电子时钟课程设计

《微机原理与接口技术》电子时钟课程设计报告姓名：田时雨2010212443张旭2010212441指导教师：曾素华目录一、实验目的和题目： 3二、实验要求： 3三、设计方案： 3四、实验代码： 7五、实验截图： 14六、心得体会： 14一、实验题目和目的：电子钟围绕《微机原理与接口技术》课程，运用电子技术、计算机技术及信息科学领域的基本理论和基本知识，综合多个接口芯片，结合实际应用而进行的一次综合分析设计能力的训练。学生通过本次课程设计，进一步掌握硬件接口技术及其应用编程方法，使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练，提高学生综合分析设计能力、独立思考与团结协助能力。二、实验要求：由8254定时，8255控制数码管显示时间，小键盘控制计时：1键（清除）显示初值00、002键（启动）电子钟计时3键（停止）电子钟停止计时4键（终止程序）熄灭数码管，程序退出5键（设置初始值）设置分、秒值。同时具有判断错误的能力，若输入有错，则显示错误提示，此时按5可从新输入预置值。6、键时间位加1功能的设置三、设计方案：设计原理：用8254的计数器0来实现秒计数，信号源用实验箱上的10KHZ（当然选择其它信号源也可以，不过到时候初值会不一样），使每一秒钟就向中断端子IRQ发出一次中断请求，进一步与PC机中的某个中断联系起来。当中断发生以后，PC机就会转去执行中断服务程序，把计数的秒编码成具体的时间，把数据通过8255显示在数码管上。那个按键也是通过8255对键盘进行软件扫描，识别出哪个按键按下后，再去执行相应的按键功能。设计接线图：程序流程图：主程序模块功能（1）计时功能：用到的8254的功能只是相当于一个分频计,输入一定频率的脉冲信号使每隔一秒就会在OUT0端产生0到1的跃变，作为中断IRQ的请求信号。由于秒、分的进制形式不同，可通过中断程序控制，由此完成计时功能。（2）显示功能：可以用四位二进制码分别对应表示X4X3X2X1的逻辑值（1--高电平，0--低电平），实现时钟的显示功能。具体操作：首先将秒的个位数据通过8255的B端口送给数码管，同时将二进制码“0111”通过8255的A端口送给小键盘X4X3X2X1，这样通过计算机的扫描后，就会在数码管4上显示秒的个位值；接着将秒的十位数据送给数码管，同时将二进制码“1011”送给小键盘X4X3X2X1，这样就会在数码管3上显示相应的数值；同样的道理，分别将分的个位、十位送给数码管，“1101”、“1110”送给小键盘X4X3X2X1，就会依次在数码管2、1上显示分的个位、十位数值。特别注意分秒的间隔点，由于数码管共阴极，将数码二进制最高位置1，其他为置0即可。（3）按键功能：由于X1,X2,X3,X4低电平显示相应的数码管，利用读回的Y1,Y2逻辑值辨别究竟按下哪个键，并通过相应的编程来完成不同键的按键功能。1、键清除功能的设置：在判别了按键的逻辑值为01110后，将显示的每一个位赋0的编码，这样在数码管显示的就是00.00，便达到了清除功能的目的。2、键启动、3键停止计时功能的设置：在进行2键和3键功能设置之前，我们可以定义一个暂停标志位：PAUSE，它用标准的逻辑值（0、1）来表示，假如PAUSE=0，在进行计时设置的时候，让其自动加1，依次显示时间的各位；假如PAUSE=1，我们就将其返回，停止加1，即暂停计时。接着，假如我们判别的是2键被按下，就令PAUSE=0，让计数器计时,自动加1；假如我们按下的是3键，就令PAUSE=1，让计数器暂停计时，即停止加1。4、键终止程序功能的设置：从上面的分析，我们已经知道，只有同时将对应键盘X列的低电平送到相应的数码管才会使得数码管亮，所以我们在判别了是4键被按下后，只要将键盘对应的二进制码全部赋高电平，并送到数码管，同时结束程序，就可以实现熄灭数码管、退出程序的功能。5、键重置初始值功能的设置：在这里我们设置了两个标志位：调整位标志ADJUST和闪烁标志FLASH。它们的具体设置如下：ADJUST初始设置为00H，表示非调整状态，01H表示调整秒的个位，02H表示调整秒的十位，03H表示调整分的个位，04H表示调整分的十位。FLASH设置为逻辑值，初始设置为00H，表示非闪烁状态，0FFH表示闪烁，其闪烁功能实现的过程为：假如FLASH=0FFH，则将00H送给数码管，让数码管不显示。