微機(jī)接口課程設(shè)計---可任意啟動停止的電子秒表設(shè)計

1、<p>　　微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計（報告）</p><p>　　題 目 __________________________________</p><p>　　指導(dǎo)教師__________________________</p><p>　　學(xué)生姓名__ ________________________</p><p>　　學(xué)

2、生學(xué)號__________________________</p><p>　　學(xué)生成績 </p><p>　　_______________________________院（部）____________________________專業(yè)________________班</p><p>　　______年 ___月 ___

3、日- _6__月 _29__日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 設(shè)計任務(wù)與要求1</p><p><b>　　1.1設(shè)計任務(wù)1</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計要求1</b></p><p><

4、b>　　2系統(tǒng)分析2</b></p><p><b>　　3設(shè)計方案3</b></p><p>　　3.1 設(shè)計任務(wù)分析3</p><p>　　3.2 設(shè)計方案論證3</p><p>　　3.3硬件系統(tǒng)總體方案設(shè)計4</p><p>　　3.4軟件系統(tǒng)總體方案設(shè)計4&

5、lt;/p><p><b>　　4硬件電路設(shè)計5</b></p><p>　　4.1 功能硬件設(shè)計5</p><p>　　4.1.1定時器/計數(shù)器82535</p><p>　　4.1.2 用可編程并行接口芯片8255的PA口以及PB口實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管輸出，PC口實(shí)現(xiàn)按鍵實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示輸出8</p><

6、p>　　4.1.3鎖存器2738</p><p>　　4.1.4 數(shù)據(jù)收發(fā)器2459</p><p>　　4.1.5譯碼器74ls15410</p><p>　　4.1.6數(shù)碼管10</p><p>　　4.2 總電路設(shè)計11</p><p><b>　　5軟件設(shè)計13</b>&

7、lt;/p><p>　　5.1 主程序設(shè)計13</p><p>　　5.2 中斷程序設(shè)計14</p><p><b>　　6系統(tǒng)調(diào)試19</b></p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)21</b></p><p>　　1 本系統(tǒng)存在的問題及改進(jìn)措施21</p&g

8、t;<p><b>　　2 心得體會21</b></p><p><b>　　參考資料23</b></p><p><b>　　附錄Ⅰ：24</b></p><p><b>　　附錄Ⅱ26</b></p><p><b>　

9、　1 設(shè)計任務(wù)與要求</b></p><p><b>　　1.1設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計并制作符合要求的電子秒表。</p><p>　　秒表由6位7段LED顯示器顯示，其中2位顯示“min”，4位顯示“s”，其中顯示分辨率位“0.01S”。</p><p>　　具有清零、啟動計數(shù)、暫停計時及

10、繼續(xù)計時等控制功能。</p><p><b>　　1.2設(shè)計要求</b></p><p>　　同組同學(xué)要發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，積極主動的提出問題、解決問題、討論問題，互相幫助和啟發(fā)。在設(shè)計中可以引用所需的參考資料，避免重復(fù)工作，加快設(shè)計進(jìn)程，但必須和題目的要求相符合，保證設(shè)計的正確。在老師的指導(dǎo)下制定好自己各環(huán)節(jié)的詳細(xì)設(shè)計進(jìn)程計劃，按給定的時間計劃保質(zhì)保量的完成個階段的設(shè)

11、計任務(wù)。設(shè)計中可邊設(shè)計，邊修改，軟件設(shè)計與硬件設(shè)計可交替進(jìn)行，問題答疑與調(diào)試和方案修改相結(jié)合，提高設(shè)計的效率，保證按時完成設(shè)計工作并交出合格的設(shè)計報告。</p><p><b>　　2系統(tǒng)分析</b></p><p>　　本設(shè)計采用了匯編語言編寫，匯編語言由于采用了助記符號來編寫程序，比用機(jī)器語言的二進(jìn)制代碼編程要方便些，在一定程度上簡化了編程過程。匯編語言的特點(diǎn)是用

12、符號代替了機(jī)器指令代碼，而且助記符與指令代碼一一對應(yīng)，基本保留了機(jī)器語言的靈活性。使用匯編語言能面向機(jī)器并較好地發(fā)揮機(jī)器的特性，得到質(zhì)量較高的程序。</p><p><b>　　匯編語言的特點(diǎn):</b></p><p>　　(1).面向機(jī)器的低級語言，通常是為特定的計算機(jī)或系列計算機(jī)專門設(shè)計的。</p><p>　　(2).保持了機(jī)器語言的優(yōu)點(diǎn)

13、，具有直接和簡捷的特點(diǎn)。</p><p>　　(3).可有效地訪問、控制計算機(jī)的各種硬件設(shè)備，如磁盤、存儲器、CPU、I/O端口等。</p><p>　　(4).目標(biāo)代碼簡短，占用內(nèi)存少，執(zhí)行速度快，是高效的程序設(shè)計語言。</p><p>　　(5).經(jīng)常與高級語言配合使用，應(yīng)用十分廣泛。</p><p>　　在程序設(shè)計過程中，為了有效地完成

