微机系统电子秒表设计：8253与中断控制器实现

"沈阳航空航天大学的微机系统综合课程设计项目——电子秒表，由学生王宝声在2010年7月完成，指导教师为曹一鹏。设计内容包括设计一个能显示分、秒、毫秒的电子秒表，具备开始、暂停和停止功能，并能在不使用时显示当前时间。设计主要使用了8279键盘/显示芯片、8259A中断控制器、8253定时/计数器和8255A并行接口芯片。" 在本次微机系统综合课程设计中，学生需要设计并实现一个电子秒表。首先，电子秒表在启动时应显示0分0秒0毫秒，具备三个基本操作：按下按钮一次开始计时，再次按下暂停计时，第三次按下则停止计时并重置回初始状态。此外，当秒表不使用时，需显示当前的标准时间。 设计原理基于几个关键的集成电路组件： 1. **8279键盘/显示芯片**：用于处理用户输入（如按钮按下）并控制数码管显示时间。通过扫描键盘，程序可以识别用户的操作，如开始、暂停和停止计时。 2. **8259A中断控制器**：8259A被用来管理和响应中断请求。在这个设计中，它被配置为每10毫秒产生一次中断，即100Hz的频率，以实现精确的计时功能。 3. **8253定时/计数器**：利用8253的分频功能，产生10毫秒的方波，作为计时周期。每次中断发生时，计数器递增，从而实现秒表的秒、分和毫秒的累加。 4. **8255A并行接口芯片**：在系统中可能用于连接和控制其他外围设备，如数码管显示器，帮助在屏幕上更新时间显示。 设计思路主要包括理解设计任务，定义各个功能模块，如键盘扫描程序、中断服务程序和时间显示更新程序。程序执行时，首先会检测键盘输入，根据检测到的键值（开始、暂停或停止）调用相应功能的处理过程。8253产生的中断将触发时间计数的增加，而8279芯片则负责在数码管上正确显示这些变化的时间值。 在调试阶段，学生需要逐步检查每个组件的功能，确保它们协同工作，同时对计时的准确性进行验证。最终，完成的课程设计报告应包括详细的设计方案、模块设计（如主程序流程图和程序连线图）、调试步骤和实验结果分析。 整个项目旨在提高学生的微机系统设计能力，理解和应用中断、定时器、计数器等核心概念，并锻炼他们在实际硬件环境中的编程和问题解决技巧。通过这样的实践，学生能够深入理解微处理器系统如何处理实时数据和控制任务。