電子鐘課程設計6

1、<p><b>　　電子鐘課程設計</b></p><p><b>　　一．實驗目的</b></p><p>　　1... 學習8051定時器時間計時處理、按鍵掃描及LED數(shù)碼管顯示的設計方法。</p><p>　　2.. 設計任務及要求 利用實驗平臺上4個LED數(shù)碼管， 設計帶有記憶功能的數(shù)字時鐘</p&

2、gt;<p>　　3.掌握組合邏輯電路、時序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設計、安裝、測試方法；</p><p>　　4.進一步鞏固所學的理論知識，提高運用所學知識分析和解決實際問題的能力；</p><p>　　5.提高電路布局﹑布線及檢查和排除故障的能力；</p><p>　　6.培養(yǎng)書寫綜合實驗報告的能力。</p><p>&

3、lt;b>　　二、實驗設備</b></p><p>　　STAR ES598PCI試驗儀一套、PC機一臺。</p><p><b>　　三、實驗內(nèi)容</b></p><p>　　1、使用8253定時功能，產(chǎn)生0.5S的定時中斷給8259</p><p>　　2、在G5區(qū)的數(shù)碼管上顯示時間</p&g

4、t;<p>　　3、允許設置時鐘初值</p><p>　　4.使電子鐘帶有記憶功能.</p><p><b>　　設計所涉及的芯片</b></p><p>　　1、8253定時器：</p><p>　　用于產(chǎn)生秒脈沖，其輸出信號可作為中斷請示信號送IRQ2。</p><p>　　2、

5、8279接口芯片：</p><p>　　實現(xiàn)鍵盤輸入和顯示輸出。</p><p>　　3、8259中斷控制器：</p><p><b>　　用于產(chǎn)生中斷。</b></p><p>　　4、LED：六個LED用于顯示時：分：秒值。</p><p>　　5、小鍵盤：用于控制設置。</p>

6、<p><b>　　四、實驗要求 </b></p><p>　　1. 在4位數(shù)碼管上顯示當前時間。顯示格式“秒，分，時” </p><p>　　2. 由LED閃動做秒顯示。</p><p>　　3.實現(xiàn)秒表功能（百分之一秒顯示）</p><p>　　4.電子鐘有記憶功能，電子鐘啟動之后，按F鍵，在顯示秒的地方

7、記錄數(shù)據(jù)，然后電子鐘重新開始啟動，再次按F鍵，電子鐘再次記錄數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　五、設計原理</b></p><p>　　利用定時器8253和8259以及鍵盤和數(shù)碼顯示電路，設計一個電子時鐘，由8253中斷定時，小鍵盤控制電子時鐘的啟停及初始值的預置。</p><p>　　電子時鐘的顯示格式AA：SS：DD由左到右分別為時、分、

8、秒，最大記時59：59：59超過這個時間時分秒位都清零從00：00：00重新開始。</p><p>　　設計一個定時顯示裝置，用六個數(shù)碼管顯示時間，用小鍵盤控制計時，設置和顯示時間。系統(tǒng)一運行就從00點00分00秒開始計時，并在數(shù)碼管上顯示秒、分、時當前值，而且，可以用鍵盤設置當前時間。</p><p>　　基本工作原理：每百分之一秒對百分之一秒寄存器的內(nèi)容加一，并依次對秒、分、小時寄存器

9、的內(nèi)容加一；六個數(shù)碼管動態(tài)顯示時、分、秒的當前值。</p><p>　　C鍵：置初值，顯示00：00：00</p><p>　　G鍵：顯示動態(tài)變化（啟動表）；</p><p>　　D鍵：顯示靜態(tài)不變（表停止）；</p><p>　　E鍵：終止程序，返回DOS；</p><p>　　P鍵：設置秒：分：時的值</p&