14、任務(wù)，把所要完成的任務(wù)精心的分割成若干個相互獨(dú)立但相互又仍可有聯(lián)系的任務(wù)模塊，這些任務(wù)模塊使得任務(wù)變得相對單純，對外的數(shù)據(jù)交換相對簡單，容易編寫，容易檢測，容易閱讀和維護(hù)。這種程序設(shè)計思想稱為模塊化程序設(shè)計思想。模塊化結(jié)構(gòu)程序的設(shè)計，可以使系統(tǒng)軟件便于調(diào)試與優(yōu)化，也使其他人更好地理解和閱讀系統(tǒng)的程序設(shè)計。程序的主要模塊有：主程序、顯示程序、定時溢出中斷服務(wù)程序、外部中斷服務(wù)程序。</p><p><b>

15、;　　3設(shè)計方案</b></p><p>　　3.1 設(shè)計任務(wù)分析</p><p>　　可任意啟動/停止的電子秒表的實(shí)現(xiàn)用按鍵中斷來控制整個程序，當(dāng)按一下KEY1啟動電子秒表，再按一下暫停，按一下KEY2鍵清零，用六個七段數(shù)碼管顯示時間。整個程序涉及到8255、8253和8259三個芯片。給8253的CLK0提供一個頻率為10KHZ的時鐘信號， 8253的OUT0連接8259的

16、IRQ7，8253的GATE2連接正5伏電壓，采用計數(shù)器0每隔0.01秒產(chǎn)生一次中斷并且計數(shù)，寫入以偏移地址4000H開始的6個內(nèi)存單元，然后利用8255將內(nèi)存單元的數(shù)據(jù)輸出到七段數(shù)碼管。由于按鍵中斷優(yōu)先于8259的7號中斷，所以程序只有在按一下KEY1才啟動電子秒表，再按一下暫停，按一下KEY2鍵清零，如果超出了60分，整個程序自動重新開始。</p><p>　　3.2 設(shè)計方案論證</p>&l

17、t;p>　　根據(jù)課程設(shè)計的要求和我們所要增加的功能寫好程序流程圖，在程序流程圖的基礎(chǔ)上，結(jié)合芯片的功能寫出相應(yīng)的程序。然后再進(jìn)行程序調(diào)試和相應(yīng)的修改，以達(dá)到能夠?qū)崿F(xiàn)所要求實(shí)現(xiàn)的功能的目的。</p><p>　　在微機(jī)原理定匯編調(diào)試軟件上編輯源程序，并進(jìn)行匯編，在匯編成功無誤后，選擇端口進(jìn)行調(diào)試，然后裝入程序，至此，本次設(shè)計的軟件工作準(zhǔn)備完畢。再根據(jù)硬件原理設(shè)計圖完成各芯片之間的連接，打開實(shí)驗(yàn)箱電源開關(guān)總體進(jìn)

18、行調(diào)試。</p><p>　　在整個實(shí)驗(yàn)過程中，在8253可編程定時器CLK端輸出管腳處接上一個計數(shù)的頻率為10KHZ的時鐘信號，由8253定時/計數(shù)器產(chǎn)生0.01秒的中斷并進(jìn)行計數(shù)，可編程并行I/O接口芯片8255A將偏移地址寫入內(nèi)存單元，進(jìn)中斷更新數(shù)據(jù)，然后將內(nèi)存數(shù)據(jù)送給LED數(shù)碼管顯示。定時器中斷就是定義初值，然后開中斷，剩下的就在中斷里寫了。保存數(shù)據(jù)段后，取中斷程序入口地址，定義可編程中斷控制器8259中

19、斷7中斷矢量，讀8259中斷屏蔽字，開8259中斷7，六位數(shù)碼管用動態(tài)顯示，挨個點(diǎn)亮，六個I/O控制位，十二個I/O控制段碼，將8259的定時器設(shè)置在0.01秒進(jìn)入一次中斷，交替輸出高低電平（形成時鐘頻率），在計數(shù)器輸出使用組合邏輯電路連接LED燈的各個控制輸入端。</p><p>　　3.3硬件系統(tǒng)總體方案設(shè)計</p><p>　　電子秒表系統(tǒng)主要完成對計時實(shí)時的顯示，精度達(dá)到1/100

20、s，以及通過功能鍵可以使當(dāng)前計時暫停或重新計時。系統(tǒng)主要包括晶振電路、復(fù)位電路、按鍵電路以及數(shù)碼管顯示電路。</p><p>　　系統(tǒng)的整體框圖如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1 系統(tǒng)整體框圖</p><p>　　3.4軟件系統(tǒng)總體方案設(shè)計</p><p>　　系統(tǒng)軟件由主程序模塊、測溫程序模塊、鍵盤掃描程序模塊以及LED驅(qū)動程序

21、模塊組成。軟件總體框圖如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 軟件總體框圖</p><p><b>　　4硬件電路設(shè)計</b></p><p>　　4.1 功能硬件設(shè)計</p><p>　　4.1.1定時器/計數(shù)器8253</p><p>　　用系統(tǒng)8253定時器提供的55ms定時單位，

