基于8086的秒表方案的设计原理与实现课程设计

1、郑州科技学院微型计算机原理课程设计题 目基于8086的秒表设计与实现学生姓名程昭昭专业班级计科一班学 号 201115003院（系）信息工程学院指导教师王清珍完成时间2013 年12月18日1 99秒表设计背景及目的要求 21.1 设计目的31.2 硬件选择42设计方案及基本原理42.1 LED显示原理42.2 系统设计42.3 硬件工作原理53设计流程64调试结果 95结果分析96结论与体会107参考文献11附录1:电路图11附录2:源程序121 99 秒秒表设计背景及目的要求1.1 设计目的随着芯片应用的日益广泛，在校学生加强对单片机的认识和动手能力，已经是非常重要的一项锻炼。课程设计就是

2、为加强实践机会、培养学生动手能力的一个重要环节，将理论知识与实际联系起来的一个关键机会。本课程设计的基本要求是：1 .掌握LED数码管原理及使用方法2 . 初步掌握8086芯片汇编语言一般编程技巧。1.2 硬件选择装有Windows系统和n ' nSP? IDE仿真环境的PC机一台，' nSP? 十六位单片机实验箱一个。本设计用到的实验箱硬件模块为：SPCE061般心及周边电品&模块（包含 32个I/O 口），LED数码管。做 此实验用51板也可以，因为51板也提供了相应的LED模组，因为实 验室里面给我们提供了 61板，所以我决定选用SPCE061AL片机实验 箱。本

3、装置将实现0-99 的计数，每一秒钟，计数器将加1，在数码管上显示当前计数值，并可用键盘按制计数的起始，以及归零。具体要求如下：1. 开机时数码管显示00。2. 每一秒钟，计数器自动加1。3. 按键控制计数，分别控制开始计时、停止计时和归零，功能分配如下：表1-1按键功能分配按键功能描述KEY1开始计时KEY2停止计时KEY3归零2设计方案及基本原理2.1 LED显示原理静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显 示的数据送出后就不再管，直到下一次显示数据需要更新时再传送一 次新数据，显示数据稳定，占用很少的 CPU寸问。动态显示需要CPU寸刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪

4、 烁感，占用的CPU寸间多。这两种显示方式各有利弊；静态显示虽然 数据稳定，占用很少的CPU寸间，但每个显示单元都需要单独的显示 驱动电路，使用的硬件较多；动态显示虽然有闪烁感，占用的CPU寸间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片排列而成的， 可实现09的显示。LED&码管是由发光二级管显示字段组成的显示器， 有8段和“米” 字段之分，这种显示器有共阳级和共阴极两种。所谓共阳方式是指笔 画显示器各段发光管的阳极（即 P区）是公共的，而阴极互相隔离。所谓共阴方式是笔画显示器各段发光管的阴极（即N区）是公共的，而阳极是互相隔离的。2.2 系统设

5、计根据设计题目的要求分析，并考虑到题目的可扩展性，可将系统 分成两大部分：1. 时间的产生和显示。2. 按键控制计数起始、归零。根据系统的功能现选择61板作为单片机控制处理部分，利用一 2 位LED乍为显示部分，而按键采用61板上自带的三个按键，如图2-1 所示。图2-1系统框图2.3 硬件工作原理两位数的显示采用的是一个 2位共阳极LED数码管（LG5621AH, 连接方法是SPCE061的IOB0-IOB6接LED呈接板的A-G,小数显示部 分可以省略不要；IOB8-IOB9分别接LED的位选COM 1 COM2电路原 理图如图2-4。LEDW SPCE061的弓I脚连接如表2-1。采用凌

