-微机原理与接口技术课程设计-数字式秒表-其他专业.docx

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1、目录目录1摘要1关键词1第一章引言2第二章硬件系统设置32.1 硬件系统原理图32.2 芯片资料介绍42.3 2.18253芯片42.2.I.18253内部计数器的3个引脚42.2.1.28253的工作方式42.2.1.38253的编程42.2.28255芯片52.2.2,1连接外设的数据端口52.2.2.28255工作方式52.2.2.38255的编程52.2.38259芯片62.2.3.18259的编程及操作方式62.2.474LS240芯片72.2.4.1741s240内部结构72.2.4.2芯片介绍72.2.575452芯片72.2.5.175452内部结构72.2.5.2芯片介绍82

2、.3线路连线81.1.1 1实验连线81.1.2 时钟脉冲的产生81.1.3 键盘的设置91.1.4 1.ED显示器的设置IO第三章软件系统设置12程序流程图123.1.1主程序流程图723.1.20处理流程图（开始计时）133.1.3T处理流程图（名次存储）133.1.42处理流程图（显示成绩）143处理流程图（比赛结束1）153.1.64处理流程图（比赛结束2）153.1.7中断处理流程图163.2参数信息17第四章课程设计总结184.1 心得体会184.2 源程序清单194.3 参考文献25摘要数字式秒表是一种用于体育中田径比赛的一种计时装置。本次课程设计是做一个数字式秒表，主要是利用8

3、253作为定时器，为秒表提供定时脉冲，使用7段码显示器作为秒表时间显示，用键盘控制秒表。数字式秒表拥有以下几点功能：1：可控制比赛的开始和结束和继续比赛；2：可记录成绩，依次排名，给予显示在第一位；3：可通过按键关闭设备关键词80X86,8259中断，8255,8253,键盘，LED动态显示第一章引言微型计算机的新技术、新机型，新应用层出不穷，日新月异。使得微机硬件得到飞速发展！人们对计算机计算的精度和软件的逐步更新提出更高的要求。秒表在我们的生活总运用比较广泛，从各项体育赛事，到个人上的倒计时器,无处不在，怎样提高其计算精度，提高运算效率成为首要因素，基于此，此次课设我们用汇编语言，利用80

4、86CPU和PCl试验箱进行数字式秒表的制作，我们将从硬件系统设置、软件系统设置、课设总结（包括汇编源代码、硬件系统设置原理图，参考文献）几方面介绍本次课设的主要成果。此课设主要利用8253的定时器输出为秒表提供定时脉冲，7段码显示器作为秒表时间显示，用键盘控制秒表的工作过程。键盘控制秒表计时的开始，记录，结束，计时结束后按相应按键显示所记录的时间。计时范围为1分钟，满1分钟自动退出比赛，计时精度为0秒。第一章为引言，粗略地介绍此次课设的主要内容。第二章为硬件系统设置，在此章中从基本芯片入手，介绍8253、8255、8259的内部结构功能、工作方式以及初始化编程和74LS240P,75425N

5、的真值状态，工作环境,以便读者更容易了解此课设的基本部件，对硬件原理有逐步深入的了解。另外，从键盘和LED显示器的设定的原理、编程进行详细的描述。第三章为软件系统设置，在此章中我们从秒表的五大功能机制入手，软件设置中，我们给出了主程序，中断程序以及各功能模块的程序流程图，使之实现一目了然。此外，还给出了参数信息，增加了汇编源代码的可读性。第四章为课程设计总结。此部分包括心得体会，附录1（汇编源代码，）和附录2（参考文献）。在此课设中，韩雁老师在硬件的检测，软件的设置方面都给出了精心的指点，在此表示衷心的感谢！第二章硬件系统设置2.1硬件系统原理图此章节主要介绍硬件系统原理图，其中键盘和显示器在

6、后面详细介绍.数字式秒表系统构成图2.2芯片资料介绍此部分从芯片的工作方式以及初始化编程方面介绍8253、8255、8259芯片。8253芯片.18253内部计数器的3个引脚- CLK（时钟）输入，在计数过程中，此引脚上每输入1个时钟信号（下降沿），减1计数器的计数值将减1- GATE（门控）输入，控制计数器工作：- 软件触发时，作用开启/关闭计数：高电平允许，低电平禁止。- 硬件触发/重触发：上升沿将初值送入减1计数器- OUT（计数器输出）输出，根据设置工作方式的不同，OUT引脚可输出单个或连续的波形信号。一般是在计数过程结束时（计数值归0）,OUT引脚信号发生变化。2.28253的工作方

7、式- 方式0计数结束中断- 方式1可编程单稳- 方式2连续负脉冲发生器- 方式3连续方波发生器- 方式4软件触发选通- 方式5硬件触发选通本次课设中8253工作在方式3,此方式为可软、硬件触发的方波发生器，N=FCIk/Tclk,在本次设计中，FclK信号为1.193MHZ,输出信号为IOoHZ,N为11930。其端口地址为4043H,40H口用于计数器0,4IH口用于计数器1,42H口用于计数器2,43H口用于状态和控制口。.38253的编程- 8253加电后的工作方式不确定，必须经初始化编程后，才能正常工作- 初始化编程：- 先写入控制字- 再写入计数初值- 工作后，可随时读取计数值- 一