22、設(shè)計秒表定時程序。 </p><p>　　有關(guān)系統(tǒng)定時方法：PC機(jī)系統(tǒng)中的8253定時器0工作于方式3，外部提供一個時鐘作為CLK信號, </p><p>　　頻率：f=1.1931816MHz。 </p><p>　　定時器0輸出方波的頻率:fout=1.1931816/65536=18.2Hz。 </p><p>　　輸出方波的周期

23、Tout=1/18.2=54.945ms。8253A每隔55ms引起一次中斷，作為定時信號?？捎?5945ms作基本計時單位。 </p><p>　　用BIOS調(diào)用INT 1AH可以取得該定時單位。例：1秒=18.2 (計時單位) </p><p>　　8253的引腳圖及硬件連接圖如圖4-1和4-2所示。</p><p>　　圖4-1 8253引腳圖</p&

24、gt;<p>　　圖4-2 硬件連接圖</p><p>　　當(dāng)A1A0分別為00 01 10 11時分別選中三個通道和控制字寄存器在8088系統(tǒng)中，8088的A1A0分別與8253的A1A0相連在8086系統(tǒng)中，通常將8253的8位數(shù)據(jù)線與8086的低8位相連，即使用偶地址，所以8086的A2A1分別與8253的A1A0相連。計數(shù)器(0 ~ 2)即三個計數(shù)器/定時器通道。每個通道包括：8位控制字寄存

25、器、16位計數(shù)初值寄存器、減一計數(shù)器和輸出鎖存器。作定時器用：其CLK端上的輸入脈沖應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)的、精確的；作計數(shù)器用：對其CLK端上的脈沖計數(shù)，脈沖寬度可以不等。采用減一計數(shù)器，為0時，從OUT端上輸出一個脈沖定時時間 = 時鐘脈沖周期X預(yù)置的計數(shù)初值。 </p><p><b>　　控制功能表</b></p><p>　　由于8253的讀/寫操作對系統(tǒng)時鐘沒有特

26、殊的要求，因此它幾乎可以應(yīng)用與由任何一種微處理器組成的系統(tǒng)中，可作為可編程的方波頻率發(fā)生器、分頻器、實(shí)時時鐘、事件計數(shù)器和單脈沖發(fā)生器等。</p><p>　　8253是一片具有三個獨(dú)立的16位計數(shù)器通道的可編程定時器/計數(shù)器芯片。每個通道都可以編程設(shè)定3種工作方式之一種；8253由以下幾個部分組成：</p><p>　　數(shù)據(jù)總線緩沖器(8位、三態(tài)、雙向)；</p><

27、p>　　(2) 讀/寫控制邏輯；CS：片選信號，低電平有效；</p><p>　　RD：讀信號，低電平有效；</p><p>　　WR：寫信號，低電平有效</p><p>　　A1A0：端口選擇信號 (3) 三個通道( 0 ~ 2)，由A0，A1控制選擇； (4) 一個控制寄存器；</p><p>　　圖4-3內(nèi)部結(jié)構(gòu)及

28、引腳圖</p><p>　　4.1.2 用可編程并行接口芯片8255的PA口以及PB口實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管輸出，PC口實(shí)現(xiàn)按鍵實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示輸出 </p><p>　　8255 可編程外圍接口芯片是 Intel 公司生產(chǎn)的通用并行I/O 接口芯片，它具有A、B、C 三個并行接口，并行接口是以數(shù)據(jù)的字節(jié)為單位與I/O 設(shè)備或被控制對象之間傳遞信息。CPU 和接口之

29、間 的數(shù)據(jù)傳送總是并行的，即可以同時傳遞8 位、16 位、32 位等。用+5V 單電源供電，能在以下三種方式下工作：方式0--基本輸入/出方式、方式1--選通輸入/出方式、方式2--雙向選通工作方式。</p><p>　　8255 工作方式控制字和C口按位置位/ 復(fù)位控制字格式如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3 8255工作方式圖</p><p>　　4

30、.1.3鎖存器273</p><p>　　74LS273是8位數(shù)據(jù)/地址鎖存器，他是一種帶清除功能的8D觸發(fā)器，下面介紹一下他的管腳圖功能表等資料。</p><p>　　(1).1腳是復(fù)位CLR,低電平有效,當(dāng)1腳是低電平時,輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)全部輸出0,即全部復(fù)位;</p><p

31、>　　(2).當(dāng)1腳為高電平時,11(CLK)腳是鎖存控制端,并且是上升沿觸發(fā)鎖存,當(dāng)11腳有一個上升沿,立即鎖存輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的電平狀態(tài),并且立即呈現(xiàn)在在輸出腳2(Q0)、5(Q1)、6(Q2)、9(Q3)、12(Q4)、15(Q5)、16(Q6)、19(Q7)上.如圖4-4。</p><p>　　圖4-4 74LS273 </p><p>　　74

