電子鐘課程設(shè)計(jì)6

1、<p><b>　　電子鐘課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p>　　1... 學(xué)習(xí)8051定時(shí)器時(shí)間計(jì)時(shí)處理、按鍵掃描及LED數(shù)碼管顯示的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　2.. 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 利用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上4個(gè)LED數(shù)碼管， 設(shè)計(jì)帶有記憶功能的數(shù)字時(shí)鐘</p&

2、gt;<p>　　3.掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、測(cè)試方法；</p><p>　　4.進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)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(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。</p><p>&

3、lt;b>　　二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備</b></p><p>　　STAR ES598PCI試驗(yàn)儀一套、PC機(jī)一臺(tái)。</p><p><b>　　三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容</b></p><p>　　1、使用8253定時(shí)功能，產(chǎn)生0.5S的定時(shí)中斷給8259</p><p>　　2、在G5區(qū)的數(shù)碼管上顯示時(shí)間</p&g

4、t;<p>　　3、允許設(shè)置時(shí)鐘初值</p><p>　　4.使電子鐘帶有記憶功能.</p><p><b>　　設(shè)計(jì)所涉及的芯片</b></p><p>　　1、8253定時(shí)器：</p><p>　　用于產(chǎn)生秒脈沖，其輸出信號(hào)可作為中斷請(qǐng)示信號(hào)送IRQ2。</p><p>　　2、

5、8279接口芯片：</p><p>　　實(shí)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(gè)LED用于顯示時(shí)：分：秒值。</p><p>　　5、小鍵盤：用于控制設(shè)置。</p>

6、<p><b>　　四、實(shí)驗(yàn)要求 </b></p><p>　　1. 在4位數(shù)碼管上顯示當(dāng)前時(shí)間。顯示格式“秒，分，時(shí)” </p><p>　　2. 由LED閃動(dòng)做秒顯示。</p><p>　　3.實(shí)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(dòng)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(dòng)，再次按F鍵，電子鐘再次記錄數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　五、設(shè)計(jì)原理</b></p><p>　　利用定時(shí)器8253和8259以及鍵盤和數(shù)碼顯示電路，設(shè)計(jì)一個(gè)電子時(shí)鐘，由8253中斷定時(shí)，小鍵盤控制電子時(shí)鐘的啟停及初始值的預(yù)置。</p><p>　　電子時(shí)鐘的顯示格式AA：SS：DD由左到右分別為時(shí)、分、

8、秒，最大記時(shí)59：59：59超過這個(gè)時(shí)間時(shí)分秒位都清零從00：00：00重新開始。</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)定時(shí)顯示裝置，用六個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)間，用小鍵盤控制計(jì)時(shí)，設(shè)置和顯示時(shí)間。系統(tǒng)一運(yùn)行就從00點(diǎn)00分00秒開始計(jì)時(shí)，并在數(shù)碼管上顯示秒、分、時(shí)當(dāng)前值，而且，可以用鍵盤設(shè)置當(dāng)前時(shí)間。</p><p>　　基本工作原理：每百分之一秒對(duì)百分之一秒寄存器的內(nèi)容加一，并依次對(duì)秒、分、小時(shí)寄存器

9、的內(nèi)容加一；六個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示時(shí)、分、秒的當(dāng)前值。</p><p>　　C鍵：置初值，顯示00：00：00</p><p>　　G鍵：顯示動(dòng)態(tài)變化（啟動(dòng)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(shè)置秒：分：時(shí)的值</p&

10、gt;<p>　　A0, A1—片內(nèi)寄存器地址輸入信號(hào);</p><p>　　CLK一一-it數(shù)輸入，用于輸入定時(shí)基準(zhǔn)脈沖或計(jì)數(shù)脈沖</p><p>　　OUT輸出信號(hào)，以相應(yīng)的電平指示計(jì)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(dòng)或禁止計(jì)數(shù)器的操作，以使計(jì)數(shù)器和計(jì)測(cè)對(duì)象同步。</p><p

11、><b>　　六、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電子鐘以8088微處理器作為CPU，用8253做定時(shí)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生時(shí)鐘頻率，8279做可編程并行接口顯示時(shí)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(shí)，接入8253的CLK信號(hào)為周期性時(shí)鐘信號(hào)。8253采用計(jì)數(shù)器0，工作于方式2，使8253的OUT0端輸出周期性的負(fù)脈沖信號(hào)。即每隔20m

12、s，8253的OUT0端就會(huì)輸出一個(gè)負(fù)脈沖的信號(hào)，此信號(hào)接8259的IR2，當(dāng)中斷到50次數(shù)后，CPU即處理，使液晶顯示器上的時(shí)間發(fā)生變化。程序由以下模塊組成：系統(tǒng)共有5個(gè)功能模塊，分別為，主控模塊，顯示模塊，定時(shí)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(gè)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(diǎn)：</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(shí)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?yàn)樗?位的，所以需要3片8282作為鎖存器。</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)中所連的存儲(chǔ)器和外設(shè)系統(tǒng)較多時(shí)，需要增加數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動(dòng)能力，這時(shí)，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(shí)模塊</b></p><p&g