然后，在中断计时程序里面，加入FLASH取反语句，由于计时程序每秒加1循环一次，这样FLASH也实现了每秒改变逻辑值一次。也就是说，数码管闪烁的周期是1秒。当然，闪烁标志位只是在有对应位需要调整的时候才用的着。要实现5键设置初始时间的功能，我们就必须增加一个键（6键）来控制时间的增加。6、键时间位加1功能的设置这里，我们再引进一个标志位：按键标志KEYMARK。其设置为逻辑值，初始设置为0，表示允许响应此次按键，并在响应过后，将其置1；KEMARK为1时，表示不响应此次按键。之所以要设置此标志位，是因为键盘扫描的速度非常快，假如我按下6键需要调整时间加1，我按下的时间再怎么短，计算机一定已经扫描了无数次，这样一来，我只按了一次，时间位就会响应无数次，实现了无数次的加1，从而无法实现6键的功能。四、实验代码：INTCSR_BYTE0EQU0D838AHINTCSR_BYTE1EQU0D839BHINTCSR_BYTE2EQU0D83AHINTCSR_BYTE3EQU0D83BHIMB4_BYTE3EQU0D81FHMY8254_COUNT0EQU0E040HMY8254_COUNT1EQU0E041HMY8254_COUNT2EQU0E042HMY8254_MODEEQU0E043HMY8255_AEQU0E060HMY8255_BEQU0E061HMY8255_CEQU0E062HMY8255_MODEEQU0E063HIRQEQU01CCHDATASEGMENTCSBAKDW?IPBAKDW?MKBAKDB?ADJUSTDB00H；调整位标志FLASHDB00H；闪烁标志位PAUSEDB0B；暂停标志位KEYMARKDB0B；按键标志位INKEYDB00H；按键SECONDADB00H；秒个位SECONDBDB00H；秒十位MINUTEADB00H；分个位MINUTEBDB00H；分十位LEDDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH；数码管0-9的编码DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:CLIMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,INTCSR_BYTE0MOVAL,00HOUTDXMOVDX,INTCSR_BYTE1MOVAL,1FHOUTDXMOVDX,INTCSR_BYTE2MOVAL,3FHOUTDXMOVDX,INTCSR_BYTE3MOVAL,00HOUTDXMOVAX,0000HMOVES,AXMOVDI,01CCH；保存系统中断矢量MOVAX,ES:[DI]MOVIPBAK,AXMOVAX,OFFSETMYINTCLDSTOSWMOVAX,ES:[DI]MOVCSBAK,AXMOVAX,SEGMYINT；设置中断矢量STOSWINAL,0A1HMOVMKBAK,ALANDAL,0F7HOUT0A1H,ALSTI；开中断MOVDX,MY8254_MODE；8254初始化MOVAL,15H;00010101:计数器0,只读低八位,方式2分频器,十进制OUTDX,MOVDX,MY8254_COUNT0MOVAL,0OUTDXMOVDX,MY8255_MODE;8255初始化MOVAL,81H；10000001：A口：方式0，输出，B口：方式0，；输出，C口：低四位输入，高四位输出OUTDXA1:NOP；等待MOVCX,32HA2:MOVDX,MY8255_BMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVBX,OFFSETLEDMOVAL,SECONDAXLATLEDCMPADJUST,01H；是否调整秒的个位JNEDIS_SECONDACMPFLASH,0FFH；是否闪烁JNEDIS_SECONDAANDAL,00H；熄灭数码管（若FLASH=1）DIS_SECONDA:；显示秒的个位OUTDXMOVDX,MY8255_AMOVAL,0111BOUTDXCALLKEYCTR；调用按键处理程序CALLDELAY；调用延迟程序MOVDX,MY8255_BMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVBX,OFFSETLEDMOVAL,SECONDBXLATLEDCMPADJUST,02H；是否调整秒的十位JNEDIS_SECONDBCMPFLASH,0FFHJNEDIS_SECONDBANDAL,00HDIS_SECONDB:；显示秒的十位OUTDX,MOVDX,MY8255_AMOVAL,1011BOUTDXCALLKEYCTRCALLDELAYMOVDX,MY8255_BMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVBX,OFFSETLEDMOVAL,MINUTEAXLATLEDCMPADJUST,03H；是否调整分的个位JNEDIS_MINUTEACMPFLASH,0FFHJNEDIS_MINUTEAANDAL,00HDIS_MINUTEA:；显示分的个位ADDAL,80H；显示XX.XX中的点“.”OUTDX,MOVDX,MY8255_AMOVAL,1101BOUTDXCALLKEYCTRCALLDELAYMOVDX,MY8255_BMOVAX,DATAMOVDS,AXMOVBX,OFFSETLEDMOVAL,MINUTEBXLATLEDCMPADJUST,04H；是否调整分的十位JNEDIS_MINUTEBCMPFLASH,0FFHJNEDIS_MINUTEBANDAL,00HDIS_MINUTEB:；显示分的十位OUTDX,MOVDX,MY8255_AMOVAL,1110BOUTDXCALLKEYCTRCALLDELAYLOOPSK1JMPSK2SK1:JMPA2SK2:JMPA1MYINT:PUSHDSPUSHAXPUSHDXMOVDX,IMB4_BYTE3INAL,DXMOVDX,INTCSR_BYTE2MOVAL,3FHOUTDX；清8259中断标志MOVAL,63H；根据中断号修改OUT0A0H,ALMOVAL,62HOUT20H,ALMOVAX,DATAMOVDS,AXNOTFLASH；中断处理程序MOVKEYMARK,0BCMPPAUSE,0BJNEL1INCSECONDACMPSECONDA,0AHJCL1MOVSECONDA,00HINCSECONDBCMPSECONDB,06HJCL1MOVSECONDB,00HINCMINUTEACMPMINUTEA,0AHJCL1INCMINUTEBMOVMINUTEA,00HCMPMINUTEB,06HJCL1MOVMINUTEB,00HL1:POPDSPOPAXPOPDXIRETKEYCTRPROCNEARMOVINKEY,ALMOVDX,MY8255_CINAL,DXANDAL,03H；高六位清零CMPAL,10B；是否按下Y1行JNEINY2ADDINKEY,00HJMPJUDGKEYINY2:CMPAL,01B；是否按下Y2行JNESKIPADDINKEY,10000BJUDGKEY:CMPINKEY,01110B；是否按下1键JNEKEY2ANDSECONDA,00H；时间位清零ANDSECONDB,00HANDMINUTEA,00HANDMINUTEB,00HSKIP:JMPBACKKEY2:CMPINKEY,01101B；是否按下2键JNEKEY3ANDPAUSE,0B；启动计时JMPBACKKEY3:CMPINKEY,01011B；是否按下3键JNEKEY4MOVPAUSE,1B；暂停计时JMPBACKKEY4:CMPINKEY,00111B；是否按下4键JNEKEY5MOVDX,MY8255_AMOVAL,0FFH；熄灭数码管，程序退出OUTDXCALLDELAYMOVAX,4C00HINT21HJMPBACKKEY5:CMPINKEY,11110B；是否按下5键JNEKEY6CMPKEYMARK,0BJNEKEY6MOVKEYMARK,1BMOVPAUSE,1BCMPADJUST,04H；是否已调整完分的十位JETLINCADJUSTJMPBACKTL:ANDADJUST,00HJMPBACKKEY6:CMPINKEY,11101B；是否按下6键JNEBACKCMPKEYMARK,0BJNEBACKMOVKEYMARK,1BCMPADJUST,01H；是否调整秒的个位JNEAD1INCSECONDA;秒的个位加1CALLOUTCLEAR；判断溢出JMPBACKAD1:CMPADJUST,02H；是否调整秒的十位JNEAD2INCSECONDBCALLOUTCL