微机原理与接口技术课程方案设计书报告电子钟.docx
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微机原理与接口技术课程方案设计书报告电子钟
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：
马学文
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。
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
G
S
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
扫描键盘
G键S键其他键
Stop值取反
Stop置0FF
调用键盘扫描程序设置当前时分秒值
Stop置为0
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键？
调用设置时间子程序
COUNT加1
COUNT=40?
修改时间，调用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
.486p
DATASEGMENTAT0USE16
ORG1000H
HOURDW?
MINDW?
SECDW?
SLLDB?
COUNTDB?
DATAENDS
CODESEGMENTUSE16
ASSUMECS:
CODE,DS:
DATA
ORG1500H
BEG:
JMPSTART
TABDB3FH,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
KEYCODDB0EEH,0DEH,0BEH,0EDH,0DDH,0BDH,0EBH,0DBH,0BBH,0E7H,0D7H,0B7H;行列编码值
KEYVALDB0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0AH,0BH;所有键的键面值
PORT1EQU340H;数码管段选端口
PORT2EQU360H;数码管位选端口，键盘矩阵的行列端口
START:
MOVEAX,60000000H
MOVCR0,EAX
MOVAX,DATA
MOVDS,AX
MOVHOUR,0203H;小时分钟以及秒的初始化
MOVMIN,0509H
MOVSEC,0502H
LEABX,TAB
MOVSLL,0;开始暂停标志位置0
MOVCOUNT,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
MOVEAX,80808080H;控制字
MOVDX,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）
OUTDX,EAX;初始化8255，A、B、C口均为方式0输出
MOVDX,20BH
MOVAL,0FFH
OUTDX,AL
;8254初始化,用于产生周期为25ms的中断
MOVAL,00110110B;计数器0，先低后高，方式三，二进制
MOVDX,32cH;写往控制口
OUTDX,AL
MOVDX,320H;计数器0写初值：
47KHz*25ms
MOVAX,1175
OUTDX,AL
MOVAL,AH
OUTDX,AL
;8259初始化
CLI：
关中断
MOVDX,300H;ICW1
MOVAL,00010011B
OUTDX,AL
MOVDX,308H;ICW2
MOVAL,08H;IR0中断类型号为08H
OUTDX,AL
MOVAL,00000001B;ICW4
OUTDX,AL
MOVAL,0FEH;IR0开屏蔽
OUTDX,AL
XORAX,AX;装载中断向量
MOVES,AX
MOVDI,08H*4
MOVAX,OFFSETINTSR
MOVES:
[DI],AX
MOVAX,SEGINTSR
MOVES:
[DI+2],AX
STI;开中断
JMP$
INTSRPROC;中断服务程序
CMPMIN,0509H;比较当前时间是否在59分55秒~00分00秒之间
JLNEXT1
CMPSEC,0505H
JLNEXT1
MOVDX,20BH
MOVAL,00H;蜂鸣器低有效，报时
OUTDX,AL
JMPNEXT2
NEXT1:
CMPMIN,0
JNENEXT3
CMPSEC,0
JNENEXT3
MOVDX,20BH
MOVAL,00H;蜂鸣器低有效，报时
OUTDX,AL
JMPNEXT2
NEXT3:
MOVDX,20BH
MOVAL,0FFH
OUTDX,AL
NEXT2:
CMPCOUNT,20;用8255产生0.5ms的蜂鸣
JLENEXT4
MOVDX,20BH
MOVAL,0FFH
OUTDX,AL
NEXT4:
CMPSLL,0
JZLOB
CALLTSTART
LOB:
CALLKEYCHECK;检测有无键按下
CMPAL,0AH;启停键按下，调用启停程序
JNZNEXT5
CALLTSTART
JMPNEXT6
NEXT5:
CMPAL,0BH;设置键按下，调用设置时间程序
JNZNEXT6
CALLSETTIME
NEXT6:
INCCOUNT;当COUNT直为40时，加一秒，之后置0
CMPCOUNT,40;25ms*40=1s
JBNEXT7
CALLADDONE
MOVCOUNT,0
NEXT7:
CALLSHOW;显示时间
MOVAL,20H;发EOI命令，结束中断
MOVDX,300H
OUTDX,AL
IRET
INTSRENDP
TSTARTPROC；控制时间暂停和开始。
CMPSLL,0
JNZR1
DECSLL
R1:
CALLKEYCHECK
CMPAL,0AH
JZR2
CALLSHOW
JMPR1
R2:
INCSLL
RET
TSTARTENDP
ADDONEPROC;加1秒子程序
MOVAX,SEC;当前秒个位为9，加1后变0，十位加1
CMPAL,9
JEN1
INCAL
MOVSEC,AX
JMPN6
N1:
INCAH
MOVAL,0
CMPAH,6;十位加1后为6，则秒变为00，分钟个位加1
JEN2
MOVSEC,AX
JMPN6
N2:
MOVAX,0
MOVSEC,AX
MOVAX,MIN;当前分钟个位为9，加1后变0，十位加1
CMPAL,9
JEN3
INCAL
MOVMIN,AX
JMPN6
N3:
INCAH
MOVAL,0
CMPAH,6;十位加1后为6，则分钟变为00，小时个位加1
JEN4
MOVMIN,AX
JMPN6
N4:
MOVAX,0
MOVMIN,AX
MOVAX,HOUR
INCAL
