课程设计报告9秒倒计时设计.docx
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课程设计报告9秒倒计时设计
沈阳工程学院
微机原理及应用
课程设计
课程设计题目：
9秒倒计时设计
系别电气工程系班级发电本091
学生姓名冀恩举学号**********
指导教师曲乐声、踪念品职称讲师、讲师
起止日期：
2012年5月28日起——至2011年6月1日止
沈阳工程学院
课程设计任务书
课程设计题目：
9秒倒计时设计
系别电气工程系班级发电本091
学生姓名冀恩举学号**********
指导教师曲乐声、踪念品职称讲师、讲师
课程设计进行地点：
微机原理实验室（F106）
任务下达时间：
2012年5月28日
起止日期：
2012年5月28日起——至2012年6月1日止
教研室主任王健2011年5月24日批准
一、设计目的
通过课程设计使学生更进一步掌握微机原理及应用课程的有关知识，提高应用微机解决问题的能力，加深对微机应用的理解。
通过查阅资料，结合所学知识进行软、硬件的设计，使学生初步掌握应用微机解决问题的步骤及方法。
为以后学生结合专业从事微机应用设计奠定基础。
二、设计的原始资料及依据
查阅可编程并行芯片8255、中断控制等其他相关资料。
用简单的输入输出端口等硬件，结合LED显示计时秒数。
三、设计的主要内容及要求
内容：
利用微机原理实验箱，采用一组发光二极管来模拟报警灯。
要求:
1.采用8253对307200HZ信号进行分频作为秒脉冲。
2.采用8259中断管理器对输入的秒脉冲信号进行管理，及时更新8255的控制1个数码管，让其从9减到0，然后通过扬声器发出警报
*3.可通过8个开关任意设置初值。
四、对设计说明书撰写内容、格式、字数的要求
1.课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。
2.学生应撰写的内容为：
目录、正文、参考文献等。
课程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。
应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。
3.说明书（论文）手写或打印均可。
手写要用学校统一的课程设计用纸，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印时按《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》的要求进行打印。
4.课程设计说明书（论文）装订顺序为：
封面、任务书、成绩评定表、目录、正文、参考文献。
五、设计完成后应提交成果的种类、数量、质量等方面的要求；
交课程设计说明书一份。
在说明书中要有设计原理、硬件电路接线图、设计的程序及必要注释等。
六、时间进度安排；
顺序
阶段日期
计划完成内容
备注
1
1.5天
讨论设计题目、查阅资料及完成对硬件电路的基本设计
2
2.5天
程序设计、上机调试程序
3
0.5天
书写报告
4
0.5天
答辩、成绩评定
七、主要参考资料（文献）。
[1]王惠中.微机原理及应用.武汉：
武汉大学出版社，2011
[2]邹逢兴.微型计算机原理与接口技术实验指导.北京：
清华大学出版社，2009
[3]赵全利，吕建平，邹雪艳.微型计算机原理及接口技术.北京：
机械工业出版社，2009
[4]何宏.微型计算机原理与接口技术.陕西：
西安电子科技大学出版社，2009
沈阳工程学院
微机原理及其应用课程设计成绩评定表
系（部）：
电气工程系班级：
发电本091学生姓名：
冀恩举
指导教师评审意见
评价
内容
具体要求
权重
评分
加权分
调研
论证
能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。
0.1
5
4
3
2
工作能力
态度
工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作，
0.2
5
4
3
2
工作量
按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。
0.2
5
4
3
2
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
0.5
5
4
3
2
指导教师评审成绩
（加权分合计乘以12）
分
加权分合计
指导教师签名：
年月日
评阅教师评审意见
评价
内容
具体要求
权重
评分
加权分
内容
思路清晰,语言表达准确，概念清楚，论点正确；分析归纳合理；结论严谨；设计有应用价值。
0.5
5
4
3
2
答辩
回答问题有理论根据，基本概念清楚。
主要问题回答准确，深入。
0.4
5
4
3
2
时间
符合要求
0.1
5
4
3
2
评阅教师评审成绩
（加权分合计乘以8）
分
加权分合计
评阅教师签名：
年月日
课程设计总评成绩
分
摘要
本次设计的程序为9秒倒计时设计，是通过并行接口芯片8255、定时/计数器8254芯片与8086计算机的硬件连接，以及延时方法，来实现倒计时秒表的功能。
选用8255A与LED数码管相连，构成显示电路。
其中B端口与LED的位线相连，用于控制数字的输入，A端口与LED显示器的段控制口相连，并且通过循环右移来完成动态显示的效果。
其中片选接到系统总线的IOY0口。
利用8254定时器控制一秒的时间进行倒计时，8254采用方式3输出方波，用两个计数器进行分频，将有系统提供的1MHZ进行两次分频得到1HZ的频率，即1s。
通过寻找上升沿得到1s钟的时间，完成每过1s减一次数的效果。
再将8254输出的方波接到8255的PC0接口，即8255采用81H工作方式字，A、B端口输出，C端口输入。