10、gt;<p>　　A0, A1—片內(nèi)寄存器地址輸入信號;</p><p>　　CLK一一-it數(shù)輸入，用于輸入定時基準脈沖或計數(shù)脈沖</p><p>　　OUT輸出信號，以相應的電平指示計數(shù)的完成，或輸出脈沖波形</p><p>　　GATE-迭通輸入(門控輸入)，用于啟動或禁止計數(shù)器的操作，以使計數(shù)器和計測對象同步。</p><p

11、><b>　　六、系統(tǒng)總體設計</b></p><p>　　本系統(tǒng)設計的電子鐘以8088微處理器作為CPU，用8253做定時計數(shù)器產(chǎn)生時鐘頻率，8279做可編程并行接口顯示時鐘和鍵盤電路，8259做中斷控制器產(chǎn)生中斷。在此系統(tǒng)中，8253的功能是定時，接入8253的CLK信號為周期性時鐘信號。8253采用計數(shù)器0，工作于方式2，使8253的OUT0端輸出周期性的負脈沖信號。即每隔20m

12、s，8253的OUT0端就會輸出一個負脈沖的信號，此信號接8259的IR2，當中斷到50次數(shù)后，CPU即處理，使液晶顯示器上的時間發(fā)生變化。程序由以下模塊組成：系統(tǒng)共有5個功能模塊，分別為，主控模塊，顯示模塊，定時模塊，中斷模塊，小鍵盤模塊。</p><p><b>　　系統(tǒng)總體框圖如下：</b></p><p><b>　　1.CPU模塊</b>

13、;</p><p>　　8088最小工作模式，作為整個電子表的核心控制部分。</p><p>　　在8088最小模式中，硬件連接上有如下特點：</p><p>　　MN/MX 端接+5V，決定了8088工作在最小模式。 </p><p>　　有1片8284A，作為時鐘發(fā)生器。</p><p>　　有3片8282，用來作

14、為地址鎖存器。8282是典型的鎖存器芯片，因為它是8位的，所以需要3片8282作為鎖存器。</p><p>　　當系統(tǒng)中所連的存儲器和外設系統(tǒng)較多時，需要增加數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動能力，這時，要用兩片8286作為總線收發(fā)器。</p><p>　　8088構(gòu)成的CPU</p><p><b>　　2.定時模塊</b></p><p&g

15、t;　　定時模塊是為8259提供中斷請求信號的。由一片8253實現(xiàn)，選用定時器0#，工作在方式3，由于時鐘應該1秒走動一次，所以輸出值應為1S，其輸出信號可作為8259的中斷請求信號。</p><p><b>　　定時模塊原理圖</b></p><p><b>　　3.中斷處理模塊</b></p><p>　　中斷模塊實現(xiàn)

16、動態(tài)顯示的，硬件為一片8259，由于中斷請求信號為每秒一次，中斷程序該為時間按秒增加，并顯示，只要開中斷，便可實現(xiàn)每秒顯示時間增加一秒，從而達到動態(tài)顯示的效果。</p><p>　　4.顯示模塊和小鍵盤模塊</p><p><b>　　5.實物硬件連接圖</b></p><p><b>　　七、實驗步驟</b></p

17、><p><b>　　1、主機連線說明：</b></p><p>　　2、運行程序，按G5區(qū)的F鍵，設置時鐘初值；</p><p>　　3、觀察G5區(qū)數(shù)碼管上顯示的時間是否正確。</p><p>　　中斷信號送CPU處理。</p><p><b>　　八、演示程序</b><

18、/p><p>　　.MODELTINY</p><p>　　EXTRN Display8:NEAR, GetKeyA:NEAR, GetKeyB:NEAR</p><p>　　IO8259_0EQU0F000H</p><p>　　IO8259_1EQU0F001H</p><p>　　

19、Con_8253EQU0E003H</p><p>　　T0_8253 EQU0E000H</p><p>　　.STACK200</p><p><b>　　.DATA</b></p><p>　　halfsec DB0;0.5秒計數(shù)</p><

