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计算机科学与技术学院2006级硬件课程设计报告 计算机科学与技术学院硬件课程设计报告姓 名： 专 业： 班 级： 设计题目： 可编程作息时间控制器 成 员： 指导教师： 职 称： 副教授 2008年 6月 题 目可编程作息时间控制器设计日期 2008 年 6月 11 日至 2008 年 7 月 4日小组成员在本次设计中承担的任务文档成绩XXXX策划设计, 流程图草图，查阅资料XXX编程及其调试,分析资料XXXX硬件原理图，软件绘制流程图,查阅资料指导教师评语：指导教师签字： 年 月 日摘 要作息时间控制器是日常生活中常用工具，其功能是为提供的时间运行、报时时间值设置及调时、时分显示、报时响应等功能。我们利用FD-SJ 86/88实验箱中所提供的8253产生准确的时间频率，利用8255控制时间的读取及数码管的显示输出，从而实现了其基本功能。关键词：作息时间控制器 ；intel8255A ；intel8253目 录1 设计任务与要求5 1.1选题报告5 1.2设计任务与要求 52 总体方案与说明 6 2.1概要设计报告 6 2.2时间运行系统功能实现 6 2.3报时时间设置及调时功能实现 6 2.4时分显示系统 7 2.5实验草图 73硬件框图与说明 8 3.1硬件框图8 3.2 硬件框图说明94 软件主要模块流程图10 4.1总体流程图 10 4.2显示模块流程图 11 4.3计时模块流程图 12 4.4打铃模块流程图 12 4.5键盘模块流程图 13 5 源程序清单与注释14 6问题分析与解决方案 197结论与体会 208参考文献201设计任务与要求1.1选题报告题目：可编程作息时间控制器程序设计1.2设计任务与要求设计任务：利用PC机和FD88实验箱，用汇编语言编写作息时间控制程序。实现功能：1）按照给定的时间模拟控制实现上下课打铃（LED亮）。2）具备日期和时钟的显示。 需求分析：1） FD-88实验箱一个LED，数码管，inter8253，interl8255，小键盘，+5V电源，频率发生器2）8086PC机一台 2总体方案与说明2.1概要设计报告作息时间控制系统主要有四大子系统功能实现:1.时间运行系统 2.报时时间值设置及调时系统 3.时分显示系统 4.报时响应系统。时间运行系统让时间一直运行着；报时时间值设置及调时系统使得用户可以随时设置时间；时分显示系统让用户可以清楚知晓当前系统时间，报时响应系统完成当当前时间与报时时间值一致时进行响应（如LED闪烁）。四大子系统的协调有序的运行，保证了作息时间控制系统具有报时，调时，显时功能，还达到了与用户可交互的目的.2.2时间运行系统功能实现时间运行与调节利用可编程的计数器/定时器8255芯片的可编程使时钟频率经过在8253的处理而产生符合要求的脉冲送入8255，进而执行计时子程序使得改变时间参数而计时，进行时间计算，并用实时检测程序将时间参数用数码管显示电路显示出小时与分钟以及秒钟数。与此同时也进行与报时时间段程序的不断调用，使得在规定时刻进行报时。可选择5253通道0与通道1实现60秒定时,通道1输出out1接8255的输出端口，完成上述连接后，编程实现小时，分钟的变化的子程序，以及对8253，8255进行初始化编程，计时程序实现时间运行（每次执行中断服务程序时，使得MINUTE参数+1,当到达59时，重新返回到零，并使得hour参数+1，）2.3报时时间设置及调时功能实现1)每次程序运行前，彻底清除以前的报时时间设置值，恢复系统默认报时时间值。 附*:以中国矿业大学夏季作息时间作为参考系统默认报时时间值。如下所示:上午： 08：00-08：50 第一节课 8：00上课报时 8：50 下课报时08：55-09：45 第二节课 8：55上课报时 9：45 下课报时 10：15-11：05 第三节课 10：15上课报时 11：05 下课报时11：10-12：00 第四节课 11：10上课报时 12：00下课报时下午：14：30-15：20 第五节课 14：30上课报时 15：20下课报时15：25-16：15 第六节课 15：25 上课报时 16：15下课报时16：45-18：35 第七节课 16：45上课报时 18：35下课报时18：40-18：30 第八节课 18：40上课报时 18：30下课报时晚上：19：30-20：20 第九节课 19:30上课报时 20：20下课报时20：25-21：15 第十节课 20：25上课报时 21：15 下课报时 2)程序运行后，用户可一次性设定报时时间值（一旦有设定操作，则原有的默认报时时间值全部清零）。