利用中断方式设计数字时钟

1、 本科实验报告实验名称： 利用中断方式设计数字时钟 课程名称：计算机原理与应用实验实验时间：2014年5月19任课教师：张笈实验地点：信息系统与安全对抗实验中心实验教师：高平实验类型： 原理验证 综合设计 自主创新学生姓名：学号/班级：组 号：学 院：信息与电子学院同组搭档：专 业：电子科学与技术成 绩：一、实验目的1. 掌握PC机中断处理系统的基本原理。2. 熟悉定时/计数器8254工作原理及其编程方法。3. 利用实验板上的8254定时器为中断源发中断申请，中断请求用IRQ3（系统总线区的IRQ）。4. 熟悉数码管显示原理，掌握数码管显示接口技术。5. 学习数字时钟原理，实现数字时钟。6.

2、掌握中断控制器8259管理。二、实验内容与步骤按照实验指导书上连接电路，本次试验需要用到8254，8255，和8259芯片连线如下所示三、实验原理1. PC机用户可使用的硬件中断只有可屏蔽中断，由8259中断控制器管理。中断控制器用于接收外部的中断请求信号，经过优先级判别处理后向CPU发出可屏蔽中断请求。IBMPC、PC/XT机内有一片8259中断控制器对外课提供8个中断源；8个中断源的中断请求信号线IRQ0到IRQ7在主机的62线ISA总线插座中可以引出，系统已设定中断请求信号为“边沿触发”，普通结束方式。对于PC/AT及286以上微机内又扩展了一片8259中断控制，IRQ2用于两片8259

3、之间级联，对外可以提供16个中断源： 实验系统总线区的IRQ接到3号中断IRQ3上，即进行中断实验时，所用中断类型号为0BH。由于中断请求信号为每秒一次，中断程序该为时间按秒增加，并显示，只要开中断，便可实现每秒显示时间增加一秒，从而达到动态显示的效果。2. 中断控制器8259可利用系统初始化设定，如不进行新的初始化，只需对8259中断控制器的屏蔽寄存器设定IRQ3为中断允许，其他原有中断允许保持不变。3. 将实验板上的8259的通道，设定为10ms 周期信号发生器，该芯片的通道1设定为计数器，其输入来自定时器通道0 的输出，利用通道1的计数器输出作为IRQ3中断请求信号。4. 8254定时器

4、的CLK0由实验板上的1MHZ振荡器来提供。见图1。8254管脚图如下; 5.编写中断服务程序，进行数字钟显示： XX:XX (分 秒) 其中X为一数码管。6.数码管显示接口电路如图2所示。实验台上的七段数码管为共阴型，段码采用同相驱动，输入端加高电平，选中的数码管亮，位码为反相驱动器，位码输入端高电平选中。实验时用PB7PB0/8255接dpa/LED数码管，PC3PC0/8255接S3S0/LED数码管。七段数码管的字型代码表如下表：四、编程方法1.设计流程图如下;五、实验心得：这次实验是最难的一次，通过综合运用计算机原理与应用课程知识，利用集成电路设计实现一些中小规模电子电路，复习巩固了

5、课堂所学的理论知识，提高了程序设计能力及实现系统能力、为实际应用奠定了一定的基础。在理课上老师也给出了实验的步骤和代码编写的示例。但是理解起来还是有一点困难，在和班上同学一起讨论了代码之后，基本上了解了程序实现原理。这次试验最大的收获就是掌握了8255、8259、8254芯片使用方法和编程方法，通过本次课程设计，学以致用，进一步理解所学的相关芯片的原理、内部结构、使用方法等，学会相关芯片实际应用及编程。同时并了解综合问题的程序设计掌握实时处理程序的编制和调试方法，掌握一般的设计步骤和流程。六、程序代码p8259 equ 20h ;端口首地址p8255 equ288h ;端口首地址p8253 e

6、qu280h ;IO Y1data segmentled db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh ;数码管sec1 db 0sec2 db 0min1 db 0min2 db 0mes db 42hOld_0A DW 0,0 ;原中断向量Old_8259 DB 0data endsstacks segmentdb 64 dup (0)stacks endscode segmentassume cs:code,ds:data,es:datastart:mov ax,datamov ds,axcli;关闭中断mov al,00110110bmov dx

7、,p8253+3 ;计数器0,工作在模式3out dx,almov ax,2710h mov dx,p8253out dx,almov al,ah ;先赋高八位 再赋低八位out dx,almov al,01110110bmov dx,p8253+3 ;计数器1,工作在模式3out dx,almov ax,100mov dx,p8253+1out dx,almov al,ah ;先赋高八位 再赋低八位out dx,al ;设置中断向量表 PUSH ES PUSH BX MOV Al,0BH ;保护原中断向量,0B中断类型号 mov ah,35h INT 21H ;读中断向量表 MOV Old_

8、0A+2,ES;ES为段地址,BX为段偏移地址 MOV Old_0A,BX POP BX POP ESpush dsmov al,0bh ; 写新中断向量 mov ah,25hmov dx,seg INT_0Amov ds,dxmov dx,offset INT_0Aint 21hpop dsmov al,10000000b ;对8255进行设置,PB/PC输出mov dx,p8255+3out dx,alin al,p8259+1 ;8259奇地址中断向量屏蔽mov old_8259,al ;字设置 保护原屏蔽字and al,11110111b ;开IRQ3out p8259,alsti ;

9、开中断play:lea bx,led ;led段码 mov dl,sec1 ;秒个位mov dh,0mov si,dx mov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;点亮ledout dx,almov ah,00000001b mov al,ahmov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号out dx,alPUSH CX MOV CX,00f00h ;延时 delay1: LOOP delay1 POP CX mov ah,00000000b mov al,ahmov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号out dx,almov dl,sec2 ;秒十位mov dh,0mov

10、 si,dxmov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;点亮ledout dx,almov ah,00000010b mov al,ahmov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号out dx,al PUSH CX MOV CX,00f00h ;延时 delay2: LOOP delay2 POP CX mov ah,00000000b mov al,ahmov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号out dx,almov dl,min1 ;分个位mov dh,0mov si,dx mov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;点亮ledout dx,almov

11、ah,00000100b mov al,ahmov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号out dx,alPUSH CX MOV CX,00f00h ;延时 delay3: LOOP delay3 POP CX mov ah,00000000b mov al,ahmov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号out dx,almov dl,min2 ;分十位mov dh,0mov si,dx mov al,bxsi mov dx,p8255+1 ;点亮ledout dx,almov ah,00001000b mov al,ahmov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号out dx,alPUSH CX MOV CX,00f00h ;延时 delay4: LOOP delay4 POP CX mov ah,00000000b mov al,ahmov dx,p8255+2 ;pc输出选通信号out dx,aljmp playmov ah,4chint 21hINT_0Aproc near ;中断服务子程序 cmp sec1,9jz int1inc sec1jmp exit