【正文】 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2020年 3月 — 7 月 西北民族大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院 接口設(shè)計(jì)報(bào)告書 GRADE： 第 頁(yè) 共 頁(yè) 1 目 錄 1. 引言 ................................................................................... 2 . 背景和編寫目的 .......................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 . 設(shè)計(jì)思想與原理 .......................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。同時(shí)，再定義三個(gè)按鍵，分別對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)行校正。 設(shè)計(jì)思想與原理 設(shè)計(jì)思想 在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電子時(shí)鐘以 8088 微處理器作為 CPU，用 8253 做定時(shí)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生時(shí)鐘頻率， 8279 做可編程并行接口顯示時(shí)鐘和鍵盤電路 ， 8259 做中斷控制器產(chǎn)生中斷。 8253 采用計(jì)數(shù)器 0，工作于方式 2，使 8253 的 OUT0 端輸出周期性的負(fù)脈沖信號(hào)。 其中 8259 只需初始化 ICW1，其功能是向 8259 表明 IRx 輸入是電瓶觸發(fā)方式還是上升沿觸發(fā)方式，是單片 8259 還是多片 8259。 .2 工作原理 利用定時(shí)器 8253 和 8259 以及鍵盤和數(shù)碼顯示電路，設(shè)計(jì)一個(gè)電子時(shí)鐘，由 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院 接口設(shè)計(jì)報(bào)告書 GRADE： 第 頁(yè) 共 頁(yè) 3 8253 中斷定時(shí)，小鍵盤控制電子時(shí)鐘的啟停及初始值的預(yù)置。 設(shè)計(jì)一個(gè)定時(shí)顯示裝置，用六個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)間，用小鍵盤控制計(jì)時(shí)，設(shè)置和顯示時(shí)間。 基本工作原理：每百分之一秒對(duì)百分之一秒寄存器的內(nèi)容加 一，并依次對(duì)秒、分、小時(shí)寄存器的內(nèi)容加一；六個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示時(shí)、分、秒的當(dāng)前值。 系統(tǒng)總體框圖如下： 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院 接口設(shè)計(jì)報(bào)告書 GRADE： 第 頁(yè) 共 頁(yè) 4 3. 硬件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)所用芯片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 、 8259A 芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳 中斷控制器 8259A 是 Intel 公司專為控制優(yōu)先級(jí)中斷而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的芯片。因此無(wú)需附加任何電路，只需對(duì) 8259A 編程，就可以管理 8 級(jí)中斷，并選擇優(yōu)先模式和中斷請(qǐng)求方式，即中斷結(jié)構(gòu)可以由用戶編程來(lái)設(shè)定。 D7~D0—— 八條雙向數(shù)據(jù)線； WR（低電平有效） —— 寫輸入信號(hào)； RD（低電平有效） —— 讀輸入信號(hào)； CS（低電平有效） —— 片選輸入信號(hào)； A0—— 地址信號(hào)； INT—— 中斷請(qǐng)求信號(hào)； INTA（低電平有效） —— 中斷響應(yīng)信號(hào)； CAS0~CAS2—— 級(jí)聯(lián)信號(hào)，形成一條專用 8259A 總線，以便多片 8259A 的級(jí)聯(lián)； SP/EN—— 從編程 /允許級(jí)聯(lián)。在非緩沖方式中，作為輸入信號(hào)用于表示主片還是從片； IR0~IR7—— 外部中斷請(qǐng)求輸入線。 