此为最新值，报时以新时间为准。报时时间设置结束以后要进行一次校时设置。3)设定完所有报时时间值后，可通过按“D”（display）显示已经设定好的完整的报时时间值，要求每间隔5秒钟依次显示报时时间值。用户可通过此键来查看所有的报时时间值，以避免有错误的报时时间值存在而产生错误的响应。2.4时分显示系统时分显示系统只显示小时和分钟，每当将内存中的时分参数通过I/O端口传送给LED显示电路，这样即可以实现（具体实现有待进一步完善）。数码管显示电路的显示具有存储功能，只要将其输入端口的数值改变就可以实现变化数字的显示了，这可以在计数器发出MINUTE加1脉冲时在程序中实现。设定完所有报时时间值后，可通过按“D”（display）显示已经设定好的完整的报时时间值，要求每间隔5秒钟依次显示报时时间值。用户可通过此键来查看所有的报时时间值，以避免有错误的报时时间值存在而产生错误的响应。多路转换LED显示器驱动电路及数码管显示电路所示本系统采用七段LED显示器显示时分参数。七段LED显示器由七个发光段构成，每段均是一个LED二极管，可显示16进制的09与ABCDE。此外数码管显示电路中还有一个小数点DP位段，用来分隔小时与分钟。8255的A口与C口都作为输出口，CPU输出的时间参数，经A口送到74LS240的8个输入端，且并行地接到4个LED显示的各输入端（也称为段总线），同名端联在一起。每一位共阳极LED的阳极电路中都串接一个晶体管Q，晶体管起开关作用，并由8255A来控制其导通，是相应的LED显示器的阳极与+5V电压接通，LED显示器才有可能点亮；基极的高电平输入使晶体管截止，+5V断开，LED显示器不能点亮。通过编程，可以使各个晶体管轮流导通，让7个LED轮流点亮。但任何时候只让一个晶体管导通，即只有一个LED点亮，这样可使功耗显著降低。2.5实验草图：卢君峰绘AB 数码管 8255A 8253 8086CPU LED 小键盘DB3硬件框图与说明草图：卢君峰软件绘制：林成金3.1硬件框图3.2硬件框图说明8086CPU主要功能：连接8255，8253等外围设备，并对其编程控制实现基本功能。8255 主要功能： 作为CPU和外围设备的的接口连接数码管和小键盘以及8253。数码管的功能：显示当前时钟包括年，月，日，时，分，秒；小键盘的功能：模式转换以及时间切换 将不同的数字键赋予不同的含义，数字1数字6表示当前时间数字7数字9表示不同的模式。8253 主要功能：1.计数功能 实现时钟的计算例如秒到分，分到时，时到日 2.定时功能 根据作息时间表的内容实现定时，当到规定时间时输出低电平，控制LED的亮灭。LED主要功能： 通过LED的亮灭表示上下课的铃声。4 软件主要模块流程图软件绘制： 草图: 4.1总体流程图4.2显示模块流程图4.3计时模块流程图4.4打铃模块流程图4.5键盘模块流程图5 源程序清单与注释编译： DATA SEGMENT HOUR DB 07HMINUTE DB 3BHVALUE DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HTIMETABLE DW 0800H,0832H,0837H,090FH，092DH,0A0FH,0B05H,0B0AH,0C00H, ;0800 0850 0855 0915 0945 1015 1105 1110 1200 0E1FH,0F14H,0F19H,100FH,102DH,1123H,1128H,121EH,131EH, ;1430 1520 1525 1615 1645 1735 1740 1830 1930 1414H,1419H ;2020 2025 DATA ENDSSTACK SEGMENT DB 30 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENT MAINPROCFAR ASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACK MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AX,STACK MOV SS,AX MOV BP,0H ;8253初始化 MOV DX,30BH ；控制口 MOV AL，00110111B ；通道0，方式3，BCD计数 OUT DX，AL MOV DX，308H MOV AL，00H OUT DX，AL MOV AL， 50H