微机原理数字钟的设计【论文摘要】：微机控制即微型计算机原理控制，是集CPU、RAN、ROM，定时，计数和多种接口于一体的微控制器。
它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。
微型计算机原理控制应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程中的实时控制和数据处理，以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡，电子宠物等，这些都离不开微型计算机原理控制。
本次设计的题目是简单电子时钟程序设计，用到了定时芯片8354，中断控制器8259和可编程并行芯片8255.在编辑1毫秒定时程序时，用到了中断装置8259.【关键字】：可编译并行芯片8255 定时芯片8254 中断控制器8259 电子钟目录一、绪论 (2)1.1、设计指导思想 (2)1.2、课程设计目的 (2)二、总体设计 (2)2.3、开发环境及设备 (2)2.3.1、设计环境 (2)2.3.2、设计所用设备 (2)三、课程设计任务 (2)3.1、内容 (2)3.1、要求 (3)3.3、设计环境 (3)3.4、设计所用设备 (3)四、设计所用芯片结构 (3)4.1、8259A芯片的内部结构及引脚 (3)4.2、8255芯片的内部结构及引脚 (4)4.3、8254芯片的内部结构及引脚 (5)五、具体模块设计 (6)5.1、概述 (6)5.2、主程序模块 (7)5.3、小键盘模块 (8)5.4、显示模块 (10)5.5、定时模块 (11)5.6、中断处理模块 (11)六、程序流程图 (12)6.1、主程序流程图 (12)6.2、键盘扫描程序流程图 (14)6.3、中断处理程序流程图 (15)七、心得体会 (16)八、致谢 (16)附录一：参考书目 (16)附录二：部分源代码 (16)一、绪论1.1、设计指导思想本系统设计的电子时钟以8088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定时器0产生50ms方波，输入给定时器1,利用定时器1产生1s中断，然后显示，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输入是电瓶触发方式还是上升沿触发方式，是单片8259还是多片8259。
8259接收到信号后，产生中断信号送CPU处理。
1.2、课程设计目的课程设计是本科教学中重要的环节，目的是培养计算机专业学生运用所学知识解决计算机应用领域内实际问题能力，进一步提高学生汇编语言综合编程能力，程序调试技能。
本次课程设计，要掌握8254,8255,8259此三种芯片使用，灵活运用课本知识，加深所学的知识，对所学的相关芯片的原理、内部结构、使用方法等有更加深刻的了解，学会利用课本知识联系实际应用及编程。
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、总体设计2.1、开发环境及设备2.1.1、设计环境PC机一台、windows XP系统、实验箱、导线若干。
2.1.2、设计所用设备8254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、课程设计任务3.1、内容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启停及初始值的预置。
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59：59：59超过这个时间时分秒位都清零从00：00：00重新开始。
3.2、要求本实验要求设计一个定时显示装置，用六个数码管显示时间，用小键盘控制计时，设置和显示时间。
系统一运行就从00点00分00秒开始计时，并在数码管上显示时、分、秒当前值，而且，可以用键盘设置当前时间。
基本工作原理：每百分之一秒对百分之一秒寄存器的内容加一，并依次对秒、分、小时寄存器的内容加一；六个数码管动态显示时、分、秒的当前值。
C键：置初值，显示00：00：00G键：显示动态变化（启动表）；D键：显示静态不变（表停止）；E键：终止程序，返回DOS；P键：设置时：分：秒的值3.3、设计环境PC机一台、windows XP系统、实验箱，导线若干。
3.4、设计所用设备8254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。
四、设计所用芯片结构4.1、8259A芯片的内部结构及引脚中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片。
它将中断源优先排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路集中于一片中。
因此无需附加任何电路，只需对8259A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。
在MD微机系统中，8259芯片工作于单片方式。
8259引脚图如图3.3，各引脚功能如下。