CMPAX,0204H;小时加1后与24比，相等，则变为0
JEN5
MOVHOUR,AX
JMPN6
N5:
MOVAX,0
MOVHOUR,AX
N6:
RET
ADDONEENDP
SETTIMEPROC;设置时间子程序
LEABX,TAB
MOVHOUR,0
MOVMIN,0
MOVSEC,0
NOP
NOP
L1:
CALLKEYCHECK;调用KEYCHECK，无键按下时，AL中值为0CH
CALLDELAY
CMPAL,0CH
JNZL2
JMPL1
L2:
CMPAL,02H
JGL1;设置小时十位时，将其他各位数码管灭掉及对应的七段译码表0CH
MOVAH,AL
MOVBYTEPTR[HOUR+1],AL
MOVBYTEPTR[HOUR],0CH
MOVMIN,0C0CH
MOVSEC,0C0CH
L3:
CALLSHOW
CALLKEYCHECK;设置小时的个位
CALLDELAY
CMPAL,0CH
JZL3
MOVAH,BYTEPTR[HOUR+1]
L4:
CMPAX,0204H
JGEL1
MOVHOUR,AX
L5:
CALLSHOW
CALLKEYCHECK;设置分钟的十位
CALLDELAY
CMPAL,0CH
JZL5
L6:
CMPAL,06H
JGEL1
MOVAH,AL
MOVBYTEPTR[MIN+1],AL
L7:
CALLSHOW
CALLKEYCHECK;设置分钟的个位
CALLDELAY
CMPAL,0CH
JZL7
MOVAH,BYTEPTR[MIN+1]
L8:
CMPAX,0509H
JGL1
MOVMIN,AX
L9:
CALLSHOW
CALLKEYCHECK;设置秒的十位
CALLDELAY
CMPAL,0CH
JZL9
L10:
CMPAL,06H
JGEL1
MOVAH,AL
MOVBYTEPTR[SEC+1],AL
L11:
CALLSHOW
CALLKEYCHECK;设置秒的个位
CALLDELAY
CMPAL,0CH
JZL11
MOVAH,BYTEPTR[SEC+1]
L12:
CMPAX,0509H
JGL1
MOVSEC,AX
L13:
CALLSHOW
CALLKEYCHECK;再次按键，启动计时
CALLDELAY
CMPAL,0CH
JZL13
RET
SETTIMEENDP
KEYCHECKPROC;判断有无键按下子程序
PUSHBX
CALLCLEAR
MOVDX,PORT2
INAL,DX
ANDAL,0FH
CMPAL,0FH
JZEXIT;有按键按下,延时消抖
NOP
NOP
;再次确认是否有键按下
INAL,DX
ANDAL,0FH
CMPAL,0FH
JZEXIT
;开始对每一列进行逐行扫描
MOVCX,3
MOVBL,0FEH
NEXT:
MOVAL,BL
MOVDX,PORT2
OUTDX,AL
NOP
NOP
INAL,DX
ANDAL,0FH
CMPAL,0FH
JNZKEY
ROLBL,1
LOOPNEXT
JMPEXIT
KEY:
SHLBL,4
ORAL,BL;形成一个字节的键码信息存入AL,高4位为列信息低4位为行信息
LEASI,KEYCOD
LEADI,KEYVAL
MOVCX,12
NEXT11:
CMPAL,[SI]
JZFIND
INCSI
INCDI
LOOPNEXT11
JMPEXIT
FIND:
MOVAL,[DI];AL中内容为所按键的键面值
PUSHAX
NOP
NOP
WAIT1:
INAL,DX;判断按键是否已释放，若无则等待
ANDAL,0FH
CMPAL,0FH
JNZWAIT1
POPAX
JMPEXIT2
EXIT:
MOVAL,0CH
EXIT2:
NOP
POPBX
RET
KEYCHECKENDP
SHOWPROC;显示时间
MOVAX,HOUR
XLAT
MOVDX,PORT1;段选输出数据
OUTDX,AL
MOVDX,PORT2;位选输出小时的个位
MOVAL,0C2H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLCLEAR
MOVAL,AH
XLAT
MOVDX,PORT1;段选输出数据
OUTDX,AL
MOVDX,PORT2;位选输出小时的十位
MOVAL,0C1H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLCLEAR
MOVAX,MIN
XLAT
MOVDX,PORT1;段选输出数据
OUTDX,AL
MOVDX,PORT2;位选输出分钟的个位
MOVAL,0C8H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLCLEAR
MOVAL,AH
XLAT
MOVDX,PORT1;段选输出数据
OUTDX,AL
MOVDX,PORT2;位选输出分钟的十位
MOVAL,0C4H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLCLEAR
MOVAX,SEC
XLAT
MOVDX,PORT1;段选输出数据
OUTDX,AL
MOVDX,PORT2;位选输出秒的个位
MOVAL,0E0h
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLCLEAR
MOVAL,AH
XLAT
MOVDX,PORT1;段选输出数据
OUTDX,AL
MOVDX,PORT2;位选输出秒的十位
MOVAL,0D0H
OUTDX,AL
CALLDELAY
CALLCLEAR
RET
SHOWENDP
DELAYPROC;延时子程序
PUSHCX
MOVCX,1000
LOOP$
POPCX
RET
DELAYENDP
CLEARPROC;使七段译码管全灭子程序
MOVAL,00H
MOVDX,PORT1
OUTDX,AL
MOVDX,PORT2
OUTDX,AL
NOP
NOP
RET
CLEARENDP
CODEENDS
ENDBEG
五、总结
一周的课程设计到了尾声，在这几天中，通过电子钟实验，知道了很多自己的不足，例如，知识不会运用，经常翻书，以及查看相似的例子往实验上套，不过总算完成了实验，实验中遇到很多问题，例如，我的代码可以在一台实验箱上运行，结果良好，不过第二天换了台机子就不行了，数码管不能显示，有的时候蜂鸣器一直响，诸如此类。
实验结尾，老师检查时，问了我一个问题：
如果p-0和p-2得连线对调，会怎么样，我的答案是第一列和第三列的值对调。
最后我的课程设计顺利完成。
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