1、<p>　　一、課程設(shè)計(jì)目的和意義</p><p>　　掌握8255、8259、8253芯片使用方法和編程方法，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，學(xué)以致用，進(jìn)一步理解所學(xué)的相關(guān)芯片的原理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、使用方法等，學(xué)會(huì)相關(guān)芯片實(shí)際應(yīng)用及編程，系統(tǒng)中采用8088微處理器完成了電子鐘的小系統(tǒng)的獨(dú)立設(shè)計(jì)。同時(shí)并了解綜合問(wèn)題的程序設(shè)計(jì)掌握實(shí)時(shí)處理程序的編制和調(diào)試方法，掌握一般的設(shè)計(jì)步驟和流程，使我們以后搞設(shè)計(jì)時(shí)邏輯更加清晰。<

2、;/p><p><b>　　二、開(kāi)發(fā)環(huán)境及設(shè)備</b></p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)環(huán)境</b></p><p>　　PC機(jī)一臺(tái)、windows 98系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)箱、導(dǎo)線若干。</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)所用設(shè)備</b></p><p>　　

3、8253定時(shí)器：用于產(chǎn)生秒脈沖，其輸出信號(hào)可作為中斷請(qǐng)示信號(hào)送IRQ2。</p><p>　　8255并口：用做接口芯片，和小鍵盤相連。</p><p>　　8259中斷控制器：用于產(chǎn)生中斷。</p><p>　　LED：六個(gè)LED用于顯示時(shí)：分：秒值。</p><p>　　小鍵盤：用于控制設(shè)置。</p><p>&l

4、t;b>　　三、設(shè)計(jì)思想與原理</b></p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)思想</b></p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電子時(shí)鐘以8088微處理器作為CPU，用8253做定時(shí)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生時(shí)鐘頻率，8255做可編程并行接口顯示時(shí)鐘和鍵盤電路，8259做中斷控制器產(chǎn)生中斷。在此系統(tǒng)中，8253的功能是定時(shí)，接入8253的CLK信號(hào)為周期性時(shí)鐘信號(hào)。825

5、3采用計(jì)數(shù)器0，工作于方式2，使8253的OUT0端輸出周期性的負(fù)脈沖信號(hào)。即每隔20ms，8253的OUT0端就會(huì)輸出一個(gè)負(fù)脈沖的信號(hào)，此信號(hào)接8259的IR2，當(dāng)中斷到50次數(shù)后，CPU即處理，使液晶顯示器上的時(shí)間發(fā)生變化。</p><p>　　其中8259只需初始化ICW1，其功能是向8259表明IRx輸入是電瓶觸發(fā)方式還是上升沿觸發(fā)方式，是單片8259還是多片8259。8259接收到信號(hào)后，產(chǎn)生中斷信號(hào)送

6、CPU處理。</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)原理</b></p><p>　　利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上提供的定時(shí)器8253和擴(kuò)展板上提供的8259以及鍵盤和數(shù)碼顯示電路，設(shè)計(jì)一個(gè)電子時(shí)鐘，由8253中斷定時(shí)，小鍵盤控制電子時(shí)鐘的啟停及初始值的預(yù)置。電子時(shí)鐘的顯示格式HH：MM：SS由左到右分別為時(shí)、分、秒，最大記時(shí)59：59：59超過(guò)這個(gè)時(shí)間時(shí)分秒位都清零從00：00：00

7、重新開(kāi)始。</p><p>　　基本工作原理：每百分之一秒對(duì)百分之一秒寄存器的內(nèi)容加一，并依次對(duì)秒、分、小時(shí)寄存器的內(nèi)容加一，六個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示時(shí)、分、秒的當(dāng)前值。</p><p><b>　　1、內(nèi)容</b></p><p>　　利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上提供的定時(shí)器8253和擴(kuò)展板上提供的8259以及鍵盤和數(shù)碼顯示電路，設(shè)計(jì)一個(gè)電子時(shí)鐘，由8253中斷定

8、時(shí)，小鍵盤控制電子時(shí)鐘的啟停及初始值的預(yù)置。</p><p>　　電子時(shí)鐘的顯示格式HH：MM：SS由左到右分別為時(shí)、分、秒，最大記時(shí)59：59：59超過(guò)這個(gè)時(shí)間時(shí)分秒位都清零從00：00：00重新開(kāi)始。</p><p><b>　　2、要求</b></p><p>　　本實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)一個(gè)定時(shí)顯示裝置，用六個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)間，用小鍵盤控制計(jì)時(shí)，設(shè)

