接口技术课程设计

1、河北科技大学接口技术课程设计报告学生姓名：学号：_专业班级：课程名称：微型计算机接口技术学年学期：2 014 2 015学年第 二学期指导教师：2 015 年6月ii课程设计成绩评定表学生姓名成绩专业班级起止时间2015.LED七段数码管数字钟设计题目15课程设计小组验收结果:硬件设计:优秀口良好口中等口及格口需努力口程序设计:优秀口良好口中等口及格口需努力口实验结果:优秀口良好口中等口及格口需努力口验收内容操作能力：优秀口良好口中等口及格口需努力口软件理解:优秀口良好口中等口及格口需努力口硬件理解:优秀口良好口中等口及格口需努力口课程设计个人验收结果:指导教师：年 月 日目录一、设计题目二、

2、设计目的三、设计原理及方案1. 设计方案2. 设计原理(1) 七段数码管显示(2) 键盘扫描显示(3) 8253计数器和8259中断3. 硬件链接四、实现方法1. 七段数码管显示2. 键盘扫描显示3. 定时器设计4. 总程序设计五、调试过程及结果六、改进意见与建议七、设计总结与体会设计题目LED七段数码管数字时钟二、设计目的1. 设计并完成LED七段数码管数字钟电路。2. 数字钟显示格式为：HH:MM:SS。3. 具有通过键盘能够调整时、分、秒的功能。4. 设计电路并在实验台上连接线路。三、设计原理及方案1. 设计方案本设计采用LAB6000伟福仿真实验箱，利用4MHZ脉冲信号源和多级分频电路

3、产生脉 冲信号，4MHZ永冲信号经过F/64分频后得到62.5KHZ脉冲信号，将脉冲信号传递给 8253定时器，定时器每0.000016秒中断一次，在中断服务程序中对中断次数进行计 数，0.000016秒计数62500次就是1秒，然后在对秒计数得到分和小时值，并送入 显示缓冲区，用总线方式控制数码管显示。同时，利用实验箱提供的键盘扫描电路和 显示电路来调整时、分、秒。2. 设计原理(1) 七段数码管显示ecd=dp图1.七段数码管七段数码管的字形代码表如下表:显示字形段码03fh106h25bh34fh466h56dh67dh707h87fh96fhA77hB7chC39hD5ehE79hF7

4、1h图2.八段数码管LED显示电路实验箱提供了 6位八段数码LED显示电路，只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示 器的控制。将KEY/LED CS接到CSO上，则实验箱中八位段码输出地址为 08004H位码输出地 址为08002H(2) 键盘扫描显示74H024574MC374脸据越绒4肌码(QX002H)图3.键盘扫描电路实验箱提供了一个6X 4的小键盘，将KEY/LEDCS信号接到CSO上，则列扫描地址为08002H 行码地址为08001H向列扫描码地址逐列输入低电平，然后从行码地址读回。如果有键按下， 则相应行的值应为低，如果无键按下，由于上拉的作用，行码为高。这样就可以通过输出的列

5、 码和读取的行码来判断按下的是什么键。 在判断有键按下后，要有一定的时延，防止键盘抖动。(3) 8253计数器和8259中断ooa3O1D26彳OAI>53OA&e2OADl1I1C353 21厂ORD33 *01TB23门OW19Oil"STDO DU27ano GATEDDI8253CLKOD33D5CUT1D7GATE1C1K1C£RDWROU72ADGATE2AlCLK210 otrrtt IT GATEO9 CXKiO辽 g9n4 GATE 115 CLK1115T?/XXXX8盟XIB B Bzyxx图4.8253计数器扩展电路B：L4BX22 B

6、X23OJlDd11O-ftDlnrr0JID5TOJLd7OJiDSrCUDfi Sojtij?4INT59 17 iKTsg 26 YDO DLU26IRJOIRID2&2591R2D3IR3D4IRED$IR5D6IRAD7TR7INTINTASP/ENCSRDCASOWRGA5JAOCAS1Id vcc图5. 8259中断扩展电路l£ rNrro/20XIF"IS 亡 JLS2BX17BXL8BX1S8253用定时器/计数器1, 8253片选接CS4地址为OCOOOH 8253时钟源CLK1接分频电路的F/64输出，频器的Fin接4MHz时钟，8253的GA