OUT DX，AL MOV DX，30BH MOV AL，01110100B ；通道1 ，方式2，2进制计数 OUT DX，AL MOV DX,309H MOV AL，0C0H OUT DX，AL MOV AL，5DH OUT DX，AL ；级联产生1分钟定时脉冲 ；8255A初始化 MOV DX，303H MOV AL，10000010B ；A口输出， B口输入， C口输出 OUT DX，AL MOV DX,302H ;LED初始化 MOV AL,0FFH OUT DX,AL ;显示模块SHOW: MOV AL,MINUTE MOV AH,AL;二进制压缩BCD编码 CMPAL,10D JBDISPLAY CMPAL,20D JBAD1 CMPAL,30D JBAD2 CMPAL,40D JBAD3 CMPAL,50D JBAD4 ADDAL,1EH JMPDISPLAYAD4: ADDAL,18H JMPDISPLAYAD3: ADDAL,12H JMPDISPLAYAD2: ADDAL,0CH JMPDISPLAYAD1: ADDAL,06H；转换完毕DISPLAY： AND AL,0F0H;提取个位数显示，处理分组中的第一个时间位 MOV CL,04H SHRAL,CL LEABX,VALUE XLAT PUSH AX MOVAL,0FEH ；选中第一个数码管 MOVDX, 302H OUTDX,AL POP AX MOVDX, 300H；输出数码管值，显示数 OUTDX,AL MOVAL,AH；处理第二位数 ANDAL,0FH XLAT PUSHAX MOVAL,0FDH MOVDX,302H OUTDX,AL POPAX MOVDX,300H OUTDX,AL ;显示结束 MOVDX,301H；读B口值 IN AL,DX TESTAL,80H JNZSHOW；1则跳至显示模块，否则调用时间处理子程序 CALLTIME JMP SHOW MAINENDP；主程序结束 ；计时系统 TIMEPROC NEAR MOV AL,MINUTE CMP AL,3BH;59 JNE ADD_M MOV AL,0H MOV MINUTE,ALAD_H: MOV AL,HOUR CMP AL,17H;23 JNE ADD_H MOV AL,0H MOV HOUR,AL JMP OVERADD_M: MOV AL,MINUTE INC AL MOV MINUTE,AL MOV AX,OFFSET TIMETABLE MOV DI,AX MOV AH,AL MOV AL,MINUTE CMP AX,TIMETABLEDI+BP JE RING JMP OVERADD_H: MOV AL,HOUR INC AL MOV HOUR,AL MOV AH,AL MOV AL,MINUTE CMP AX,TIMETABLEDI+BP JE RING JMP OVER;打铃系统RING: INC WORD PTRBP MOV CX，09H MOV DX,302H MOV AL,0HD1: OUT DX,AL NOT ALDELAYTIME: PUSH CX MOV CX,16EAHLOP: LOOP LOP POP CX LOOP D1OVER: RET TIMEENDPCODE ENDS END MAIN 6问题分析与解决方案6.1 问题分析本方案所设计的是一个具有报时，调时，显时功能的作息时间控制系统，并要求在系统运行前以及在运行过程中可以让设置一系列的报时定时初值，具备一定的交互功能,以达到它可编程的目的.6.2 解决方案 作息时间控制系统主要有四大子系统功能实现:1.时间运行系统 2.报时时间值设置及调时系统 3.时分显示系统 4.报时响应系统。时间运行系统让时间一直运行着；报时时间值设置及调时系统使得用户可以随时设置时间；时分显示系统让用户可以清楚知晓当前系统时间，报时响应系统完成当当前时间与报时时间值一致时进行响应。四大子系统的协调有序的运行，保证了作息时间控制系统具有报时，调时，显时功能，还达到了与用户可交互的目的（具体内容参见总体方案）。7结论与体会需要不断的交流每个人的想法，以达到最新结论保持一致。此论文中的一字一图均来自我们的辛勤劳动，尤其是在制图和程序编写的过程中遇到很多麻烦，经过我们的努力，都一一克服了。这些成果均来自我们不断的实践，不断的思索，在此过程中我们同时也找到了在实践中学习的乐趣，感觉到这样的实践性，研究性的学习才是真正意义上的学习。这样的学习使我们有很大的成就感。