電子秒表 課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　概述 ………………………………………………………… 1</p><p>　　一　設(shè)計內(nèi)容與要求 ……………………………………… 1 </p><p>　　二　設(shè)計思想 ……………………………………………… 1 </p><p>　　三　

2、設(shè)計所用芯片及工作原理 …………………………… 1 </p><p>　　四　系統(tǒng)連線圖 …………………………………………… 3 </p><p>　　五　連線圖說明 …………………………………………… </p><p>　　六　程序流程圖 …………………………………………… 5 </p><p>　　七　程序源代碼

3、…………………………………………… 7 </p><p>　　八　設(shè)計過程中遇到的問題及解決方法…………………… </p><p>　　九　設(shè)計心得 ……………………………………………… 9</p><p><b>　　電子秒表</b></p><p><b>　　概述</b></p&g

4、t;<p>　　《匯編語言程序設(shè)計》是計算機(jī)各專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課,是必修的核心課程之一,是"操作系統(tǒng)"和"微機(jī)原理和接口技術(shù)"等其它核心課程必要的先修課，而且對于訓(xùn)練學(xué)生掌握程序設(shè)計技術(shù),熟悉上機(jī)操作和程序調(diào)試技術(shù)都有重要作用。因此該課程在整個教學(xué)計劃中占有重要地位。</p><p>　　本課程的目的和要求是:</p><p>　　1

5、、 應(yīng)使學(xué)生掌握8086/8088宏匯編語言程序設(shè)計的基本方法和技巧,能夠運用8086/8088宏匯編語言編寫應(yīng)用程序。提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力以及實際動手能力。</p><p>　　2、應(yīng)使學(xué)生基本掌握匯編語言程序設(shè)計的基本理論,方法和技巧,正確地使用結(jié)構(gòu)化、模塊程序設(shè)計技術(shù)。注意培養(yǎng)學(xué)生良好的程序設(shè)計風(fēng)格。</p><p>　　3、應(yīng)使學(xué)生比較熟練地使用調(diào)試工具DEBUG調(diào)試8

6、086/8088匯編語言程序。注意提高學(xué)生的調(diào)試能力。</p><p>　　4、注意與前后相關(guān)課程的關(guān)系。使學(xué)生對前導(dǎo)課程有進(jìn)一步的理解，同時為學(xué)習(xí)后繼課程打好基礎(chǔ)。</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容與要求</b></p><p>　　設(shè)計一個簡單的電子秒表（按一下鈕啟動，再按一個停止，再按一下清零，周而復(fù)始。）最小計時單位0.01S,即可

7、顯示XX.XX（秒、百分之一秒）。設(shè)計要求如下：</p><p>　?。?）由鍵盤和8255作為輸入部分</p><p>　?。?）用七段數(shù)碼管或液晶顯示屏來顯示時間</p><p>　?。?）由8253和8259構(gòu)成計時信號，通過中斷完成啟動計時、停止計時和動態(tài)刷新顯示。</p><p><b>　　設(shè)計思想</b>&

8、lt;/p><p>　　電子秒表要實現(xiàn)的功能：用鍵盤中斷來控制整個程序，按一下回車鍵啟動電子秒表，再按一下暫停，按一下ESC鍵清零，用七段數(shù)碼管顯示時間。整個程序涉及到8255、8253與8259三個芯片。8253的OUT2，CLK2分別連接8259的IRQ7與PCLK，8253的GATE2連接正5伏電壓，采用計數(shù)器2每隔0.01秒產(chǎn)生一次中斷并且計數(shù)，寫入以偏移地址4000H開始的4個內(nèi)存單元，然后利用8255將內(nèi)

9、存單元的數(shù)據(jù)輸出到七段數(shù)碼管。由于鍵盤中斷優(yōu)先于8259的7號中斷，所以程序只有在按一下回車鍵才啟動電子秒表，再按一下暫停，按一下ESC鍵清零，如果超出了60秒，整個程序自動重新開始。</p><p><b>　　所用芯片工作原理</b></p><p>　　8255：接口電路在CPU和I/O設(shè)備之間起著信號的變換和傳輸?shù)淖饔谩?任何接口電路與CPU之間的信息傳輸方式