7、TE接VCC 8259中断INTO接8253的OUT1片选接CS5地址为0D000H显示电路的 KEY/LED CS接CSQ地址为08000H四、实现方法程序流程图LkDlir- /渥比鹿ii吓从!g调用乱术子程序图6.主程序框图根据主程序框图，要实现电子时钟，必须先实现七段数码管显示、键盘扫描显示、定时器 以及将输入的键值转换为显示数据。 为了实现上述四个功能，我又设计了三个子模块的流程图, 并完成了相应的程序设计。1.七段数码管显示珂呛化命旅参.散1F关所右3不様1r取显示数抓F显示打位八段怦1r关所背图2.键盘扫描显示返【珂7.七段数码管显示子程序框图3.定时器设计图8读键输入子程序框图

8、4.总程序设计图9.定时中断服务子程序框图将上述三个子模块的功能结合起来，把键盘输入的数据转换成十进制，分别赋给Hour、Mi nute、Seco nd,电子时钟就实现了。总程序清单：五、调试过程及结果在代码调试过程中，我发现了两个问题。一是，程序不具备自动纠错功能。如果输入错误的时、分、秒，程序不能做出相应的处理。二是，由于试验箱的缘故，输出的脉冲周期小于0.000016秒，使得设计出来的电子时钟的1秒相当于实际的0.5秒。针对以上两个问题，我对初步设计出来的程序做了相应的修改:1.增加了对时、分、秒正确性的判断语句，如果错误，则做出相应的处理cmp Hour,24 jl L0；mov Ho

9、ur ,0;cmp Mi nu te,60 jl L1;mov Mi nute ,0;cmp Second ,60 jl L2;mov Sec ond ,0;判断输入的Hour是否非法如果正确，则继续如果非法，则清零判断输入的Minute是否非法如果正确，则继续如果非法，则清零判断输入的Seco nd是否非法如果正确，则继续如果非法，则清零2.脉冲输入频率了近一倍，就必须将计数器的计数初值扩大两倍来解决这个问题，而8253每个计数器只有16位，这样定时常数便超过了计数器所允许的最大范围。在老师的帮助下，我采用多级串联的方式来解决这个问题。采用两个计数器，定时常数分别62500和2,将计数器1的

10、输出接到计数器0的输入，计数器0的输出接到INTOmov al, 36h; 00110110B ; mov dx, CONTROL out dx, almov ax, 2mov dx, COUNT0out dx, al;mov al, ahout dx, al;mov al, 76h; 01110110B ;mov dx, CONTROLout dx, almov ax, 62500mov dx, COUNT1 out dx, al;mov al, ah计数器0,16位,方式3,二进制计数器低字节计数器高字节计数器1,16位,方式3,二进制计数器低字节out dx, al计数器高字节六、改进意

11、见与建议此次设计的数字时钟缺乏人机互动功能，在修改时间的时候秒针停止计时。应该在此部分 程序中加以解决，但由于对汇编语言相关知识掌握不足，这些问题有待在今后的学习过程中进 步完善。七、设计总结与体会课程设计很快就结束了，看着自己的努力成果，心里颇有感触。从最初的无从下手, 到分析设计，到编程调试，一步步走来，知识一点一滴的积累，最终完成了这份另自己满意的 作品。在设计的过程中，我也遇到了一些困难，例如，在将键盘输入的值转换成显示数据的时候， 我重复调用子程序GetKey,却没有得到我想要的结果，经过一系列的探索和修改，我在调用子 程序GetKey前先调用了子程序TestKey，如果键盘有输入，

12、再转入 GetKey执行，结果完全正 确。在设计定时器的时候也遇到了一些问题，由于实验箱的故障，输出的时间频率和真正的时 间频不等，简单地将计数器的计数初值增大 ，必定会超出计数器的计数范围。我翻阅了相关的 书本，在老师的帮助下成功解决了这个问题。解决方法是采用两个计数器串联的方式。为期两 个星期的课程设计，在克服一个又一个困难的过程中，巩固了我所学的理论知识，还培养我的 实际动手能力，还培养我在实际的工程设计中查阅专业资料、工具书或参考书，掌握工程设计 手段和软件工具，并能用设计报告表达设计思想和结果的能力。通过本次课程设计实践，使我对微机原理及接口技术这门学科有了不同于以前的认识， 原来只是认为它只是硬件的理论，有点虚无缥缈的感觉，但通过本次课程设计使我感受到它是 一门综合性、实践性较强的课程，使我体会到要想综合运用所学的理论知识，提高我们的开发 与设计能力，必须增加实际操作的环节。这次课程设计不仅培养了我们的实际动手能力，更检验了我们对本门课学习的情况，培养 我们