虽然经过努力，用了近两个月的时间，但是仍然感觉到时间仓促，加上水平有限，报告中仍存有很多漏洞与失误，希望以后能给出更长的时间，我们会继续完善我们的报告。参考文献1 吴秀清 微型计算机原理与接口技术 中国科学技术大学出版社2 张红 汇编语言程序设计 中国矿业大学出版社 经典婚庆主持词炮竹声声贺新婚,欢声笑语迎嘉宾.尊敬各位来宾,各位领导,各位亲朋好友,先生们,女士们,活泼可爱的小朋友们,大家好! 好歌好语好季节,好人好梦好姻缘.来宾们今天是公元*年*月*日(农历六月初八)是良辰吉日,在这大吉大利吉祥喜庆的日子里,我们怀着十二分的真诚的祝福相聚在*酒楼一楼婚宴大厅共同庆贺*先生与*小姐新婚典礼.(首先我们给予掌声的恭喜)大家都知道结婚是人生中的一件大事,而婚礼更是人生中最幸福神圣的时刻,尤其婚礼上浪漫温馨高雅别致的婚礼仪式以及亲朋好友的良好祝愿会给新人一生永远带来最美好的回忆.各位亲朋好友,我是本次婚礼庆典的主持人*.今天我十分荣幸地接受新郎新娘的重托,步入这神圣而庄重的婚礼殿堂为新郎*,新娘*的婚礼担任司仪之职.让我们在这里共同见证一对新人人生中最幸福神圣美好的一刻！真是:百鸟朝凤凤求凰,龙凤呈祥喜洋洋.让我们用掌声祝贺他们祝福新人凤凰展翅迎朝晖,恩爱鸳鸯比翼飞.携手同步知心人,共创宏图献真情.郎才女貌天作美,洞房花烛喜成双.在神圣的婚礼进行曲中一对新人手挽手,肩并肩缓缓步入婚礼大厅.脸上充满了无比幸福的笑容让我们用掌声与鲜花给予一对新人最诚挚的祝福.婚姻是人生大事,结婚典礼对青年男女来说是一生中最重要的时刻.你也笑,我也笑,亲朋好友齐来到.天也新,地也新,众星捧月迎新人.新郎新娘台上站,甜蜜感觉涌心间.风风雨雨牵手过,今天喜结美姻缘.亲朋好友齐相聚,欢欢喜喜来贺喜. * * * 天仙配,幸福的生活比蜜甜.在这个激动人心的美好时刻,作为婚庆司仪,首先请允许我代表新郎新娘以及新郎新娘的双方家长,对今天百忙当中来参加婚礼的各位来宾,各位亲朋好友的光临表示最诚挚的谢意和热烈的欢迎(谢谢大家)!欢迎你们!婚礼对每一个新婚的人而言,都是神圣,浪漫,唯美和经典的,随着神圣的婚礼进行曲奏响,英俊的新郎和美丽的新娘在掌声与祝福声中,缓缓的步上红地毯,那是万众瞩目的一瞬,那是梦寐以求的一瞬,那是凝结爱的万语千言的一瞬,那是最激动人心的一瞬,一同迷醉在尘世间最美妙的气氛里.爱情是古老而年轻的话题,也是不朽的人生主题.许多人已经拥有,更多人正在追求,今天这两位新人从有过初恋时月上柳梢头,人约黄昏后的热烈心跳,到也有热恋中冷落清秋伤别离的难舍难分,经历了似水柔情,如梦佳期,的苦苦期盼,品尝过相知不渝,永结金兰的浪漫温馨,终于迎来这携手共赴红地毯的幸福时刻.啊!美丽的新娘,这一刻,整个世界因你而多姿多采,英俊萧洒的新郎,这一刻,整个宇宙而为你祝福,祝福你们在这鲜花绽开的时候,祝福你们在这神圣庄重的幸福时刻.首先由我介绍一下二位新人,站在我身边这位英俊潇洒的男子就是我们今天的新郎官*先生,(掌声恭喜)新郎不仅风度翩翩,气质不凡,而且忠厚诚实为人和善,是一位才华出众的好青年.大家往我们新郎身上看,新郎今天是新洗的脸,新刷的牙,新刮的胡子,新理的发,新衬衣,新领带,新买的皮鞋脚下踩,新背心,新西服,里边还穿了一条新内裤,新郎浑身上下全是新,新郎心情喜盈盈.大家给点掌声.旁边这位美丽迷人漂亮温柔的女子,就是我们今天的新娘子*小姐.(掌声恭喜)介绍新娘,大家看我们的新娘人家眉毛好,眼睛好,鼻子好,嘴巴好,耳朵好,脸蛋好,最关键还是人家心眼好,温馨小姐温文而雅,贤惠大方,青春高洁,性情端庄,诚实可靠,心地善良,遇事豁达,外柔内刚,新郎你真有眼光.新娘不仅温柔体贴,漂亮可爱而且手巧能干,心灵纯洁,是一位可爱的好姑娘.二位新人的结合我可以用八个字来形容在合适不过那就是珠联壁合,佳偶天成,或郎才女貌,天生一对!(大家一起说是不是)各位嘉宾,各位朋友,二位新人经过甜蜜的恋爱,耐心的等待,终于在法律的保护下正式结为幸福伴侣.茫茫人海,芸芸众生中,让我们为幸福的恋人起舞，为快乐的爱侣歌唱，为火热的爱情举杯，愿他们的人生之路永远洒满爱的阳光，好，各位来宾，亲爱的朋友们，今天的新婚庆典议式就暂时告一个段落，那么，接下来咱们要进行的是喝喜酒大赛，今天咱们的老东家准备了一些薄酒淡菜不呈敬意，那么在开局之前呢送我们在座的所有来宾一副对联。上联是：吃，吃尽天下美味不要浪费，下联是：喝，喝尽人间美酒不要喝醉，横批是赵本山的一句至理名言：吃好喝好！那么最后呢也祝愿我们在场的所有来宾所有的朋友们家庭幸福，生活美满，身体健康，万事如意！25
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