微机原理课程设计报告.docx

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微机原理课程设计报告

江苏大学京江学院

JIANGSUUNIVERSITY

微机原理课程设计

电子钟

学院名称：

京江学院

专业班级：

J计算机1401

学号：

**********

*******

********

2017年1月

一、实验目的

•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；

•掌握实时处理程序的编制和调试方法；

•掌握8253、8259、8255的使用

•掌握小键盘、LED八段式发光二极管和蜂鸣器的使用

二、实验内容

•利用8253的定时功能，产生0.5S的定时中断；

•在F5区的数码管上显示时间格式为“时：

分：

秒”（24小时）

•允许通过键盘的按键设置时钟的初值；

•允许通过键盘的按键控制时钟的启停；

•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。

三、使用的芯片及占用端口地址

•8253芯片：

主要用于产生定时中断，定时时间为0.5S

•端口地址：

0260H~0263H

•8255芯片：

主要用于控制键盘输入和LED数码管输出

•端口地址：

0270H~0273H

•8259芯片：

主要用于产生中断管理

•端口地址：

0250H~0251H

四、硬件连接方案

•键盘的控制——由8255的B口控制；

•LED显示模块——由8255的B口和A口控制；

•时间的精确定时——用8254定时器0产生50ms的中断信号；

•整点报时控制——用8255的某一位信号控制8254的GATE1。

GATE=1时，OUT1信号控制蜂鸣器鸣叫；GATE=0，蜂鸣器停止蜂鸣。

五、设计的系统连接总逻辑图

键盘与LED（F5）

A：

按键的列线

B：

数码管段码

C：

数码管选择脚

D：

按键的行线

蜂鸣器（F8）

Ctrl：

控制接口，0－蜂鸣

8253（C4）

CS：

片选信号，低电平有效；

A0、A1：

地址信号；

8255（D3）

8259（B3）

六、程序模块划分及各模块程序流程图

•主程序模块：

对8254、8259A等芯片进行初始化，设置中断向量，扫描键盘，根据按键值作相应的处理。

流程图参见图

。

•注意：

设置初始时间时要考虑边界，时间的最大值为23：

59：

59，不能超出此范围。

•8254中断服务程序：

刷新一遍数码管，计时时间到一秒，修改当前时间，整点报时。

流程图参见图

七、实验中遇到的问题，解决办法及实验心得体会

这次课程设计有一定的难度，期间遇到了种种困难，卡住了很久，比如在做显示的时候，先要全熄数码管，然后扫描按键，还要很好地控制延时去抖动，这是件挺繁琐的事，另外，按键之后需要给按键一个扫描码，接着转化成字形码，能够识别并在数码管上显示，也花了很多时间，再比如在设置时间的时候，对于延时时间的拿捏也很难，需要在buf缓冲区存放值，修改时，让修改位熄灭，其余位为0，若超出规定位数，则不修改，显示原值。

老师在我完成规定任务后也设下了一个小挑战，将8255的一根接线调换了位置，要求仍正确显示，最后我想出的解决的方法是段位码改共阳极，键盘扫描里修改相应端口，开头输入部分修改8255初始化控制字即可。

这次课程设计对于这门课的认知的提升很有帮助，本来只是理解了理论，对于亲自动手实现还是感到茫然，甚至不相信自己能完成，但是在一步一步实现各个功能模块后，发现点连成了线，线动成面，知识点是能够串联起来的，只要自己愿意动手，愿意思考，没有什么是做不成的，当然期间必然会遇到各种各样的问题，只要肯向老师或同学请教，他们也一定会给你的思维一些启发。

这次的课程设计虽然只是做了一个看似简单的电子钟，但是它几乎涵盖了我们这学期所学的大部分内容，完成这项课程设计必然要深入理解课本上的知识，这就起到了查漏补缺，融会贯通的作用，我想这对日后学习其他硬件方面的知识都是很有益的，也很大程度上激发了我对硬件方面课程的更大热情。