20、p>　　SecDB0;秒</p><p>　　MinDB0;分</p><p>　　hourDB0;時</p><p>　　buffer DB8 DUP(0);顯示緩沖區(qū)，8個字節(jié)</p><p>　　buffer1 DB8 DUP(0);顯示緩沖區(qū)，8個字節(jié)</p>

21、<p>　　bNeedDisplay DB0;需要刷新顯示</p><p>　　number DB0;設置哪一位時間</p><p>　　bFlash DB0;設置時是否需要刷新</p><p><b>　　.CODE</b></p><p>　　START: MOVAX,@DA

22、TA</p><p>　　MOVDS,AX</p><p>　　MOVES,AX</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　movsec,0;時分秒賦初值00:00:00</p><p>　　movmin,00</p><p>

23、　　movhour,00</p><p>　　MOVbNeedDisplay,1;顯示初始值</p><p>　　CALLInit8253</p><p>　　CALLInit8259</p><p>　　CALLWriIntver</p><p><b>　　STI</b>

24、;</p><p>　　MAIN: CALLGetKeyA;按鍵掃描</p><p>　　JNBMain1</p><p>　　CMPAL,0FH;設置時間</p><p>　　JNZMain1</p><p>　　CALLSetTime</p><p>　　

25、Main1: CMPbNeedDisplay,0</p><p><b>　　JZMAIN</b></p><p>　　CALLDisplay_LED;顯示時分秒</p><p>　　MOVbNeedDisplay,0;1s定時到刷新轉(zhuǎn)速</p><p>　　Main2: J

26、MPMAIN ;循環(huán)進行實驗內(nèi)容介紹與測速功能測試</p><p>　　SetTime PROCNEAR</p><p>　　LEASI,buffer1</p><p>　　CALLTimeToBuffer</p><p>　　MOVNumber,0</p><p>　　

27、Key:CMPbFlash,0</p><p><b>　　JZKey2</b></p><p>　　LEASI,buffer1</p><p>　　LEADI,buffer</p><p><b>　　MOVCX,8</b></p><p>　　RE

28、PMOVSB</p><p>　　CMPhalfsec,0</p><p>　　JNZFLASH</p><p>　　MOVBL,number</p><p><b>　　NOTBL</b></p><p>　　ANDBX,07H</p><p>　

29、　LEASI,buffer</p><p>　　MOVBYTE PTR [SI+BX],10H;當前設置位置產(chǎn)生閃爍效果</p><p>　　FLASH: LEASI,buffer</p><p>　　CALLDisplay8</p><p>　　MOVbFlash,0</p><p>

30、;　　Key2: CALLGetKeyA</p><p><b>　　JNBKey</b></p><p>　　CMPAL,0EH;放棄設置</p><p><b>　　JNZKey1</b></p><p>　　JMPMain1</p><p

31、>　　Key1: CMPAL,0FH</p><p>　　JZSetTime8</p><p>　　SetTime1:CMPAL,10</p><p>　　JNBKey;無效按鍵</p><p>　　CMPnumber,0</p><p>　　JNZSetTime2&l

32、t;/p><p>　　CMPAL,3;調(diào)整時的十位數(shù)</p><p><b>　　JNBKey</b></p><p>　　MOVbuffer1 + 7,AL</p><p>　　JMPSetTime7</p><p>　　SetTime2:CMPnumber,1</p&

33、gt;<p>　　JNZSetTime3</p><p>　　CMPbuffer1 + 7,1;調(diào)整時的個位數(shù)</p><p>　　JZSetTime2_1</p><p><b>　　CMPAL,4</b></p><p><b>　　JNBKey</b><

34、/p><p>　　SetTime2_1:MOVbuffer1 + 6,AL</p><p>　　INCnumber</p><p>　　JMPSetTime7</p><p>　　SetTime3:CMPnumber,3</p><p>　　JNZSetTime4</p><p&