32、ls273管腳功能：</p><p>　　1D～8D為數(shù)據(jù)輸入端，1Q～8Q為數(shù)據(jù)輸出端，正脈沖觸發(fā)，低電平清除，常用作8位地址鎖存器?！　?lt;/p><p>　　4.1.4 數(shù)據(jù)收發(fā)器245 </p><p>　　當(dāng)片選端/CE低電平有效時，DIR=“0”，信號由 B 向 A 傳輸；（接收）*DIR=“1”，信號由 A 向 B 傳輸；（發(fā)送）當(dāng)/CE為高電平時

33、，A、B均為高阻態(tài)</p><p>　　4.1.5譯碼器74ls154</p><p>　　74ls154為4—16線制譯碼器其引腳圖如下圖4-5所示 </p><p>　　圖4-5譯碼器其引腳圖</p><p><b>　　4.1.6數(shù)碼管</b></p><p>　　數(shù)碼管要正常顯示，就要來驅(qū)

34、動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。 </p><p><b>　　靜態(tài)顯示驅(qū)動</b></p><p>　　靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/

35、O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8=40根I/O端口來驅(qū)動，實(shí)際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 </p><p><b>　　動態(tài)顯示驅(qū)動</b></p><p>　　數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp"

36、的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制。圖4-6所示。</p><p>　　圖4-6 數(shù)碼管接線圖</p><p><b>　　4.2 總電路設(shè)計</b></p><p>　　系統(tǒng)總電路（原理）圖如圖4-7所示。</p><p>　　圖4-7 系統(tǒng)總電路圖<

37、;/p><p><b>　　5軟件設(shè)計</b></p><p>　　5.1 主程序設(shè)計</p><p>　　本系統(tǒng)程序主要模塊由主程序、定時中斷服務(wù)程序、外部中斷0服務(wù)程序和外部中斷1服務(wù)程序組成。其中主程序是整個程序的主體?？梢詫Ω鱾€中斷程序進(jìn)行調(diào)用。協(xié)調(diào)各個子程序之間的聯(lián)系。</p><p>　　系統(tǒng)（上電）復(fù)位后，進(jìn)

38、入主程序，主程序流程圖如圖5-1。首先對系統(tǒng)進(jìn)行初始化，包括設(shè)置各入口地址、中斷的開啟、對各個數(shù)據(jù)緩存區(qū)清“0”、賦定時器初值，初始化完畢后，就進(jìn)入數(shù)碼管顯示程序。數(shù)碼管顯示程序?qū)︼@示緩存區(qū)內(nèi)的數(shù)值進(jìn)行調(diào)用并在數(shù)碼管上進(jìn)行動態(tài)顯示。顯示一次就對P1.1和P2.5進(jìn)行一次掃描，查詢復(fù)位鍵P1.1是否按下，當(dāng)復(fù)位鍵按下后，程序返回開始，重新對系統(tǒng)進(jìn)行初始化。當(dāng)沒有按下復(fù)位鍵時，程序則掃描P2.5是否按下，當(dāng)P2.5沒有按下則返回顯示程，不斷

39、地調(diào)用顯示緩存區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。使用戶能清楚的看到當(dāng)前電子秒表所記錄的時間。當(dāng)查詢到P2.5按下后則跳轉(zhuǎn)到另外一段顯示程序并調(diào)用最紅緩存區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，此時顯示的時間即為上一次計時的時間。與此同時，在P2.5按下后執(zhí)行顯示程序的同時也在對P2.5進(jìn)行掃描，當(dāng)P2.5斷開后立即跳轉(zhuǎn)回之前的顯示程序顯示當(dāng)前的計時時間。</p><p>　　在主程序中還進(jìn)行了賦寄存區(qū)的初始值、設(shè)置定時器初值以及開啟外部中斷等操作，當(dāng)

40、定時時間到后就轉(zhuǎn)去執(zhí)行定時中斷程序。當(dāng)外部中斷有請求則去執(zhí)行外部中斷服務(wù)程序。并在執(zhí)行完后返回主程序。</p><p>　　圖5-1主程序流程圖</p><p>　　5.2 中斷程序設(shè)計</p><p>　　現(xiàn)在方案中采用了三個中斷，外部中斷INT0，INT1和定時中斷T0。CPU在響應(yīng)中斷時，先處理高級中斷，在處理低級中斷，若有多個同級中斷時，則按自然優(yōu)先順序處

41、理。例如當(dāng)CPU正在處理一個中斷申請時，有出現(xiàn)了另一個優(yōu)先級比它高的中斷請求，這是，CPU就暫停終止對當(dāng)前優(yōu)先級較低的中斷源的服務(wù)，轉(zhuǎn)去響應(yīng)優(yōu)先級比它高的中斷請求，并為其服務(wù)。待服務(wù)結(jié)束，再繼續(xù)執(zhí)行原來較低級的中斷服務(wù)程序。而當(dāng)CPU為級別高的終端服務(wù)程序服務(wù)時，如果級別低的中斷發(fā)出中斷請求，此時CPU是不會響應(yīng)的，所以為了避免開始和暫停兩個按鍵中的一個出現(xiàn)沒有響應(yīng)的情況，在進(jìn)行程序編輯時要注意對中斷的使用，避免出現(xiàn)中斷的嵌套，合理分配