8259 中斷矢量地址與中斷信號(hào)之間的關(guān)系如表 所示： 表 8259 中斷矢量表 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院 接口設(shè)計(jì)報(bào)告書 GRADE： 第 頁(yè) 共 頁(yè) 6 中斷序號(hào) 0 1 2 3 4 5 6 7 功能調(diào)用 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 矢量地址 20H ~23H 24H ~27H 28H ~2BH 2CH ~2FH 30H ~33H 34H ~37H 38H ~3BH 3CH ~3FH 說(shuō)明 時(shí)鐘 鍵盤 可用 可用 串行口 可用 可用 可用 、 8279芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳 Intel8279 是一種通用的可編程序的鍵盤、顯示接口器件，單片器件就能夠完成鍵盤輸入和顯示控制兩種功能。 顯示部分為發(fā)光二極管、熒光管及其它顯示器提供了按掃描方式工作的顯示 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院 接口設(shè)計(jì)報(bào)告書 GRADE： 第 頁(yè) 共 頁(yè) 7 接口，它為顯示器提供多路復(fù)用信號(hào)，可以顯示多達(dá) 16 位的字符或數(shù)字。 CLK:時(shí)鐘輸入線，用以產(chǎn)生內(nèi)部定時(shí)的時(shí)鐘脈沖。 CS:片選輸入線，低電平有效，單片機(jī)在 CS端為低時(shí)可以對(duì) 8279 讀 /寫操作。 RD:讀信號(hào)輸入線，低電平有效，將緩沖 器讀出，數(shù)據(jù)送往外部總線。 8253 芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳 8253 可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器是 Intel 公司生產(chǎn)的通用外圍芯片之一，有 3 個(gè)獨(dú)立的十六位計(jì)數(shù)器，技術(shù)頻率范圍為 0~2MHZ，它所有的技術(shù)方式和操作方式都通過(guò)編程控制。 D7~D0—— 八條雙向數(shù)據(jù)線； WR（低電平有效） —— 寫輸入信號(hào)； RD（低電平有效） —— 讀輸入信號(hào)； CS（低電平有效） —— 片選輸入信號(hào)； A0、 A1—— 片內(nèi)寄存器地址輸入信號(hào)； CLK—— 計(jì)數(shù)輸入，用于輸入定時(shí)基準(zhǔn)脈沖或計(jì)數(shù)脈沖； OUT—— 輸出信號(hào)，以相應(yīng)的電平指示計(jì)數(shù)的 完成，或輸出脈沖波形； GATE—— 選通輸入（門控輸入），用于啟動(dòng)或禁止計(jì)數(shù)器的操作，以使計(jì)數(shù)器和 數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院 接口設(shè)計(jì)報(bào)告書 GRADE： 第 頁(yè) 共 頁(yè) 9 計(jì)測(cè)對(duì)象同步。主要由軟件實(shí)現(xiàn)。如果鍵值為 G則開(kāi)中斷，（中斷程序?yàn)槊胱畹臀患右唬?。如鍵值為 P 則連續(xù)六次調(diào)用小鍵盤模塊，將鍵值依次存入顯示緩沖。如果健值為 E，則終止程序，返回 DOS。由一片 8253 實(shí)現(xiàn)，選用定時(shí)器 0，工作在方式 3，由于時(shí)鐘應(yīng)該 1秒走動(dòng)一次，所以輸出值應(yīng)為 1S，其輸出信號(hào)可作為 8259 的中斷請(qǐng)求信號(hào)。 中斷模塊原理圖如圖 所示 顯 示模塊和小鍵盤模塊 顯示模塊是將顯示緩沖區(qū)的數(shù)值送到 LED 顯示的功能模塊，顯示緩沖區(qū)是由六個(gè)字節(jié)構(gòu)成，分別保存小時(shí)的高位和低位，分鐘的高位和低位，秒鐘的高位和低 位。 小鍵盤模塊送入主控模塊的子功能模塊。軟件上使用行掃描法獲得鍵值并送回主控模塊。執(zhí)行一個(gè)約 10ms 的延時(shí)程序后再掃描鍵盤，若 F0=1 表示真正有鍵按下，從而消除了抖動(dòng)影響。 6. 總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)做的是電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)，本以為設(shè)計(jì)思路清楚，設(shè)計(jì)會(huì)簡(jiǎn)單，可是經(jīng)過(guò)兩周的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)選擇了一個(gè)相對(duì)比較難的題目，最終也沒(méi)有將其完全設(shè)計(jì)出來(lái)，比較遺憾。三，本次設(shè)計(jì)的大多數(shù)題目都能在網(wǎng)上找到可以借鑒的程序，而我們的雖然找到了，但是遇到了相當(dāng)不擅長(zhǎng)的端口問(wèn)題，暴漏了平常學(xué)習(xí)的缺漏。 7.