6、阳大学计划的LED键盘模组和61板搭配可以很容易的完 成这个课程设计的题目。它的连结图如图所示，IOB的低八位控制数 码管显示段位，高八位控制点亮哪一个数码管。表2-1 LED引脚连接表SPCE061ALED模块SPCE061ALED模块IOB8AIOB0COM1IOB9BIOB1COM2IOB10CIOB11DIOB12EIOB13FIOB14G图2-2 LED键盘模组和61板连接图3设计流程5根据设计要求的功能，程序主要分为三部分，即:(1)计时显示部分；(2)秒计时部分；(3)按键控制部分。(4)程序主流程主要完成键盘扫描、计时处理、键值分支控制的 任务，流程图如图所示：图3-1主程序流

7、程图显示部分是在IRQ4的1KHz中断中控制显示的，采用动态扫描的 方式，1KHz的时基中断每1ms进一次中断，在中断中对2ms计数器i 进行累加，当i从0累加到2时，则刚好为2m§此时更新一个位的 LED显示，并对i进行清零；当下一次累计到2ms时，则会再更新显 示下一位LED数码管，当更新到最后一位时，返回重第一位开始更新； 依此循环更新显示，而更新显示的数据保存在缓冲区当中，用户需要 更新显示的数据时，只需要改变对应的缓冲区中的数据即可。具体流 程图如下。秒计时采用IRQ5的2Hz时基中断进行计时，流程图如图 3-3所 示。键盘输入利用61板自带的三个按键，输入的端口为IOA0

8、-IOA2。图3-2 IRQ4 1KHz时基中断流程图 3-3IRQ5 2Hz时基中断流程图4调试结果iTH 中方田？ 不二 二：二 i7 方4-15.1调试结果本装置将实现0-99的计数，每一秒钟，计数器将加1,在数码管 上显示当前计数值，并可用键盘按制计数的起始，以及归零。具体要 求如下：1 .开机时数码管显示00。2 .每一秒钟，计数器自动加1。3 .按键控制计数，分别控制开始计时、停止计时和归零，功能分配如下：按KEY1开始计时数码管显示从00开始计时到99结束再从00开 始循环 ;按KEY2停止计时数码管显示当前数值;按KEY3S零;按KEY4a位.5.2 结果分析本设计应该熟悉凌阳

9、十六位单片机系统板61 板的基本构成，掌握 LED 数码管原理及使用方法，掌握 61 板的使用方法，初步掌握SPCE061A单片机汇编语言一般编程技巧，初步掌握61板系统调试的一般步骤及方法。设计结构现实：开机时数码管显示为00， 每一秒钟计数器自动加一，按KEY1键开始计时，按KEY冽停止计时并现实当 前数值，按KEY31归零。6 结论与体会两周的单片机课程设计结束了，最初的目的是想学到一些对将来就业很有实质性帮助的东西。结果还算可以接受，虽然说与预期的有不少出入，但锻炼自己这个主要目标算是达成了。通过这次课程设计，我对如何完成一项实际的计划有了进一步的认识，对如何加强自己的合作能力有了更进

10、一步的思考。通过这次课程设计，我想下学期的毕业设计会少点困难，以后在工作中也能够有更多的经验好借鉴。在这段日子里，我实践、思考、反思、总结，所得收获都已经成为大学生涯中的宝贵财富。或许大学生活中的片断随着岁月的流逝难免被遗忘，但是这段课程设计的日子相信仍会是记忆深刻，它作为我们走向社会的第一步，承载了即将面对现实和挑战的心情，必将难忘。在此，感谢赵老师的细心辅导，有了这次的实践经验，为毕业设 计奠定基础。7参考文献1杨季文.汇编语言程序设计教程清华大学出版社,2008, 3.2康华光.数字电子技术基础，北京：高等教育出版社，2008, 1 .3张荣祥.微型计算机原理，北京：中国电力出版社.4黄