D7~D0——八条双向数据线； WR （低电平有效）——写输入信号； RD （低电平有效）——读输入信号； CS （低电平有效）——片选输入信号； A0——地址信号； INT ——中断请求信号；INTA （低电平有效）——中断响应信号；CAS0~CAS2——级联信号，形成一条专用8259A 总线，以便多片8259A 的级联；SP/EN ——从编程/允许级联。
在缓冲方式中，可用做输出信号以控制总线缓冲器的接收和发送。
在非缓冲方式中，作为输入信号用于表示主片还是从片；IR0~IR7——外部中断请求输入线。
要求输入的中断请求信号是由低电平到高电平的上升沿（并保持高电平到CPU 响应时为止）或者是高电平。
8259中断矢量地址与中断信号之间的关系如表3.1所示：4.2、8255芯片的内部结构及引脚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，用+5V 单电源供电，能在以下三种工作方式下工作： 方式0—基本输入/输出方式 方式1—选通输入/输出方式方式2—双向选通输入/输出方式8255引脚图如图3.2示，各引脚功能如下。
D7~D0——与CPU 侧连接的八条双向数据线； WR （低电平有效）——写输入信号； RD （低电平有效）——读输入信号； CS （低电平有效）——片选输入信号； A0、A1——片内寄存器选择输入信号； PA7~PA0——A 口外设双向数据线； PB7~PB0——B 口外设双向数据线； PC7~PC0——C 口外设双向数据线； RESET ——复位输入信号 2、8255端口地址4.3、8254芯片的内部结构及引脚8254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。
8254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8254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8254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）——写输入信号；RD（低电平有效）——读输入信号；CS（低电平有效）——片选输入信号；A0、A1——片内寄存器地址输入信号；CLK——计数输入，用于输入定时基准脉冲或计数脉冲；OUT——输出信号，以相应的电平指示计数的完成，或输出脉冲波形；GATE——选通输入（门控输入），用于启动或禁止计数器的操作，以使计数器和计测对象同步。
2、8254端口地址表3.3 8254端口地址表五、具体模块设计5.1、概述本系统设计的电子钟以8088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，使8254的OUT0端输出周期性的负脉冲信号。
即每隔20ms，8254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。
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。
系统框图如下：图一系统框图5.2、主程序模块主控模块是系的核心模块，对8254、8255A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，如果键值为C则将显示初始值00：00：00置入显示缓冲，并调用显示模块显示。
如果键值为G则开中断，（中断程序为秒最低位加一）。
如果键值为D则关中断，停止动态显示。
如健值为P则连续六次调用小键盘模块，将键值依次存入显示缓冲。
并调用显示模块显示。
如果健值为E，则终止程序，返回DOS。
5.3、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。
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。
实现代码如下：KEY ROC NEARPUSH CXKST: MOV AL,82HMOV DX,P55CTLOUT DX,ALMOV AL,00HMOV DX,PA55OUT DX,ALMOV DX,PB55IN AL,DXOR AL,0F8HCMP AL,0FFHJZ DELAYMOV CX,0300HDLY: LOOP DLYMOV CL,08HMOV AH,0FEHSCAN1: MOV DX,PA55MOV AL,AHOUT DX,ALMOV DX,PB55IN AL,DXOR AL,0F8HCMP AL,0FFHJNZ KEYNROL AH,1DEC CLJNZ SCAN1JMP KST KEYN: PUSH AXMOV DX,PB55 RELEA: IN AL,DXOR AL,0F8HCMP AL,0FFHJNZ RELEAPOP AXNOT AXMOV SI,OFFSET TABLE MOV DI,OFFSET CHAR MOV CX,24TT: CMP AX,[SI]JZ NNDEC CXJZ KSTADD SI,02INC DIJMP TTNN: MOV DL,[DI]MOV [CHAR1],DLMOV AH,02HINT 21HPOP CXJMP YANGDELAY: CALL DISPLYJMP KSTYANG: RETKEY ENDP5.4、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。