再利用8259产生中断，每次按一次开关就进入循环延时程序，再按一次开关中断结束，跳出循环程序。
即通过开关控制倒计时的暂停和继续。
关键词：
循环、延时、中断、分频
2.2.38259芯片主要功能…………………………………………………………………………….7
第三章硬件设计11
3.1设计思路11
3.2电路原理图12
第四章软件设计13
4.1显示电路流程图13
4.2秒控制电路流程图14
4.3汇编指令介绍15
4.4源程序清单及注释22
结论27
致谢28
参考文献29
第一章概述
1.1CPU发展史
CPU（CentralProcessingUnit）被称呼为微处理器。
微处理器是微型计算机的核心部件，它的性能在很大程度上决定了微型计算机的性能。
目前，以PentiumPro（P6）为代表的微处理器已经进入第六代。
下面介绍一下CPU的发展史：
第一代（1971-1973年）：
4位或低档8位微处理器。
第一代微处理器的芯片采用PMOS（Metal-OxideSemicondutor,金属氧化物半导体）工艺。
第二代（1974-1978年）：
中高档8位微处理器。
第二代微处理器的芯片采用NMOS工艺。
第三代（1978-1983年）：
16位微处理器。
第三代微处理器采用HMOS高密度集成工艺技术。
第四代（1983-1993年）：
32位高档微处理器。
第四代微处理器采用先进的高速CMOS（HCMOS）工艺。
第五代（1993年后）：
准64位高档微处理器。
第五代微处理器采用亚微米的CMOS工艺制造。
第六代（1995年后）：
64位微处理器。
第六代微处理器性能优异，适应当前对多媒体、网络、通信等多方面的要求。
随着科学技术的发展，会不断地对微处理器提出新的要求，新型、新概念的微处理器定会层出不穷。
1.2设计题目
用七段LED数码管显示9秒倒计时
1.3设计目的
通过本学期对微机原理的学习，掌握的知识还停留在理论的上。
但是这是一门实践性较强的课程，让学生在学完该课程之后，进行一次课程设计，使学生将课堂所学的知识和实践有机结合起来，初步掌握计算机应用系统设计的步骤和接口设计的方法，提高分析和解决实际问题的能力。
通过设计实践,培养学生查阅专业资料，工具书或参考书,了解有关工业标准，掌握现代设计手段和软件工具，并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。
通过设计，不但要培养和提高学生解决工程具体问题,动脑动手的技术工作能力，而且还要逐步建立科学正确的设计和科研思想，培养良好的设计习惯，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。
具体要求如下：
1、中断工作原理，定时计数原理，并行通信原理工作原理。
2、掌握8255芯片，8254芯片功能，结构。
3、掌握8255芯片，8254芯片的编程。
4、能运用所提到的芯片，设计系统并进行程序开发，满足用户需求。
1.4设计要求
1、总体内容：
设计一电子时钟，能在数码管上显示时间并实现倒计时。
2、接口设计：
根据题目和所用的接口电路芯片设计出完整的接口电路,并在实验系统上完成电路的连接和调试通过.
3、程序设计:
要求画出程序框图,设计出全部程序并给出程序设计说明和程序注释。
4、前期完成的实验有：
8259A中断控制器实验，8255并行接口实验，8254定时器实验。
1.5设计内容
用七段LED数码管显示倒计时从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和倒时序电路。
传统的设计方法有两种,一是利用组合逻辑电路和时序电路等中小规模集成电路来设计；一是利用单片机编程技术来设计。
这两种设计都存在硬件复杂,设计周期长,成本高等缺点。
并且本学期通过对《微型计算机原理及应用》的学习，利用掌握的知识进行实践是必要的，以巩固基础知识，培养独立操作能力。
本次课程设计要实现的功能为：
利用8255A与LED数码显示器连接，开始时输入初值9秒，利用8254定时器的分频功能将CPU提供的系统时钟频率1.041667MHz，分频为1HZ，以此来得到1s的准确时间。
然后每隔1秒，秒钟计时减一。
在其中又通过对8259中断程序的应用，来实现通过开关控制暂停计时、继续计时的功能。
第二章设计器材与芯片
2.1设计器材
1、PC微机一台：
用于对程序的编译测试等，同时还需要对实验设备进行控制，提供整个程序的运行平台，并且收集和释放硬件信号，实现程序功能。
2、微机原理实验箱一台：
此设备必须能提8255A、8254芯片和数码管等必要芯片。
并且能通过接受PC机传来的信息，显示出相应的功能。
以支持LED显示管倒计时的实现。
3、导线若干条：
用于电路和芯片之间的连接。
2.2芯片功能介绍
2.2.18255简介
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，用+5V单电源供电，能在以下三种工作方式下工作，下面将具体说明这三种工作方式：
方式0—基本输入/输出方式；
方式1—选通输入/输出方式；
方式2—双向选通输入/输出方式。
1.8255工作方式
工作方式分别为工作方式0，工作方式1和工作方式2。
1、工作方式0，又称为基本工作方式。
在此方式下，可分别将A口的8条线，B口的8条线，C口高4位对应的4条线和C口的低四位对应的四条线定义为输入或输出。
故它们的输入输出共有16种不同的组合。
A组
B组
A口（PA0---PA7）
C口（PC4---PC7）
B口（PB0---PB7）
C口（PC0---PC3）
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