微机接口技术实验:电子钟设计与8254定时器应用

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"微机接口课程设计电子钟实验旨在通过设计一个使用实验仪左侧的六个LED数码管显示24小时制时间的定时装置,实现精确的时间显示和报时功能。当分秒达到59分55秒时,系统开始报时,每秒蜂鸣器鸣叫,直至整点报时结束。用户可以使用小键盘上的G键启动或暂停时钟,S键用于设置初始时间。硬件模块包括74系列模块、8254定时器和8259中断控制器。8254定时器0用于产生25ms中断信号,8255的特定位控制蜂鸣器的开启和关闭。通过8259设置中断向量并开放中断。" 在这个微机接口课程设计中,电子钟实验的核心知识点包括: 1. 8254定时器:8254是一个可编程定时/计数器芯片,用于实现精确的时间间隔。在这个实验中,定时器0被配置为每隔25ms产生一个中断,用于驱动时间的更新和报时功能。 2. 8259中断控制器:8259是Intel设计的中断控制器,用于管理和处理系统的中断请求。实验中,它用于设置中断向量和开放中断,使得定时器的中断请求能够被CPU正确响应。 3. 键盘输入处理:通过74系列或8255芯片实现对小键盘的控制,G键和S键的定义使得用户能启动、暂停时钟并设置初始时间。 4. LED数码管显示:使用74系列模块来控制数码管的显示,显示24小时制的时间。数码管的每个段由特定的引脚控制,通过编程实现数字的动态扫描显示。 5. 中断服务程序:中断服务程序是中断发生时执行的代码,用于处理中断事件。在这个实验中,中断服务程序包括保护现场、更新时间显示、控制蜂鸣器的开关以及恢复现场等操作。 6. C语言编程:实验的源程序采用16位的汇编语言编写,涉及到数据段的组织、端口地址的定义以及中断处理的流程控制。 7. 硬件接口设计:设计了与键盘、数码管和蜂鸣器的硬件接口,包括对端口的读写操作,以实现数据的输入输出和设备的控制。 通过这个实验,学生可以深入理解微机接口的工作原理,掌握中断、定时器、键盘输入和显示输出等基本的硬件交互技术,同时增强对实际系统设计和调试的能力。
2009-12-08 上传
本程序设计实现的功能有:一、通过计时器8253实现秒、分、时的计数,即实现电子表计时功能。二、通过8259产生7#中断实现时分显示状态和秒显示状态的切换功能。三、通过8259产生6#中断实现对秒、分、时的修改设置功能。(电子表采用24小时制) 对于功能一,电子表计时,则是通过将8253的计数器2置初值为4CE9H(十进制11625),并使其工作于方式2,采用二进制计数,然后,将out2接到IRQ1上,通过8259产生1#中断,从而完成对时间的计数。由于OPCLK的频率为1.1625MHz.,故在程序中需在1#中断计数为100次后才对秒进行加1操作。 对于功能二,状态切换,则是通过在内存中设置一显示状态标志DISHM(默认为时分显示状态,初值为1),然后在有7#中断产生时,将DISHM的值与1求异或来完成状态标志的设置(1为时分显示状态,0为秒显示状态)。 对于功能三,时间修改,则在不同的显示状态下有不同的操作。如果当前电子表处于时分显示状态,则得注意了!因为在程序中又加入了一个设置状态标志STH(默认为时的设置,初值为1)。如果是在第一次对时分进行修改的话,只需通过向8255的C口置数,然后产生6#中断,便完成了对时的设置(C口置数均为BCD码)。但是此后设置状态已经变为对分的设置了,如果此次并没有对分进行修改,那下一次切换到时分显示状态并要修改时间时便是从分开始设置的,如果对分进行了设置(产生了6#中断),程序又自动转入对时的设置状态。而对秒的设置则简单多了,只需将显示状态切换到秒显示状态,然后对8255的C口置数,再产生6#中断便可对秒进行修改了。程序会对C口输入的有效性进行检测。