电子日历和世博会倒计时课程设计..doc

微机原理课程设计微机原理课程设计任务书课题名称 电子日历与世园会倒时牌设计 学院(部) 专 业 班 级 学生姓名 学 号 12 月 27 日至 1 月 9 日共 两 周指导教师(签字) 2011 年 1月 10 日 目录前言 2一、设计目的与任务 31.1设计目的： 31.2设计任务： 4二、电子日历和世园会倒计时牌的总体设计思路 42.1设计思想 42.2设计原理 4三、硬件设计 53.1各个系统模块的设计 53.1.1系统总体设计 53.1.2 主控模块 63.1.3 CPU模块 63.1.4定时模块 73.1.5中断处理模块 83.1.6显示模块和小键盘模块 83.2硬件设计所用芯片介绍 93.2.1 8088微处理器 93.2.2 8253芯片的内部结构及引脚 113.2.3 8255芯片的内部结构及引脚 133.2.4 8259A芯片的内部结构及引脚 14四、软件设计 164.1电子日历与世园会倒时牌设计部分程序流程图 164.1.1主程序流程图 164.1.2 定时中断程序图 174.1.3 键扫描子程序流程图 184.2电子日历与世园会倒时牌设计总体程序 18五、设计总结与体会 19附录1 20附录2 21前言课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节，它具有动手、动脑和理论联系实际的特点，是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一种较好方法。

《微机接口技术》是一门应用性、综合性、实践性较强的课程，脱离实际的、有针对性的设计环节，学生就不能很好的理解和掌握所学的技术知识，更缺乏解决实际问题的能力所以通过有针对性的课程设计，使学生学会系统地综合运用所学的理论知识，提高学生在微机应用方面的开发与设计本领，系统的掌握微机硬软件设计方法现代的社会是信息的社会，很多与人们生活紧密相关的产品都是电子产品要熟练地掌握的基本软硬件的基本知识，这样才能对试验中出现的问题进行分析解决通过这次对电子日历和世园会倒计时牌系统的设计，我们要掌握设计一个实用装置电路的基本方法和基本步骤，掌握了实用装置工作的基本原理，实际去解决设计中出现的问题，增强了寻找问题，解决问题的能力做好一个课程设计不仅要具备扎实的书本知识并会善于应用，还要学会查阅资料，对以前学过的知识不清楚的地方还要进行复习，实在搞不明白的地方要向老师或同学请教，这样才可能做出一个比较不错的课程设计一、设计目的与任务1.1设计目的： 掌握8255、8259、8253芯片使用方法和编程方法，通过本次课程设计，学以致用，进一步理解所学的相关芯片的原理、内部结构、使用方法等，学会相关芯片实际应用及编程，系统中采用8086微处理器完成了电子日历的小系统的独立设计。

同时并了解综合问题的程序设计掌握实时处理程序的编制和调试方法，掌握一般的设计步骤和流程，使我们以后搞设计时逻辑更加清晰1.2设计任务：利用8086为主CPU设计一个电子日历及世园会的倒时牌，且具有日历参数的手动设置，显示倒计时天数（3位），并要求年月日、倒计时天数交替显示（三秒一次）利用小键盘进行手动设置具有轮回显示功能二、电子日历和世园会倒计时牌的总体设计思路2.1设计思想本系统设计的电子日历以8086微处理器作为CPU，用8253做定时计数器产生时钟频率，8255做可编程并行接口显示时钟和键盘电路，8259做中断控制器产生中断在此系统中，8253的功能是定时，接入8253的CLK信号为周期性时钟信号8253采用计数器0，工作于方式2，使8253的OUT0端输出周期性的负脉冲信号即每隔1s，8253的OUT0端就会输出一个负脉冲的信号，此信号接8259的IR0，当中断到60次数后，CPU即处理，使液晶显示器上的时间发生变化其中8259只需初始化ICW1，其功能是向8259表明IRx输入是电平触发方式还是上升沿触发方式，是单片8259还是多片82598259接收到信号后，产生中断信号送CPU处理。

2.2设计原理利用定时器8253和8259以及键盘和数码显示电路，设计一个电子日历，由8253中断定时，小键盘控制电子日历的启停及初始值的预置电子日历的显示格式年：月：日 ，设计一个定时显示装置，用8个数码管显示时间，用小键盘控制计时，设置和显示日期系统一运行就从20110101开始运行，并在数码管上显示年，月，日当前值，而且，可以用键盘设置当前日期而且倒时天数，星期，日期以三秒为周期循环显示基本工作原理：每60秒对寄存器的内容加一，并依次对日，月，年 星期寄存器的内容加一而到时器的天数减一；八个数码管动态显示年月日的当前值设计所用芯片的主要功能：8255并行接口芯片：连接LED显示器与小键盘8253计数器：计60秒唯为一天的中断送往IR08259中断器：用于产生中断LED：用来显示年月日，倒计时天数，星期三、硬件设计3.1各个系统模块的设计3.1.1系统总体设计本系统设计的电子日历以8086微处理器作为CPU，用8253做定时计数器产生时钟频率，8255做可编程并行接口显示时钟和键盘电路，8259做中断控制器产生中断在此系统中，8253的功能是定时，接入8253的CLK信号为周期性时钟信号。

