微机原理课程设计 电子钟

1、吉林建筑大学电气与电子信息工程学院微机原理及应用课程设计报告设计题目： 电子台历设计 专业班级： 自动化121班 学生姓名： 张有鑫 学 号： 100512119 指导教师： 高晓红 陈伟利 设计时间： 2015.06.222015.07.03 目录一、设计目的3二、系统分析3三、系统硬件设计33.1分模块设计与主要器件描述33.1.1 时钟运算模块33.1.2 显示模块43.1.3 主要器件描述43.2系统硬件连接图53.2.1 8086最小工作方式53.2.2 秒脉冲发生装置63.2.3 控制装置6四、系统软件设计7程序流程图7五、系统仿真与结果分析7六、总结8七、参考文献8附件、程序清单

2、9微机原理及应用设计报告一、设计目的基于时钟电路的基本工作原理，利用8253定时器设计一个具有时、分、秒显示的电子时钟，并定义一个启动键，当按下该键时时钟从当前设定值开始走时。开机运行后，显示初始时间12：00整，以24小时循环计时，按下开关按钮，开始计时。二、系统分析电子时钟主要由74ls273锁存器、8253定时/计数器、74ls244反相器、LED数码显示管和按键组成。主要用8086的NMI的中断服务程序完成秒、分、时的运算即计时功能。8253用来产生1s的脉冲信号作为NMI的中断请求信号。74ls273负责将内存里的时位和分位秒位值输出到数码管。三、系统硬件设计3.1分模块设计与主要器

3、件描述3.1.1 时钟运算模块秒定时模块：该模块负责提供中断信号。运用的是8253A定时/计数器。因为8253所能提供的信号的周期时毫秒级的，因此必须通过软件的方法在运算模块中设置一个统计中断次数的变量，并且这一变量必须事先在内存里开辟存储单元。8253的计数器2工作方式为方式2时，同过设置计数器2的初值来产生一个1s的脉冲信号，用以作为中断信号。运算模块：该模块负责时、分、秒的计算，该模块主要通过8086的NMI信号中断来实现，首先将秒定时模块提供的中断信号为8086的NMI中断请求信号。但由于每1s一次中断请求。所以在中断服务程序必须利用已申请内存单元count来统计中断请求的次数，只有当

4、count的值为1000时，才能让秒单元内的数值加1。另外，在中断服务程序里，必须对秒、分和时的单元内的数值进行判断，当秒加到60时，分必须加1 、秒清零；当分加到60时，时加1、分清零。当时加到24啊，直接清零。3.1.2 显示模块利用数码管的显示功能来设计。数码管是由八个条形发光二极管组成的，这些发光二极管的阴极是互相连接在一起的，所以称为共阴极数码管。通过在这八个发光二极管的阳极加+5 V或0 V的电压使不同的二极管发光，形成不同的字符和数字。电子时钟用到的是0到9十个数字，他们所对应的字符表依次是3FH、06H、5BH、4FH、66H、6DH、7DH、07H、7FH、6FH。该模块显示

5、时先将保存在数据单元的当前时间包括小时和分钟读取出来，把十六进制数字转化成十进制用四个字节分别存放小时和分钟，并把这四个数值通过74ls273端口输出给数码管显示。3.1.3 主要器件描述D触发器74LS27374LS273是一种带清除功能的8D触发器， 1D8D为数据输入端，1Q8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作数据锁存器,地址锁存器。单向总线驱动器74LS24474LS244是8路3态单向缓冲驱动,也叫做总线驱动门电路或线驱动。简单地说，它有8个输入端，8个输出端,可以增加信号的驱动能力.为单向驱动。A为输入，Y为输出，高电平有效。3.2系统硬件连接图3.2.1 8086最小

6、工作方式3.2.2 秒脉冲发生装置3.2.3 控制装置四、系统软件设计程序流程图五、系统仿真与结果分析将编写好的源程序输入，编译后出现很多问题，经过反复修改程序终于运行通过。开始时候数码管显示不正常，总是缺少个别段，经检查是因为进制转化有问题，经修改后可以正常显示；一开始数字闪动，后来请教同学，原因应该出在显示子程序里，缺少延时程序。编写延时子程序，并在显示子程序调用它；经改动后问题有所改善，但是仍旧存在，后来改动了8086CPU的晶振周期，经调试后，数字不再闪动，但是时间有些不太准确。六、总结通过本次课程设计，我了解到了许多自身的不足，有许多东西都不熟练，但是通过课程设计这个熟能生巧的过程，