9、置和顯示時(shí)間。系統(tǒng)一運(yùn)行就從00點(diǎn)00分00秒開(kāi)始計(jì)時(shí)，并在數(shù)碼管上顯示時(shí)、分、秒當(dāng)前值，而且，可以用鍵盤設(shè)置當(dāng)前時(shí)間。</p><p>　　基本工作原理：每百分之一秒對(duì)百分之一秒寄存器的內(nèi)容加一，并依次對(duì)秒、分、小時(shí)寄存器的內(nèi)容加一；六個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示時(shí)、分、秒的當(dāng)前值。</p><p>　　C鍵：置初值，顯示00：00：00</p><p>　　G鍵：顯示動(dòng)態(tài)變

10、化（啟動(dòng)表）；</p><p>　　D鍵：顯示靜態(tài)不變（表停止）；</p><p>　　E鍵：終止程序，返回DOS；</p><p>　　P鍵：設(shè)置時(shí)：分：秒的值</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)環(huán)境</b></p><p>　　PC機(jī)一臺(tái)、windows 98系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)箱，導(dǎo)線若干。<

11、/p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)所用設(shè)備</b></p><p>　　8253定時(shí)器：用于產(chǎn)生秒脈沖，其輸出信號(hào)可作為中斷請(qǐng)示信號(hào)送IRQ2。</p><p>　　8255并口：用做接口芯片，和小鍵盤相連。</p><p>　　8259中斷控制器：用于產(chǎn)生中斷。</p><p>　　LED：六個(gè)LE

12、D用于顯示時(shí)：分：秒值。</p><p>　　小鍵盤：用于控制設(shè)置。</p><p>　　三、設(shè)計(jì)所用芯片結(jié)構(gòu)</p><p>　　1、8259A芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳</p><p>　　中斷控制器8259A是Intel公司專為控制優(yōu)先級(jí)中斷而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的芯片。它將中斷源優(yōu)先排隊(duì)、辨別中斷源以及提供中斷矢量的電路集中于一片中。因此無(wú)需附加任何電

13、路，只需對(duì)8259A編程，就可以管理8級(jí)中斷，并選擇優(yōu)先模式和中斷請(qǐng)求方式，即中斷結(jié)構(gòu)可以由用戶編程來(lái)設(shè)定。在MD微機(jī)系統(tǒng)中，8259芯片工作于單片方式。</p><p>　　8259引腳圖如圖3.3，各引腳功能如下。</p><p>　　D7~D0——八條雙向數(shù)據(jù)線；</p><p>　　WR（低電平有效）——寫(xiě)輸入信號(hào)；</p><p>

14、　　RD（低電平有效）——讀輸入信號(hào)；</p><p>　　CS（低電平有效）——片選輸入信號(hào)；</p><p><b>　　A0——地址信號(hào)；</b></p><p>　　INT——中斷請(qǐng)求信號(hào)；</p><p>　　INTA（低電平有效）——中斷響應(yīng)信號(hào)；</p><p>　　CAS0~CAS

15、2——級(jí)聯(lián)信號(hào)，形成一條專用8259A總線，以便多片8259A的級(jí)聯(lián)；</p><p>　　SP/EN——從編程/允許級(jí)聯(lián)。在緩沖方式中，可用做輸出信號(hào)以控制總線緩沖器的接收和發(fā)送。在非緩沖方式中，作為輸入信號(hào)用于表示主片還是從片；</p><p>　　IR0~IR7——外部中斷請(qǐng)求輸入線。要求輸入的中斷請(qǐng)求信號(hào)是由低電平到高電平的上升沿（并保持高電平到CPU響應(yīng)時(shí)為止）或者是高電平。&l

16、t;/p><p>　　8259中斷矢量地址與中斷信號(hào)之間的關(guān)系如表3.1所示：</p><p>　　2、8255芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳</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(gè)并行接口，用+5V單電源供電，能在以下三種工作方式下工作：</p><p>　　方式0—基本輸入/輸出

