计时数字时钟..doc

微机原理课程设计- PAGE 19 - PAGE PAGE 19 合肥学院 计算机科学与技术系 课程设计报告 2008～2009 学年第一学期 课程 微型计算机原理与接口技术 课程设计名称 计时数字时钟 学生姓名 周杰 学号 0604032033 专业班级 06网络工程（2） 指导教师 肖连军老师 2009 年 2月 计 时 时 钟 一、题义分析及解决方案 1．题义与需求分析 需要一个八位LED数码管显示器用于显示时间（分，秒）；显示的初值在启动实验箱运行程序后输入；按任意键后时间开始走动，每隔一秒改变一次显示值（每60秒为一分钟，60分一小时）；能同时显示分秒共四位；秒钟为60时，能自动复位到零，并使分钟加一；分钟为60时，能自动复位到零。LED数码管显示器循环显示分秒的动态值。现显示过程中，按A键可重新置初值；按B键暂停时间，再按一次从当前时间开始计时；E、F键分别清除分钟、秒钟对应两位。 最后，还有一个问题就是如何控制计时信息能够准确无误的显示出来，需要解决的就是选择什么样的外设，即通过什么样的外设来显示时间？以上这些问题都是我们设计计时时钟需要解决的，现列举如下：分、秒时钟怎样形成；计时控制；输出显示接口；外设。 2解决问题的方法及思路 1)硬件部分 单片机工作在单任务状态，时间充裕，速度不是主要矛盾，所以用软件实现分、秒时钟的形成和计时控制，以减少硬件开销。 接口用硬件实现。 根据实验平台的具体情况，本课程设计选用了8279A芯片、LED发光二极管、十六进制小键盘。 由于8279A的输出电流与LED不匹配的问题，需要驱动电流，本实验中选择74LS240。 2)软件部分 计时器的初始时间设置：启动单片机并成功运行程序后在十六进制开关中输入初值。错误输入时显示ERROR信息。 计时：首先将秒位计时加1，判断秒位是否为60，若不是，则直接显示时间；若是，则将秒位置为00，且分位加1；分位同上。 显示：8279A芯片内部有一个显示RAM和一个FIFO RAM，可以暂存从小键盘中读出的数据，同时可以将内存中的数据暂存到显示RAM中，简化了程序复杂度。每次将各个位要显示的数据处理好后到换码表中找到对应值，初始化8279后将值送到数据口即实现显示的目的。 1秒时间的设定：1秒的等待时间由循环程序执行的时间来决定，经多次实验后来估计循环程序执行的次数。 3)功能扩展 考虑到实际情况，本实验除了完成任务书要求的分秒功能外，还增加了天和小时的功能。 二、硬件设计 1． 8279A 1)8279A在本设计中的作用 在本设计中用8279A芯片控制键盘输入和LED显示。 2) 8279A的功能分析 a)8279 8279A芯片是一种通用的可编程序的键盘/显示接口器件，单个芯片就能完成键盘输入和LED显示控制两种功能。可与任何8位机接口。8279A芯片包括键盘输入和显示输出两个部分。若采用8279作为键盘/显示器接口，则可以实现对键盘、显示器自动扫描，8279主要是管理键盘输入和显示器输出的。8279可编程键盘显示器接口芯片具有动态显示驱动电路简单、不占用CPU 的时间、可自动进行键盘扫描、与计算机接口方便、编程容易、系统灵活等特点．当今已成为设计计算机应用系统，特别是实时性较高的测控系统的首选器件之一。 b)8279A的内部结构 图2-1 8279 图中，IRQ：中断请求输出线，DB0~DB7：双向数据总路线（传送命令、数据、状态），、：读写控制输入端，RESET：复位输入端，CLK：时钟输入端，：片选，C和/D（A0）：片内寄存器选址，OUTA0~A1、OUTB0~B3：8位显示输出端，：熄灭显示输出端，SL0~SL3：公用扫描输出线，RL0~RL7：键盘回馈输入线，SHIFT：抵挡键输入线，CNTL/STB：控制/选通输入线。另外，8279的键盘接口部分内部有一个8×8位先进先出的堆栈（FIFO），用来存放键盘输入代码，显示器接口部分内部有一个16×8位显示RAM，用来显示段数据，能为16位LED显示器（或其它显示器）提供多路扫描接口。 c)8279A的引脚信号和功能 8279可编程键盘显示器接口芯片具有动态显示驱动电路,不占用CPU 的时间、可自动进行键盘扫描、与计算机接口方便、编程容易、系统灵活等特点。 8279 是可编程的键盘/显示接口芯片。它既具有按键处理功能，又具有自动显示功能，在单片机系统中应用很广泛。8279内部有键盘 FIFO （先进先出堆栈）/传感器，双重功能的 8×8=64B RAM，键盘控制部分可控制 8×8=64 个按键或 8×8 阵列方式的传感器。该芯片能自动消抖并具有双键锁定保护功能。显示 RAM容量为 16×8，即显示器最大配置可达 16 位 LED数码显示。 d)8279的命令字