匯編語言課程設計----電子鬧鐘

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文檔簡介

1、　　電子鬧鐘　　課題內容和要求　　題目描述：利用匯編語言實現(xiàn)一個可以在顯示器上顯示時、分、秒的電子時鐘，并能提供整點報時功能。　　基本要求：（1）設計一個基本的具有顯示時、分、秒的電子時鐘。<

2、;p>　?。?）到整點或預定的報警時間，能夠以不同的音樂進行報時，可以自行設置鬧鐘報警時間； 　?。?）實物演示時要求講出程序原理和設計思想；　?。?）程序運行良好、界面清晰。　　提高要求：設計一個具有鐘面、分針、秒針的指針式鐘表，在圓盤上有均勻分布的60根刻度，對應小時的刻度用不同顏色的長刻度區(qū)別，并且將

3、12、3、6、9對應的拉丁文繪制于表盤外。　　設計提示：（1）指針式鐘表的繪制。將屏幕設置成圖形顯示方式，通過畫點、畫線，畫圓等基本程序完成鐘表的繪制。表盤圓周上刻度線段兩端點坐標計算是鐘表繪制的核心部分。　?。?）秒針、分針、時針的轉動。是經過一定的延時時間，通過在下一位置重新畫一個，在原來的位置用背景色覆蓋的方法實現(xiàn)。<

4、p>　?。?）音樂的演奏。利用CPU支持的外圍電路8254與8255，通過匯編程序改變8255的PB0，PB1口，接通揚聲器，使得計算機能夠發(fā)出一定頻率的聲音，同時通過8254的與8255連接的2號計數(shù)器控制指定頻率，從而達到控制揚聲器的音樂的效果。通過建立適當?shù)难訒r程序達到一定時間后則改變2號計數(shù)器產生的方波的頻率，實現(xiàn)音樂程序的演奏。　　二、需求和思路分析</b

5、>　　經分析本次程序設計的主要內容主要分為如下的幾個模塊：　　當前時間的獲取并顯示，碼制轉換，設定鬧鐘報鳴的時間，不同頻率的鬧鈴聲，鐘表的繪制和并實現(xiàn)動態(tài)等模塊。其中鐘表的繪制和動態(tài)走動部分比較難是本次課程設計的提高部分，且改模塊可單獨形成一個模塊，所以放到最后進行考慮　　1時間的獲取可以用int 21h的

6、2ch功能，該功能調用DOS時間調用功能,功能號:2cH,小時,分鐘,秒數(shù)分別保存在，保存的形式是以二進制的形式，故顯示時要　　2碼制轉化利用ascii碼與二進制碼的關系ascii=二進制+30H　　3鬧鐘鳴叫主要利用8254的二號計數(shù)器和8255的PB0和PB1來設定　　4 鬧鐘的表盤，指針的繪制，并實現(xiàn)時針，

7、分針，秒針的走動。主要通過過圖形的畫點進行操作，并通過在固定的區(qū)域內不斷的刷屏來實現(xiàn)。　　三、概要設計 　　(一)算法設計及重要程序流程圖　　1)程序整體流程　　2)edittime子程序流程圖

8、　　2）editmusic子程序　　3）打開和關閉揚聲器　　此處重要用到了8254和8255的相關知識，書中P238有相關代碼　　首先，應該讀出8255的PB端口當前的狀態(tài)，將PB0和PB1分別置1，以讀修改寫的方式修改PB0和PB1接通揚聲器。&

9、lt;p>　　其次，利用8254的2號計數(shù)器產生XXX Hz 的方波，此處計數(shù)初值利用公式　　N=fclk1 /fout2　　對8254先寫低8位，再寫高8位，out2輸出方波　　最后，將8255的PB0和PB1回復位00，用AND AL,11111100B來修改

10、　4）bctd子程序的流程圖　　該子程序程序功能主要是實現(xiàn)二進制轉化成相應BCD碼　　AX輸入?yún)?shù) 　　AX輸出參數(shù),存放調整過的BCD碼 　　(二)變量名聲明<p&