八、源程序清单

.MODELTINY

C0_8253EQU260H;计数器0的端口地址

C1_8253EQU261H;计数器1的端口地址

C2_8253EQU262H;计数器2的端口地址

CTRL_8253EQU263H;控制端口的端口地址

PA_8255EQU270H;端口A的地址

PB_8255EQU271H;端口B的地址

PC_8255EQU272H;端口C的地址

CTRL_8255EQU273H;控制端口的端口地址

EVEN_8259EQU250H

ODD_8259EQU251H

.STACK100

.DATA

BUFFERDB0,0,0,0,0,0;数码上显示的内容

KEYDB0

FLAGDB1

BUFDB0,?

SEG_TABDB03FH,06H,05BH,04FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH;0~9的段码表

SEG_TAB2DB0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH

.CODE

START:

MOVAX,@DATA

MOVDS,AX

MOVES,AX

NOP

MOVAL,30H;00110000B,计数器0，方式0，二进制计数

MOVDX,CTRL_8253

OUTDX,AL

MOVDX,C0_8253

MOVAL,0DH;Fout=1/25ms=40Hz,Fclk=31250Hz,N=Fclk/Fout=31250Hz/40Hz=781,N=781

OUTDX,AL

MOVAL,03H

OUTDX,AL

MOVDX,CTRL_8253

MOVAL,76H;01110110B,计数器1，方式3，二进制计数

OUTDX,AL

MOVDX,C1_8253

MOVAL,12H;31250Hz

OUTDX,AL

MOVAL,7AH

OUTDX,AL

CALLSET_VECTOR;设置中断向量

CALLINIT_8259

MOVAL,11111110B;开放IR0请求的屏蔽位

MOVDX,ODD_8259

OUTDX,AL

L1:

STI

MOVDX,CTRL_8255;8255初始化

MOVAL,80H;10000000B,端口A方式0输出，端口B方式0输出，C输出

OUTDX,AL

LEASI,BUFFER

MOVCX,8

LP:

CALLDIR

LOOPLP

MOVDX,CTRL_8255;8255初始化

MOVAL,82H;10000010B,端口A方式0输出，端口B方式0输入，C输出

OUTDX,AL

L2:

CALLKEYSCAN

JMPL1

JMP$

DIRPROCNEAR

PUSHAX

PUSHBX

PUSHDX

MOVAL,BUFFER[0]

CMPFLAG,0

JNZQ0

CMPKEY,0

JNZQ0

LEABX,SEG_TAB2

JMPW0

Q0:

LEABX,SEG_TAB;BX置为段码表首址

W0:

XLAT;转换成七段码

MOVDX,PA_8255;段码端口

OUTDX,AL

MOVDX,PB_8255;位码端口

MOVAL,7FH;小时的十位

OUTDX,AL

CALLDELAY;延时

MOVAL,BUFFER[1]

CMPFLAG,0

JNZQ1

CMPKEY,1

JNZQ1

LEABX,SEG_TAB2

JMPW1

Q1:

LEABX,SEG_TAB

W1:

XLAT;转换成七段码

MOVDX,PA_8255;段码端口

OUTDX,AL

MOVDX,PB_8255;位码端口

MOVAL,0BFH;小时的个位

OUTDX,AL

CALLDELAY;延时

MOVAL,BUFFER[2]

CMPFLAG,0

JNZQ2

CMPKEY,2

JNZQ2

LEABX,SEG_TAB2

JMPW2

Q2:

LEABX,SEG_TAB

W2:

XLAT;转换成七段码

MOVDX,PA_8255

OUTDX,AL

MOVDX,PB_8255;位码端口

MOVAL,0EFH;分钟的十位

OUTDX,AL

CALLDELAY;延时

MOVAL,BUFFER[3]

CMPFLAG,0

JNZQ3

CMPKEY,3

JNZQ3

LEABX,SEG_TAB2

JMPW3

Q3:

