数字秒表 微机设计.docVIP

数字秒表设计与实现论文 目 录 概述 ………………………………………………………… 3 一　设计内容与要求 ……………………………………… 3 二　设计思想 ……………………………………………… 3 三　教学实验系统连线 …………………………………… 3 四　所用芯片工作原理 …………………………………… 4 五　实验连线图 …………………………………………… 5 六　程序流程图 …………………………………………… 6 七　程序源代码 …………………………………………… 7 八　设计心得 ……………………………………………… 9 数字秒表 概述 此数字秒表，是在TND－MD教学系统上实现的，其计时精确度为0.01s。所使用的芯片主要有8253定时计数器、8255A并行接口电路芯片、8259A中断控制器等。通过系统中的开关键KK1和KK2可实现开始计时，暂停计时，继续计时，清零功能，用系统中的四片七段数码管将计得的时间以XXXX（秒百分秒，其中秒占两位，百分秒两位）的形式显示给用户。计时准确度与现实时间相符。 一、设计内容与要求 内容：设计一个简单的数字秒表（按动一个键启动，再按动一个停止，再按一下清零而复始），最小记时单位0.01S，既可以显示XXX、XX秒。 要求：键盘或8255作为输入部分；用七数数码管，或者液晶显示屏来显示时间；8253和8259构成计时信号，通过中断完成启动计时，停止计时和动态刷新显示。 二、设计思想 在本次的课程设计中，主程序主要就是为8253和8259写控制字，进而为所用的中断程序的地址和一些必要的标志赋值。在数字秒表的设计中运用了3个中断号，4个中断程序。8253的2号端口OUT2工作在3号方式下，产生方波脉冲，作为8259的IRQ7中断的申请信号。 本实验所用的实验器材有两个开关KK1+和KK2+，其中开关KK1+与8259上的IRQ6相连，是中断IRQ6的申请信号，即设计要求中的第一个按钮,负责秒表的启动与暂停；开关KK2+与8259上的IRQ5相连，是中断IRQ5的申请信号，即设计要求中的第二个按钮，负责秒表的清零。 这个设计的核心思想为：在运行中断程序的时候，判断中断信号，然后根据中断信号来确定是执行哪个中断服务程序。中断IRQ6是负责秒表计时与暂停的，我们可以通过中断IRQ6的服务程序来使中断IRQ7的两个中断服务程序交替使用，一个为程序秒表计数，另一个是个判别标志位的循环。循环的程序必须有更高级的中断来中断它，修改标志位以结束这个循环，还有修改中断IRQ7的服务程序地址到秒表计数程序的地址。中断IRQ5是负责秒表的清零的，我们可以根据标志位来进行处理。当CF=1时，秒表没有计数，将数据还原成初始值000.00；当CF=0，秒表在计数，不进行操作。 三、教学实验系统连线描叙 设计一共用到了教学实验系统的2个芯片和2 个开关，分别是8253、8259和KK1+、KK2+。 将8253的2号端口的OUT2连在8259的IRQ7上，这样8253的2号端口输出的方波就可以向8259的IRQ7提出中断请求；KK1+连在8259的IRQ6上作为向8259的IRQ6提出中断请求；KK2+连在8259的IRQ5上作为向8259的IRQ5提出中断请求。 四、芯片的工作原理 1．8253 8253是Inter定时器/计数器电路为可编程序间隔定时器，它具有3个独立的16位计数器通道，使用单一5V电源，是24个引脚的双列直插式器件。主要功能有以下几点： 一片上有3个独立的16为计数器通道。 每个计数器都可以按照二进制或二——十进制计数。 每个计数器的计数速率可高达2NHz。 每个通道有6中工作方式，可有程序设置和改变。 所以的输入输出都与TTL兼容。 8253有4个主要结构： 数据总线缓冲器。 读/写逻辑。 控制字寄存器。 计数器#0，计数器#1，计数器#2。这是3个计数器/定时器通道，每一个都是由一个16为的可预置值的减法计数器构成。这三个通道的操作完全独立的。每个计数器都有3个重要引脚，一条脉冲线CLK，计数器就是对这个脉冲计数；一条门控信号输入引脚GATE，这是控制计数器工作的外部信号；一条输出引脚OUT，计数器的输出引脚。 8253的控制字。它控制字是一个字节，功能如下： 计数器选择（D7、D6）。控制字的最高两为决定这个控制字是哪个通道的控制字。00 选择计数器#1；01 选择计数器#2；10 选择计数器#2；11 非法选择。 数据读/写格式（D5、D4）。CPU向计数通道写如初值和读取它们的当前的状态。00 计数器锁存器命令；01 只读写最高有效字节（高8位）；10只读写最低有效字节（低8位）；11先写最高有效字，然后写最低