11、gt;　　data segment　　mess1 db ' ****************ASM ASSIGNMENT**************** ',0ah,0dh　　db ' ',0ah,0dh　　db ' ***************ELECTRONIC CL

12、OCK*************** ',0ah,0dh　　db ' ',0ah,0dh　　db ' ',0ah,0dh　　db ' *******Press C or c to edit the alarm time Press M or m to chang

13、e sound!**** ',0ah,0dh　　db ' ',0ah,0dh　　db ' ***********Press ESC button to exit*********** ',0ah,0dh,'$'　　tn db 'Please inpu

14、t the new time (hh:mm:ss):',0dh,0ah,'$'　　musicmess db 'Please choose the type of music:1(fast) 2(middle) 3(slow)',0dh,0ah,'$'　　mess2 db '*******Ti

15、me is:',0ah,0dh,'$'　　t_buff db 40 ;在數(shù)據(jù)段開一段時間顯示緩沖區(qū)　　db ?　　db 40 dup (?)　　temphor db ? ;存放鍵入的定時時間的小時</p&

16、gt;　　tempmin db ? ;存放鍵入的定時時間的分鐘　　tempsec db ? ;存放鍵入的定時時間的秒數(shù)　　music dw 800 ;存放默認音樂的頻率數(shù)　　data ends　　stack s

17、egment 　　db 100 dup(?) 　　stack ends 　　四、詳細設計 　　課題任務實現(xiàn)的源程序（可以是一組源程序，每個功能模塊采用不同的函數(shù)實現(xiàn)），源程序要按照寫程序的規(guī)則來編寫。要結構清晰，重點函數(shù)的重點變量，

18、重點功能部分要加上清晰的程序注釋。　　(一)　　1主函數(shù)代碼　　code segment 　　assume cs:code,ss:stack,ds:data ;確定各個邏輯段的類型 </p&

19、gt;　　start: 　　mov ax,data 　　mov ds,ax 　　call clear ;調用清屏子程序 　　display: ;時間顯示部分 　　mov

20、ax,data 　　mov ds,ax 　　mov bx,offset t_buff ;送t_buff的偏移地址到BX 　　mov ah,2ch ;調用DOS時間調用功能,功能號:2cH,小時,分鐘,秒數(shù)分別保存在CH,CL,DH中 　　int 21h ;判斷時間是否相等

21、　　sub dh,1 ;秒鐘+1修正　　CALL CHECK　　mov al,ch ;小時數(shù)設定 　　mov ah,0 <p&g

22、t;　　call bctd ;調用進制轉換子程序二進制轉BCD碼子程序　　push ax 　　and al,0f0h ;選取al高四位 　　mov cl,4 ;設置右循環(huán)的次數(shù) 　　rol al,cl ;右循環(huán)

23、　　or al,30h ;加30h得到ACSII碼 　　mov [bx],al ;將得到的結果送到t_buff緩沖區(qū) 　　inc bx ;BX自加1,指針指向下一個緩沖區(qū)的下一個地址 　　pop ax 　　and

24、 al,0fh ;選取低四位 　　or al,30h 　　mov [bx],al ;將轉換后的低四位值送入緩沖區(qū)的第二個地址 　　inc bx 　　;------------------------------------------

25、---------------- 　　mov al,':' ;顯示分隔符號 　　mov [bx],al 　　inc bx 　　;---------------------------------------------

26、---------- 　　mov ah,2ch 　　int 21h 　　mov al,cl ;分鐘數(shù)設定 　　mov ah,0 　　call bctd &

27、lt;/p>　　push ax 　　and al,0f0h 　　mov cl,4 　　rol al,cl 　　or al,30h <p&g

28、t;　　mov [bx],al 　　inc bx 　　pop ax 　　and al,0fh 　　or al,30h 　　mov [bx],al <

29、/p>　　inc bx 　　;------------------------------------------------------------------------- 　　mov al,':' ;顯示分隔符號 　　mov

30、[bx],al 　　inc bx 　　;------------------------------------------------------------------------- 　　mov ah,2ch ;秒設定 <b