17、方式</p><p>　　方式1—選通輸入/輸出方式</p><p>　　方式2—雙向選通輸入/輸出方式</p><p>　　8255引腳圖如圖3.2示，各引腳功能如下。</p><p>　　D7~D0——與CPU側(cè)連接的八條雙向數(shù)據(jù)線；</p><p>　　WR（低電平有效）——寫(xiě)輸入信號(hào)；</p>&

18、lt;p>　　RD（低電平有效）——讀輸入信號(hào)；</p><p>　　CS（低電平有效）——片選輸入信號(hào)；</p><p>　　A0、A1——片內(nèi)寄存器選擇輸入信號(hào)；</p><p>　　PA7~PA0——A口外設(shè)雙向數(shù)據(jù)線；</p><p>　　PB7~PB0——B口外設(shè)雙向數(shù)據(jù)線；</p><p>　　PC7

19、~PC0——C口外設(shè)雙向數(shù)據(jù)線；</p><p>　　RESET——復(fù)位輸入信號(hào)</p><p>　　2、8255端口地址</p><p>　　3、8253芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳</p><p>　　8253可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器是Intel公司生產(chǎn)的通用外圍芯片之一，有3個(gè)獨(dú)立的十六位計(jì)數(shù)器，技術(shù)頻率范圍為0~2MHZ，它所有的技術(shù)方式和操作方式

20、都通過(guò)編程控制。</p><p>　　8253的功能用途是：</p><p><b>　　延時(shí)中斷</b></p><p><b>　　可編程頻率發(fā)生器</b></p><p><b>　　事件計(jì)數(shù)器</b></p><p><b>　　二進(jìn)倍

21、頻器</b></p><p><b>　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘</b></p><p><b>　　數(shù)字單穩(wěn)</b></p><p><b>　　復(fù)雜的電機(jī)控制器</b></p><p>　　8253有六種工作方式：</p><p>　　方式0：計(jì)數(shù)結(jié)束

22、中斷</p><p>　　方式1：可編程頻率發(fā)生器</p><p><b>　　方式2：頻率發(fā)生器</b></p><p>　　方式3：方波頻率發(fā)生器</p><p>　　方式4：軟件觸發(fā)的選通信號(hào)</p><p>　?。?）方式5：硬件觸發(fā)的選通信號(hào)</p><p>　　

23、8253引腳圖如圖3.3示，各引腳功能如下。</p><p>　　D7~D0——八條雙向數(shù)據(jù)線；</p><p>　　WR（低電平有效）——寫(xiě)輸入信號(hào)；</p><p>　　RD（低電平有效）——讀輸入信號(hào)；</p><p>　　CS（低電平有效）——片選輸入信號(hào)；</p><p>　　A0、A1——片內(nèi)寄存器地址輸入

24、信號(hào)；</p><p>　　CLK——計(jì)數(shù)輸入，用于輸入定時(shí)基準(zhǔn)脈沖或計(jì)數(shù)脈沖；</p><p>　　OUT——輸出信號(hào)，以相應(yīng)的電平指示計(jì)數(shù)的完成，或輸出脈沖波形；</p><p>　　GATE——選通輸入（門控輸入），用于啟動(dòng)或禁止計(jì)數(shù)器的操作，以使計(jì)數(shù)器和計(jì)測(cè)對(duì)象同步。</p><p>　　2、8253端口地址</p>&

25、lt;p><b>　　四、具體模塊設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、概述</b></p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電子鐘以8088微處理器作為CPU，用8253做定時(shí)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生時(shí)鐘頻率，8255做可編程并行接口顯示時(shí)鐘和鍵盤電路，8259做中斷控制器產(chǎn)生中斷。在此系統(tǒng)中，8253的功能是定時(shí)，接入8253的CLK信號(hào)為周期性時(shí)鐘

26、信號(hào)。8253采用計(jì)數(shù)器0，工作于方式2，使8253的OUT0端輸出周期性的負(fù)脈沖信號(hào)。即每隔20ms，8253的OUT0端就會(huì)輸出一個(gè)負(fù)脈沖的信號(hào)，此信號(hào)接8259的IR2，當(dāng)中斷到50次數(shù)后，CPU即處理，使液晶顯示器上的時(shí)間發(fā)生變化。程序由以下模塊組成：系統(tǒng)共有5個(gè)功能模塊，分別為，主控模塊，顯示模塊，定時(shí)模塊，中斷模塊，小鍵盤模塊。</p><p><b>　　系統(tǒng)框圖如下：</b>

