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微机原理课程设计报告电子秒表

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电子与控制工程学院 计算机原理与接口技术 课 程 设 计 姓 名 高强强 学 号 3206100232 专 业 建筑设施智能技术 设计题目 可任意启动停止的电子秒表 指导老师 傅攀峰 目录 1电子秒表课程设计要求···········································

··1 2关键字···········································

·····················1 3摘

要···········································

························1 4综合实验目

的···········································

·············1 5引

言···········································

························1 ···································2 5.1.2 8253可编程外围芯片介绍··········································3

·····················································4 5.1.4译码器

74154························································7 5.1.5七段数码管显

示······················································8 6程序流程

图···········································

·················10 7程序源程序···········································

·················11 8程序及硬件调试

图···········································

·········15 9设计心

得···········································

····················17 10参考文

献···········································

·················18 可任意启动/停止的电子秒表

一、电子秒表课程设计要求 6位LED数码显示，计时单位为1/100秒。利用功能键进行启/停控制。其功能为：上电后计时器清0，当第一次（或奇数次）按下启/停键时开始计数。第2次（或偶数次）按下该键时停止计时，再一次按启/停键时清零后重新开始计时。 二、关键字 8086 8255 8253 控制字 三、摘要 用汇编语言设计数字秒表，用PROTUES仿真软件搭建的硬件电路上正确显示，并且具有开始停止清零功能。用8086作为处理器，8253做定时功能产生0.01S的脉冲，8255具备锁存和并行输出功能，驱动7段数码管正确显示，并且具有足够高的精度。。 四、综合实验目的： 通常，学习知识是由浅入深、由此及彼，一点点的学习和积累的，而应用知识则是综合运用所积累的知识来分析和解决实际问题、从知识的系统性来检验对各层次知识的掌握程度。 综合实验的目的是让学生把理论学习和实验教学阶段所掌握的知识通过一个设计实例，经历一次理论和实践结合、软件和硬件结合的综合训练，也是一次工程实践能力的检验。这次综合实验大家应当把它作为毕业设计的预演。 锻炼通过各种媒体和途径主动获取知识的能力。 五、引言 使用8253的通道0 工作在方式0计数，，并选用二进制技术，控制字36H，计数初值500，对1MHZ的CLK计数产生2000HZ的输出脉冲给1，2通道的CLK，通道一选用二进制计数即计数结束中断方式0，初值20产生非屏蔽中断0.01S非屏蔽中断送给8086的NMI产生中断的脉冲,8086开始计数即毫秒位计数并显示，并与10比较，等于给分秒位加一， 毫秒位置清零，分秒位与6比较若相等清零秒各位加一，秒个位与10比较若等于清零秒十位加一，秒十位与6比较若等于清零分个位加1，分个位与10比较若等于清零分十位加一，分十位与6比较若等于全部清零。 1、使用各芯片的作用及工作原理 1）定时器/计数器8253 用系统8253定时器提供的1MHZ定时单位，设计秒表定时程序。 有关系统定时方法：PC机系统中的8253定时器0工作于方式3，外部提供一个时钟作为CLK信号, 频率：f=1MHz。 定时器0输出方波的频率:2000 Hz。 定时器1输出方波100HZ,输出方波周期Tout=1/100=1ms。8253A每隔1ms引起一次中断，作为定时信号。可用1ms作基本计时单位。

253的引脚图及硬件连接图如下图示： 《8253引脚图》 硬件连接图 当A1A0分别为00 01 10 11时分别选中三个通道和控制字寄存器在8088系统中，8088的A1A0分别与8253的A1A0相连在8086系统中，通常将8253的8位数据线与8086的低8位相连，即使用偶地址，所以8086的A2A1分别与8253的A1A0相连。计数器(0 ~ 2)即三个计数器/定时器通道。每个通道包括：8位控制字寄存器、16位计数初值寄存器、减一计数器和输出锁存器。作定时器用：其CLK端上的输入脉冲应是标准的、精确的；作计数器用：对其CLK端上的脉冲计数，脉冲宽度可以不等。采用减一计数器，为0时，从OUT端上输出一个脉冲定时时间 = 时钟脉冲周期X预置的计数初值。 控制功能表 CS RD WR A1A0 功 能

0 1 0 0 0 写计数器0 0 1 0 0 1 写计数器1 0 1 0 1 0 写计数器2 0 1 0 1 1 写控制字寄存器 0 0 1 0 0 读计数器0 0 0 1 0 1 读计数器1 0 0 1 1 0 读计数器2 0 0 1 1 1 无操作 1 X X X X 禁止使用 0 1 1 X X 无操作 每个通道： CLK 计数脉冲或标准脉冲输入端 GATE 允许端，当GATE=1时允许计数 UT 计数值为0时输出一个脉冲

