徐州工程学院
微机原理与接口技术课程设计（报告）
可任意启动/停止的电子秒表设计 题 目 __________________________________
王 义 指导教师__________________________ 施军 唐亚军 潘春飞 学生姓名__ ________________________ 20090501169 、71 、73 学生学号__________________________
学生成绩
信电 _______________________________计算机科学与技术 专业________________09软件1 班 院（部）____________________________
2012 年 ___6 月 ___ 18 日- _6__月 _29__日 ______
目录
1 设计任务与要求 ........................................................................................................................... 1
1.1设计任务 ............................................................................................................................ 1 1.2设计要求 ............................................................................................................................ 1 2系统分析........................................................................................................................................ 2 3设计方案........................................................................................................................................ 3
3.1 设计任务分析 ................................................................................................................... 3 3.2 设计方案论证 ................................................................................................................... 3 3.3硬件系统总体方案设计 .................................................................................................... 4 3.4软件系统总体方案设计 .................................................................................................... 4 4硬件电路设计 ................................................................................................................................ 5
4.1 功能硬件设计 ................................................................................................................... 5
4.1.1定时器/计数器8253 ............................................................................................. 5 4.1.2 用可编程并行接口芯片8255的PA口以及PB口实现数码管输出，PC口实现按键实现数据显示输出 ............................................................................................... 8 4.1.3锁存器273 ............................................................................................................. 8 4.1.4 数据收发器245 .................................................................................................... 9 4.1.5译码器74ls154 ................................................................................................... 10 4.1.6数码管 .................................................................................................................. 10 4.2 总电路设计 ..................................................................................................................... 11 5软件设计...................................................................................................................................... 13
5.1 主程序设计 ................................................................................................................... 13 5.2 中断程序设计 ............................................................................................................... 14 6系统调试...................................................................................................................................... 19 设计总结......................................................................................................................................... 21
1 本系统存在的问题及改进措施 ......................................................................................... 21 2 心得体会 ............................................................................................................................. 21 参考资料......................................................................................................................................... 23 附录Ⅰ：......................................................................................................................................... 24 附录Ⅱ ............................................................................................................................................ 26
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1 设计任务与要求
1.1设计任务
设计并制作符合要求的电子秒表。
秒表由6位7段LED显示器显示，其中2位显示“min”，4位显示“s”，
其中显示分辨率位“0.01S”。
具有清零、启动计数、暂停计时及继续计时等控制功能。
1.2设计要求
同组同学要发扬团队协作精神，积极主动的提出问题、解决问题、讨论问题，互相帮助和启发。在设计中可以引用所需的参考资料，避免重复工作，加快设计进程，但必须和题目的要求相符合，保证设计的正确。在老师的指导下制定好自己各环节的详细设计进程计划，按给定的时间计划保质保量的完成个阶段的设计任务。设计中可边设计，边修改，软件设计与硬件设计可交替进行，问题答疑与调试和方案修改相结合，提高设计的效率，保证按时完成设计工作并交出合格的设计报告。
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2系统分析
本设计采用了汇编语言编写，汇编语言由于采用了助记符号来编写程序，比用机器语言的二进制代码编程要方便些，在一定程度上简化了编程过程。汇编语言的特点是用符号代替了机器指令代码，而且助记符与指令代码一一对应，基本保留了机器语言的灵活性。使用汇编语言能面向机器并较好地发挥机器的特性，得到质量较高的程序。
汇编语言的特点:
(1).面向机器的低级语言，通常是为特定的计算机或系列计算机专门设计的。 (2).保持了机器语言的优点，具有直接和简捷的特点。
(3).可有效地访问、控制计算机的各种硬件设备，如磁盘、存储器、CPU、I/O端口等。
(4).目标代码简短，占用内存少，执行速度快，是高效的程序设计语言。 (5).经常与高级语言配合使用，应用十分广泛。
在程序设计过程中，为了有效地完成任务，把所要完成的任务精心的分割成若干个相互独立但相互又仍可有联系的任务模块，这些任务模块使得任务变得相对单纯，对外的数据交换相对简单，容易编写，容易检测，容易阅读和维护。这种程序设计思想称为模块化程序设计思想。模块化结构程序的设计，可以使系统软件便于调试与优化，也使其他人更好地理解和阅读系统的程序设计。程序的主要模块有：主程序、显示程序、定时溢出中断服务程序、外部中断服务程序。
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3设计方案
3.1 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。
3.2 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I/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连接LED灯的各个控制输入端。
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