42、中斷對本設(shè)計的實(shí)現(xiàn)是至關(guān)重要的。</p><p>　　另外由于數(shù)字式電子秒表的最小精度位1ms，屬于高精度電子秒表。定時器T0的定時周期也為1ms，為了使電子秒表暫停鍵按下后CPU能馬上去響應(yīng)中斷程序，必須將暫停的外部中斷級別高于定時計數(shù)器的中斷級別。避免出現(xiàn)CPU執(zhí)行完定時溢出中斷程序后再響應(yīng)外部中斷程序，影響計時精度。</p><p>　　數(shù)字式秒表中的兩個按鍵采用了中斷實(shí)現(xiàn)功能。開始

43、采用外部中斷INT0，暫停采用外部中斷INT1。另外程序中還用到了定時/計數(shù)器0溢出中斷進(jìn)行計時。依據(jù)設(shè)計要求，暫停的外部中斷INT1中斷級別最高，計時的定時/計數(shù)器0溢出中斷次之，開始的外部中斷INT0級別最低。</p><p>　?。?）外部中斷0服務(wù)程序：</p><p>　　外部中斷0服務(wù)程序結(jié)合外部P3.2停止鍵實(shí)現(xiàn)數(shù)字電子秒表的停止功能，具體流程圖如圖5-2。</p>

44、;<p>　　當(dāng)按下P3.2停止鍵按下向CPU發(fā)出外部中斷請求，CPU轉(zhuǎn)向外部中斷0服務(wù)程序執(zhí)行，停止定時器。另外將當(dāng)前顯示的時間進(jìn)行一次存儲，存進(jìn)中間寄存區(qū)。最后中斷返回。</p><p>　　圖5-2 外部中斷0服務(wù)程序流程圖</p><p>　　（2）外部中斷1服務(wù)程序：</p><p>　　外部中斷1服務(wù)程序結(jié)合外部P3.3停止鍵實(shí)現(xiàn)數(shù)字電子秒

45、表的啟動功能，具體流程圖如圖5-3。</p><p>　　當(dāng)按下P3.3啟動鍵按下向CPU發(fā)出外部中斷請求，CPU轉(zhuǎn)向外部中斷1服務(wù)程序執(zhí)行，啟動定時器。另外進(jìn)行二次存儲，將之前進(jìn)行一次存儲的數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)存入最終緩存區(qū)，避免下次計時暫停時一次存儲將數(shù)據(jù)掩蓋，從而起到保護(hù)數(shù)據(jù)的作用。二次存儲后就中斷返回。</p><p>　　圖5-3 外部中斷1服務(wù)程序流程圖</p><

46、;p>　?。?）定時中斷服務(wù)程序</p><p>　　當(dāng)定時/計數(shù)器T0器溢出后，向CPU發(fā)出中斷請求信號。CPU跳轉(zhuǎn)到定時中斷程序執(zhí)行，具體流程如圖5-4。定時中斷程序是一個進(jìn)位程序，主要負(fù)責(zé)對1ms的加一。1ms位沒有滿十就跳出中斷程序，返回顯示程序。當(dāng)1ms位滿十后就對1ms位清零，向10ms位加一，同時檢測10ms位是否滿十，沒有滿十就跳出中斷程序，返回顯示程序。如果滿十就向100ms位加一，依次類

47、推，最終達(dá)到99.99秒后歸零，從零開始再次計時。</p><p>　　定時/計數(shù)器T0工作在方式0下，TH0和TL0組成一個13位的二進(jìn)制數(shù)計數(shù)器。單片機(jī)開機(jī)或復(fù)位時，它的值為00H，當(dāng)T0啟動后，從第一個輸入脈沖開始計時，每來一個脈沖計數(shù)加一，即從0000000000000開始計數(shù)到1111111111111，再計數(shù)一個脈沖時TH0和TL0組成的13位計數(shù)器將會從13個1變成13個0，并產(chǎn)生溢出，溢出位將被送

48、到TF0標(biāo)志位，通過溢出標(biāo)志產(chǎn)生溢出中斷請求。顯然，T0定時器在方式0下引起一次中斷所允許計數(shù)的最多脈沖個數(shù)為213 個。</p><p>　　但如果定時計數(shù)器如果每次都固定從0開始計數(shù)，到計滿后，再向CPU發(fā)出溢出中斷請求信號那是毫無意義的。為了使定時計數(shù)器在規(guī)定的計數(shù)脈沖個數(shù)字之后（此時應(yīng)小于213 個脈沖），向CPU發(fā)出溢出中斷請求，可采取預(yù)先向TH0和TL0中放入一個初值X的方法，使計數(shù)器以X值為起始值