11、正瑾.综合电子设计与实践M.东南大学出版社，2002, 3.5马力.8086汇编语言程序设计，机械工业出版社,2006, 9.6顾永杰.电工电子技术实训教程.上海：上海交通大学出版社，1999 .7杨志坚.Intel8086/8088系列微型计算机原理及接口技术M.,北京：中国电力出版社，2007年4月第三次印刷.附录1 ：电路图7-1附录2:源程序ctrl_portEQU 0106HA_PORTEQU 0100HB_PORTEQU 0102Hc_portequ 0104hcountequ 0206hcount0equ 0200hcount1equ 0202hINTREQU 0304HINTR

12、1EQU 0306HDCOUNT EQU 6 data segmentLEDTAB DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH, 79H,71HBUFDB 0,0,0,0,0,0buffdb 20 dup(?)DAT1DB0DAT2DB0DAT3DB1dat4 db 0 data endsCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,ds:dataSTART:CLIPUSH DSMOV SI,2*4MOV AX,0MOV DS,AXMOV SI,OFFSET INTBMOV 2SI, SEG INTBPOP DSM

13、OV AL,00010011BMOV DX,INTR OUT DX,ALMOV AL,00000010BMOV DX,INTR1OUT DX,ALMOV AL,00000001BMOV DX,INTR1OUT DX,ALSTImov ax,datamov ds,axmov al,00110111b;8253 初始化mov dx,countout dx,almov dx,count0mov ax,500hout dx,almov al,ahout dx,almov al,01110111bmov dx,countout dx,almov dx,count1mov ax,50hout dx,alm

14、ov al,ahout dx,alMOV AL,10000001B;8255 初始化，MOV DX,CTRL_PORTOUT DX,ALback:MOV DX,C_PORT in al,dxtest al,00000010b; 判断是否清0jz b224again:MOV DX,C_PORTin al,dxtest al,00000001b;DTA1 中是秒; 秒的个位; 秒的十位; 满 60 秒，对 DAT1 清 0; 先显示00，再进位;DAT2 中是分; 分的个位; 分的十位; 满 60 分对 DAT2 清 0jz b1; 判断是暂停还是继续？mov cx,6jia6: inc silo

15、op jia6MOV AL,00000000BMOV DX,C_PORTOUT DX,ALMOV AL,DAT1CMP AL,100JZ A1MOV BL,10DIV BLMOV BUF,AHMOV BUF+1,ALCALL DISPLAY_DECINC DAT1JMP backA1:MOV DAT1,0MOV AL,0MOV AH,0MOV BUF,AHMOV BUF+1,ALCALL DISPLAY_DECINC DAT2MOV AL,DAT2CMP AL,60JZ A2MOV BL,10DIV BLMOV BUF+2,AHMOV BUF+3,ALCALL DISPLAY_DECMOV C

16、X,60LOOP AGAINA2:MOV DAT2,0MOV AL,0MOV AH,0MOV BUF+2,AH; 先显示00： 00 再进位;DAT3 中是时; 时的个位; 时的十位MOV BUF+3,AL CALL DISPLAY_DECMOV AL,DAT3CMP AL,24JZ A3MOV BL,10DIV BLMOV BUF+4,AHMOV BUF+5,ALCALL DISPLAY_DECMOV CX,60DEC CXJZ backA3:INC DAT3JMP backb1:CALL DISPLAY_DECmov al,01110000b ;对 8253送 GATE1 控制信号mov

17、dx,c_portout dx,alcall cunchuCALL DELAYjmp backb2:mov dx,c_portin al,dxtest al,00000100bjnz licall xianshicjcall display_decmov cx,1jz next2mov si,6dec cxnext2:call delayjmp backli:mov buf,0; 清 0mov buf+1,0mov buf+2,0mov buf+3,0mov buf+4,0mov buf+5,0mov dat2,0mov dat3,1call display_dec; mov bx,1000;