10、都是并行的，即CPU與接口電路之間以數(shù)據(jù)字節(jié)/字為單位傳送信息。接口電路與I/O設(shè)備之間的信息傳送方式，有并行和串行兩種，相應(yīng)的接口電路稱為并行接口和串行接口。 </p><p>　　并行接口是在多根數(shù)據(jù)線上，以數(shù)據(jù)字節(jié)/字與I/O設(shè)備交換信息。在輸入過程中，輸入設(shè)備把數(shù)據(jù)送給接口，并且使?fàn)顟B(tài)線“輸入準(zhǔn)備好”有效。接口把數(shù)據(jù)存放在“輸入緩沖寄存器”中，同時使“輸入回答”線有效，作為對外設(shè)的響應(yīng)。外設(shè)在收到這個回答

11、信號后，就撤消數(shù)據(jù)和“輸入準(zhǔn)備好”信號。數(shù)據(jù)到達(dá)接口中后，接口會在“狀態(tài)寄存器”中設(shè)置輸入準(zhǔn)備好標(biāo)志，或者向CPU發(fā)一個中斷請求。CPU可用查詢方式或中斷方式從接口中讀取數(shù)據(jù)。接口中的數(shù)據(jù)被讀取后，接口會自動清除狀態(tài)寄存器中的標(biāo)志，且撤消對CPU的中斷請求。</p><p>　　在輸出過程中，每當(dāng)輸出寄存器可以接收數(shù)據(jù)，接口就會將狀態(tài)寄存器中“輸出準(zhǔn)備好”狀態(tài)置1或向CPU發(fā)一個中斷請求，CPU可用查詢或中斷方式

12、向接口輸出數(shù)據(jù)。當(dāng)CPU輸出的數(shù)據(jù)到達(dá)接口后，接口會清除“輸出準(zhǔn)備好”狀態(tài)，把數(shù)據(jù)送往外設(shè)，并向外設(shè)發(fā)一個“數(shù)據(jù)輸出準(zhǔn)備好”信號。外設(shè)受到驅(qū)動后，便接收數(shù)據(jù)，并向接口電路發(fā)一個“輸出回答”信號，接口收到該回答信號后，又將狀態(tài)寄存器中“輸出準(zhǔn)備好”置位，以便CPU輸出下一個數(shù)據(jù)。</p><p>　　8253：對CLK信號進(jìn)行“減1計數(shù)”。首先CPU把“控制字”,寫入“控制寄存器”，把“計數(shù)初始值”寫入“初值寄存器

13、”,然后， 定時/計數(shù)器按控制字要求計數(shù)。計數(shù)從“計數(shù)初始值 開始，每當(dāng)CLK信號出現(xiàn)一次，計數(shù)值減1，當(dāng)計數(shù)值減為0時，從OUT端輸出規(guī)定的信號（具體形式與工作模式有關(guān)）。當(dāng)CLK信號出現(xiàn)時，計數(shù)值是否減1（即是否計數(shù)），受到“門控信號”GATE的影響，一般，僅當(dāng)GATE有效時，才減1.門控信號GATE如何影響計數(shù)操作，以及輸出端OUT在各種情況下輸出的信號形式與定時/計數(shù)器的工作模式有關(guān)。</p><p>　

14、　8259：1. IR線上提出了中斷請求的中斷源，即出現(xiàn)請求，IRR中斷請求寄存器（共有8位D7～D0）對應(yīng)于連接在IR0～I(xiàn)R7線上的外設(shè)的中斷請求，哪一根輸入線有請求，哪一根輸入線就置1。</p><p>　　2. 若OCW1（IMR中斷屏蔽寄存器）未使該中斷請求屏蔽（對應(yīng)位為0時不屏蔽），該請求被送入PR（優(yōu)先權(quán)分析器）比較。否則，不送入PR比較。</p><p>　　3. PR把新

15、進(jìn)入的請求與ISR（服務(wù)中寄存器）中正在被處理的中斷進(jìn)行比較。如果新進(jìn)入的請求優(yōu)先級較低，則8259不向CPU提出請求。如果新進(jìn)入的請求優(yōu)先級較高，則8259使INT引腳輸出高電平，向CPU提出請求。</p><p>　　4. 如果CPU內(nèi)部的標(biāo)志寄存器中的IF（中斷允許標(biāo)志）為0，CPU不響應(yīng)該請求。若IF=1，CPU在執(zhí)行完當(dāng)前指令后，從CPU的INTA引腳上向8259發(fā)出兩個負(fù)脈沖。</p>