49、開始計數(shù)，即X+1，X+2，……直至計數(shù)器計滿，從1全變?yōu)?。設(shè)需要計數(shù)的脈沖個數(shù)為Y，則有：</p><p><b>　　X+Y=213 </b></p><p>　　在定時方式下:定時時間間隔位t=（213—X）*振蕩周期*12</p><p>　　現(xiàn)在本設(shè)計要求1ms實(shí)現(xiàn)一次中斷，選擇定時器T0工作在方式0。所以需要根據(jù)以上條件計算出T

50、0的初值。</p><p>　　設(shè)T0的初值為X，則</p><p>　　（213—X）*12/12*106 =1*10-3 </p><p>　　轉(zhuǎn)換位十六進(jìn)制數(shù)X=7192=1110000011000B</p><p>　　即TH0=0E0H（取X的高8位）</p><p>　　TL0=18H（取X的低5位）&l

51、t;/p><p>　　由于定時1ms只是一個理想化的時間，其中并沒有考慮到中斷后單片機(jī)執(zhí)行語句所花的時間。雖然執(zhí)行語句所花的時間很短只有即微秒，但積少成多，數(shù)字秒表一秒中要溢出中斷1000次，積累起來誤差就能達(dá)到毫秒級，這對于精度到達(dá)毫秒級的數(shù)字電子秒表來說是很大的誤差。所以要在后期編程時還要將單片機(jī)讀程序的時間考慮進(jìn)去，</p><p>　　在對定時器賦初值時將單片機(jī)需要執(zhí)行的語句所花的時間

52、加上，這樣就能使數(shù)字電子秒表的誤差達(dá)到最小。</p><p>　　圖5-4 定時中斷服務(wù)程序</p><p><b>　　6系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　程序在Keil uVision4環(huán)境下編寫，編譯通過后生成.hex文件加載到Protuse下可正常運(yùn)行。程序剛運(yùn)行前數(shù)碼管顯示初值為0000.00，接通電源后系統(tǒng)開始計時，程序中每0.

53、01s進(jìn)入一次定時中斷，故精度可達(dá)到0.01s。在程序運(yùn)行過程中若按下一次功能鍵，則系統(tǒng)暫停計時，數(shù)碼管顯示計時截至狀態(tài)；若再次按下功能鍵，系統(tǒng)自動清零并重新開始計時，如此重復(fù)進(jìn)行下去。按下暫停鍵實(shí)現(xiàn)暫停功能，圖6-1，圖6-2.</p><p><b>　　圖6-1</b></p><p>　　繼續(xù)計數(shù)后按下清零鍵實(shí)現(xiàn)清零功能</p><p>

54、;　　圖6-2 系統(tǒng)調(diào)試狀態(tài)圖</p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　1 本系統(tǒng)存在的問題及改進(jìn)措施</p><p>　　本系統(tǒng)所設(shè)計的秒表計時器基本實(shí)現(xiàn)了所要求的功能，但經(jīng)過后期的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其實(shí)本系統(tǒng)的精度還不是特別精確，做過對比后得知，當(dāng)該系統(tǒng)運(yùn)行大概450秒時，與標(biāo)準(zhǔn)時間相比相差一秒，這對計時時間所要求高精度

55、還需要進(jìn)一步矯正。依據(jù)個人觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高精度的計時，僅通過單片機(jī)內(nèi)部定時并不能到達(dá)要求，因?yàn)橄到y(tǒng)每次進(jìn)入中斷處理函數(shù)都會多少消耗些沒經(jīng)預(yù)算的時間，長時間積累之后誤差就會變明顯。希望以后能改正這些誤差，是通過外加定時器還是修改參數(shù)是在以后的學(xué)習(xí)中要注意的。</p><p><b>　　2 心得體會 </b></p><p>　　為期兩周的課程設(shè)計終于結(jié)束了，通過這次學(xué)習(xí)讓

56、我明白要將書本上學(xué)到的知識應(yīng)用于實(shí)踐中，學(xué)會使用Proteus仿真軟件,雖然在學(xué)習(xí)過程中遇到了許多困難，但是解決這些困難后也使我有了很大的提高。這次課程設(shè)計不僅增強(qiáng)了我在電子設(shè)計方面的經(jīng)驗(yàn)，鼓舞了自己，更是一次興趣的培養(yǎng)。</p><p>　　通過兩個星期的學(xué)習(xí)，使我對微機(jī)的理論有了更深的了解，培養(yǎng)了我學(xué)以致用的能力，提高了我分析問題和解決問題的能力，增強(qiáng)了與同學(xué)合作的能力。在設(shè)計實(shí)踐的過程中，我深深的體會到必須

57、要有扎實(shí)的知識基礎(chǔ)，熟練地掌握課本上的知識，才能對試驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析解決。在整個電路的設(shè)計過程中，主要的是利用Proteus 軟件仿真，因?yàn)橐郧皼]有學(xué)過這個軟件，所以我們要從頭學(xué)起。我們在各個單元電路的連接上花費(fèi)了大量時間。設(shè)計時曾做出了兩套方案以及仿真電路，我們仔細(xì)比較分析其原理以及可行的原因，這才確定了我們的電路。實(shí)驗(yàn)過程中，我深刻的體會到在設(shè)計過程中，要考慮到各個元器件的功能和特性，要翻閱大量資料，參考別人的經(jīng)驗(yàn)，只有這樣才

