汇编语言 秒表设计.doc

目 录概述 1一设计内容与要求 1 二设计思想 1 三设计所用芯片及工作原理 1 四系统连线图 3 五连线图说明 六程序流程图 5 七程序源代码 7 八设计过程中遇到的问题及解决方法 九设计心得 9电子秒表概述汇编语言程序设计是计算机各专业一门重要的基础课,是必修的核心课程之一,是操作系统和微机原理和接口技术等其它核心课程必要的先修课，而且对于训练学生掌握程序设计技术,熟悉上机操作和程序调试技术都有重要作用。因此该课程在整个教学计划中占有重要地位。本课程的目的和要求是:1、 应使学生掌握8086/8088宏汇编语言程序设计的基本方法和技巧,能够运用8086/8088宏汇编语言编写应用程序。提高学生分析问题、解决问题的能力以及实际动手能力。2、应使学生基本掌握汇编语言程序设计的基本理论,方法和技巧,正确地使用结构化、模块程序设计技术。注意培养学生良好的程序设计风格。3、应使学生比较熟练地使用调试工具DEBUG调试8086/8088汇编语言程序。注意提高学生的调试能力。4、注意与前后相关课程的关系。使学生对前导课程有进一步的理解，同时为学习后继课程打好基础。一、 设计内容与要求设计一个简单的电子秒表（按一下钮启动，再按一个停止，再按一下清零，周而复始。）最小计时单位0.01S,即可显示XX.XX（秒、百分之一秒）。设计要求如下：（1）由键盘和8255作为输入部分（2）用七段数码管或液晶显示屏来显示时间（3）由8253和8259构成计时信号，通过中断完成启动计时、停止计时和动态刷新显示。二、 设计思想电子秒表要实现的功能：用键盘中断来控制整个程序，按一下回车键启动电子秒表，再按一下暂停，按一下ESC键清零，用七段数码管显示时间。整个程序涉及到8255、8253与8259三个芯片。8253的OUT2，CLK2分别连接8259的IRQ7与PCLK，8253的GATE2连接正5伏电压，采用计数器2每隔0.01秒产生一次中断并且计数，写入以偏移地址4000H开始的4个内存单元，然后利用8255将内存单元的数据输出到七段数码管。由于键盘中断优先于8259的7号中断，所以程序只有在按一下回车键才启动电子秒表，再按一下暂停，按一下ESC键清零，如果超出了60秒，整个程序自动重新开始。三、 所用芯片工作原理8255：接口电路在CPU和I/O设备之间起着信号的变换和传输的作用。 任何接口电路与CPU之间的信息传输方式都是并行的，即CPU与接口电路之间以数据字节/字为单位传送信息。接口电路与I/O设备之间的信息传送方式，有并行和串行两种，相应的接口电路称为并行接口和串行接口。 并行接口是在多根数据线上，以数据字节/字与I/O设备交换信息。在输入过程中，输入设备把数据送给接口，并且使状态线“输入准备好”有效。接口把数据存放在“输入缓冲寄存器”中，同时使“输入回答”线有效，作为对外设的响应。外设在收到这个回答信号后，就撤消数据和“输入准备好”信号。数据到达接口中后，接口会在“状态寄存器”中设置输入准备好标志，或者向CPU发一个中断请求。CPU可用查询方式或中断方式从接口中读取数据。接口中的数据被读取后，接口会自动清除状态寄存器中的标志，且撤消对CPU的中断请求。在输出过程中，每当输出寄存器可以接收数据，接口就会将状态寄存器中“输出准备好”状态置1或向CPU发一个中断请求，CPU可用查询或中断方式向接口输出数据。当CPU输出的数据到达接口后，接口会清除“输出准备好”状态，把数据送往外设，并向外设发一个“数据输出准备好”信号。外设受到驱动后，便接收数据，并向接口电路发一个“输出回答”信号，接口收到该回答信号后，又将状态寄存器中“输出准备好”置位，以便CPU输出下一个数据。8253：对CLK信号进行“减1计数”。首先CPU把“控制字”,写入“控制寄存器”，把“计数初始值”写入“初值寄存器”,然后， 定时/计数器按控制字要求计数。计数从“计数初始值 开始，每当CLK信号出现一次，计数值减1，当计数值减为0时，从OUT端输出规定的信号（具体形式与工作模式有关）。当CLK信号出现时，计数值是否减1（即是否计数），受到“门控信号”GATE的影响，一般，仅当GATE有效时，才减1.门控信号GATE如何影响计数操作，以及输出端OUT在各种情况下输出的信号形式与定时/计数器的工作模式有关。8259：1. IR线上提出了中断请求的中断源，即出现请求，IRR中断请求寄存器（共有8位D7D0）对应于连接在IR0IR7线上的外设的中断请求，哪一根输入线有请求，哪一根输入线就置1。2. 若OCW1（IMR中断屏蔽寄存器）未使该中断请求屏蔽（对应位为0时不屏蔽），该请求被送入PR（优先权分析器）比较。否则，不送入PR比较。3. PR把新进入的请求与ISR（服务中寄存器）中正在被处理的中断进行比较。如果新进入的请求优先级较低，则8259不向CPU提出请求。如果新进入的请求优先级较高，则8259使INT引脚输出高电平，向CPU提出请求。4. 如果CPU内部的标志寄存器中的IF（中断允许标志）为0，CPU不响应该请求。若IF=1，CPU在执行完当前指令后，从CPU的INTA引脚上向8259发出两个负脉冲。5.第一个 INTA负脉冲到达8259时，8259完成以下三项工作：a.使IRR（中断请求寄存器）的锁存功能失效。这样一来，在IR7IR0上的请求信号就不会被8259接收。直到第二个INTA负脉冲到达8259时，才又使IRR的锁存功能有效。