【正文】 微機原理與接口技術課程設計報告 LED七段數(shù)碼管數(shù)字鐘 目 錄一、設計任務書 3二、設計題目 3三、設計方案 3四、硬件原理 4 4 5 6 6五、程序流程圖及程序清單 7 82. 鍵盤掃描顯示 9 12 15六、調(diào)試過程及結果 29七、設計總結和體會 30八、參考文獻 30一、設計任務書《微機原理及接口技術》是一門應用性、綜合性、實踐性較強的課程，沒有實際的有針對性的設計環(huán)節(jié)，我們就不能很好的理解和掌握所學的技術知識，更缺乏解決實際問題的能力。所以通過有針對性的課程設計，會使我們學會系統(tǒng)地綜合運用所學的理論知識，提高我們在微機應用方面的開發(fā)與設計本領，系統(tǒng)的掌握微機硬軟件設計方法。通過課程設計實踐，不僅要培養(yǎng)我們的實際動手能力，檢驗我們對本門課學習的情況，更要培養(yǎng)我們在實際的工程設計中查閱專業(yè)資料、工具書或參考書，掌握工程設計手段和軟件工具，并能用設計報告表達設計思想和結果的能力。培養(yǎng)我們實事求是和嚴肅認真的工作態(tài)度。通過設計過程，要求我們熟悉和掌握微機系統(tǒng)的軟件、硬件設計的方法、設計步驟，使我們得到微機開發(fā)應用方面的初步訓練。集體討論設計題目的總體設計方案、編程、軟件硬件調(diào)試、編寫設計報告等問題，真正做到理論聯(lián)系實際，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力，實現(xiàn)由學習知識到應用知識的初步過渡。通過本次課程設計，我們要熟練掌握微機系統(tǒng)與接口擴展電路的設計方法，熟練應用8086匯編語言編寫應用程序和實際設計中的硬軟件調(diào)試方法和步驟，熟悉微機系統(tǒng)的硬軟件開發(fā)工具的使用方法。二、設計題目LED七段數(shù)碼管數(shù)字鐘：1．設計并完成LED七段數(shù)碼管數(shù)字鐘電路。2．數(shù)字鐘顯示格式為：HH：MM：SS。 3．具有通過鍵盤能夠調(diào)整時、分、秒的功能。三、設計方案本設計采用LAB6000偉福仿真實驗箱，利用4MHz脈沖信號源和多級分頻電路產(chǎn)生脈沖信號，4MHz脈沖信號經(jīng)過F/，將脈沖信號傳遞給8253定時器，在中斷服務程序中對中斷次數(shù)進行計數(shù)，然后在對秒計數(shù)得到分和小時值，并送入顯示緩沖區(qū)，用總線方式控制數(shù)碼管顯示。同時，利用實驗箱提供的鍵盤掃描電路和顯示電路來調(diào)整時、分、秒。四、硬件原理圖1. 七段數(shù)碼管七段數(shù)碼管的字型代碼表如下表：顯示字形gfedcba段碼001111113fh1000011006h210110115bh310011114fh4110011066h511011016dh611111017dh7000011107h811111117fh911011116fhA111011177hB11111007chC011100139hD10111105ehE111100179hF111000171h表1. 段數(shù)碼管的字型代碼表圖2. 八段數(shù)碼LED顯示電路實驗箱提供了6位八段數(shù)碼LED顯示電路，只要按地址輸出相應數(shù)據(jù)，就可以實現(xiàn)對顯示器的控制。將KEY/LED CS接到CS0上，則實驗箱中八位段碼輸出地址為08004H，位碼輸出地址為08002H。圖3. 鍵盤掃描電路實驗箱提供了一個64的小鍵盤，將KEY/LED CS信號接到CS0上，則列掃描地址為08002H，行碼地址為08001H。向列掃描碼地址逐列輸入低電平，然后從行碼地址讀回。如果有鍵按下，則相應行的值應為低，如果無鍵按下，由于上拉的作用，行碼為高。這樣就可以通過輸出的列碼和讀取的行碼來判斷按下的是什么鍵。在判斷有鍵按下后，要有一定的時延，防止鍵盤抖動。圖4. 8253計數(shù)器擴展電路圖5. 8259中斷擴展電路8253用定時器/計數(shù)器1，8253片選接CS4，地址為0C000H，8253時鐘源CLK1接分頻電路的F/64輸出，頻器的Fin接4MHz時鐘，8253的GATE1接VCC；8259中斷INT0接8253的OUT1，片選接CS5，地址為0D000H。顯示電路的KEY/LED CS 接CS0，地址為08000H。五、程序流程圖及程序清單通過調(diào)查研究，查閱資料，我初步確定系統(tǒng)結構的總體方案，并依此畫出了主程序框圖：圖6. 主程序框圖根據(jù)主程序框圖，要實現(xiàn)電子時鐘，必須先實現(xiàn)七段數(shù)碼管顯示、鍵盤掃描顯示、定時器以及將輸入的鍵值轉(zhuǎn)換為顯示數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)上述四個功能，我又設計了三個子模塊的流程圖，并完成了相應的程序設計。