15、t;　　定時(shí)模塊是為8259提供中斷請(qǐng)求信號(hào)的。由一片8253實(shí)現(xiàn)，選用定時(shí)器0#，工作在方式3，由于時(shí)鐘應(yīng)該1秒走動(dòng)一次，所以輸出值應(yīng)為1S，其輸出信號(hào)可作為8259的中斷請(qǐng)求信號(hào)。</p><p><b>　　定時(shí)模塊原理圖</b></p><p><b>　　3.中斷處理模塊</b></p><p>　　中斷模塊實(shí)現(xiàn)

16、動(dòng)態(tài)顯示的，硬件為一片8259，由于中斷請(qǐng)求信號(hào)為每秒一次，中斷程序該為時(shí)間按秒增加，并顯示，只要開中斷，便可實(shí)現(xiàn)每秒顯示時(shí)間增加一秒，從而達(dá)到動(dòng)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(shí)物硬件連接圖</b></p><p><b>　　七、實(shí)驗(yàn)步驟</b></p

17、><p><b>　　1、主機(jī)連線說明：</b></p><p>　　2、運(yùn)行程序，按G5區(qū)的F鍵，設(shè)置時(shí)鐘初值；</p><p>　　3、觀察G5區(qū)數(shù)碼管上顯示的時(shí)間是否正確。</p><p>　　中斷信號(hào)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(jì)數(shù)</p><

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

21、<p>　　bNeedDisplay DB0;需要刷新顯示</p><p>　　number DB0;設(shè)置哪一位時(shí)間</p><p>　　bFlash DB0;設(shè)置時(shí)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(shí)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(shè)置時(shí)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(shí)分秒</p><p>　　MOVbNeedDisplay,0;1s定時(shí)到刷新轉(zhuǎn)速</p><p>　　Main2: J

26、MPMAIN ;循環(huán)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹與測(cè)速功能測(cè)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(dāng)前設(shè)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(shè)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(shí)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(shí)的個(gè)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(gè)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(gè)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(rèn)</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(shí)</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(shí)</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(jì)數(shù)

53、器T0設(shè)置在模式2狀態(tài),HEX計(jì)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(shí)</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(shè)計(jì)與流程圖</p><p>　　1、數(shù)字電子時(shí)鐘主程序流程圖</p><p>　　數(shù)字電子時(shí)鐘主程序流程圖</p><p>　　2、中斷服務(wù)程序流程圖 </p><p>　　中斷服務(wù)程序流程圖如下圖所示。</p><p><b>　　中斷服務(wù)程序流程圖<

60、/b></p><p><b>　　3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論</b></p><p>　　通過運(yùn)用數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的24小時(shí)制的數(shù)字電子時(shí)鐘，經(jīng)過試驗(yàn)，改裝后成功實(shí)現(xiàn)了一下基本功能：</p><p>　　能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)通過開關(guān)控制時(shí)分秒。</p><p>　　能準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示秒、分、時(shí)的時(shí)間。</p>&

61、lt;p>　　能實(shí)現(xiàn)記憶的功能，并能在記錄完數(shù)據(jù)之后實(shí)現(xiàn)交替記錄的功能。</p><p><b>　　十.實(shí)驗(yàn)總結(jié)</b></p><p>　　通過這次數(shù)字電子鐘的課程設(shè)計(jì)，我們才把學(xué)到的東西與實(shí)踐相結(jié)合。從中對(duì)我們學(xué)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解，而且更進(jìn)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(dú)立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資

62、料來解決問題的習(xí)慣。雖然這只是一次簡(jiǎn)單的課程設(shè)計(jì)，但通過這次課程設(shè)計(jì)我們了解了課程設(shè)計(jì)的一般步驟，和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題。設(shè)計(jì)本身并不是有很重要的意義，而是同學(xué)們對(duì)待問題時(shí)的態(tài)度和處理事情的能力。各個(gè)芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時(shí)應(yīng)該注意那些要點(diǎn)。同一個(gè)電路可以用哪些芯片實(shí)現(xiàn)，各個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)同一個(gè)功能的區(qū)別。</p><p>　　通過這次實(shí)踐，我真正意識(shí)到自己的不足之處，在編程方面還有很多需要學(xué)習(xí)的地方，還有許

63、多芯片的功能，也需要再進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究，來不斷擴(kuò)大自己的知識(shí)面。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 現(xiàn)代數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 清華大學(xué)出版社 北京交通大學(xué)出版社.</p><p>　　2. 模擬電子技術(shù)（修訂版） 清華大學(xué)出版社 北京交通大學(xué)出版社</p><p>　　3. 模擬