课程设计报告9秒倒计时设计.docx

1、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

2、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

3、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

4、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11.5天讨论设计题目、查阅资料及完成对硬件电路的基本设计22.5天程序设计、上机调试程序30.5天书写报告40.5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，20112 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，20093 赵

5、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，20094 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。0.15432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， 0.25432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。0.25432说明书的质量

6、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。0.55432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。0.55432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。0.45432时间符合要求0.15432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

7、 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

8、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 2.2.3 8259芯片主要功能.7第三章 硬件设计 113.1 设计思路 113.2 电路原理图 12第四章 软件设计 134.1 显示电路流程图 134.2 秒控制电路流程图 144.3 汇编指令介绍 154.4 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1.1 CPU发展史CPU（Central Processing

9、Unit）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Pentium Pro(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-Oxide Semicondutor,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

10、。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

11、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

12、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,

13、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

14、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 .1 8255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）入入入入入入入出入入出入入入出出入出入入