8253采用计数器0，工作于方式2，使8253的OUT0端输出周期性的负脉冲信号即每隔1s，8253的OUT0端就会输出一个负脉冲的信号，此信号接8259的IR0，当中断到60次数后，CPU即处理，使液晶显示器上的时间发生变化程序由以下模块组成：系统共有5个功能模块，分别为，主控模块，显示模块，定时模块，中断模块，小键盘模块系统总体框图如下：键盘读入的数显示缓冲的值秒脉冲显示模块主控模块中断模块定时模块小键盘模块八个LED小键盘825582538259图1系统总体框图3.1.2 主控模块主控模块是系的核心模块，对8253、8255进行初始化，设置中断向量，扫描键盘根据按键值作相应的处理主要由软件实现它的主要功能是调用其它模块对系统工作进行协调，它的主要功能是读小键盘输入键值并执行要做的工作3.1.3 CPU模块 8086最小工作模式，作为整个电子日历与倒时牌的核心控制部分在8088最小模式中，硬件连接上有如下特点：MN/MX 端接+5V，决定了8086工作在最小模式 图2 8086最小工作模式图3.1.4定时模块定时模块是为8259提供中断请求信号的。

由一片8253实现，选用定时器0#，工作在方式3，由于日历日子应该1天走动一次，但是由于仿真问题所以输出值定为60S，其输出信号可作为8259的中断请求信号 图3 定时模块图3.1.5中断处理模块中断模块实现动态显示的，硬件为一片8259，由于中断请求信号为每60秒一次，中断程序该为时间按天增加，并显示，只要开中断，便可实现每60秒显示日子增加一天，从而达到动态显示的效果 中断模块原理图 图4 中断处理模块3.1.6显示模块和小键盘模块显示模块是将显示缓冲区的数值送到LED显示的功能模块，显示缓冲区是由十个字节构成，分别保存年的高位和低位，月的高位和低位，日的高位和低位，倒时天数的高位和低位，星期的高位和低位硬件上由八个LED构成，软件上由扫描显示的方法实现小键盘模块送入主控模块的子功能模块由软件和硬件实现，硬件上由小键盘和8255互连，将小键值由8255送入主控模块软件上使用行扫描法获得键值并送回主控模块本课题只考虑去抖动执行一个约10ms的延时程序后再扫描键盘，若F0=1表示真正有键按下，从而消除了抖动影响其中8255接口电路如下： 图5 显示模块与小键盘模块3.2硬件设计所用芯片介绍3.2.1 8088微处理器 8088微处理器是Intel公司推出的一个准16位处理器，其内部结构基本上和8086相同，其引脚信号也和8086基本相同，只是个别的引脚的功能有所不同。

8088微处理器的工作方式: （1）最小工作方式当8088CPU的MN/MX引脚接+5V电源时，8088CPU工作于最小方式，用于构成小型的单处理机系统2)最大工作方式当8088CPU的MN/MX引脚接地时，8088CPU工作于最大方式，用于构成多处理机和协处理机系统8088引脚图以及功能一说明:图6 8088引脚图 AD7 ~AD0——八条地址/数据复用线; A15~A8——单一的地址线; SS0——状态信号线该引脚在最大工作方式下保持高电平，在最小方式下 等效于最大方式下S0的作用，它与IO/M、DT/R组合以确定当前的总线周期; A19/S6~Al6/S3——地址/状态总线: MN/MX——最小/最大方式控制;RD——读控制; TEST——等待测试控制; READY——等待状态控制; NMI——不可屏蔽中断请求; INTR——可屏蔽中断请求; CLK——系统时钟; Vcc——+5V电源; GND——接地;最小方式信号: HOLD——保持请求; HLDA——保持响应; WR——写控制; IO/M——IO/存储器控制: DT/R——数据发送/接收; DEN——数据允许; ALE——地址锁存允许; INTA——中断响应;最大方式信号: RQ/GT1，0——请求/允许总线访问控制; LOCK——总线优先权锁定控制 S2S1S0——总线周期状态; QS1、QS0——指令队列状态;3.2.2 8253芯片的内部结构及引脚 图7 8253芯片图8253可编程定时/计数器是Intel公司生产的通用外围芯片之一有3个独立的十六位计数器，技术频率范围为0~2MHZ，它所有的技术方式和操作方式都通过编程控制。

8253的功能用途是：（1）延时中断（2）可编程频率发生器（3）事件计数器（4）二进倍频器（5）实时时钟（6）数字单稳（7）复杂的电机控制器8253有六种工作方式：（1）方式0：计数结束中断（2）方式1：可编程频率发生器（3）方式2：频率发生器（4）方式3：方波频率发生器（5）方式4：软件触发的选通信号（6）方式5：硬件触发的选通信号8253引脚图如图3.3示，各引脚功能如下D7~D0——八条双向数据线；WR（低电平有效）——写输入信。