微型计算机基于8086cup数字时钟课程设计任务书.doc

课程设计任务书

专业自动化班级姓名设计起止日期2013.12.16~2013.12.20设计题目：基于8086CPU的数字时钟的设计设计任务（主要技术参数）：
1、利用实验系统上提供的8253和LED数码显示等电路，设计一个电子时钟；
2、格式如下：6个数码由左向右分别显示为：时、分、秒。

指导教师评语：

成绩：签字：
年月日
课程设计说明书NO.1
1引言
随着在现代技术进步，电子产品越来越多的在生活中出现，服务于人们的生活，从简单的电子手表，到人人必备的手机，我们都可以看到电子时钟的身影。
本系统就是基于8086系统，配合8255和8253芯片开发的一个数字电子时钟，有显示时分秒的功能。
2设计方案论证
2.1一秒定时方案的选择
运用8253产生周期为2秒的方波，通过8255芯片的A、B、C口读取电平高低，判断电平变化，进而判断1秒延时是否已经到达，这种方法可以写成子程序，执行返回就近似于1秒延时。
2.2时钟时分秒的处理方式选择
时钟的时分秒的处理方法实际上时数学逻辑问题。在编辑过程中我想到两种解决方案。
方案一：将时分秒当做三个数据进行处理，设置三个数据空间，作为是分秒的数据缓存区，再将缓存区的内容转换成显示数据。每次延时之后判断“秒”是否应该向“分”进位，“分”是否应该向“时”进位，“时”是否已经超过24.这个过程理论上可以实现，但是逻辑判断较为繁琐。
方案二；将时分秒分成六位，放在显示数据缓存区里，每次一秒延时之后判断是否向高位进一，若还不进一，则跳回最低位，再次进行一秒延时；由于秒和分都是60进制，处理方法一样，而“时”是24进制，应该进行额外处理。
2.3八段数码管动态显示
对于8279八段数码管的显示需要入码位和段码，因此采用74LS373作为位码输出端口，8255的A、B、C口作为段码输出口。通过CPU输出数据进行位码选择，经74LS373

沈阳大学
课程设计说明书NO.2

输出到位码输入口；设置到六位数据缓存区，经过换码可以取得相应的段码输出到段码
输入口，并简单延时，就可以显示了。
2.4系统原理
通过并行接口芯片8255和8086计算机的硬件相连，以及通过8253一秒延时的方法，来实现适中的计时功能。
8086工作在最小模式，5255芯片片选端接到CPU的片选段CS0，A口组委输出口，B口作为输入口，B口的第一位用于检测电平；8253片选端接到CPU的片选段CS2，用于锁存位码。一秒计时和功能有软件控制进行。
3系统硬件设计
3.18086简介
Intel8086是16位的微处理器（其内部总线为16位，外部总线为8位，故称为准16位微处理器），它采用HMOS工艺40条引脚封装。8086工作时使用5V电源，时钟频率5MHz（8086-1为10MHz，8086-2为8MHz）它有20根地址线，故可寻址的内存空间为1MB【2】。
(1)8086的主要特性
Intel8086/8088CPU是Intel公司推出的高性能的微处理器，具体如下主要特性：
(a)8086CPU数据总线为16位，8088CUP数据总线为8位。
(b)地址总线都是20位，低16位用于数据总线复用，可直接寻址为1MB的存储空间。
(c)有16位的端口地址，可以寻址64KB的I/O端口。
(d)有99条基本指令，指令功能强大。
(e)有9种基本寻址方式。
(f)可以处理内部和外部中断，外部中断源多达256个。
(g)兼容性好，8086、8085在源程序一级兼容。
沈阳大学
课程设计说明书NO.3

(h)8086/8088标准主频为5MHz，8086/8088-2主频为8MH【3】。
(i)支持单处理器或多处理器系统工作。
(2)8086CPU寄存器结构
8086CPU中有14个16位的寄存器,其中有4个16位的通用寄存器,2个16位指针寄存器,2个16位变址寄存器,1个16位指令指针及1个16位标志寄存器【8】。
通用寄存器包括累加器AX，基址寄存器BX，计数寄存器CX，数据寄存器DX四个寄存器，位于CPU的EU中，每个数据寄存器可存放16位操作数，也可拆成两个8位寄存器，用来存放8位操作数。
指针和变址寄存器包括：堆栈指针SP、基址指针BP、源变址寄存器SI、和目的变址寄存器DI四个16位寄存器，可以来存放数据和地址。段寄存器包括：代码段寄存器CS，数据段寄存器DS，附加段寄存器ES，堆栈段寄存器SS【4】。
3.28255简介
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