可任意啟動/停止的電子秒表的設計一、課程設計目的和任務<<微機原理與接口技術〉〉是一門實踐性很強的電子信息工程專業的技術基礎課程。因此,微機接口課程設計是一項實踐性很強的實訓環節，結合運用所學的匯編語言及8086微處理芯片設計一個電子秒表，通過實踐能夠加深對匯編語言的理解以及對8086微處理器、8253可編程定時器、8259A可編程中斷控制器、8255A可編程并行I/O接口芯片等的基本功能的認識。從而在設計過程中，提高學生的實踐編程能力和硬件設計能力。也可以進一步鞏固和融會貫通所學的匯編語言,并且可以培養學生查找資料的能力和自己分析問題解決問題的能力.本實驗利用8253可編程定時器等芯片的定時和記數的原理，結合實驗箱上的集成電路芯片8086、LED數碼管以及實驗箱上的按鍵來設計秒表。將軟、硬件有機地結合起來，要求實現計時單位為1/100秒，利用功能鍵進行啟/停控制，上電后計時器清0，當第一次按下延丫1啟/停鍵時開始計數,按一下KEY2鍵清零,重新開始計時，在系統能夠正確地進行計時，使6位LED數碼管能夠正確地顯示時間.二、分析與設計1．設計任務分析:可任意啟動/停止的電子秒表的實現用按鍵中斷來控制整個程序，當按一下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IRQ7,8253的GATE2連接正5伏電壓,采用計數器0每隔0。01秒產生一次中斷并且計數，寫入以偏移地址4000H開始的6個內存單元，然后利用8255將內存單元的數據輸出到七段數碼管。由于按鍵中斷優先于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。2．設計方案論證:根據課程設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上，結合芯片的功能寫出相應的程序。然后再進行程序調試和相應的修改,以達到能夠實現所要求實現的功能的目的。在微機原理定匯編調試軟件上編輯源程序，并進行匯編，在匯編成功無誤后,選擇端口進行調試，然后裝入程序，至此，本次設計的軟件工作準備完畢。再根據硬件原理設計圖完成各芯片之間的連接,打開實驗箱電源開關總體進行調試.在整個實驗過程中，在8253可編程定時器CLK端輸出管腳處接上一個計數的頻率為10KHz的時鐘信號，由8253定時/計數器產生0。01秒的中斷并進行計數，可編程并行I/O接口芯片8255A將偏移地址寫入內存單元，進中斷更新數據，然后將內存數據送給LED數碼管顯示。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.保存數據段后，取中斷程序入口地址,定義可編程中斷控制器8259中斷7中斷矢量，讀8259中斷屏蔽字，開8259中斷7，六位數碼管用動態顯示，挨個點亮，六個I/O控制位,十二個1/O控制段碼,將8259的定時器設置在0。01秒進入一次中斷，交替輸出高低電平（形成時鐘頻率），在計數器輸出使用組合邏輯電路--#-T2：DECAXJNZT2LOOPT1POPAXPOPCXRET三、系統方案實施1．我們小組剛開始由于程序本身的一些問題和對微機原理知識的掌握不夠全面，導致無法對程序的有效匯編，如將程序多次匯編均顯示“Outofmemory”，后來在其他組同學的幫助下，我們將源代碼重新組合修改后成功運行，其中，曾多次出現代碼段等未定義的錯誤警示,如后來通過逐步分解測試的方法進行了解決。在基本確定了程序的框架和初步寫出了源程序代碼的情況下，我們按如上方式連線進行了硬件調試，最終當按下“施丫1"鍵，開始計數，但數碼管顯示從0000.00開始不能準確按每微秒自動加0.01,只能無準確規律變化；再按下“施丫1”鍵，系統暫停計數，數碼管顯示當時的數值;按“施丫2”鍵，系統復位清零，數碼管可再次顯示0000。00;但是當再次按下任何鍵，系統不能重新啟動，必須重新裝入程序。本次實驗通過微型計算機的定時和計數原理，設計了簡單的計時器系統，擁有正確的開始計時、暫停、清零的功能，并同時可以用數碼管顯示，但不夠準確實現增加功能，在后續的設計工作中需進一步改正。四、總結與體會首先，要認真閱讀老師下發的《微機接口課程設計任務書》,仔細審題,看懂題目的要求,根據小組成員的興趣愛好和能力，選擇適當的課題，不益太簡單或者太難，能夠做到既能把課題完成又能鍛煉自己的能力。本次設計我們經過小組討論，最終選擇了“可任意啟動/停止的電子秒表的設計”這一課題，難易適中，并能夠充分運用到上學期我們所學的《微型計算機原理與接口技術》的相關內容。然后，我們根據課題要求和實驗室硬件條件，選擇了適合的方案，確定所需要的元器件及工具，復習相關的知識,查詢相關的資料.在此過程中,我們加深了本次課程設計所涉及的微機原理的定時/計數和中斷的內容的學習，掌握了8086微處理器、8253可編程定時/計數器、8255A可編程并行接口芯片、8259A中斷控制器、LED數碼管等芯片的內部結構、外部引腳、控制字等知識。在具體進行實驗的過程中,我加強了解了唐都實驗箱和微機原理調試軟件的使用和實際操作技能,同時增強了小組成員之間的協調、合作.最后我們雖然得到了較理想的實驗結果，但在整個實驗過程中仍存在一些問題和不足。如我們課程設計課題的選擇并不是一帆風順的,開始我們選擇了“存儲器的擴展"這一題目，但在實驗前期準備過程中我們發現我們對相關知識的掌握很不全面，所以因此浪費了一些時間和精力。其次，通過對設計實驗過程的分析和實驗結果的對比,我們發現可以在本次可任意啟動/停止的電子秒表的設計的基礎上，可以根據實驗的實際情況添加些額外程序來使系統更加的穩定，如采用延遲消除開關的震蕩;還有在設計控制開關時,要注意2個中斷的打開和關閉的先后順序，否則就會出錯.在以后的課程設計中，我們會逐步改進這方面的不足，使設計更完美.除此之外，由于我們的程