10進(jìn)制后送8255控制端顯示，如相等則計數(shù)程序加1之后產(chǎn)生溢出，跳轉(zhuǎn)清零程序?qū)⒂嫈?shù)清零，同時數(shù)碼管清零。</p><p>　　2、使用各芯片的作用及工作原理</p><p>　　1）定時器/計數(shù)器8253<

7、/p><p>　　用系統(tǒng)8253定時器提供的55ms定時單位，設(shè)計秒表定時程序。 </p><p>　　有關(guān)系統(tǒng)定時方法：PC機系統(tǒng)中的8253定時器0工作于方式3，外部提供一個時鐘作為CLK信號, </p><p>　　頻率：f=1.1931816MHz。 </p><p>　　定時器0輸出方波的頻率:fout=1.1931816/6553

8、6=18.2Hz。 </p><p>　　輸出方波的周期Tout=1/18.2=54.945ms。8253A每隔55ms引起一次中斷，作為定時信號?？捎?5945ms作基本計時單位。 </p><p>　　用BIOS調(diào)用INT 1AH可以取得該定時單位。例：1秒=18.2 (計時單位) </p><p>　　8253的引腳圖及硬件連接圖如下圖示：</p&g

9、t;<p>　　《8253引腳圖》 硬件連接圖</p><p>　　當(dāng)A1A0分別為00 01 10 11時分別選中三個通道和控制字寄存器在8088系統(tǒng)中，8088的A1A0分別與8253的A1A0相連在8086系統(tǒng)中，通常將8253的8位數(shù)據(jù)線與8086的低8位相連，即使用偶地址，所以8086的A2A1分別與8253的A1A0相連。計數(shù)器

10、(0 ~ 2)即三個計數(shù)器/定時器通道。每個通道包括：8位控制字寄存器、16位計數(shù)初值寄存器、減一計數(shù)器和輸出鎖存器。作定時器用：其CLK端上的輸入脈沖應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)的、精確的；作計數(shù)器用：對其CLK端上的脈沖計數(shù)，脈沖寬度可以不等。采用減一計數(shù)器，為0時，從OUT端上輸出一個脈沖定時時間 = 時鐘脈沖周期X預(yù)置的計數(shù)初值。 </p><p><b>　　控制功能表</b></p>

11、;<p>　　由于8253的讀/寫操作對系統(tǒng)時鐘沒有特殊的要求，因此它幾乎可以應(yīng)用與由任何一種微處理器組成的系統(tǒng)中，可作為可編程的方波頻率發(fā)生器、分頻器、實時時鐘、事件計數(shù)器和單脈沖發(fā)生器等。</p><p>　　8253是一片具有三個獨立的16位計數(shù)器通道的可編程定時器/計數(shù)器芯片。每個通道都可以編程設(shè)定3種工作方式之一種；8253由以下幾個部分組成：</p><p>　　

12、數(shù)據(jù)總線緩沖器(8位、三態(tài)、雙向)；</p><p>　　(2) 讀/寫控制邏輯；CS：片選信號，低電平有效；</p><p>　　RD：讀信號，低電平有效；</p><p>　　WR：寫信號，低電平有效</p><p>　　A1A0：端口選擇信號 (3) 三個通道( 0 ~ 2)，由A0，A1控制選擇； (4) 一個控制寄存

13、器；</p><p><b>　　內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖：</b></p><p>　　2）用可編程并行接口芯片8255的PA口以及PB口實現(xiàn)數(shù)碼管輸出，PC口實現(xiàn)按鍵實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示輸出 </p><p>　　8255 可編程外圍接口芯片是 Intel 公司生產(chǎn)的通用并行I/O 接口芯片，它具有A、B、C 三個并行

14、接口，并行接口是以數(shù)據(jù)的字節(jié)為單位與I/O 設(shè)備或被控制對象之間傳遞信息。CPU 和接口之間 的數(shù)據(jù)傳送總是并行的，即可以同時傳遞8 位、16 位、32 位等。用+5V 單電源供電，能在以下三種方式下工作：方式0--基本輸入/出方式、方式1--選通輸入/出方式、方式2--雙向選通工作方式。</p><p>　　8255 工作方式控制字和C口按位置位/ 復(fù)位控制字格式如圖所示：</p><p&g

15、t;　　3. 鎖存器273</p><p>　　74LS273是8位數(shù)據(jù)/地址鎖存器，他是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器，下面介紹一下他的管腳圖功能表等資料。</p><p>　　(1).1腳是復(fù)位CLR,低電平有效,當(dāng)1腳是低電平時,輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部輸出0,即全部復(fù)位;</p>&