27、</p><p><b>　　圖一 系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　2、主程序模塊</b></p><p>　　主控模塊是系的核心模塊，對(duì)8253、8255A進(jìn)行初始化，設(shè)置中斷向量，掃描鍵盤根據(jù)按鍵值作相應(yīng)的處理。主要由軟件實(shí)現(xiàn)。它的主要功能是調(diào)用其它模塊對(duì)系統(tǒng)工作進(jìn)行協(xié)調(diào)，它的主要功能是讀小鍵盤輸入鍵值并

28、執(zhí)行要做的工作，如果鍵值為C則將顯示初始值00：00：00置入顯示緩沖，并調(diào)用顯示模塊顯示。如果鍵值為G則開(kāi)中斷，（中斷程序?yàn)槊胱畹臀患右唬?。如果鍵值為D則關(guān)中斷，停止動(dòng)態(tài)顯示。如健值為P則連續(xù)六次調(diào)用小鍵盤模塊，將鍵值依次存入顯示緩沖。并調(diào)用顯示模塊顯示。如果健值為E，則終止程序，返回DOS。</p><p><b>　　3、小鍵盤模塊</b></p><p>　　

29、小鍵盤模塊送入主控模塊的子功能模塊。由軟件和硬件實(shí)現(xiàn)，硬件上由小鍵盤和8255互連，將小鍵值由8255送入主控模塊。軟件上使用行掃描法獲得鍵值并送回主控模塊。本課題只考慮去抖動(dòng)。執(zhí)行一個(gè)約10ms的延時(shí)程序后再掃描鍵盤，若F0=1表示真正有鍵按下，從而消除了抖動(dòng)影響。</p><p><b>　　實(shí)現(xiàn)代碼如下：</b></p><p>　　KEY ROC N

30、EAR</p><p><b>　　PUSH CX</b></p><p>　　KST: MOV AL,82H</p><p>　　MOV DX,P55CTL</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV AL,00H</

31、p><p>　　MOV DX,PA55</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV DX,PB55</p><p><b>　　IN AL,DX</b></p><p>　　OR AL,0F8H</p><p>　　

32、CMP AL,0FFH</p><p><b>　　JZ DELAY</b></p><p>　　MOV CX,0300H</p><p>　　DLY: LOOP DLY</p><p>　　MOV CL,08H</p><p>　　MOV AH,0FEH</p><

33、p>　　SCAN1: MOV DX,PA55</p><p><b>　　MOV AL,AH</b></p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV DX,PB55</p><p><b>　　IN AL,DX</b></p

34、><p>　　OR AL,0F8H</p><p>　　CMP AL,0FFH</p><p><b>　　JNZ KEYN</b></p><p><b>　　ROL AH,1</b></p><p><b>　　DEC CL</b></p>

35、<p><b>　　JNZ SCAN1</b></p><p><b>　　JMP KST</b></p><p>　　KEYN: PUSH AX</p><p>　　MOV DX,PB55</p><p>　　RELEA: IN AL,DX</p><p&

36、gt;　　OR AL,0F8H</p><p>　　CMP AL,0FFH</p><p><b>　　JNZ RELEA</b></p><p><b>　　POP AX</b></p><p><b>　　NOT AX</b></p><p>　　M

37、OV SI,OFFSET TABLE</p><p>　　MOV DI,OFFSET CHAR</p><p><b>　　MOV CX,24</b></p><p>　　TT: CMP AX,[SI]</p><p><b>　　JZ NN</b></p><p>&l

38、t;b>　　DEC CX</b></p><p><b>　　JZ KST</b></p><p><b>　　ADD SI,02</b></p><p><b>　　INC DI</b></p><p><b>　　JMP TT</b>

39、</p><p>　　NN: MOV DL,[DI]</p><p>　　MOV [CHAR1],DL </p><p>　　MOV AH,02H</p><p><b>　　INT 21H</b></p><p><b>　　POP CX</b></p>

40、<p><b>　　JMP YANG</b></p><p>　　DELAY: CALL DISPLY</p><p><b>　　JMP KST</b></p><p>　　YANG: RET</p><p>　　KEY ENDP</p><p&g

