1、I 信息工程学院 微机原理综合课程设计 题 目： 电子钟设计 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 时 间： 2013 年 6 月 28 日 I 摘要摘要 本文通过对一个基于微型计算机的能实现电子时钟的设计 学习，详细介绍了微型计算机原理控制的应用中的数据转换显 示，LED 显示原理，微型计算机控制的定时中断原理。从而达到 学习、了解微机原理控制的相关指令在各方面的应用。系统由 8254、8255、8259 等构成，利用定时器从 0 开始进行计时，将计 时的结果显示在数码管上。每隔 1 秒，秒钟计时一次，到 60 秒， 分钟加 1，到 60 分小时加 1，能实现
2、时钟显示的功能，能进行分、 秒的显示。根据需要，需选择的芯片有 8254，8259，8255。 关键字：关键字：电子时钟、分频、数据转换、LED 显示 I 目目 录录 摘要 2 第一章 设计的基本目的与要求. 4 1.1 设计目的 . 4 1.2 设计要求 . 4 1.2.1 总体内容 4 1.2.2 接口设计 4 1.2.3 程序设计 5 前期完成实验 5 1.3 电子时钟 . 5 第二章 概要设计. 6 2.1 设计内容 . 6 2.2 设计环境与器材 . 6 2.3 电路原理与主要芯片功能 . 6 2.3.1 电路原理 . 6 2.3.2 8255 主要功能. 7 2.3.3 8259
3、主要功能. 8 2.3.4 8254 主要功能 10 第三章 程序接线图及流程图 13 3.1 实验接线图 13 3.2 主程序流程图 14 第四章 电子钟设计源程序 16 第五章 程序的调试和运行 21 第六章 总结与体会. 1 第七章 致 谢 2 第八章 参考文献. 3 第九章 附录. 4 I 第一章第一章 设计的基本目的与要求设计的基本目的与要求 1.1.1 1 设计目的设计目的 通过一个学期对微机原理与接口技术的学习，掌握的知 识还停留在理论的上。但是这是一门实践性较强的课程，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
4、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。 通过设计实践,培养学生查阅专业资料，工具书或参考书,了 解有关工业标准，掌握现代设计手段和软件工具，并能以图纸和 说明书表达设计思想和结果的能力。 通过设计， 不但要培养和提高学生解决工程具体问题,动脑动 手的技术工作能力，而且还要逐步建立科学正确的设计和科研思 想，培养良好的设计习惯，牢固树立实事求是和严肃认真的工作 态度。具体要求如下： 1、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。 3、掌握 8259 芯片，8254 芯片，8255 芯片的编程。 4
5、、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。 1.1.2 2 设计设计要求要求 1.2.11.2.1 总体内容总体内容 设计一电子时钟，能在数码管上显示时间 并计时。 1.2.21.2.2 接口设计接口设计 根据题目和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 I 的连接和调试通过。 1.2.31.2.3 程序设计程序设计 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。 前期完成实验前期完成实验 8259A 中断控制器实验，8254 定时计数器 实验，8255 并行接口实验。 1.1.3 3 电子时钟电子时钟 电子时钟从原理上讲是一种典
6、型的数字电路,其中包括了组 合逻辑电路和时序电路。传统的设计方法有两种,一是利用组合 逻辑电路和时序电路等中小规模集成电路来设计；一是利用单片 机编程技术来设计。这两种设计都存在硬件复杂,设计周期长,成 本高等缺点。并且本学期通过对微机原理与接口技术的学习， 利用掌握的知识进行实践是必要的，以巩固基础知识，培养独立 操作能力。而本次课程设计要实现的功能为：利用定时器从 0 开 始进行计时，将计时的结果显示在数码管上。每隔 1 秒，秒钟计 时一次，到 60 秒，分钟加 1，到 60 分小时加 1。根据需要，需 选择的芯片有 8254，8259，8255，系统时钟频率 1.041667MHz。 I 第二章第二章 概要设计概要设计 2.12.1 设计内容设计内容 本次课程设计的内容为电子时钟的设计与实现，利用定时器 从 0 开始进行计时，将计时的结果显示在数码管上。每隔 1 秒， 秒钟计时一次，到 60 秒，分钟加 1。根据需要，需选择的芯片有 8254，8