35、gt;　　CMPAL,6;調(diào)整分的十位數(shù)</p><p><b>　　JNBKey</b></p><p>　　MOVbuffer1 + 4,AL</p><p>　　JMPSetTime7</p><p>　　SetTime4:CMPnumber,4</p><p>　

36、　JNZSetTime5</p><p>　　MOVbuffer1 + 3,AL;調(diào)整分的個位數(shù)</p><p>　　INCnumber</p><p>　　JMPSetTime7</p><p>　　SetTime5:CMPnumber,6</p><p>　　JNZSetTime6<

37、/p><p>　　CMPAL,6;調(diào)整秒的十位數(shù)</p><p>　　JBSetTime5_1</p><p><b>　　JMPKey</b></p><p>　　SetTime5_1:MOVbuffer1 + 1,AL</p><p>　　JMPSetTime7</p

38、><p>　　SetTime6:MOVbuffer1,AL;調(diào)整秒的個位數(shù)</p><p>　　SetTime7:INCnumber</p><p>　　CMPnumber,8</p><p>　　JNBSetTime8</p><p>　　MOVbFlash,1;需要刷新</p>&

39、lt;p><b>　　JMPKey</b></p><p>　　SetTime8:MOVAL,buffer1 + 1;確認</p><p>　　MOVBL,10</p><p><b>　　MULBL</b></p><p>　　ADDAL,buffer1</p&

40、gt;<p>　　MOVsec,AL;秒</p><p>　　MOVAL,buffer1 + 4</p><p><b>　　MULBL</b></p><p>　　ADDAL,buffer1 + 3</p><p>　　MOVmin,AL;分</p><p>

41、　　MOVAL,buffer1 + 7</p><p><b>　　MULBL</b></p><p>　　ADDAL,buffer1 + 6</p><p>　　MOVhour,AL;時</p><p><b>　　JMPExit</b></p><p>

42、;　　Exit: RET</p><p>　　SetTimeENDP</p><p>　　TimeToBufferPROCNEAR</p><p>　　MOVAL,hour</p><p>　　XORAH,AH</p><p>　　MOVBL,10</p>&

43、lt;p><b>　　DIVBL</b></p><p>　　MOV[SI],AH</p><p>　　MOV[SI + 1],AL;秒</p><p>　　MOVBYTE PTR [SI + 2],10H;這位不顯示</p><p>　　MOVAL,min</p><p&g

44、t;　　XORAH,AH</p><p><b>　　DIVBL</b></p><p>　　MOV[SI + 3],AH</p><p>　　MOV[SI + 4],AL;分</p><p>　　MOVBYTE PTR [SI + 5],10H ;這位不顯示</p><p&g

45、t;　　MOVAL,sec</p><p>　　XORAH,AH</p><p><b>　　DIVBL</b></p><p>　　MOV[SI + 6],AH</p><p>　　MOV[SI + 7],AL;時</p><p><b>　　RET</

46、b></p><p>　　TimeToBufferENDP</p><p>　　Display_LEDPROCNEAR</p><p>　　LEASI,buffer</p><p>　　CALLTimeToBuffer</p><p>　　LEASI,buffer</p>&

47、lt;p>　　CALLDisplay8;顯示</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　Display_LEDENDP</p><p>　　Timer0Int:PUSHAX</p><p><b>　　PUSHDX</b></p>

48、<p>　　MOVbFlash,1</p><p>　　INChalfsec</p><p>　　CMPhalfsec,2</p><p>　　JNZTimer0Int1</p><p>　　MOVbNeedDisplay,1</p><p>　　MOVhalfsec,0</p&

49、gt;<p><b>　　INCsec</b></p><p>　　CMPsec,60</p><p>　　JNZ Timer0Int1</p><p>　　MOVsec,0</p><p><b>　　INCmin</b></p><p&

50、gt;　　CMPmin,60</p><p>　　JNZTimer0Int1</p><p>　　MOVmin,0</p><p><b>　　INChour</b></p><p>　　CMPhour,24</p><p>　　JNZTimer0Int1</p>