41、t;<b>　　4、顯示模塊</b></p><p>　　顯示模塊是將顯示緩沖區(qū)的數(shù)值送到LED顯示的功能模塊，顯示緩沖區(qū)是由六個(gè)字節(jié)構(gòu)成，分別保存小時(shí)的高位和低位，分鐘的高位和低位，秒鐘的高位和低位。硬件上由六個(gè)LED構(gòu)成，軟件上由掃描顯示的方法實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　實(shí)現(xiàn)代碼如下：</b></p><p>

42、　　DISPLAY PROC NEAR</p><p>　　MOV CX,77FFH</p><p>　　LED52: CALL DISUP</p><p>　　LOOP LED52</p><p>　　DISUP: PUSH CX</p><p>　　MOV DI,OFFSET MIN1</p>

43、<p><b>　　MOV CL,01</b></p><p>　　DISUP1: MOV AL,0</p><p>　　MOV DX,PORTBIT</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV AL,[DI]</p><p&

44、gt;　　MOV BX,OFFSET LED</p><p><b>　　XLAT</b></p><p>　　MOV DX,PORTSEG</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p><b>　　MOV AL,CL</b></p>&

45、lt;p>　　MOV DX,PORTBIT</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV BX,35H</p><p>　　DELAY1: DEC BX</p><p>　　JNZ DELAY1</p><p>　　CMP CL,20H</p&g

46、t;<p><b>　　JZ DISUP2</b></p><p><b>　　INC DI</b></p><p><b>　　SHL CL,1</b></p><p>　　JMP DISUP1</p><p>　　DISUP2: POP CX</p&g

47、t;<p><b>　　RET</b></p><p>　　DISPLAY ENDP</p><p><b>　　5、定時(shí)模塊</b></p><p>　　定時(shí)模塊是為8259提供中斷請(qǐng)求信號(hào)的。由一片8253實(shí)現(xiàn)，選用定時(shí)器0#，工作在方式3，由于時(shí)鐘應(yīng)該1秒走動(dòng)一次，所以輸出值應(yīng)為1S，其輸出信號(hào)可作為8

48、259的中斷請(qǐng)求信號(hào)。</p><p><b>　　6、中斷處理模塊</b></p><p>　　中斷模塊實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示的，硬件為一片8259，由于中斷請(qǐng)求信號(hào)為每秒一次，中斷程序該為時(shí)間按秒增加，并顯示，只要開(kāi)中斷，便可實(shí)現(xiàn)每秒顯示時(shí)間增加一秒，從而達(dá)到動(dòng)態(tài)顯示的效果。</p><p>　　7、按如下接線圖連接好試驗(yàn)箱上的芯片引腳， 主要用到器

49、件有8255,8253,LED,8259,小鍵盤。8253的片選接地址208-20F，OUT1,OUT0接燈(測(cè)試用)，GATE0,GATE1接+5V，CLK1接8259的IRQ2，CLK0接Ｑ12(12分頻)。</p><p>　　8255的片選接地址218-21F，實(shí)驗(yàn)箱已將其和小鍵盤相連。</p><p>　　LED的片選接地址210-217。</p><p>

50、;<b>　　圖二 試驗(yàn)接線圖</b></p><p><b>　　五、程序流程圖</b></p><p><b>　　主程序流程圖：</b></p><p>　　鍵盤掃描程序流程圖：（KEY）</p><p>　　中斷處理程序流程圖：</p><p>

51、<b>　　六、心得體會(huì)</b></p><p><b>　　附錄一：參考書(shū)目</b></p><p>　　1、戴梅萼，史嘉權(quán)編著.微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用(第三版).北京：清華大學(xué)出版社,2003</p><p>　　2、周明德編著.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及應(yīng)用(第四版).北京：清華大學(xué)出版社,2002</p>&

52、lt;p>　　3、李順增，吳國(guó)東，趙河明等.微機(jī)原理及接口技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006</p><p>　　4、楊立新.微型計(jì)算機(jī)原理和應(yīng)用[M].北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1986.11 </p><p>　　5、李大友.微型計(jì)算機(jī)原理[M].北京：清華大學(xué)出版社，1998.7</p><p>　　6、眭碧霞.微型計(jì)算機(jī)原理與組成[M].人民郵電出版