微机原理课程设计：简单电子钟设计

微机原理课程设计：简单电子钟设计

目录

课程设计任务书................................... 错误!未定义书签。微机原理及应用课程设计成绩评定表................. 错误!未定义书签。目录............................................................ I 中文摘要........................................................ I I 一设计任务描述.. (1)

1.1设计题目： (1)

1.2设计目的 (1)

1.3设计要求 (1)

1.4电子时钟 (2)

二概要设计 (3)

2.1设计内容 (3)

2.2设计环境与器材 (3)

2.3电路原理与主要芯片功能 (3)

2.3.1 电路原理 (3)

2.3.2 8255主要功能 (4)

2.3.3 8259主要功能 (5)

2.3.4 8254主要功能 (6)

三程序接线图及流程图 (9)

3.1 实验接线图 (9)

3.2 主程序流程图 (9)

四电子钟设计源程序 (11)

五总结体会 (15)

六致谢 (16)

七参考文献 (17)

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中文摘要

计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟体积大。微型计算机原理控制在这种情况下诞生了。截止今日，微型计算机原理控制应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些都离不开微型计算机原理控制。

微机控制即微型计算机原理控制。是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。这次毕业设计通过对它的学习，应用，从而达到学习、设计、开发软、硬的能力。

本文通过对一个基于微型计算机的能实现电子时钟的设计学习，详细介绍了微型计算机原理控制的应用中的数据转换显示，LED显示原理，微型计算机控制的定时中断原理。从而达到学习、了解微机原理控制的相关指令在各方面的应用。系统由8254、8255、8259等构成，能实现时钟显示的功能，能进行分、秒的显示。文章后附有电路原理图，电路接线图和程序清单，以供读者参考。因水平有限，难免有疏落不足之处，敬请老师和同学能给与批评指正。

关键字：电子时钟、分频、定时中断原理、数据转换、LED显示

一设计任务描述

1.1设计题目：

简单电子钟设计

1.2设计目的

通过一个学期对《微型计算机原理及应用》学习，掌握的知识还停留在理论的上。但是这是一门实践性较强的课程，让学生在学完该课程之后，进行一次课程设计，使学生将课堂所学的知识和实践有机结合起来，初步掌握计算机应用系统设计的步骤和接口设计的方法，提高分析和解决实际问题的能力。

通过设计实践,培养学生查阅专业资料，工具书或参考书,了解有关工业标准，掌握现代设计手段和软件工具，并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。

通过设计，不但要培养和提高学生解决工程具体问题,动脑动手的技术工作能力，而且还要逐步建立科学正确的设计和科研思想，培养良好的设计习惯，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。具体要求如下：

1、中断工作原理，定时计数原理，并行通信原理工作原理。

2、掌握8259芯片，8254芯片，8255芯片功能，结构。

3、掌握8259芯片，8254芯片，8255芯片的编程。

4、能运用所提到的芯片，设计系统并进行程序开发，满足用户需求。

1.3设计要求

1、总体内容：设计一电子时钟，能在数码管上显示时间并计时。

2、接口设计：根据题目和所用的接口电路芯片设计出完整的接口电路,并在实验系统上完成电路的连接和调试通过.

3、程序设计:要求画出程序框图,设计出全部程序并给出程序设计说明和程序注释。

4、前期完成的实验有：8259A中断控制器实验，8254定时计数器实验，8255并行接口实验。

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1.4电子时钟

电子时钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。传统的设计方法有两种,一是利用组合逻辑电路和时序电路等中小规模集成电路来设计；一是利用单片机编程技术来设计。这两种设计都存在硬件复杂,设计周期长,成本高等缺点。并且本学期通过对《微型计算机原理及应用》的学习，利用掌握的知识进行实践是必要的，以巩固基础知识，培养独立操作能力。而本次课程设计要实现的功能为：利用定时器从0开始进行计时，将计时的结果显示在数码管上。每隔1秒，秒钟计时一次，到60秒，分钟加1，到60分小时加1。根据需要，需选择的芯片有8254，8259，8255，系统时钟频率1.041667MHz；

二概要设计

2.1设计内容

本次课程设计的内容为电子时钟的设计与实现，利用定时器从0开始进行计时，将计时的结果显示在数码管上。每隔1秒，秒钟计时一次，到60秒，分钟加1。根据需要，需选择的芯片有8254，8259，8255，系统时钟频率1.041667MHz；

2.2设计环境与器材

（1）PC微机一台

用于对程序的编译测试等，同时还需要对实验设备进行控制，提供整个程序的运行平台，并且收集和释放硬件信号，实现程序功能。

（2）微机原理实验箱一台

此设备必须能提供8254、8255、8259和数码管等必要芯片。并且能通过接受PC机传来的信息，显示出相应的功能。以支持电子时钟的实现。

（8）导线若干条

用于电路和芯片之间的连接。

2.3电路原理与主要芯片功能

2.3.1 电路原理

首先利用程序硬性规定分、秒的起始时间为零。然后通过8254计时器分频，并将以分得的频率接通8259中断控制器，进而通过CPU响应可屏蔽中断达到按秒计时的效果。

具体做法是将四个七段管显示器接到两片可并行接口8255芯片上，以此来控制七段管显示器的位操作以及段操作。并为之在数据段开辟一处空间，专门存放将要显示的数位代码。8254计时器将由PC机给定的频率加以分频，得到的新频率加到8259中断控制器的中断请求输入端。主程序为此可屏蔽中断设置专门的中断向量码。CPU获取此中断向量码后转向待需解决的程序进行操作。而这个程序便是整个主程序的心脏。通过它将使电子钟的显示时间以秒为进位，达到秒、分的增加。

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