16、lt;p>　　(2).當(dāng)1腳為高電平時,11(CLK)腳是鎖存控制端,并且是上升沿觸發(fā)鎖存,當(dāng)11腳有一個上升沿,立即鎖存輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的電平狀態(tài),并且立即呈現(xiàn)在在輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上.</p><p>　　74ls273管腳功能：</p><p>　　1D～8D為

17、數(shù)據(jù)輸入端，1Q～8Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作8位地址鎖存器?！　?lt;/p><p>　　4. 數(shù)據(jù)收發(fā)器245 </p><p>　　當(dāng)片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收）*DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)/CE為高電平時，A、B均為高阻態(tài)</p><p>　　5、譯碼器74ls1

18、54</p><p>　　74ls154為4—16線制譯碼器其引腳圖如下圖所示 </p><p><b>　　6. 7段數(shù)碼管</b></p><p>　　數(shù)碼管要正常顯示，就要來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。 </p><p><b&g

19、t;　　靜態(tài)顯示驅(qū)動</b></p><p>　　靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅(qū)動，實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 </p&g

20、t;<p><b>　　動態(tài)顯示驅(qū)動</b></p><p>　　數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制。</p><p><b>　

21、　五、程序流程圖</b></p><p><b>　　等于1S</b></p><p><b>　　不等</b></p><p><b>　　等于59</b></p><p><b>　　不等</b></p><p>&

22、lt;b>　　等于59</b></p><p><b>　　不等</b></p><p><b>　　等于23</b></p><p><b>　　六、程序代碼</b></p><p>　　a1 equ 0000h</p><p>　　

23、b1 equ 0002h</p><p>　　c1 equ 0004h</p><p>　　ctr1 equ 0006h ;8255各端口地址</p><p>　　a2 equ 0200h ;8253計數(shù)器0端口地址</p><p>　　ctr2 equ 0206h ;8253控制端口地址</p><p&g

24、t;　　a3 equ 0100h</p><p>　　data segment</p><p>　　; keynum db 0EEH,0DEH,0BEH,7EH,0EDH,0DDH,0BDH,7DH,0EBH,0DBH,0BBH,7BH,0E7H,0D7H,0B7H,77H</p><p>　　tab db 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH

25、,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H</p><p>　　buf db 0,0,0,0</p><p>　　buf1 db 0,0,0,0,0,0,0,0</p><p>　　buf2 db 0,0;前為第一開關(guān)次數(shù) </p><p>　　buf3 db 80 dup(?) </p>

26、<p>　　data ends </p><p>　　code segment 'code'</p><p>　　assume ds:data,cs:code</p><p>　　start: mov ax,data</p><p><b>　　mov ds,ax</b></p>

27、<p>　　;設(shè)中斷入口地址設(shè)置</p><p><b>　　mov ax,0</b></p><p><b>　　mov es,ax</b></p><p><b>　　mov di,08</b></p><p>　　mov ax,offset intr_key

28、</p><p><b>　　cld</b></p><p><b>　　stosw</b></p><p>　　mov ax,seg intr_key</p><p><b>　　stosw</b></p><p>　　mov ax,data</

29、p><p><b>　　mov es,ax</b></p><p>　　;8255寫入控制字</p><p>　　mov al,10001001b ;A口B口輸出顯示，C口高四位低四位輸入</p><p>　　mov dx,ctr1</p><p><b>　　out dx,al<

30、/b></p><p>　　n3: call jishu </p><p><b>　　jmp n3</b></p><p>　　n2: lea si,buf2</p><p>　　mov bh,00h</p><p>　　mov bl,1h[si]</p>

31、<p>　　lea di,buf3</p><p><b>　　add di,bx</b></p><p><b>　　add bl,8</b></p><p>　　mov 1h[si],bl</p><p>　　lea si,buf1 </p><p><b

32、>　　cld</b></p><p><b>　　mov cx,8</b></p><p>　　rep movsb </p><p>　　n4:call dis</p><p><b>　　jmp n4 </b></p><p>　　n5: lea s

33、i,buf2</p><p>　　mov bh,00h</p><p>　　mov bl,1h[si]</p><p><b>　　cmp bl,0</b></p><p><b>　　jz n1</b></p><p>　　lea di,buf1</p>&l

34、t;p><b>　　sub bl,8</b></p><p>　　mov 1h[si],bl</p><p>　　lea si,buf3</p><p><b>　　add si,bx</b></p><p><b>　　cld</b></p><p&