58、能把自己的電路設(shè)計的成功。</p><p>　　通過這次對秒表的設(shè)計與制作，讓我了解了設(shè)計電路的程序，也讓我了解了關(guān)于秒表的原理與設(shè)計理念。在此次的秒表設(shè)計過程中，我更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)、管腳圖、功能表及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。熟悉常用電子器件的類別、型號、規(guī)格、性能及其使用范圍，能查找資料，查閱有關(guān)的電子器件圖書等。而且這些知識是對我們大學(xué)生來說十分寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，是無法在課堂上獲得的，

59、是現(xiàn)今社會最重視的同時也是我們最需要提高的部分。</p><p>　　總體來說，通過這次課程設(shè)計學(xué)習(xí)讓我受益匪淺，培養(yǎng)了我的思維設(shè)計，增強(qiáng)了我的合作能力，最重要的是讓我明白了自學(xué)的重要性，掌握了更多自學(xué)的方法。這次課程設(shè)計的成功，我越發(fā)感覺電子設(shè)計不是死板的東西，是有很大科學(xué)性與藝術(shù)性的。不同芯片的使用，不同的接線方法，不同的變量，不同的實(shí)現(xiàn)思路，經(jīng)過組合后幾乎可以稱之為藝術(shù)。這次課程設(shè)計使我對各種電路都有了大概

60、的了解，也學(xué)會了常用仿真軟件的使用，在平時的理論學(xué)習(xí)中遇到的問題都一一解決，加深了我對專業(yè)的了解，培養(yǎng)了我對學(xué)習(xí)的興趣，為以后的學(xué)習(xí)打下了好的開端，我受益匪淺。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　[1] 劉紅玲主編 微機(jī)原理與接口技術(shù) 北京：中國電力出版社，2007</p><p>　　[2] 顧暉等。微

61、機(jī)原理與接口技術(shù)-基于8086和Proteus仿真[M]．電子工業(yè)出版社陳繼紅等. 微機(jī)原理及應(yīng)用[M]．高等教育出版社，2010</p><p>　　[3]戴梅萼等.微型計算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用[M]．清華大學(xué)</p><p>　　[4]沈美明等.IBM-PC匯編語言程序設(shè)計 [M]． 清華大學(xué)出版社</p><p>　　[5]彭虎等. 微機(jī)原理與接口技術(shù)(第2

62、版) [M]．電子工業(yè)出版社，2008</p><p>　　[6] 張彌左,王兆月,邢立軍等.微型計算機(jī)接口技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p><b>　　附錄Ⅰ：</b></p><p>　　圖4-2 硬件連接圖</p><p>　　圖4-6 譯碼器其引腳圖</p><p>　　圖4-

63、8 系統(tǒng)總電路圖</p><p><b>　　附錄Ⅱ </b></p><p><b>　　主程序：</b></p><p>　　PUSH DS 　　　 ；保存數(shù)據(jù)段　</p><p>　　MOV AX,0000H　</p><p>　　MOV DS,A

64、X ；數(shù)據(jù)段清零</p><p>　　MOV AX,OFFSET IRQ7 　 ；取中斷程序入口地址</p><p>　　ADD AX,2000H　　　 ；加裝時IP＝2000地址　</p><p>　　MOV SI,003C　　 　；填8259中斷7中斷矢量</p><p>　　MOV W[SI],AX

65、　　　 ；填偏移量矢量　</p><p>　　MOV AX,0000H　　 ；段地址CS＝0000H</p><p>　　MOC SI,003EH</p><p>　　MOV W[SI],AX　　　 ；填段地址矢量</p><p>　　POP DS 　　 ?。粡棗！?lt;/p><

66、;p>　　IN AL,21H 　　 ??；讀8259中斷屏蔽字</p><p>　　AND AL,7FH　　 ??；開8259中斷7</p><p>　　OUT 21H,AL</p><p>　　MOV AL,39H ;8253的計數(shù)器0為方式2，采用BCD碼計數(shù)，先寫低8位，后寫高8位。方式控制字為00110101</p

67、><p>　　OUT 43H,AL ;寫入方式控制字到控制字寄存器</p><p>　　MOV AL,00H ；計數(shù)初值低8位</p><p>　　OUT 42H，AL ；寫入計數(shù)初值低8位到通道0</p><p>　　MOV AL,10H ；計數(shù)初值高8位</p>

68、;<p>　　OUT 42H，AL ；寫入計數(shù)初值高8位到通道0</p><p>　　MOV AL,81H 　　　 ;8255的A口位方式0輸出，B口為方式0輸出，C口下部輸入1000 0001　　</p><p>　　OUT 63H,AL 　　　　；寫方式控制字</p><p>　　CALL FIRST ；調(diào)

69、用first子程序，賦計數(shù)初值</p><p>　　BEGI: HLT ; 延時等待</p><p>　　STI ；開中斷</p><p>　　MOV AH,01H</p><p>　　INT 16H 　；檢測是否按了鍵</p><p><b>　　JZ BEJ