LEABX,SEG_TAB

W3:

XLAT;转换成七段码

MOVDX,PA_8255;段码端口

OUTDX,AL

MOVDX,PB_8255;位码端口

MOVAL,0F7H;分钟的个位

OUTDX,AL

CALLDELAY;延时

MOVAL,BUFFER[4]

CMPFLAG,0

JNZQ4

CMPKEY,4

JNZQ4

LEABX,SEG_TAB2

JMPW4

Q4:

LEABX,SEG_TAB

W4:

XLAT;转换成七段码

MOVDX,PA_8255;段码端口

OUTDX,AL

MOVDX,PB_8255;位码端口

MOVAL,0FDH;秒的十位

OUTDX,AL

CALLDELAY;延时

MOVAL,BUFFER[5]

CMPFLAG,0

JNZQ5

CMPKEY,5

JNZQ5

LEABX,SEG_TAB2

JMPW5

Q5:

LEABX,SEG_TAB

W5:

XLAT;转换成七段码

MOVDX,PA_8255;段码端口

OUTDX,AL

MOVDX,PB_8255;位码端口

MOVAL,0FEH;秒的个位

OUTDX,AL

CALLDELAY;延时

POPDX

POPBX

POPAX

RET

DIRENDP

KEYSCANPROCNEAR

PUSHAX

PUSHCX

PUSHBX

PUSHDX

MOVBL,KEY

MOVDX,PC_8255

MOVAL,11111110B

OUTDX,AL

MOVAH,AL

MOVAL,00H

MOVDX,PB_8255

INAL,DX

CMPAL,0FFH

JZL4

JMPL3

L4:

MOVDX,PC_8255

MOVAL,11111101B

OUTDX,AL

MOVAH,AL

MOVAL,00H

MOVDX,PB_8255

INAL,DX

L3:

CMPFLAG,0

JNZD4

CMPBX,4

JZD1

CMPBX,2

JZD1

CMPBX,0

JZD0

CMPAX,0FDFDH;按键9

JZBUFF9

CMPAX,0FDFEH;按键8

JZBUFF8

CMPAX,0FE7FH;按键7

JZBUFF7

CMPAX,0FEBFH;按键6

JZBUFF6

D1:

CMPAX,0FEDFH;按键5

JZBUFF5

CMPAX,0FEEFH;按键4

JZBUFF4

CMPAX,0FEF7H;按键3

JZBUFF3

D0:

CMPAX,0FEFBH;按键2

JZBUFF2

CMPAX,0FEFDH;按键1

JZBUFF1

CMPAX,0FEFEH;按键0

JZBUFF0

CMPAX,0FD7FH;按键F

JZBUFFF

D4:

CMPAX,0FDFBH;按键A

JZBUFFA

CMPAX,0FDF7H;按键B

JZBUFFB

JMPOUTPUT

BUFF9:

MOVBUFFER[BX],9

JMPOUTPUT

BUFF8:

MOVBUFFER[BX],8

JMPOUTPUT

BUFF7:

MOVBUFFER[BX],7

JMPOUTPUT

BUFF6:

MOVBUFFER[BX],6

JMPOUTPUT

BUFF5:

MOVBUFFER[BX],5

JMPOUTPUT

BUFF4:

MOVBUFFER[BX],4

JMPOUTPUT

BUFF3:

MOVBUFFER[BX],3

JMPOUTPUT

BUFF2:

MOVBUFFER[BX],2

JMPOUTPUT

BUFF1:

MOVBUFFER[BX],1

JMPOUTPUT

BUFF0:

MOVBUFFER[BX],0

JMPOUTPUT

BUFFA:

MOVFLAG,1

JMPOUTPUT

BUFFB:

MOVFLAG,0

JMPOUTPUT

BUFFF:

CMPBUF[0],1

JNZA7

MOVDL,BUF[1]