35、gt;<b>　　mov cx,8</b></p><p><b>　　rep movsb</b></p><p>　　n6: call dis</p><p><b>　　jmp n6</b></p><p>　　n1: call qinlin</p>

36、;<p><b>　　jmp n1</b></p><p>　　;jmp start</p><p>　　jishu proc near ;計數(shù)子程序</p><p>　　lea si,buf</p><p>　　mov bl,[si]</p><p>　　cmp bl,10

37、0</p><p><b>　　jnz s6</b></p><p>　　s1: mov bl,0</p><p>　　mov [si],bl</p><p>　　mov ah,1h[si]</p><p><b>　　cmp ah,59</b></p><

38、;p><b>　　jz s2</b></p><p><b>　　inc ah</b></p><p>　　mov 1h[si],ah</p><p><b>　　jmp s6</b></p><p>　　s2: mov ah,0</p><p>

39、;　　mov 1h[si],ah</p><p>　　mov ah,2h[si]</p><p><b>　　inc ah</b></p><p>　　mov 2h[si],ah</p><p><b>　　jmp s6</b></p><p>　　s6:call chu&l

40、t;/p><p><b>　　mov cx,3</b></p><p>　　s5:call dis</p><p><b>　　loop s5</b></p><p>　　call delay1s</p><p>　　inc byte ptr[si]</p><

41、;p><b>　　ret </b></p><p>　　jishu endp</p><p>　　chu proc ;rukou al ;數(shù)處理子程序</p><p><b>　　push si</b></p><p><b>　　push bx</b></p

42、><p><b>　　mov bl,4</b></p><p>　　lea di,buf1</p><p>　　lea si,buf</p><p>　　next:lodsb</p><p><b>　　mov ah,00</b></p><p><

43、b>　　mov cl,10</b></p><p><b>　　div cl </b></p><p>　　xchg ah,al</p><p><b>　　stosb </b></p><p><b>　　mov al,ah</b></p>&

44、lt;p><b>　　stosb</b></p><p><b>　　dec bl</b></p><p><b>　　jnz next</b></p><p><b>　　pop bx</b></p><p><b>　　pop si&l

45、t;/b></p><p><b>　　ret</b></p><p>　　chu endp </p><p>　　dis proc near ;顯示buf1中的值</p><p><b>　　push bx</b></p><p><b&g

46、t;　　push cx</b></p><p>　　lea bx,tab</p><p>　　lea di,buf1</p><p><b>　　mov cx,8</b></p><p>　　mov ah,7Fh</p><p>　　loop1: mov al,[di]</p&g

47、t;<p>　　xlat ;換碼</p><p><b>　　mov dx,a1</b></p><p><b>　　out dx,al</b></p><p><b>　　mov dx,b1</b></p><p><b>　　m

48、ov al,ah</b></p><p><b>　　out dx,al</b></p><p><b>　　mov bh,1</b></p><p>　　call delay</p><p><b>　　call qp</b></p><p&g

49、t;　　lea bx,tab</p><p><b>　　ror ah,1</b></p><p><b>　　inc di</b></p><p>　　loop loop1</p><p><b>　　pop cx</b></p><p><b&

50、gt;　　pop bx</b></p><p><b>　　ret</b></p><p><b>　　dis endp</b></p><p>　　delay1s proc near ;8253延時子程序</p><p><b>　　push dx</b>&

51、lt;/p><p><b>　　push ax</b></p><p>　　mov dx,ctr2 ;8253 控制</p><p>　　mov al,00110000b </p><p>　　out dx,al ;8253計數(shù)器0控制字 方式0 out端作為中斷請求信號</p><p

52、><b>　　mov dx,a2</b></p><p>　　mov al,01h</p><p><b>　　out dx,al</b></p><p>　　mov al,00h</p><p><b>　　out dx,al</b></p><p&

53、gt;<b>　　mov dx,a3</b></p><p>　　M1: in al,dx</p><p>　　test al,01h</p><p><b>　　jz M1</b></p><p><b>　　pop ax</b></p><p>&

54、lt;b>　　pop dx</b></p><p><b>　　ret</b></p><p>　　delay1s endp</p><p>　　qp proc near ;清頻子程序</p><p>　　mov al,0ffh</p><p><b>　　mov d

55、x,b1</b></p><p><b>　　out dx,al</b></p><p><b>　　ret</b></p><p><b>　　qp endp</b></p><p>　　delay PROC NEAR ;內(nèi)部延時之程序</p>

56、;<p>　　PUSH bx </p><p>　　PUSH CX</p><p>　　wait0: MOV CX,06h </p><p>　　wait1: LOOP wait1 </p><p>　　DEC bh</p><p>　　JN