16、<p>　　5.第一個 INTA負(fù)脈沖到達(dá)8259時，8259完成以下三項工作：</p><p>　　a.使IRR（中斷請求寄存器）的鎖存功能失效。這樣一來，在IR7～I(xiàn)R0上的請求信號就不會被8259接收。直到第二個INTA負(fù)脈沖到達(dá)8259時，才又使IRR的鎖存功能有效。</p><p>　　b.使ISR（服務(wù)中寄存器）中的相應(yīng)位置1。</p><p>

17、;　　c.使IRR中的相應(yīng)位清0。</p><p>　　6.第二個INTA負(fù)脈沖到達(dá)8259時，8259完成以下工作：</p><p>　　a.將中斷類型碼（ICW2中的值）送到數(shù)據(jù)總線上，CPU將其保存在“內(nèi)部暫存器”中。</p><p>　　b.如果ICW4（它設(shè)定級中斷聯(lián)方式之特定完全嵌套方式，將在8259的工作方式中詳述ICW4）中設(shè)置了中斷自動結(jié)束方式，則

18、將ISR的相應(yīng)位清0。</p><p><b>　　系統(tǒng)連線圖</b></p><p><b>　　A </b></p><p>　　+5V DP 7407</p><p><b>　　X4</b></p&

19、gt;<p><b>　　X1</b></p><p><b>　　GATE2</b></p><p><b>　　OUT2</b></p><p><b>　　CLK2</b></p><p><b>　　8253</b&g

20、t;</p><p>　　PB7----------PB0</p><p><b>　　8255</b></p><p><b>　　PA3—PA0</b></p><p><b>　　8259</b></p><p>　　PCLK

21、 IRQ7</p><p>　　8253與8259的接線圖</p><p><b>　　8255接線圖</b></p><p><b>　　連線圖說明</b></p><p><b>　　程序流程圖</b></p><p><b>

22、　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y&l

23、t;/b></p><p><b>　　IRQ7</b></p><p><b>　　Y </b></p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Disp</b></p><p><b>

24、　　N　 Y</b></p><p><b>　　程序源代碼</b></p><p><b>　　主程序：</b></p><p>　　push ds 　　　 ；保存數(shù)據(jù)段　　　　　</p><p>　　mov ax,0000　　　　　　　　&

25、lt;/p><p>　　mov ds,ax ；數(shù)據(jù)段清零　　</p><p>　　mov ax,offset irq7 　 ；取中斷程序入口地址　</p><p>　　add ax,2000　　??；加裝時IP＝2000地址 　　　</p><p>　　mov si,003c　　　；填8259中斷7中斷矢量

26、　</p><p>　　mov w[si],ax　　　 ；填偏移量矢量　　　</p><p>　　mov ax,0000　　?。欢蔚刂稢S＝0000H　</p><p>　　mov si,003e　　　　　　　　　</p><p>　　mov w[si],ax　　　 ；填段地址矢量　&l

27、t;/p><p>　　pop ds　　　；彈?！　　　　　　?lt;/p><p>　　in al,21　　?。蛔x8259中斷屏蔽字</p><p>　　and al,7f　　??；開8259中斷7　　　　　　　</p><p>　　out 21,al　　　　　　　　　　　　　</p><p&g

28、t;　　mov al,b4;8253的計數(shù)器2為方式2，采用二進(jìn)制計數(shù)，先低后高寫入計數(shù)值　　10110100　　　</p><p>　　out 43,al　；寫入方式控制字　　　　　　　　　　　</p><p>　　mov ax,2e9c　0010 1110 1001 1100B 　11932D　　　　　　　　　</p><p>　　out 42

29、,al??；寫入低字節(jié)計數(shù)值1001 1100　　　　　　　　　　　</p><p>　　mov al,ah　</p><p>　　out 42,al?。粚懭敫咦止?jié)計數(shù)值 0010 1110</p><p>　　mov al,81?。?255的A口為方式0輸出，B口為方式0輸出，C口下部輸入 1000 0001</p>

30、<p>　　out 63,al　　　　?。粚懛绞娇刂谱?lt;/p><p>　　call first ；調(diào)用first子程序，賦計數(shù)初值</p><p>　　begi:hlt 延時等待</p><p>　　sti；開中斷</p><p><b>　　mov ah,01</b></p

31、><p>　　int 16??；檢測是否按了鍵盤</p><p><b>　　jz begi</b></p><p>　　mov ah,00 ；讀鍵值</p><p><b>　　int 16</b></p><p>　　cmp al,0d　；是否按了回車</