圖7. 七段數(shù)碼管顯示子程序框圖七段數(shù)碼管顯示子程序清單：DisplayLED proc near mov bx, offset LEDBuf mov cl, 6 。 共6個八段管 mov ah, 00100000b 。 從左邊開始顯示DLoop: mov dx, OUTBIT mov al, 0 out dx,al 。 關所有八段管 mov al, [bx] mov dx, OUTSEG out dx,al mov dx, OUTBIT mov al, ah out dx, al 。 顯示一位八段管 push ax mov ah, 1 call Delay pop ax shr ah, 1 inc bx dec cl jnz DLoop mov dx, OUTBIT mov al, 0 out dx,al 。 關所有八段管 retDisplayLED endp 2. 鍵盤掃描顯示圖8. 讀鍵輸入子程序框圖鍵盤掃描子程序清單：TestKey proc near 。 判斷有無鍵入 mov dx, OUTBIT mov al, 0 out dx, al 。 輸出線置為0 mov dx, IN_KEY in al, dx 。 讀入鍵狀態(tài) not al and al, 0fh 。 高四位不用 retTestKey endp GetKey proc near 。 讀入鍵碼 mov ch, 00100000b mov cl, 6KLoop: mov dx, OUTBIT mov al, ch 。 找出鍵所在列 not al out dx, al shr ch, 1 mov dx, IN_KEY in al, dx not al and al, 0fh jne Goon_ 。 該列有鍵入 dec cl jnz KLoop mov cl, 0ffh 。 沒有鍵按下, 返回 0ffh jmp Exit1Goon_: dec cl shl cl, 2 。 鍵值 = 列 X 4 + 行 mov ch, 4LoopC: test al, 1 jnz Exit1 shr al, 1 inc cl dec ch jnz LoopCExit1: mov dx, OUTBIT mov al, 0 out dx, al mov ch, 0 mov bx, offset KeyTable add bx, cx mov al, [bx] 。 取出鍵碼 mov bl, alWaitRelease: mov dx, OUTBIT mov al, 0 out dx, al 。 等鍵釋放 mov ah, 10 call Delay call TestKey jne WaitRelease mov al, bl retGetKey endp 圖9. 定時中斷服務子程序框圖定時器設計的程序清單：IEnter proc near push ax push dx inc Second mov al, Second cmp al, 60 jne Exit mov Second, 0 inc Minute mov al, Minute cmp al, 60 jne Exit mov Minute, 0 inc Hour mov al, Hour cmp al, 24 jne Exit mov Hour, 0Exit: mov dx, CS8259A mov al, 20h 。 中斷服務程序結束指令 out dx, al pop dx pop ax iretIEnter endpIInit proc mov dx, CS8259A mov al, ICW1 out dx, al mov dx, CS8259B mov al, ICW2 out dx, al mov al, ICW4 out dx, al mov al, OCW1 out dx, al retIInit endpstart proc near mov ax, data mov ds, ax mov Hour, 0 mov Minute, 0 mov Second, 0 cli mov ax, 0 mov ds, ax mov al, 76h。 01110110B 。 計數(shù)器1,16位,方式3,二進制 mov dx, CONTROL out dx, al mov ax, 62500 mov dx, COUNT1 out dx, al 。 計數(shù)器低字節(jié) mov al, ah out dx, al 。 計數(shù)器高字節(jié) mov al, MD8255 mov dx, CTL8255 out dx, al mov bx, 4*ICW2 。 中斷號 mov ax, code shl ax, 4 。 x 16 add ax, offset IEnter 。