2、根据所用的接口电路芯片设计出完整的接口电路,并在实验系统上完成电路的连接和调试通过.
3、程序设计:要求画出程序框图,设计出全部程序并给出程序设计说明和程序注释。
4、前期完成的实验有：8259A中断控制器实验，8254定时计数器实验，8255并行接口实验。
二、设计方案描述
2.1设计原理
首先利用程序硬性规定分、秒的起始时间为零。利用实验台上提供的定时器8254和扩展板上提供的8259以及键盘和数码显示电路，设计一个电子时钟，由8254中断定时，小键盘控制电子时钟的初始值的预置。电子时钟的显示格式HH：MM：SS由左到右分别为时、分、秒，最大记时24：00：00超过这个时间时分秒都清零从00：00：01重新开始。
系统框图如下：
图一 系统框图
3.2小键盘模块
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。在本次设计中考虑抖动的影响因素，执行一个约10ms的延时程序后再扫描键盘，若两次都有键按下，从而消除了抖动影响。
《微机原理课程设计》
设计报告
姓名：张经纬
学号：1345533124
班级：13 电气1班
专业：电气工程及其自动化
学院：电气与工程信息学院
2016年3月
可调电子时钟
一、 设计任务描述
1.1设计题目
可调电子钟设计
1.2设计目的
《微型计算机原理及应用》是一门实践性较强的课程，课堂上的理论学习不足以让学生熟练掌握这门课程。所以让学生在学完该课程之后，进行一次课程设计，使学生将课堂所学的知识和实践有机结合起来，初步掌握计算机应用系统设计的步骤和接口设计的方法，提高分析和解决实际问题的能力。具体如下：
●计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。
三、具体模块设计
3.1概述
本系统设计的电子钟以8086微处理器作为CPU，用8254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，8254的功能是定时，接入8254的CLK信号为周期性时钟信号。8254采用计数器0，工作于方式2。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。
3、8254 是Intel 公司生产的可编程间隔定时器。是8253 的改进型，比8253具有更优良的性能。8254 具有以下基本功能：
●有3 个独立的16 位计数器；
●每个计数器可按二进制或十进制（BCD）计数； 每个计数器可编程工作于6 种不同工作方式；每个计数器允许的最高计数频率为10MHz；
●8254 有读回命令，除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。
1、熟悉中断工作原理，定时计数原理，并行通信原理工作原理。
2、掌握8259芯片，8254芯片，8255芯片功能，结构，编程。
3、掌握七段数码管以及小键盘的使用。
4、能运用所提到的芯片，设计系统并进行程序开发，满足用户需求。
1.3设计要求
1、设计一电子时钟，能计时、在数码管上显示时间并用键盘调节时间。
3.3显示模块
显示模块是将显示缓冲区的数值送到LED显示的功能模块，显示缓冲区是由六个字节构成，分别保存小时的高位和低位，分钟的高位和低位，秒钟的高位和低位。硬件上由六个LED构成，软件上由扫描显示的方法实现。
3.4定时模块
定时模块是为8259提供中断请求信号的。由一片8254实现，选用定时器0#，工作在方式3，由4时钟应该1秒走动一次，所以输出值应为1S，其输出信号可作为8259的中断请求信号。
D4 PB4
D5 PB5
D6 PB6
D7 PB7
WR PA0
RD PA1
CS PA2
A0 PA3
A1 PC0
PC1
PC2
PC3
XD0
XD1
XD2
XD3
XD4
XD5
XD6
XD7
IOW#
IOR#
IOY3 IOY0
XA1
XA2
Clk
Mir7
+5V
A
B
C
D
E
F
G
H
X1
X2
X3
X4
Y1
Y2
Y3
Y4
D0
D1
D2
基本工作原理Байду номын сангаас每毫秒对毫秒寄存器的内容加一，满1000毫秒对秒位进一，每秒对秒位寄存器的内容加一，满60秒对分位进一，以此类推。依次完成对秒、分、小时寄存器的递增，六个数码管动态显示时、分、秒的当前值。
2.2设计芯片结构
1、8255 可编程外围接口芯片是 Intel 公司生产的通用并行I/O 接口芯片，它具有A、B、C 三个并行接口，并行接口是以数据的字节为单位与I/O 设备或被控制对象之间传递信息。CPU 和接口之间 的数据传送总是并行的，即可以同时传递8 位、16 位、32 位等。用+5V 单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式0--基本输入/出方式、方式1--选通输入/出方式、方式2--双向选通工作方式。
3.5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秒一次，中断程序该为时间按秒增加，并显示，只要开中断，便可实现每秒显示时间增加一秒，从而达到动态显示的效果。
3.6硬件接线图
芯片8254系统总线 芯片8255 LED数码管及键盘
D0 PB0
D1 PB1
D2 PB2
D3 PB3
2、中断控制器8259是Intel 公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。它将中断源优先级 排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集于一片中，因此无需附加任何电路，只需对8259A进行编程，就可以管理8 级中断，并选择优先模式和中断请求方式，即中断结构可以由用户编 程来设定。同时，在不需增加其他电路的情况下，通过多片8259A的级连，能构成多达64 级的矢量中断系统。它的管理功能包括：1）记录各级中断源请求，2）判别优先级，确定是否响应 和响应哪一级中断，3）响应中断时，向CPU 传送中断类型号。
D3
D4
D5
D6
D7
WR
RD
CS
A0
A1
CLK0
OUT0
GATE0
图二实验接线图
3.7主程序流程图
主程序的流程图是对整个程序的逻辑的图象表示。首先是设置8254、8255、8259的各个端口地址。接着初始化各个芯片，开始计时，并通过8259中断控制时间的正确显示。在整个过程中都在检测是否有铵键响应。有则停止，没有则返回继续执行。