自动电子钟课程设计报告.doc

1、 第 17 页 自动电子钟课程设计报告一、 设计要求 课程设计的基本任务，是着重提高动手能力及在字集成电路应用方面的实践技能，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。各组人员可分别通过设计图纸，上网查找资料以及撰写报告这几个过程来锻炼逻辑思维能力及实际动手能力。从实际操作中学习知识，思考存在的问题以及解决问题。(1)用24小时制进行时间显示；(2)能够显示小时、分钟；(3)每秒钟要有秒闪烁指示；(4)上电后从“00：00”开始显示。二、设计的作用、目的 数字电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用，在电子类本科教学中，课程设

2、计是一个重要的实践环节。 通过本次数字电子技术课程设计要实现以下两个目标： 1.初步掌握电子线路的设计。既学生根据设计要求，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过调试等实践活动，使电路达到性能要求。 2.课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习上逐渐向实际方面发展，运用已学过的的分析和设计电路的理论知识，逐步掌握工程设计的步骤和方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。三、 设计的具体实现3.1. 系统概述首先利用定时、延时程序在将给定的时间逐渐变为零时就会发出一个信号，执行时间显示

3、程序，执行此程序后8255就会工作，把接到的二进制时间码转换成ASCII码在四个数码管上显示时间。具体做法是在数据段开辟一显示缓冲区，用来存储系统时间调用延时，返回系统时间，并将返回的二进制时间转换成ASCII码，方便时间显示时的调用。分别将分钟数、秒数存入显示缓冲区，调用字符串显示功能将时间显示出来。由于获取了的系统时间不会自动刷新，所以我们要设计成循环方式来不断获取系统时间，这样就形成了会跳动的电子钟。同时还要配合延时程序进行，为了得到良好的显示效果，本程序调用了一段精确的延时程序没，使各位在时间显示上有短暂的间隔，延时程序要尽量接近1秒，这样就得到了一个比较符合的电子钟。3.2电路分析与

4、设计 3.2.1 主要器件介绍 3.2.1.1 可编程并行芯片8255 8255是Intel公司为其80系列微处理器生产的通用可编程并行输入输出接口。它具有很强的功能，在使用中可利用软件编程来指定它该完成的功能。 3.2.1.2 外部引线 可编程并行芯片8255的外部引线如图3.2.1.1所示图3.2.1.1.1D0D7为双向数据信号线，用来传送数据和控制字。RD为读信号线，与其他信号线一起实现对8255接口的读操作。通常接系统总线的IOR信号。WR为写信号线，与其他信号一起实现对8255的写操作。通常接系统总线的IOW信号。CS为片选信号线，当它为低电平时才能选中该8255芯片，也才能对82

5、55进行操作。A0，A1为口地址选择信号线。8255内部有三个口：A口，B口，C口，还有一个控制寄存器，它们可由程序寻址。A0，A1上的不同编码可分别寻址上述三个口和一个控制寄存器，具体规定如下：A1A0选择00A口01B口10C口11控制寄存器 通常A0，A1分别接系统总线的A0，A1，它们与CS一起来决定8255的接口地址。RESET为复位输入信号。此端上的高电平可使8255复位。复位后，8255的A口，B口，C口均被定为输入状态。PA0PA7为A口的8条输入输出信号线。该口的这8条线是工作于输入、输出还是双向方式可又软件编程来决定。PB0PB7为B口的8条输入输出信号线。利用软件编程可指

6、定这8条线是输入还是输出。PC0PC78条线根据其工作方式可作为数据的输入或输出线，也可以用作控制信号的输出或状态信号的输入线。 3.2.1.3 8255的结构 8255由4部分组成：（1）数据总线缓冲器（2）三个8位端口PA、PB、PC，其中PC口可分为两个4位端口，可分别同端口A和端口B配合使用，可以用作控制信号输出等。（3）A组和B组的控制电路。（4）读/写控制逻辑。 3.2.1.4 8255的初始化在使用8255时，首先要由CPU对8255写入控制命令字。有两种控制命令字：方式选择控制字和C口按位置位/复位控制字。 为了能使8255的A口工作输出状态控制LED灯亮灭以及B口工作于输入状