由于8253的读/写操作对系统时钟没有特殊的要求，因此它几乎可以应用与由任何一种微处理器组成的系统中，可作为可编程的方波频率发生器、分频器、实时时钟、事件计数器和单脉冲发生器等。

8253是一片具有三个独立的16位计数器通道的可编程定时器/计数器芯片。每个通道都可以编程设定3种工作方式之一种；8253由以下几个部分组成：

(1) 数据总线缓冲器(8位、三态、双向)； (2) 读/写控制逻辑；CS：片选信号，低电平有效； RD：读信号，低电平有效；

WR：写信号，低电平有效 A1A0：端口选择信号 (3) 三个通道( 0 ~ 2)，由A0，A1控制选择； (4) 一个控制寄存器； 内部结构及引脚图：

2）用可编程并行接口芯片8255的PA口以及PB口实现数码管输出，PC口实现按键实现数据显示输出 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，并行接口是以数据的字节为单位与I/O 设备或被控制对象之间传递信息。CPU 和接口之间 的数据传送总是并行的，即可以同时传递8 位、16 位、32 位等。用+5V 单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式0--基本输入/出方式、方式1--选通输入/出方式、方式2--双向选通工作方式。 8255 工作方式控制字和C口按位置位/ 复位控制字格式如图所示： 低四位输入。即B口数码管段输出控制，A口数码管的位控制。C口低四位用于启动停止输入接口。 3）. 锁存器273 74LS273是8位数据/地址锁存器，他是一种带清除功能的8D触发器，下面介绍一下他的管脚图功能表等资料。 (1).1脚是复位CLR,低电平有效,当1脚是低电平时,输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部输出0,即全部复位; (2).当1脚为高电平时,11(CLK)脚是锁存控制端,并且是上升沿触发锁存,当11脚有一个上升沿,立即锁存输入脚3、4、7、8、13、14、17、18的电平状态,并且立即呈现在在输出脚2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上. 74ls273管脚功能： 1D～8D为数据输入端，1Q～8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。 4）、译码器74ls154 74ls154为4—16线制译码器其引脚图如下图所示

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微机原理与接口技术课程设计-数字式秒表

微机原理与接口技术课程设计-数字式秒表

微机原理与接口技术课程设计目录目录 (1)摘要 (1)关键词 (1)第一章引言 (2)第二章硬件系统设置 (3)2.1硬件系统原理图 (3)2.2芯片资料介绍 (4)2.2.18253芯片 (4)2.2.1.1 8253内部计数器的3个引脚 (4)2.2.1.2 8253的工作方式 (4)2.2.1.3 8253的编程 (4)2.2.28255芯片 (5)2.2.2.1 连接外设的数据端口 (5)2.2.2.2 8255工作方式 (5)2.2.2.3 8255的编程 (5)2.2.38259芯片 (6)2.2.3.1 8259的编程及操作方式 (6)2.2.474LS240芯片 (7)2.2.4.1 74ls240内部结构 (7)2.2.4.2 芯片介绍 (7)2.2.575452芯片 (7)2.2.5.1 75452内部结构 (7)2.2.5.2 芯片介绍 (8)2.3线路连线 (8)2.3.1 实验连线 (8)2.3.2 时钟脉冲的产生 (8)2.3.3 键盘的设置 (9)2.3.4 LED显示器的设置 (10)第三章软件系统设置 (12)3.1程序流程图 (12)3.1.1 主程序流程图 (12)3.1.2 ‘0’ 处理流程图（开始计时） (13)3.1.3 ‘1’处理流程图（名次存储） (13)3.1.4 ‘2’ 处理流程图（显示成绩） (14)3.1.5‘3’处理流程图（比赛结束1） (15)3.1.6 ‘4’处理流程图（比赛结束2） (15)1微机原理与接口技术课程设计3.1.7 中断处理流程图 (16)3.2参数信息 (17)第四章课程设计总结 (18)4.1心得体会 (18)4.2源程序清单 (19)4.3参考文献 (25)2微机原理与接口技术课程设计摘要数字式秒表是一种用于体育中田径比赛的一种计时装置。