7、现在完成电路图的过程节省了很多的时间。与此同时，向同学虚心请教，与人一起讨论研究解决问题，使得我们拓宽了思路，了解到别人的思维方式，运用不同的方法解决问题，所谓条条大陆通罗马，总能找寻到更加简洁的办法，相互之间取长补短，取其精髓，更好的完成课程设计的任务。这次的课程设计，是对半年多来所学的微机原理知识是否踏实的检验，让我对所学的专业知识进行了综合，也让我温习了一些已经快要淡忘的东西，并且还学到了一些实践经验。这本次设计中，我充分认识到自身的许多不足：缺乏综合运用及理论联系实际的能力，让我在以后的工作和学习之中更有意识的弥补不足，积累经验。七、参考文献1 微型计算机原理与接口技术题解及实验指导（

8、第三版），冯博琴、吴宁主编，清华大学出版社，2011年2 微型计算机原理与接口技术题解及实验指导（第3版），冯博琴、吴宁主编，清华大学出版社3 IBM-PC汇编语言程序设计，沈美明、温冬婵主编，清华大学出版社4 Proteus实例教程，朱清慧、陈绍东主编，清华大学出版社5 微型计算机原理及应用许立倖主编，机械工业出版社6 微机原理与接口技术娄国焕、曹晓华、王海群主编，电子工业出版社附件、程序清单.MODEL SMALL.8086.STACK.CODE.STARTUPNMI_INIT:PUSH ES ;nmi不可屏蔽中断向量表初始化XOR AX,AXMOV ES,AXMOV AL,02HXOR

9、AH,AHSHL AX,1SHL AX,1MOV SI,AX ;相当于cs,ip入栈MOV AX,OFFSET NMI_SERVICE ;调用中断处理程序MOV ES:SI,AXINC SIINC SIMOV BX,CSMOV ES:SI,BXPOP ES ;定时器初始化MOV AL,00110111BMOV DX,0406HOUT DX,ALMOV DX,0400HMOV AX,0100HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV AL,10110101BMOV DX,0406HOUT DX,ALMOV DX,0404HMOV AX,1000HOUT DX,ALMOV AL

10、,AHOUT DX,ALLOOP0: ;主任务CALL KEYCALL DISPJMP LOOP0NMI_SERVICE: ;中断服务程序MOV AL,00H ;?PUSH AXMOV AL,SECADD AL,1DAAMOV SEC,ALCMP SEC,60HJB EXITMOV SEC,0MOV AL,MINADD AL,1DAAMOV MIN,ALCMP MIN,60HJB EXITMOV MIN,0MOV AL,HOUADD AL,1DAAMOV HOU,ALCMP HOU,24JB EXITMOV HOU,0EXIT:POP AXIRETDISP PROC NEARMOV AL,0F

11、FH ;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,SECAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ;段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FEH ;秒个位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,SECAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ; 段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FDH ; 秒十位MOV D

12、X,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV AL,40H ;段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0FBH ;秒个位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,MINAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ;段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0F7H ;分个位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DE

13、LAYMOV AL,0FFH ; 不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,MINAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ; 段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0EFH ;分十位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV AL,40H ; 段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0DFH ;秒个位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAY

14、MOV AL,0FFH ;不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,HOUAND BX,000FHMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ; 段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,0BFH ;时个位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0FFH ; 不显示MOV DX,0201HOUT DX,ALMOV BL,HOUAND BX,00F0HMOV CL,4SHR BX,CLMOV SI,BXMOV AL,SITUATIONSI ;段码MOV DX,0200HOUT DX,ALMOV AL,07FH

15、; 时十位MOV DX,0201HOUT DX,ALCALL DELAYRETDISP ENDPKEY PROC NEARMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,01HJNZ NEXTHOUCALL DISP ;消抖CALL DISPCALL DISPMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,01HJNZ NEXTHOUMOV AL,MINADD AL,1 DAAMOV MIN,ALCMP MIN,60HJB NEXTHOUMOV MIN,0NEXTHOU:MOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,02HJNZ EXITKEYCALL DISP ;消抖CALL DISPCALL DISPMOV DX,0600HIN AL,DXTEST AL,02HJNZ EXITKEYMOV AL,SECADD AL,1DAA MOV SEC,ALCMP SEC,60HJB NEXTHOUM