8、般先将计数值锁存在通道内的锁存器中- 然后可分两次读取16位的计数值初始化程序片段：Moval,计数器控制字Movdx,控制寄存器端口Outdx,alMovax,计数器初值Movdx,计数器端口Outdx,al;写计数器的初值低字节Moval,ahOutdx,al;写计数器计数初值高字节2. 8255芯片2.1. 连接外设的数据端口- 端口A：PA0-PA7（A组控制）常作数据端口使用，功能最强大- 端口B：PB0-PB7（B组控制）常作数据端口使用- 端口C:PC4-PC7（A组控制），PC0-PC3（B组控制）可作数据、状态或控制端口使用可拆分成两个4位端口分别输入或输出每位可独立进行输出

9、控制（位控制）.28255工作方式- 方式0：基本输入输出方式（不带联络）适用于无条件传送和查询方式的接口电路- 方式1：选通输入输出方式（带输入联络或输出联络）适用于查询和中断方式的接口电路- 方式2：双向选通方式（同时带输入联络和输出联络）适用于可双向传送数据的外设，适用于查询和中断方式的接口电路.38255的编程- 编程：只写1个方式控制字到控制口。DTD6D5D4D3D2DlDO-D7:方式字/复位字选择位，1时为8255A方式控制字，0时为PC口的置/复位控制字，当D7为1，时，其余各位的含义为：-D6D5:A组选择方式选择位。F（T为方式0,01为方式1,10为方式2。-D2:B组

10、方式选择位。0为方式0,1为方式LD4、D3、Dl、DO：分别为PA口、PC7PC4口、PB口、PC3PCO口输入/输出方式选择位。0为输出，1为输入。-工作过程中：通过数据端口对外设数据进行读写本次课设8255均工作在方式0,其把PA口、PB口和PC口的高4位、低4位都作为基本输入/输出口，可以独立地设置为输入或输出方式。初始化程序片段：Moval,方式选择控制字Movdx,端口号；如果端口号256,所以用dx间接寻址Outdx,al;写入控制寄存器2. 8259芯片2.1. 8259的编程及操作方式- 初始化编程在8259开始工作前：用户必须对8259A进行初始化编程。通过写入初始化命令字

11、ICW对8259A进行初始化- 中断操作编程在8259A工作期间：可以随时向8259A写入操作命令字OCW,使之按用户设置的新的工作方式进行工作,用户还可以通过写操作命令字OCW通知8259A- 操作方式编程OCWl,其格式为：MTM6M5M4M3M2MlMOAODTD6D5D4D3D2DlDOOCWl也可称为屏蔽操作字，其被写入8259内部的中断屏蔽寄存器IMRoOCWl的8位与IROIR7相对应，当其某一位为1时，即相应IR上的输入信号被屏蔽。IMR中的内容在任何时候都可读出或写入，只要访问奇口地址。0CW2,其用于设置中断结束方式和优先级循环方式。其格式为：RSLEOI0012LlLOA

12、ODTD6D5D4D3D2DlDOH0ESMMSMM01PRRRIS初始化程序片段:0CW3,其用于设置特殊中断屏蔽方式和程序查询方式、读状态方式。其格式为:Moval,00010101B;ICWI,边沿触发，要ICW4,级联要ICW3Out20h,al;写入ICWlMovaI,0000100OB;ICW2:设置H中断类型号Out2lh,al;写入ICW2Moval,00000101B;ICW3:主片8259A的IR2接从片INTMoval,00000101B;ICW4:不用缓冲，正常中断结束，非特殊全嵌套方式Out21h,al;写入ICW4AODTD6D5D4D3D2DlDO74ls240芯

13、片.1741s240内部结构74ls240内部结构.2芯片介绍真值表输入输出-GAY1XZ010001正常工作温度及其压值：25,5V,工作电流-15MA,24MA温度范围：-25-75C,在此课设中用作反向驱动器，增大输出电流。75452芯片.175452内部结构VCC2B2A2YIAIBIYGND.2芯片介绍真值表ABY000010100111正常工作压值范围：.工作电流400MA,500M正常工作温度范围：0-70,在此课设中用作反向驱动器。2.3线路连线此部分从实验连线，时钟脉冲，键盘和LED显示详细介绍硬件部分的工作原理。实验连线- 8255模块的SWR.SRD分别连到ISA总线接口

14、模块的IOWR.IORDo- 8255模块的数据(ADoAD7)、地址线(AOA7)分别连到ISA总线接口模块的数据(LADOQD7)、地址线(LA0-LA7)。- 8255模块选通线CE连到ISA总线接口模块的IOYOo- 8255的PAOPA7连到键盘显示模块的KDOKD7；8255的PBOPB3连到键盘显示模块的KLl-KL4;8255的PCoPC3连到键盘显示模块KHlKH4。时钟脉冲的产生8253的D7到DO接总线上，gate端接高电平，OUS接8259的IRo,通过次部分可以产生IoOhZ的信号，具体连线如下图：IR(MR78259D0D7-INTAINTR-CSDOCLKOVD7OUT一GATEO；8253-RD-WR-CS时钟脉冲产生示意图键盘的设置键盘的接口一般分为