70、I</b></p><p>　　MOV AH,00H ；讀鍵值</p><p><b>　　INT 16H</b></p><p>　　CMP AL,0DH ?。皇欠癜戳薑EY2</p><p><b>　　JNZ A1　</b></p>&l

71、t;p>　　MOV SI,4000H 　</p><p>　　NOT [SI+04H]　 ；偏移地址為4004H的內(nèi)存單元內(nèi)容取反</p><p><b>　　JMP BEGI</b></p><p>　　A1:CMP AL,1BH　 ；是否按了KEY1鍵</p><p><b>

72、;　　JNZ A2</b></p><p>　　CALL FIRST ；重新賦初值，相當(dāng)于清零</p><p>　　A2: JMP BEGI</p><p><b>　　中斷程序：</b></p><p>　　IRQ7：CAKK DIS ；調(diào)用DISP子程序，用來在數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)<

73、/p><p>　　MOV SI 4000H</p><p>　　CMP [SI+04H],00H 　 ??；判斷是否按了第2次回車鍵</p><p><b>　　JE A4</b></p><p>　　CALL ADDN　 ；調(diào)用ADDN子程序，用來計數(shù)</p><p>　　A4:M

74、OV AL,20H</p><p>　　OUT 20H,AL</p><p>　　CLI　 ；關(guān)中斷</p><p>　　IRET 　；返回</p><p><b>　　ADDN程序：</b></p><p>　　ADDN:MOV SI,4000H</p>

75、<p>　　ADD [SI+05H],01H ；百分之一秒加1</p><p>　　CMP [SI+05H],0AH　 ；判斷是否大于10</p><p><b>　　JZ A5</b></p><p><b>　　JMP A11</b></p><p>　　A5

76、:MOV [SI+05H],00H</p><p>　　ADD [SI+04H],01H ；十分之一秒加1</p><p>　　CMP [SI+04H],0AH　 ?。慌袛嗍欠翊笥?0</p><p><b>　　JZ A6</b></p><p><b>　　JMP A11</b

77、></p><p>　　A6:MOV [SI+04H],00H</p><p>　　ADD [SI+03H],01H　　 ；秒位加1</p><p>　　CMP [SI+03H],0AH ；判斷是否大于10　</p><p><b>　　JZ A7</b></p><p>

78、<b>　　JMP A11</b></p><p>　　A7:MOV [SI+03H],00H</p><p>　　ADD [SI],01H 　 ?。皇胛患?</p><p>　　A8:MOV [SI+02H],00H</p><p>　　ADD [SI+01H],01H　　 ；分位加1</p

79、><p>　　CMP [SI+01H],0AH ；判斷是否大于10　</p><p><b>　　JZ A7</b></p><p><b>　　JMP A9</b></p><p>　　A9:MOV [SI+01H],00H</p><p>　　ADD [SI],

80、01H 　 　；十分位加1</p><p>　　CMP [SI],06H ?。慌袛嗍欠翊笥?</p><p><b>　　JZ A8</b></p><p><b>　　JMP A9</b></p><p>　　A10:MOV [SI],00 ??；

81、大于60：00重新開始</p><p><b>　　A11: RET</b></p><p><b>　　顯示程序：</b></p><p>　　DSP: PUSH AX　??；保存AX</p><p>　　MOV SI,4000H；指向數(shù)據(jù)緩沖區(qū)</p><p>

82、;　　MOV DL,F7H；1111 0111 指向數(shù)碼管</p><p>　　MOV AL,DL ;AL=1111 0111</p><p>　　AGAIN:OUT 60H,AL??；寫端口A</p><p>　　MOV AL,[SI]</p><p>　　MOV BX,4100H ；指向數(shù)碼緩沖區(qū)

83、 BX=0100 0001 0000 0000</p><p>　　AND AX,00FFH ； BX=0000 0000 al</p><p>　　ADD BX,AX；得到顯示代碼 BX=0100 0001 al</p><p>　　MOV AL,[BX] </p><p>　　OUT 61H,AL

84、 ；寫端口B</p><p>　　CALL DELAY：調(diào)用延時程序DELAY</p><p><b>　　INC SI</b></p><p>　　MOV AL,DL </p><p>　　TEST AL,01H</p><p><b>　　JZ OUT </b

85、></p><p>　　ROR AL,1；指向下一個數(shù)碼管</p><p><b>　　MOV DL,AL</b></p><p>　　JMP AGAIN</p><p>　　OUT:　 POP AX；彈出AX</p><p><b>　　RET</b&

86、gt;</p><p>　　LEDMAP: ；數(shù)碼管顯示代碼：</p><p>　　DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H</p><p>　　DB 6DH,7DH.07H,7FH,6FH</p><p>　　DELAY: PUSH CX;延時程序</p><p>&

87、lt;b>　　PUSH AX </b></p><p>　　MOV CX,0010H</p><p>　　T1:MOV AX, 0010H</p><p>　　T2 :DEC AX</p><p><b>　　JNZ T2 </b></p><p><b>　　LO