32、p><p>　　jnz A1　</p><p>　　mov si,4000　</p><p>　　not [si+04]??；偏移地址為4004的內(nèi)存單元內(nèi)容取反</p><p><b>　　jmp begi</b></p><p>　　A1:cmp al,1b??；是否按了ESC鍵&l

33、t;/p><p><b>　　jnz A2</b></p><p>　　call first　；重新賦初值，相當(dāng)于清零</p><p>　　A2:jmp begi</p><p><b>　　中斷程序：</b></p><p>　　irq7:call disp ；調(diào)

34、用disp子程序，用來在數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)</p><p>　　mov si,4000</p><p>　　cmp [si+04],00　?。慌袛嗍欠癜戳说?次回車鍵</p><p><b>　　je A4</b></p><p>　　call addn?。徽{(diào)用addn子程序，用來計數(shù)</p>

35、<p>　　A4:mov al,20</p><p>　　out 20,al</p><p>　　cli?。魂P(guān)中斷</p><p>　　iret?。环祷?lt;/p><p><b>　　addn程序：</b></p><p>　　addn:mov si,4000<

36、;/p><p>　　add [si+03],01 ；百分之一秒加1</p><p>　　cmp [si+03],0a??；判斷是否大于10</p><p><b>　　jz　 A5</b></p><p><b>　　jmp A9</b></p><p>　　A5:mo

37、v [si+03],00</p><p>　　Add [si+02],01　　；十分之一秒加1</p><p>　　cmp [si+02],0a　　；判斷是否大于10</p><p><b>　　jz 　A6</b></p><p><b>　　jmp A9</b></p>&

38、lt;p>　　A6:mov [si+02],00</p><p>　　add [si+01],01　??；秒位加1</p><p>　　cmp [si+01],0a；判斷是否大于10　</p><p><b>　　jz A7</b></p><p><b>　　jmp A9</b>

39、</p><p>　　A7:mov [si+01],00</p><p>　　add [si],01　　　；十秒位加1</p><p>　　cmp [si],06??；判斷是否大于6</p><p><b>　　jz 　 A8</b></p><p><b>　　jmp A9&l

40、t;/b></p><p>　　A8:mov [si],00　；大于60：00重新開始</p><p><b>　　A9: ret</b></p><p><b>　　賦初值程序：</b></p><p>　　first:mov si,4000</p><p>&

41、lt;b>　　mov al,00</b></p><p>　　mov [si],al</p><p>　　mov [si+01],al</p><p>　　mov [si+02],al</p><p>　　mov [si+03],al</p><p>　　mov [si+04],al</p>

42、;<p><b>　　ret</b></p><p><b>　　顯示程序：</b></p><p>　　disp:push ax　?。槐４鍭X</p><p>　　mov si,4000；指向數(shù)據(jù)緩沖區(qū)</p><p>　　mov dl,f7；1111 011

43、1 指向數(shù)碼管</p><p>　　mov al,dl ;al=1111 0111</p><p>　　again:out 60,al??；寫端口A</p><p>　　mov al,[si]</p><p>　　mov bx,4100 ；指向數(shù)碼緩沖區(qū) bx=0100 0001 0000 00

44、00</p><p>　　and ax,00ff ； ax=0000 0000 al</p><p>　　add bx,ax；得到顯示代碼 bx=0100 0001 al</p><p>　　mov al,[bx]</p><p>　　out 61,al；寫端口B

45、</p><p>　　call dally：調(diào)用延時程序dally</p><p><b>　　inc si</b></p><p>　　mov al,dl</p><p>　　test al,01</p><p><b>　　jz out </b></

46、p><p>　　ror al,1；指向下一個數(shù)碼管</p><p>　　mov dl,al</p><p>　　jmp again</p><p>　　out:　pop ax；彈出AX</p><p><b>　　ret</b></p><p>　　da

47、lly:push cx;延時程序</p><p><b>　　push ax</b></p><p>　　mov cx,0010</p><p>　　t1 :mov ax,0010</p><p>　　t2 dec ax</p><p><b>　　jnz t2<

48、/b></p><p><b>　　loop t1</b></p><p><b>　　pop ax</b></p><p><b>　　pop cx</b></p><p><b>　　ret</b></p><p>

49、<b>　　數(shù)碼緩沖區(qū)：</b></p><p>　　0000:40003f,06,5b4f,66,6d,7d,07,7f,6f</p><p>　　設(shè)計過程中遇到的問題及解決方法</p><p><b>　　設(shè)計心得</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計，對微機(jī)接口的認(rèn)識有了更一步的提高