51、;<p>　　MOVhour,0</p><p>　　Timer0Int1:MOVDX,IO8259_0</p><p>　　MOVAL,20H</p><p>　　OUTDX,AL</p><p><b>　　POPDX</b></p><p><b&g

52、t;　　POPAX</b></p><p><b>　　IRET</b></p><p>　　Init8253PROCNEAR</p><p>　　MOVDX,Con_8253</p><p>　　MOVAL,34H</p><p>　　OUTDX,AL;計數(shù)

53、器T0設置在模式2狀態(tài),HEX計數(shù)</p><p>　　MOVDX,T0_8253</p><p>　　MOVAL,12H</p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　MOVAL,7AH</p><p>　　OUTDX,AL;CLK0=62.5kHz,0.5s定時</p>

54、<p><b>　　RET</b></p><p>　　Init8253ENDP</p><p>　　Init8259PROCNEAR</p><p>　　MOVDX,IO8259_0</p><p>　　MOVAL,13H</p><p>　　OUTDX,A

55、L</p><p>　　MOVDX,IO8259_1</p><p>　　MOVAL,08H</p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　MOVAL,09H</p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　MOVAL,0FEH</p>

56、<p>　　OUTDX,AL</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　Init8259ENDP</p><p>　　WriIntverPROCNEAR</p><p><b>　　PUSHES</b></p><p>

57、;<b>　　MOVAX,0</b></p><p>　　MOVES,AX</p><p>　　MOVDI,20H</p><p>　　LEAAX,Timer0Int</p><p><b>　　STOSW</b></p><p>　　MOVAX,CS

58、</p><p><b>　　STOSW</b></p><p><b>　　POPES</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　WriIntverENDP</p><p>　　ENDSTART<

59、;/p><p>　　九、軟件設計與流程圖</p><p>　　1、數(shù)字電子時鐘主程序流程圖</p><p>　　數(shù)字電子時鐘主程序流程圖</p><p>　　2、中斷服務程序流程圖 </p><p>　　中斷服務程序流程圖如下圖所示。</p><p><b>　　中斷服務程序流程圖<

60、/b></p><p><b>　　3.實驗結(jié)論</b></p><p>　　通過運用數(shù)字集成電路設計的24小時制的數(shù)字電子時鐘，經(jīng)過試驗，改裝后成功實現(xiàn)了一下基本功能：</p><p>　　能準確的實現(xiàn)通過開關控制時分秒。</p><p>　　能準確計時，以數(shù)字形式顯示秒、分、時的時間。</p>&

61、lt;p>　　能實現(xiàn)記憶的功能，并能在記錄完數(shù)據(jù)之后實現(xiàn)交替記錄的功能。</p><p><b>　　十.實驗總結(jié)</b></p><p>　　通過這次數(shù)字電子鐘的課程設計，我們才把學到的東西與實踐相結(jié)合。從中對我們學的知識有了更進一步的理解，而且更進一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。也鍛煉了自己獨立思考問題的能力和通過查看相關資

62、料來解決問題的習慣。雖然這只是一次簡單的課程設計，但通過這次課程設計我們了解了課程設計的一般步驟，和設計中應注意的問題。設計本身并不是有很重要的意義，而是同學們對待問題時的態(tài)度和處理事情的能力。各個芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時應該注意那些要點。同一個電路可以用哪些芯片實現(xiàn)，各個芯片實現(xiàn)同一個功能的區(qū)別。</p><p>　　通過這次實踐，我真正意識到自己的不足之處，在編程方面還有很多需要學習的地方，還有許

63、多芯片的功能，也需要再進一步學習研究，來不斷擴大自己的知識面。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1. 現(xiàn)代數(shù)字電路與邏輯設計 清華大學出版社 北京交通大學出版社.</p><p>　　2. 模擬電子技術（修訂版） 清華大學出版社 北京交通大學出版社</p><p>　　3. 模擬