MOVBL,KEY

MOVBUFFER[BX],DL

MOVBUF[0],0

A7:

CALLDELAY1

CMPBL,0

JZL5

A8:

MOVBL,KEY

CMPBX,5

JNZL5

MOVBX,0

JMPL6

L5:

INCBL

L6:

MOVKEY,BL

OUTPUT:

POPDX

POPCX

POPBX

POPAX

RET

KEYSCANENDP

SET_VECTORPROCNEAR

PUSHAX

PUSHBX

MOVAX,0

MOVES,AX;中断向量表段基址为0000H

MOVBX,40H*4;BX中预置中断向量地止，中断类型号为40H

MOVAX,OFFSETINTRPROC;向量表中低地址存放偏移地址，

MOVES:

[BX],AX

MOVAX,SEGINTRPROC

MOVES:

[BX+2],AX;向量表中高地址存放段基地址

POPBX

POPAX

RET

SET_VECTORENDP

INIT_8259PROCNEAR

PUSHAX

PUSHDX

MOVAL,13H;ICW1:

边沿触发，单片系统，需要ICW4

MOVDX,EVEN_8259

OUTDX,AL

MOVAL,40H;ICW2:

类型号从40H开始

MOVDX,ODD_8259

OUTDX,AL

MOVAL,01H;ICW4:

完全嵌套方式，非缓冲，非自动结束

MOVDX,ODD_8259

OUTDX,AL

POPDX

POPAX

RET

INIT_8259ENDP

INTRPROCPROCFAR

PUSHAX

PUSHBX;保护现场

PUSHDS

PUSHDX

STI

MOVAL,FLAG

CMPAL,1

JNZD5

CALLCHANGE

D5:

MOVAL,30H

MOVDX,CTRL_8253

OUTDX,AL

MOVDX,C0_8253

MOVAL,12H;31250Hz

OUTDX,AL

MOVAL,7AH

OUTDX,AL

CLI

MOVAL,20H

MOVDX,EVEN_8259;发送EOI命令

OUTDX,AL

POPDX

POPDS

POPBX;恢复现场

POPAX

IRET;中断返回

INTRPROCENDP

CHANGEPROCNEAR

PUSHAX

PUSHDX

MOVBL,BUFFER[5]

CMPBL,9

JLL7

MOVBL,0

MOVBUFFER[5],BL

MOVBL,BUFFER[4]

CMPBL,5

JLL9

MOVBL,0

MOVBUFFER[4],BL

MOVBL,BUFFER[3]

CMPBL,9

JLL10

MOVBL,0

MOVBUFFER[3],BL

MOVBL,BUFFER[2]

CMPBL,5

JLL11

MOVBL,0

MOVBUFFER[2],BL

MOVBL,BUFFER[1]

CMPBL,9

JLL12

MOVBL,0

MOVBUFFER[1],BL

MOVBL,BUFFER[0]

CMPBL,2

JLL13

MOVBL,0

MOVBUFFER[0],BL

JMPL8

L7:

INCBL

MOVBUFFER[5],BL

JMPL8

L13:

INCBL

MOVBUFFER[0],BL

JMPL8

L12:

INCBL

MOVBUFFER[1],BL

JMPL8

L11:

INCBL

MOVBUFFER[2],BL

JMPL8

L10:

INCBL

MOVBUFFER[3],BL

JMPL8

L9:

INCBL

MOVBUFFER[4],BL

JMPL8

L8:

POPDX

POPAX

RET

CHANGEENDP

DELAYPROCNEAR

PUSHCX

MOVCX,500

LOOP$

POPCX

RET

DELAYENDP

DELAY1PROCNEAR

PUSHCX

MOVCX,25000

LOOP$

POPCX

RET

DELAY1ENDP

DELAY2PROCNEAR

PUSHCX

MOVCX,50

LOOP$

POPCX

RET

DELAY2ENDP

ENDSTART