可任意启动停止的电子秒表的设计

可任意启动/停止的电子秒表的设计一、课程设计目的和任务<<微机原理与接口技术〉〉是一门实践性很强的电子信息工程专业的技术基础课程。因此,微机接口课程设计是一项实践性很强的实训环节，结合运用所学的汇编语言及8086微处理芯片设计一个电子秒表，通过实践能够加深对汇编语言的理解以及对8086微处理器、8253可编程定时器、8259A可编程中断控制器、8255A可编程并行I/O接口芯片等的基本功能的认识。从而在设计过程中，提高学生的实践编程能力和硬件设计能力。也可以进一步巩固和融会贯通所学的汇编语言,并且可以培养学生查找资料的能力和自己分析问题解决问题的能力.本实验利用8253可编程定时器等芯片的定时和记数的原理，结合实验箱上的集成电路芯片8086、LED数码管以及实验箱上的按键来设计秒表。将软、硬件有机地结合起来，要求实现计时单位为1/100秒，利用功能键进行启/停控制，上电后计时器清0，当第一次按下延丫1启/停键时开始计数,按一下KEY2键清零,重新开始计时，在系统能够正确地进行计时，使6位LED数码管能够正确地显示时间.二、分析与设计1．设计任务分析:可任意启动/停止的电子秒表的实现用按键中断来控制整个程序，当按一下KEY1启动电子秒表，再按一下暂停，按一下KEY2键清零，用六个七段数码管显示时间。整个程序涉及到8255、8253和8259三个芯片.给8253的CLK0提供一个频率为10KHz的时钟信号，8253的OUT0连接8259的IRQ7,8253的GATE2连接正5伏电压,采用计数器0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6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。由于按键中断优先于8259的7号中断,所以程序只有在按一下KEY1才启动电子秒表,再按一下暂停，按一下KEY2键清零，如果超出了60分，整个程序自动重新开始。2．设计方案论证:根据课程设计的要求和我们所要增加的功能写好程序流程图，在程序流程图的基础上，结合芯片的功能写出相应的程序。然后再进行程序调试和相应的修改,以达到能够实现所要求实现的功能的目的。在微机原理定汇编调试软件上编辑源程序，并进行汇编，在汇编成功无误后,选择端口进行调试，然后装入程序，至此，本次设计的软件工作准备完毕。再根据硬件原理设计图完成各芯片之间的连接,打开实验箱电源开关总体进行调试.在整个实验过程中，在8253可编程定时器CLK端输出管脚处接上一个计数的频率为10KHz的时钟信号，由8253定时/计数器产生0。01秒的中断并进行计数，可编程并行I/O接口芯片8255A将偏移地址写入内存单元，进中断更新数据，然后将内存数据送给LED数码管显示。定时器中断就是定义初值，然后开中断，剩下的就在中断里写了.保存数据段后，取中断程序入口地址,定义可编程中断控制器8259中断7中断矢量，读8259中断屏蔽字，开8259中断7，六位数码管用动态显示，挨个点亮，六个I/O控制位,十二个1/O控制段码,将8259的定时器设置在0。01秒进入一次中断，交替输出高低电平（形成时钟频率），在计数器输出使用组合逻辑电路--#-T2：DECAXJNZT2LOOPT1POPAXPOPCXRET三、系统方案实施1．我们小组刚开始由于程序本身的一些问题和对微机原理知识的掌握不够全面，导致无法对程序的有效汇编，如将程序多次汇编均显示“Outofmemory”，后来在其他组同学的帮助下，我们将源代码重新组合修改后成功运行，其中，曾多次出现代码段等未定义的错误警示,如后来通过逐步分解测试的方法进行了解决。在基本确定了程序的框架和初步写出了源程序代码的情况下，我们按如上方式连线进行了硬件调试，最终当按下“施丫1"键，开始计数，但数码管显示从0000.00开始不能准确按每微秒自动加0.01,只能无准确规律变化；再按下“施丫1”键，系统暂停计数，数码管显示当时的数值;按“施丫2”键，系统复位清零，数码管可再次显示0000。00;但是当再次按下任何键，系统不能重新启动，必须重新装入程序。本次实验通过微型计算机的定时和计数原理，设计了简单的计时器系统，拥有正确的开始计时、暂停、清零的功能，并同时可以用数码管显示，但不够准确实现增加功能，在后续的设计工作中需进一步改正。四、总结与体会首先，要认真阅读老师下发的《微机接口课程设计任务书》,仔细审题,看懂题目的要求,根据小组成员的兴趣爱好和能力，选择适当的课题，不益太简单或者太难，能够做到既能把课题完成又能锻炼自己的能力。本次设计我们经过小组讨论，最终选择了“可任意启动/停止的电子秒表的设计”这一课题，难易适中，并能够充分运用到上学期我们所学的《微型计算机原理与接口技术》的相关内容。然后，我们根据课题要求和实验室硬件条件，选择了适合的方案，确定所需要的元器件及工具，复习相关的知识,查询相关的资料.在此过程中,我们加深了本次课程设计所涉及的微机原理的定时/计数和中断的内容的学习，掌握了8086微处理器、8253可编程定时/计数器、8255A可编程并行接口芯片、8259A中断控制器、LED数码管等芯片的内部结构、外部引脚、控制字等知识。在具体进行实验的过程中,我加强了解了唐都实验箱和微机原理调试软件的使用和实际操作技能,同时增强了小组成员之间的协调、合作.最后我们虽然得到了较理想的实验结果，但在整个实验过程中仍存在一些问题和不足。如我们课程设计课题的选择并不是一帆风顺的,开始我们选择了“存储器的扩展"这一题目，但在实验前期准备过程中我们发现我们对相关知识的掌握很不全面，所以因此浪费了一些时间和精力。其次，通过对设计实验过程的分析和实验结果的对比,我们发现可以在本次可任意启动/停止的电子秒表的设计的基础上，可以根据实验的实际情况添加些额外程序来使系统更加的稳定，如采用延迟消除开关的震荡;还有在设计控制开关时,要注意2个中断的打开和关闭的先后顺序，否则就会出错.在以后的课程设计中，我们会逐步改进这方面的不足，使设计更完美.除此之外，由于我们的程