31、>　　int 21h 　　mov al,dh 　　mov ah,0 　　call bctd 　　push ax 　　and al

32、,0f0h 　　mov cl,4 　　rol al,cl 　　or al,30h 　　mov [bx],al 　　inc bx &

33、lt;p>　　pop ax 　　and al,0fh 　　or al,30h 　　mov [bx],al 　　inc bx 　　;---------

34、------------------------------------------------------------- 　　mov al,'$' ;將字符串的結束位送至顯示緩沖區(qū)的最后一位 　　mov [bx],al 　　;-----------------------------------

35、------------------------------------- 　　push bx ;置光標位置 ,AH=2,BH=0,DH跟DL分別為行號與列號,并入棧保護BX 　　mov ah,2 ;0~1用于此程序快下邊的在下面的兩個置光標位置　　mov bh,0

36、　　mov dh,17 　　mov dl,41 　　int 10h 　　pop bx 　　lea dx,t_buff ;送t_buff偏移地址到DX

37、,并調用DOS顯示功能,功能號為9 　　mov ah,9 　　int 21h ;至此當前事前時間的顯示功能結束！　　push bx ;置光標位置 　　mov ah,2 </b

38、>　　mov bh,0 　　mov dh,0 　　mov dl,0 　　int 10h &

39、lt;p>　　pop bx 　　lea dx,mess1 　　mov ah,9 　　int 21h ; 顯示mess1　　push bx ;置光標位置

40、 　　mov ah,2 　　mov bh,0 　　mov dh,17 　　mov dl,21 　　int 10h &

41、lt;/p>　　pop bx 　　lea dx,mess2 　　mov ah,9 　　int 21h ; 顯示mess2　　;----------

42、------------------- 　　call delay1 　　mov ah,1 ;調用鍵盤I/O中斷功能號1,獲取鍵值到AL 　　int 16h 　　cmp al,'c' ;是c鍵,轉到時間修改程序 <

43、/p>　　je edittime 　　cmp al,'C' ;是C鍵,轉到時間修改程序 　　je edittime　　cmp al,'m';是m鍵,轉到鬧鈴種類設定程序　　je editmusic</p&g

44、t;　　cmp al,'M' ;是M鍵,轉到鬧鈴種類設定程序　　je editmusic 　　cmp al,1bh 　　jz quit ;是ESC鍵,退出程序 　　jmp display &l

45、t;b>　　quit: 　　mov ah,4ch ;程序終止功能號 　　int 21h 　　ret 　　2功能函數(shù)代碼</p&

46、gt;　　二進制轉BCD碼子程序　　bctd proc near ;二進制轉BCD碼子程序 　　;AX輸入?yún)?shù) 　　;AX輸出參數(shù),存放調整過的BCD碼 　　mov dx,ax <p

47、>　　mov ax,0 　　mov cx,16 ;設循環(huán)次數(shù) 　　bctd1: 　　clc ;清進位標志C 　　rcl dx,1 ;通過進位的循環(huán)右移 <p&g

48、t;　　adc al,al ;帶進位加法 　　daa ;加法的十進制調整 　　xchg al,ah ;交換高、低八位 　　adc al,al 　　daa 　　xchg al,ah </p

49、>　　loop bctd1 ;循環(huán)次數(shù)保存在CX里 　　ret 　　bctd endp 　　2)清屏clear子程序　　clear proc near 　　push

50、 ax ;入棧保護現(xiàn)場 　　push bx 　　push cx 　　push dx 　　mov ax,0600h ;ah=06(滾動)al=00(全屏空白)

51、　　mov bh,3eh ;設置背景顏色(2)和前景顏色(e) 　　sub cx,cx 　　mov dx,5f5fh 　　int 10h 　　pop dx ;出?；謴同F(xiàn)場

52、　　pop cx 　　pop bx 　　pop ax 　　ret 　　clear endp <

53、;/p>　　3)精確延遲時間子程序delay1　　delay1 PROC ;精確延遲時間子程序 　　MOV DX,04ffh ;循環(huán)次數(shù) 　　up: XOR CX,CX 　　a: NOP