18、jz backmov al,10110000b ;对 8253送GATE0 控制信号mov dx,c_portout dx,alCALL DELAY;dec bx jmp back DISPLAY_DEC PROCDA:MOV DI,2 DISPAGAIN1:MOV BL,BUFMOV BH,0; 以十进制显示; 取个位段码; 共阳; 用数码管显示个位; 位选，1 点亮LEA SI,LEDTAB MOV AL,BXSInot alMOV DX,A_PORT OUT DX,ALMOV AL,11100000BMOV AH,0MOV DX,B_PORT OUT DX,AL CALL DELAYMO

19、V AL,0HMOV DX,B_PORT OUT DX,AL CALL DELAY1 CALL DELAY1 LEA SI,LEDTAB MOV BL,BUF+1 MOV BH,0 MOV AL,BXSI not alMOV DX,A_PORT OUT DX,ALMOV AL,11010000BMOV DX,B_PORTOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0HMOV DX,B_PORTOUT DX,ALCALL DELAY1LEA SI,LEDTABMOV BL,BUF+2MOV BH,0MOV AL,BXSI not alMOV DX,A_PORT; 清屏; 取十位段码; 用

20、数码管显示十位; 取分个位段码; 用数码管显示分个位OUT DX,ALMOV AL,11001000B MOV DX,B_PORT OUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0HMOV DX,B_PORT OUT DX,AL CALL DELAY1 CALL DELAY1 LEA SI,LEDTAB MOV BL,BUF+3 MOV BH,0MOV AL,BXSI not alMOV DX,A_PORT OUT DX,ALMOV AL,11000100BMOV DX,B_PORTOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0HMOV DX,B_PORTOUT DX,ALCAL

21、L DELAY1LEA SI,LEDTABMOV BL,BUF+4MOV BH,0; 取分十位段码; 用数码管显示分十位; 取时个位段码MOV AL,BXSI not alMOV DX,A_PORTOUT DX,AL;用数码管显示时个位MOV AL,11000010BMOV DX,B_PORTOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0HMOV DX,B_PORT OUT DX,AL CALL DELAY1 CALL DELAY1 LEA SI,LEDTAB MOV BL,BUF+5 MOV BH,0; 取时十位段码; 用数码管显示时十位MOV AL,BXSI not alMOV D

22、X,A_PORT OUT DX,ALMOV AL,11000001BMOV DX,B_PORTOUT DX,ALCALL DELAYMOV AL,0HMOV DX,B_PORTOUT DX,ALCALL DELAY1DEC DIJNZ DISPAGAIN1RETDISPLAY_DEC ENDPDELAY PROCMOV CX,1dhLOOP $ RETDELAY ENDPDELAY1 PROCMOV CX,3h LOOP $RETDELAY1 ENDP cunchu procpush ax push bxpush cx mov al,buf mov ah,buf+1 mov bl,buf+2

23、mov bh,buf+3 mov cl,buf+4 mov ch,buf+5 mov buffsi,al mov buffsi+1,ah mov buffsi+2,bl mov buffsi+3,bh mov buffsi+4,cl mov buffsi+5,ch pop ax pop bx pop cx retcunchu endpxianshicj proc push axpush bx push cx mov al,buffsi mov ah,buffsi+1 mov bl,buffsi+2 mov bh,buffsi+3 mov cl,buffsi+4 mov ch,buffsi+5

24、mov buf,al mov buf+1,ah mov buf+2,bl mov buf+3,bh mov buf+4,cl mov buf+5,chpop ax pop bx pop cxret xianshicj endp INTB PROC FAR PUSH AX PUSH BX PUSH CX MOV SI,6 MOV AL,20H OUT 20H,AL POP CX POP BX POP AX IRETINTB ENDPCODE ENDSEND STARTI仅供参考#QcLE%&qYpl>5p<XzVUm>gTXFm6X4NGpP$vSTT#&ksv3nGK8Z8 9 ，>WBzadN_#KN&MuA5xY 7JnH'W,一, %-8 $u#q.- &-，” , gXm - XpP"”,.mYWazn X - WA5xY7>D" , Re. %-8 $l#q&- 2V k gXSX4IC«>STT#&