b.使ISR（服务中寄存器）中的相应位置1。c.使IRR中的相应位清0。6.第二个INTA负脉冲到达8259时，8259完成以下工作：a.将中断类型码（ICW2中的值）送到数据总线上，CPU将其保存在“内部暂存器”中。b.如果ICW4（它设定级中断联方式之特定完全嵌套方式，将在8259的工作方式中详述ICW4）中设置了中断自动结束方式，则将ISR的相应位清0。四、 系统连线图数码管 A +5V DP 7407 X4X1GATE2 OUT2 CLK2 8253 PB7-PB08255PA3PA0 8259 PCLK IRQ7GATE2 OUT28253CLK2IRQ78259PCLK8253与8259的接线图PB7 | | | | | | PB0PA0PA1PA2PA38255741s07数码管 7X4 4X3 LX2 SX1 0 78255接线图五、 连线图说明六、 程序流程图修正IMR，使IRQ中断允许写8253方式控字修改IRQ7中断矢量写8255方式控制字是否按了键盘调用键盘中断 开中断调用赋初值子程序first调用赋初值子程序改变内存4004H的值Al=13？ Y N读键盘值 N YAl=27？ N YIRQ7调用显示程序4004=00?？ Y N调用addn程序 关中断返回Disp从端口A输出取内存单元的值指向数码缓冲区得到显示代码从端口B输出延时指向下一内存单元是否显示完?？ N Y指向下一个数码管返回七、 程序源代码主程序：push ds ；保存数据段mov ax,0000mov ds,ax ；数据段清零mov ax,offset irq7 ；取中断程序入口地址add ax,2000；加装时IP2000地址 mov si,003c；填8259中断7中断矢量mov wsi,ax ；填偏移量矢量mov ax,0000；段地址CS0000Hmov si,003emov wsi,ax ；填段地址矢量pop ds；弹栈in al,21；读8259中断屏蔽字and al,7f；开8259中断7out 21,almov al,b4;8253的计数器2为方式2，采用二进制计数，先低后高写入计数值10110100out 43,al；写入方式控制字mov ax,2e9c0010 1110 1001 1100B 11932Dout 42,al；写入低字节计数值1001 1100mov al,ahout 42,al；写入高字节计数值 0010 1110mov al,81；8255的A口为方式0输出，B口为方式0输出，C口下部输入 1000 0001out 63,al；写方式控制字call first ；调用first子程序，赋计数初值begi:hlt 延时等待sti；开中断mov ah,01int 16；检测是否按了键盘jz begimov ah,00 ；读键值int 16cmp al,0d；是否按了回车jnz A1mov si,4000not si+04；偏移地址为4004的内存单元内容取反jmp begiA1:cmp al,1b；是否按了ESC键jnz A2call first；重新赋初值，相当于清零A2:jmp begi中断程序：irq7:call disp ；调用disp子程序，用来在数码管显示数据mov si,4000cmp si+04,00；判断是否按了第2次回车键je A4call addn；调用addn子程序，用来计数A4:mov al,20out 20,alcli；关中断iret；返回addn程序：addn:mov si,4000add si+03,01 ；百分之一秒加1cmp si+03,0a；判断是否大于10jz A5jmp A9A5:mov si+03,00Add si+02,01；十分之一秒加1cmp si+02,0a；判断是否大于10jz A6jmp A9A6:mov si+02,00add si+01,01；秒位加1cmp si+01,0a；判断是否大于10jz A7jmp A9A7:mov si+01,00add si,01；十秒位加1cmp si,06；判断是否大于6jz A8jmp A9A8:mov si,00；大于60：00重新开始A9: ret赋初值程序：first:mov si,4000mov al,00mov si,almov si+01,almov si+02,almov si+03,almov si+04,alret显示程序：disp:push ax；保存AXmov si,4000；指向数据缓冲区mov dl,f7；1111 0111 指向数码管mov al,dl ;al=1111 0111again:out 60,al；写端口Amov al,simov bx,4100 ；指向数码缓冲区 bx=0100 0001 0000 0000and ax,00ff ； ax=0000 0000 aladd bx,ax；得到显示代码 bx=0100 0001 almov al,bxout 61,al；写端口Bcall dally：调用延时程序dallyinc simov al,dltest al,01jz out ror al,1；指向下一个数码管mov dl,aljmp againout:pop ax；弹出AXretdally:push cx;延时程序 push axmov cx,0010t1 :mov ax,0010t2 dec axjnz t2loop t1