本次课程设计是做一个数字式秒表，主要是利用8253作为定时器，为秒表提供定时脉冲，使用7段码显示器作为秒表时间显示，用键盘控制秒表。

电子秒表设计报告

电子秒表设计报告

电子秒表设计报告目录1 设计目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1）2 设计任务和要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（2）3 设计的方案的选择和论证⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（3）4 电路设计计算与分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（4）4.1 模块总体方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（4）4.1.1 555时钟块发生模设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（4）4.1.2输出及显示模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（5）4.1.3控制电路设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（6）4.2所需的元器件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（7）4.2.1 555定时器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（7）4.2.2基本RS触发器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（8）4.2.3译码器芯片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（8）5 总结及心得⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（9）6 附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（12）6.1 元器件列表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（12）6.2 电路仿真图：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（13）7 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（14）1设计目的1 学习数字电路中基本RS触发器、单稳态触发器、时钟发生器及计数器、译码器显示等单元电路的综合应用。

2 熟悉 555 定时器的使用以及相关电路的设计，巩固 RS触发器的功能以及特性，熟悉RS触发器的使用和设计。

3学习电子秒表的调试方法。

2设计任务和要求1 利用 555 定时器制作一个所需频率的时钟发生装置。

2 利用 74LS248、74LS160和数码显示器接受555 定时器输出的计数脉冲，并显示出来。

3 使用基本 RS触发器制作电子秒表的控制开关，实现开始计数，停止并保持计数和清零重新开始计数的功能。

3设计的方案的选择与论证整体设计布局框图如下图所示：图 3.1 整体设计布局框图根据要求使用555 定时器产生时钟脉冲、使用74LS248、74LS160和数码显示器、利用基本 RS触发器制作电子秒表的控制开关。

微机原理与接口技术课程设计报告电子钟

微机原理与接口技术课程设计报告电子钟

微机原理与接口技术课程设计报告——电子钟实验学院：计算机学院指导教师：***一实验任务及要求任务：1、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；2、掌握实时处理程序的编制和调试方法。

要求设计一个定时显示装置，用实验仪左侧的六个LED数码管显示时间，时间显示格式为24小时制。

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。

用小键盘控制时钟的启停和时钟的设置，键的定义参见上图键值具体定义如下：G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。

S键（设置键）——按下S键后，为时钟设置时、分、秒初始值。

二硬件连线键盘的控制、LED显示模块：采用74系列模块控制键盘的行信号Q_0、Q_1、Q_2、Q_3分别与开放的输入信号Q0、Q1、Q2、Q3相连，键盘的列信号P_0、P_1、P_2和开放的输出信号P0、P1、P2相连。

74芯片的片选信号CS1接地址译码信号340H， CS2接地址译码信号360H。

时间的精确定时：用8254定时器0产生25ms的中断信号；8254的片选CS连地址输出端320H，A0，A1分别连地址总线A2，A3，GATE0连+5V，CLK0连74LS393分频输出的47K输出端，OUT0连接到8259的IRQ0整点报时控制：由8255模块控制；PC0直接与蜂鸣器相连，CS_4连接到实验仪中部的地址输出端CS_4中断处理模块：由8259控制8259的片选CS-1连地址输出300H，INT1连总线输入INTR，8259模块的INT-A连总线的INTA，8259的SP/1连+5V, 8259的IRQ0连接到8254的OUT0。