7、态采集亮灭信号，必须对其初始化，初始化程序如下： MOV DX,0606H MOV AL,80H OUT DX,AL 3.2.1.5 8255的工作方式8255有三种工作方式：方式0、方式1和方式2。（1）方式0基本输入/输出在此工作方式下，每个口都作为基本的输入输出口，C口的高4位和低4位以及A口和B口都可独立地设置为输入口和输出口。在此工作方式下：输出的数据被锁存，而输入的数据不被锁存。A 组B组A口（PA0-PA7）C口（PC4-PC7）B口（PB0-PB7）C口（PC0-PC3）入入入入入入入出入入出入入入出出入出入入入出入出入出出入入出出出出入入入出入入出出入出入出入出出出出入入出出

8、入出出出出入出出出出 （2）方式1选通输入/输出此工作方式下，三个端口分为A、B两组，A、B两个口仍用作数据输入输出口，而C口分成两部分，分别作为A口和B口的联络信号。在8255中，联络信号是3位，两个数据口，共用去C口的6位，剩余的两位仍可作为数据位使用。（3）方式2双向选通输入/输出此工作方式只限于A组使用，它用A口的8位数据线，用C口的5位进行联络。工作时输入输出都能被锁存。当A口工作在方式2时，B口可以在方式0或方式1工作。 3.2.1.6 8255的方式控制字及状态字8255有很强的功能，能够工作在各种工作方式下。在应用过程中，可以利用软件编程来指定8255的工作方式。也就是说，只要

9、将不要的控制字装入芯片中的控制寄存器，即可确定8255的工作方式。（1）控制字8255的控制字有8位二进制数构成，各位的控制功能如图3.2.1.2所示。当控制字bit7=1是，控制字的bit6-bit0用来控制B组，包括B口的8位和C口的低4位。当控制字的bit7=0时，指定该控制字仅对C口进行位操作按位置位或复位操作。对C口按位置/复位操作的控制字格式如图3.2.1.3所示。如前面所叙，在必要时，可利用C口的按位置/复位控制字来使C口的某一位输出0或1。图3.2.1.2 8255的控制字格式 图3.2.1.3 C口的按位操作控制字格式 3.2.2源代码清单及注释MY8255_A EQU 06

10、00H MY8255_B EQU 0602H ；宏定义 MY8255_C EQU 0604H MY8255_MODE EQU 0606H DATA SEGMENT NUM DB 4,1,0,7 ；定义初始值COUNT DB 60HDTABLE DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ；8段数码管显示码 DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H DATA ENDS CODE SEGMENT ；定义代码段 ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,MY8255_MO

11、DE MOV AL,80H ；初始化8255 OUT DX,AL MOV BX,OFFSET DTABLE ；取显示码地址偏移量WAN : CALL DIS ；调用显示子程序 DEC COUNT JNZ WAN ；延时 MOV COUNT,50H INC NUM+3 ；秒个位加一 CMP NUM+3,BYTE PTR 10 ；秒个位与10比较 JNZ WAN ；若不为10则显示输出 MOV NUM+3,0 ；把NUM+3单元清零 INC NUM+2 ；秒十位加一 CMP NUM+2,BYTE PTR 6 ；秒十位与6比较 JNZ WAN ；若不为6则显示输出 MOV NUM+2,0 ；把NUM

12、+2单元清零 INC NUM+1 ；分个位加一 CMP NUM+1,BYTE PTR 10 ；分个位与10比较 JNZ WAN ；若不为10则显示输出 MOV NUM+1,0 ；NUM+1单元清零 INC NUM ；分十位加一 CMP NUM,BYTE PTR 6 ；分十位与6比较 JNZ WAN ；若不为6则显示输出 MOV NUM,0 ；NUM单元清零 JMP WAN ；无条件转移，继续从零分零秒开始计时DIS: MOV SI,OFFSET NUM ；显示子程序 MOV CL,0F7HLP1: MOV DX,MY8255_B MOV AL,SI MOV AH,0 ；AX寄存器高四位清零 M