54、;　　LOOP a 　　DEC DX 　　JNZ up 　　RET 　　delay1 ENDP &

55、lt;/p>　　4)設定定時時鐘edittime子程序　　edittime proc ;時間修改子程序 　　push ax ;入棧保護數(shù)據(jù) 　　push bx 　　push cx <

56、/b>　　push dx 　　pushf 　　mov dx,offset tn ;顯示修改時間的格式提示 　　mov ah,09h

57、;　　int 21h 　　mov dx,offset t_buff ;數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)輸入 　　mov ah,0ah 　　int 21h 　　and dx,0h 　　lea

58、 bx,t_buff 　　inc bx 　　inc bx 　　inc bx　　mov dh,[bx] 　　sub d

59、h,30h 　　inc bx 　　mov dl,[bx] 　　sub dl,30h 　　mov cl,10 　　mov al,dh

60、　　mul cl 　　add al,dl　　mov ch,al 　　mov temphor,al　　inc bx

61、　inc bx 　　mov dh,[bx] 　　sub dh,30h 　　inc bx 　　mov dl,[bx] 　　sub dl,30h <

62、;p>　　mov cl,10 　　mov al,dh 　　mul cl 　　add al,dl 　　mov cl,al 　　mov tempmin,al<p

63、>　　inc bx 　　inc bx 　　mov dh,[bx] 　　sub dh,30h 　　inc bx

64、　　mov dl,[bx] 　　sub dl,30h 　　mov cl,10 　　mov al,dh 　　mul cl 　　add al,dl 　　m

65、ov dh,al 　　mov tempsec,al　　popf ;出?；謴蛿?shù)據(jù) 　　pop dx 　　pop cx 　　pop bx &

66、lt;/b>　　pop ax 　　jmp start 　　ret 　　edittime endp　　5）檢驗定時時間是否到CHECK子程序</

67、p>　　CHECK PROC　　push ax　　push bx　　cmp ch,temphor ;設置定點報時&

68、lt;p>　　jne cf　　cmp cl,tempmin　　jne cf　　cmp dh,tempsec　　jne xiang<

69、b>　　cf1 　　cmp cl,0 ;設置整點報時　　jne cf　　cmp dh,0<

70、p>　　jne cf　　xiang: 　　CALL OPEN ;打開揚聲器　　PUSH DX<

71、b>　　PUSH CX 　　MOV DX,12H　　MOV AX,34DEH　　mov cx,music　　DIV CX　　OUT 42H,AL

72、　　MOV AL,AH　　OUT 42H,AL　　MOV AH,1　　INT 21H　　POP CX

73、;　　POP DX　　CALL CLOSE ;關閉揚聲器　　CF: 　　pop bx</b

74、>　　POP AX　　RET　　CHECK ENDP　　6）開啟和關閉揚聲器子程序open和close　　OPEN PROC

75、　　PUSH AX　　IN AL,61H　　OR AL,03H　　OUT 61H,AL　　POP AX</b

76、>　　RET　　OPEN ENDP 　　CLOSE PROC　　PUSH AX　　IN AL,61H

77、　　AND AL,0FCH　　OUT 61H,AL　　POP AX　　RET　　CLOSE ENDP　　6）設置鬧鐘音樂種類子程序editmusic&l

78、t;/p>　　Editmusic proc　　push ax ;入棧保護數(shù)據(jù) 　　push bx 　　push cx 　　push dx </b

79、>　　pushf 　　mov dx,offset musicmess ;顯示修改音樂的種類提示 　　mov ah,09h 　　int 21h 　　m

80、ov dx,offset t_buff ;數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)輸入 　　mov ah,0ah 　　int 21h 　　and dx,0h　　lea bx,t_buff<p

81、>　　inc bx　　inc bx　　inc bx　　mov al,[bx]　　cmp al,'1'<p&

82、gt;　　je m800to 　　cmp al,'2'　　je m1600to　　cmp al,'3'　　je m3200to　　m800to: mov music,800