三、程序流程图主程序初始化各阶段寄存器及相关变量初始化8254、8259、8255芯片设置中断向量、开放8259中断屏蔽开放处理器中断中断服务程序保护现场判断时间是否不小于59分55秒报时扫描键盘G 键？调用启停子程序S COUNT COUNT=40? ADDONE 子程序COUNT 清0显示时间，调用显示时间子程序结束中断（发EOI 命令）恢复现场中断返回四、实验源代码.486pDATA SEGMENT AT 0 USE16ORG 1000HHOUR DW ?Y YN YMIN DW ?SEC DW ?SLL DB ?COUNT DB ?DATA ENDSCODE SEGMENT USE16ASSUME CS:CODE,DS:DATAORG 1500HBEG:JMP STARTTAB DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,00H ;0~F 的共阴极七段译码表00H表示不显示任何东西KEYCOD DB 0EEH,0DEH,0BEH,0EDH,0DDH,0BDH,0EBH,0DBH,0BBH,0E7H,0D7H,0B7H ;行列编码值KEYV AL DB 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0AH,0BH ;所有键的键面值PORT1 EQU 340H ;数码管段选端口PORT2 EQU 360H ;数码管位选端口，键盘矩阵的行列端口START: MOV EAX,60000000HMOV CR0,EAXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV HOUR,0203H ;小时分钟以及秒的初始化MOV MIN,0509HMOV SEC,0502HLEA BX,TABMOV SLL,0 ;开始暂停标志位置0MOV COUNT ,0 ;中断次数计数初始值为0;8255初始化，用于产生报时的脉冲MOV EAX,80808080H;控制字MOV DX,20CH ;后面的是4个8255的控制端口20C-20F (这个地址由实验台决定)OUT DX,EAX ;初始化8255，A、B、C口均为方式0输出MOV DX,20BHMOV AL,0FFHOUT DX,AL;8254初始化,用于产生周期为25ms的中断MOV AL,00110110B ;计数器0，先低后高，方式三，二进制MOV DX,32cH ;写往控制口OUT DX,ALMOV DX,320H ;计数器0写初值：47KHz*25msMOV AX,1175OUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL;8259初始化CLI ：关中断MOV DX,300H ;ICW1MOV AL,00010011BOUT DX,ALMOV DX,308H ;ICW2MOV AL,08H ;IR0中断类型号为08HOUT DX,ALMOV AL,00000001B ;ICW4OUT DX,ALMOV AL,0FEH ;IR0开屏蔽OUT DX,ALXOR AX,AX ;装载中断向量MOV ES,AXMOV DI,08H*4MOV AX,OFFSET INTSRMOV ES:[DI],AXMOV AX,SEG INTSRMOV ES:[DI+2],AXSTI ;开中断JMP $INTSR PROC ;中断服务程序CMP MIN,0509H ;比较当前时间是否在59分55秒~00分00秒之间JL NEXT1CMP SEC,0505HJL NEXT1MOV DX,20BHMOV AL,00H ;蜂鸣器低有效，报时OUT DX,ALJMP NEXT2NEXT1: CMP MIN,0JNE NEXT3CMP SEC,0JNE NEXT3MOV DX,20BHMOV AL,00H ;蜂鸣器低有效，报时OUT DX,ALJMP NEXT2NEXT3: MOV DX,20BHMOV AL,0FFHOUT DX,ALNEXT2: CMP COUNT,20 ;用8255产生0.5ms的蜂鸣JLE NEXT4MOV DX,20BHMOV AL,0FFHOUT DX,ALNEXT4:CMP SLL,0JZ LOBCALL TSTARTLOB: CALL KEYCHECK ;检测有无键按下CMP AL,0AH ;启停键按下，调用启停程序JNZ NEXT5CALL TSTARTJMP NEXT6NEXT5: CMP AL,0BH ;设置键按下，调用设置时间程序JNZ NEXT6CALL SETTIMENEXT6: INC COUNT ;当COUNT直为40时，加一秒，之后置0 CMP COUNT,40 ;25ms*40=1sJB NEXT7CALL ADDONEMOV COUNT,0NEXT7: CALL SHOW ;显示时间MOV AL,20H ;发EOI命令，结束中断MOV DX,300HOUT DX,ALIRETINTSR ENDPTSTART PROC ；控制时间暂停和开始。

微机原理秒表时钟课程设计

微机原理秒表时钟课程设计

微机原理秒表时钟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解微机原理中秒表时钟的基本工作原理，掌握其硬件组成和软件编程方法。

2. 学生能够掌握秒表时钟的设计思路，了解其功能模块的划分和实现。

3. 学生能够了解微机原理在实际应用中的重要性，认识到秒表时钟在日常生活和工程领域的应用价值。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并实现一个简单的秒表时钟程序，具备基本的编程能力。

2. 学生能够通过分析问题、解决问题，培养创新思维和动手实践能力。

3. 学生能够熟练使用相关硬件设备，提高实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对微机原理的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。

2. 学生能够认识到团队合作的重要性，学会与他人协作，培养团队精神和沟通能力。

3. 学生能够在实际操作过程中，培养耐心、细心和责任心，养成良好的学习习惯。

课程性质：本课程为实践性课程，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新意识。

学生特点：本年级学生已具备一定的微机原理基础知识，具有较强的学习能力和求知欲，喜欢动手实践。

教学要求：结合学生特点，以实际操作为主线，注重培养学生的编程能力和团队协作能力，提高学生的实际应用能力。

在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的达成。

将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 微机原理基础知识回顾：引导学生复习已学过的微机原理基础知识，如微处理器、存储器、输入输出接口等，为后续学习秒表时钟设计打下基础。

相关教材章节：第一章 微机原理概述2. 秒表时钟硬件组成：讲解秒表时钟的硬件组成，包括时钟芯片、微处理器、显示模块等，分析各部分的功能和相互关系。

相关教材章节：第三章 微机接口技术3. 秒表时钟软件编程：介绍秒表时钟的软件编程方法，包括编程语言选择、程序结构设计、功能模块划分等。

相关教材章节：第五章 嵌入式系统编程4. 实践操作：安排学生进行实际操作，设计并实现一个简单的秒表时钟程序，培养学生的动手能力和编程技巧。