微机原理:电子时钟设计与定时器应用

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微机原理课程设计——电子时钟的设计,旨在通过实践让学生深入理解定时/计数器和中断在计算机中的应用。该设计任务是在个人计算机(PC)环境下实现一个实时显示时间的电子时钟。以下是设计的关键知识点: 1. 设计目的:通过电子钟的设计,学生能够掌握如何利用定时器/计数器进行时间的测量和处理,以及中断技术如何使系统在执行其他任务时能够响应时间更新。 2. 所需设备:设计中主要依赖于PC机,通过其系统中断和内部定时/计数器功能来获取和显示时间。 3. 程序设计流程: - 显示界面:首先定义一个用于显示时间的屏幕缓冲区,这涉及到内存管理和字符编码。 - 获取系统时间:使用DOS中断服务调用(INT)获取当前系统时间,将其二进制形式转化为ASCII码便于处理。 - 时间显示:将小时、分钟和秒数存储在缓冲区,加上结束字符,然后调用DOS的字符串显示功能,确保时间在预设的位置正确显示。 - 刷新机制:通过定时中断和延时程序实现时间的持续刷新,形成动态的电子钟效果。 - 用户交互:允许用户通过键盘输入(如ESC键)退出系统,增加了程序的实用性。 4. 编程语言与工具:采用了未来汇编语言和Visual ASM开发平台,这要求学生具备基本的汇编语言技能和对底层硬件的理解。 5. 调试与挑战:设计过程中遇到的主要挑战包括进制转换问题,以及如何优化延时程序以达到准确且流畅的显示效果。调试过程占据了设计总时间的大部分,但通过团队协作和不断尝试,学生们克服了这些困难。 6. 扩展性与创新:虽然本设计仅实现了基础功能,但提示了其具有丰富的扩展潜力,如添加计时器功能、图形化界面和声音报警等,这鼓励学生进一步探索和创新。 通过这个电子时钟的设计,学生不仅学习了微机原理,接口技术和基本的编程技巧,还锻炼了问题解决和项目管理能力。
2008-07-03 上传
一、课程设计目的和意义
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8088微处理器完成了电子钟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。
二、开发环境及设备
1、设计环境
PC机一台、windows 98系统、实验箱、导线若干。
2、设计所用设备
8253定时器:用于产生秒脉冲,其输出信号可作为中断请示信号送IRQ2。
8255并口:用做接口芯片,和小键盘相连。
8259中断控制器:用于产生中断。
LED:六个LED用于显示时:分:秒值。
小键盘:用于控制设置。
三、设计思想与原理
1、设计思想
本系统设计的电子时钟以8088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20ms,8253的OUT0端就会输出一个负脉冲的信号,此信号接8259的IR2,当中断到50次数后,CPU即处理,使液晶显示器上的时间发生变化。
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