57、Z wait0</p><p>　　POP CX</p><p>　　POP bx</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　delay ENDP </p><p>　　intr_key proc near ;中斷服務(wù)子程序</p>

58、<p>　　call key </p><p>　　test al,2h </p><p><b>　　jz n1</b></p><p>　　test al,4h</p><p><b>　　jz n5</b></p><p>　　lea di,bu

59、f2</p><p>　　mov bh,[di]</p><p><b>　　inc bh</b></p><p>　　mov [di],bh</p><p>　　test bh,1h</p><p><b>　　jnz n2</b></p><p>

60、<b>　　jmp n3</b></p><p><b>　　iret</b></p><p>　　intr_key endp</p><p>　　qinlin proc ;鍵盤清零子程序</p><p>　　mov ax,0 </p><p>

61、;　　lea di,buf</p><p><b>　　mov cx,14</b></p><p><b>　　cld</b></p><p><b>　　rep stosb</b></p><p><b>　　call dis</b></p>

62、<p>　　qinlin endp</p><p>　　key proc ;讀取鍵盤程序</p><p><b>　　mov dx,c1</b></p><p><b>　　in al,dx</b></p><p><b>　　ret</b><

63、/p><p><b>　　key endp</b></p><p><b>　　code ends</b></p><p>　　end start </p><p>　　七、程序及硬件系統(tǒng)調(diào)試情況</p><p>　　按下暫停鍵實現(xiàn)暫停功能</p><p>

64、;　　繼續(xù)計數(shù)后按下清零鍵實現(xiàn)清零功能</p><p><b>　　八、設(shè)計心得</b></p><p>　　經(jīng)過這次課程設(shè)計，我覺得我有了很大的收獲，：</p><p>　　1.我大大地鍛煉了自己搞科研的能力，作為我們大學(xué)生，尤其是工科的大學(xué)生，對于科研能力，能夠自主開發(fā)課題，項目有著很高的要求，而我們很多大學(xué)生動手研發(fā)的能力還不是很強。而通

65、過這次課程設(shè)計，使自己的研發(fā)能力有了很大堤提高。</p><p>　　2.我對于工科設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性，仔細(xì)性有了更深地體會。我們本次設(shè)計的秒表僅僅是工科設(shè)計中非常簡單的一個，思想并不是非常復(fù)雜，手頭也有一定的資料，但是我們在研發(fā)，調(diào)試過程中還是出現(xiàn)了一些錯誤。簡單的一些程序好檢查，但是如果說是以后要設(shè)計的一些大型程序，出現(xiàn)故障就不是那么容易檢查了。這就要求我們在以后的工程設(shè)計當(dāng)中要更為細(xì)致仔細(xì)。</p>

66、<p>　　3我的專業(yè)知識得到了很好的鞏固，對于本專業(yè)的一些問題有了更深的思考。原來有很多知識只是死學(xué)課本，而并沒有與實際相結(jié)合，而這次課程設(shè)計使我的專業(yè)知識與實際有了很好的契合。</p><p>　　4．在程序設(shè)計中不能夠想當(dāng)然，許多程序，功能在腦子中想得很好，但是將其轉(zhuǎn)變城實際程序就會出現(xiàn)許多問題。如何由腦子里的構(gòu)想轉(zhuǎn)變成實際的程序，這是我以后需要提高的一點。</p><p&g

67、t;　　5．掌握了一些檢查與判斷錯誤的經(jīng)驗與方法，對今后的專業(yè)學(xué)習(xí)與設(shè)計有著深刻的影響。</p><p>　　6．對專業(yè)設(shè)計的許多流程、原則、注意事項以及撰寫專業(yè)報告的有關(guān)事項有了一定的了解。</p><p>　　7．學(xué)到了書本上沒有的知識，掌握了一些程序設(shè)計的技巧，對以后的學(xué)習(xí)與設(shè)計有深遠(yuǎn)影響。</p><p>　　總之，經(jīng)過這次課程設(shè)計，我對今后的專業(yè)學(xué)習(xí)所要注

68、意的事項有了更深刻地了解，這對我以后的學(xué)習(xí)必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。</p><p><b>　　九、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 顧暉等。微機原理與接口技術(shù)-基于8086和Proteus仿真[M]．電子工業(yè)出版社陳繼紅等. 微機原理及應(yīng)用[M]．高等教育出版社，2010</p><p>　　[2]戴梅萼等.微型計算機技術(shù)及應(yīng)用[M]