13、OV DI,BX ADD DI,AX MOV AL,DI OUT DX,AL ；将DX中的低四位送外设 MOV DX,MY8255_A MOV AL,CL OUT DX,AL CALL DLY ；调用延时子程序 ROR CL,1 ；循环右移 TEST CL,80H JZ LP2 INC SI JMP LP1 LP2: RET DLY: PUSH CX ；延时子程序 PUSH AX LP3: MOV CX,000FH T1: MOV AX,009FH T2: DEC AX JNZ T2 LOOP T1 POP AX POP CX RET DONE: RET CODE ENDS ；程序结束 END

14、 START 3.2.3 程序流程图调用延时子程序调用显示子程序分个位=10？分个位加1秒十位清零秒十位=6？秒十位加1秒个位清零秒个位=10？秒个位加1显示初值NUM装入初值8255初始化内存单元清零开始N YN Y YN Y结束分十位加1分个位清零所有位清零分十位=6？ YN Y 3.2.4 硬件接线图XD0.XD7XA1XA2IOW#IOR#IOY0A.DpX1.X4D0 PB0. . .D7 PB7 A0 A1 PA0WR .RD .PA3CS 四心得体会及建议 课程设计是培养学生动手，动脑的能力，在设计中发现,提出,分析和解决实际问题,也是对学生对所学的书本知识的一种检验，以及对实际

15、工作能力的具体训练和考察过程。在当今社会计算机已变得无处不在，能够熟练地运用计算机将是为自己将来的工作加重了一个不可限量的砝码，因此作为新世纪的大学来说掌握计算机技术将是十分重要的。回顾这将近一周的课程设计，我感慨颇多，从拿到题目到完成整个编程，从理论到实践，在一周的时间里，我和我的小组同学都学到了很多很多东西，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。在设计过程中，我遇到了很大的困难，不得不认真查找问题的所在，但经过多次地调试与运行还是没能最终解决问题，但是我们没有放弃，最后终于成功地解决了问题。同时我还要感谢我同学们的帮助，我们每个人都尽心尽力完成自己的任务，遇

16、到不懂的问题及时讨论，最终都能将自己不懂的问题搞懂，每个人都得到了不同程度的提高。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合的重要性，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中还发现了自己的不足之处，那就是对一些学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，在这次课程设计之中，我又把前面所学过的知识又重新温故了一遍。通过这一周的课程设计使我更加明确了日后的学习目标，那就是学东西一定要扎实，绝不能一知半解。这次课程设计确实使我受益匪浅，它所教会我的东西必将积极地影响我今后的学习。 本周的课程设计在忙

17、碌中结束了，在这一周我要感谢我的指导老师，是老师给了我们这次机会，让我们能够看到自己的不足，让我们知道我们以后学习中应该把握哪些知识，让我们知道我们不要总是只看到书面知识，动手能力同样重要。让我们明确了我们的学习目标，懂得了学习方法，学到了在书本上学不到的东西：那就是知识与动手相结合。同时我还要感谢我们本组的同学，在设计中他们也给了我很大的帮助。在我们设计出现问题时，他们会及时的指出我们的问题所在，并且在一起讨论最后找出解决方法；同时我们还一起讨论问题，互相交流心得，完成最后目标。至此对给过我帮助的所有老师和同学们再次给予最由衷的感谢！五参考文献 1段晨东.单片机原理及接口技术.北京：清华大学出版社，2008.2CNK中国知网3万方数据库4贵州大学图书馆5刘刚，秦永左，朱杰斌，刘兆峰.单片机原理及应用.北京：中国林业出版社及北京大学出版社，2006. 6周航慈.单片机应用程序设计技术.北京：北京航空航天大学出版社，2002. 7谭毓安，张雪兰.Windows汇编语言程序设计教程.北京：电子工业出版社，2005. 8 潘峰.微型计算机原理与汇编语言.北京：电子工业出版社，1997. 9夏继强，沈德金.单片机实验与实践教程（二）.北京：北京航空航天大学出版社，2001. 10 杨将新，李华军，刘东骏.单片机程序设计及应用.北京：电子工业出版社，2006.