83、;　　jmp t　　m1600to: mov music,1600　　jmp t　　m3200to: mov music,3200 <

84、;b>　　t:　　popf ;出?；謴蛿?shù)據(jù) 　　pop dx 　　pop cx 　　pop bx <p

85、>　　pop ax 　　jmp start 　　ret 　　Editmusic endp　　五、測試數(shù)據(jù)及其結果分析　　1)運行畫

86、面　　2)測試結果　　A)鍵入c或C 　　會出現(xiàn)提示“Please input the new time (hh:mm:ss)：”　　再輸入19：08：40。

87、;　　回車結束后，在19：08：40時，鬧鐘會鳴叫。　　B)鍵入m或M　　會出現(xiàn)提示“Please choose the type of music:1(fast) 2(middle) 3(slow)：”　　回車后會設定此時的鬧鈴鳴叫的頻率</p&

88、gt;　　六、調試過程中的問題　　本次程序設計中遇到了很多的問題，在設計每一個模塊都有遇到了一定的難度。　　首先關于，如何獲得系統(tǒng)當前的時間，查閱了INT 21H，21H的2ch可以返回的的CH，CL，DH中分別為時，分，秒但是都是二進制的，故需要的進行二進制的碼制，寫代碼時發(fā)現(xiàn)通過寄存器移位的可以十分的節(jié)省寄存器的使用數(shù)目。

89、 　　其次在寫edittime的子程序是發(fā)生了一個錯誤，很久才改正。我在使用21H的0AH向t_buffer內存空間輸入字符串是，第一個位置是初始化時設定的t_buffer的最大長度，第二個位置是實際輸入的長度，我于是inc bx兩次(BX發(fā)的t_buffer的地址)，以為能夠得到我的輸入的第一個字符，但是結果是錯誤的，查了了很久才發(fā)現(xiàn)，其實我在調用該子程序前的一個控制已經輸入了一個字

90、符，該字符已經存入了t_buffer，故此處應該在inc bx。在editmusic的子程序中同樣會遇到類似問題。　　在編寫程序中由于經常的要使用寄存器，有時沒有將其壓棧保存，導致寄存器的值發(fā)生了不可知的變化。所以一定要注意壓棧的使用　　在實驗中使用masm開發(fā)環(huán)境，因為開始發(fā)現(xiàn)未來匯編的jne等功能的轉移范圍有限制，但是在masm中轉移的范圍很大。&l

91、t;/p>　　本程序并沒有對一些異常輸入和其他的異常進行處理，所以在程序的健壯性上有所欠缺。后來一直在看關于繪制鐘表的相關代碼，看懂了一半，但是還是沒能完成，希望以后有機會能夠完成　　七、專業(yè)課程設計總結　　通過本次的課程設計，對匯編語言和微型計算機接口計數(shù)，有了更加深刻認識，復習了關于8254和8255的相關知識。自己設計了

92、程序的全部的流程，對每個環(huán)節(jié)都要十分清楚。代碼完成后深切的感覺到，編寫代碼前的設計十分的重要。因為，如果等到完成了許多功能后，再需要增添一個功能，或改寫一個光標的位置，匯編語言的改寫比java等高級語言麻煩的多，十分不好改，畢竟匯編是一種低級語言，沒有面向對象的概念，很有可能大部分帶都重寫，導致效率十分低。在程序的調試過程中熟悉了通過觀察各個寄存器內值的變化來跟蹤程序的運行是否有誤。　　在編寫程

93、序的時候發(fā)現(xiàn)許多的技巧比如要學會多利用左移或右移的操作，這樣會十分的節(jié)省寄存器的使用。另外當你的寄存器不夠時，可以先把幾個寄存器壓棧，進行操作后在彈出棧，這樣可以解決寄存器不夠，或某些寄存器的值不知覺的被改變。　　總之這次的匯編實驗比JAVA那部分要難一點，還好最后把基本功能完成了，能夠實現(xiàn)一個電子鬧鐘的定時，整點鳴叫，設定鬧鐘鈴聲的種類。自己第一次編寫這么多的匯編的代碼。唯一有點遺憾的地方是，

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