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1、微机原理课程设计报告一、 设计题目Pc机实时时钟的设计二、 设计内容及功能设计内容：利用PC机现有的硬件和软件资源设计程序，以实现在显示器上显示XX（时）：XX（分）：XX（秒）。设计功能：按下任意键开始显示数据区中存放的时间值，并且每秒更新一次。运行中按下空格键则停止运行并返回DOS。运行过程中按下回车键则依次提示输入时，分，秒的值，输入完毕后时钟自动按照设置的时间工作。程序中应保护原系统的08H中断矢量以便退出时恢复原系统的设置。三、 设计思想及原理设计基本思想：PC机系统板上使用一片8253，其地址为40H43H，其通道0以方式3工作，每55ms向中断控制器8259A IRQ0端发一次中
2、断请求。本设计题要求借用原有电路，重新设置8253的计数器0每10ms产生一次中断，100次中断后加1秒，然后调整时、分、秒并显示在屏幕上。设计原理：100次中断给秒针的个位加1秒，秒针个位加1产生进位时，高位加1，低位回0.依此类推。设置时间时，将输入的6个数字依此送入时钟高位开始的时间字符显示区，再显示即可四、 模块划分及程序流程图模块划分：本程序分为几大模块1.时钟显示模块display使用09H字符串显示DOS功能调用完成时钟字符显示区的字符显示（即时间显示），这种显示在无其他有效指令的情况下不停进行，完成对时钟字符显示区的扫描显示，字符区有任何变化均会显示在屏幕上。对本程序，用户会看
3、到正在工作的时钟。2.时钟设置模块SET当按下回车键ENTER即进入设置程序段SET。利用使用09H字符串显示DOS功能调用进行提示语的显示input the value of hour00-23: 使用两次AH=01H字符输入显示DOS功能调用完成对时钟小时值的设定。同理完成分和秒的输入提示及值设定3.程序退出模块exit当按下空格键SPACE即进入退出程序段，退出程序先写初始状态8253计数器的控制字00110110B（通道0，先读低8位，再读高8位，工作方式3，计数值2进制格式），再将计数初值0000H送入通道0，完成了对8253设置的恢复，接着完成保护原系统的08H中断矢量以便退出后恢
4、复原系统的设置。4.中断程序模块int_ret先关中断将分钟和秒钟高低位通过and 0fh （高四位置0，低四位值不改变）及or30h（高四位置0011，低四位值不变） 转化为字符。通过mov al,20h Out 20h,al发出中断结束命令再开中断5.计时子程序timer计时子程序，先将count 的值设为100，使用dec count 指令，如果count不为0，则进入中断程序段，100次中断后count的值为0，秒针低位+1，再将count值置为100.当秒针低位加1产生进位时，低位置0，高位加1.秒针高位为6时，将秒针高位置0，分钟低位加1分钟，时针与秒针类似当时钟为24时，跳转re
5、set 将时钟高低位均置0五、 DOS功能调用及硬件原理DOS 功能调用：本程序只使用INT 21H 几种功能号的中断调用AH=01H 单字符输入AH=06H 单字符输入或输出AH=09H 字符串输出显示硬件原理：8253A初始状态控制字为00110110B（通道0，先读低8位，再读高8位，工作方式3，计数值2进制格式），计数初值0000H（65536）工作方式3为方波发生器，前半周期高电平，后半周期低电平。计数结束后发生一次中断，计数初值为0000H（65536），计数时间55ms现要将其修改为10ms发生一次中断，必须修改计数初值。计数初值为：(65536/55)*10=11932故使用前
6、对其初始化：MOV AL,00110110B OUT 43H,AL MOV AX,11932 OUT 40H,AL MOV AL,AH OUT 40H,AL六、 程序调试错误，显示跳转范围不够解决办法：先跳转到中转站，中转站再进行一次跳跃，跳到目的地中转战的下面程序前加标号next: ,中转站的上一句写jmp next七、 运行结果首先提示按任意键显示时间按下任意键，显示提示语和初始时间00:00:00按下ENTER键修改时间显示设置过后的时间：按下SPACE键退出系统八、 课程设计总结及展望这次课程设计，使我更系统地学习了微机原理相关知识，也锻炼了我的开放性思维。在课设过程中出现过不少错误，
7、大多是输入输出的错误。这种与输入输出相关的错误，难以通过debug参看内存单元来发现，很多是通过自己的检查发现，检查是否有逻辑错误，是否出现意料外的死循环。通过一步步的调整比较，逐渐排除错误，完善自己程序的功能。但这次课设时间较短，又与其他设计堆在一次，故我所设计的程序较为简单，也没有输入出错的提示及善后功能。通过这次设计对计数器，中断相关的知识进行了一次巩固和复习，也了解了微机知识的实用性，和代码的简易性。编程语言的学习需要多练习，多思考，多看书。只有将知识融会贯通才能将其运用自如，在以后的学习中，我会更深入地学习汇编语言及微机相关知识，努力达到学以自用，运用自如的新高度九、 参考文献1 杨
8、素行编 微型计算机系统原理及应用，清华大学出版社2 吴宁主编 80X86/Pentium微型计算机原理及应用，电子工业出版社 3 孙德文主编 微型计算机技术，高等教育出版社 4 沈美明编 IBM-PC汇编语言程序设计，清华大学出版社源代码清单：DATA SEGMENT PARA PUBLIC DATA H1 DB 0 H DB 0,: M1 DB 0 M DB 0,: S1 DB 0 S DB 0,0DH,$ IPUT DB ? COUNT DB 100 TAB DB 0DH,0AH,$ TIPS DB now the time is:,0DH,0AH,$ TIPS1 DB after res
9、et,now the time is:,0DH,0AH,$ SETH DB input the value of hour00-23:,$ SETM DB input the value of minute00-59:,$ SETS DB input the value of secend:00-59:,$ REMIND DB push any key to see the time,0DH,0AH,$ HI DB pc clock is working now,here are some instruments for choosing,0DH,0AH,$ SETT DB 1# push E
10、NTER to set time for the clock,0DH,0AH,$ QUIT DB 2# push SPACE to quit the system,0DH,0AH,$ SL DB 80 DUP(*) ,0DH,0AH,$ DATA ENDSSTACK SEGMENT PARA STACK STACK DB 1024 DUP(0)STACK ENDSCODE SEGMENT PARA PUBLIC CODE ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKMAIN PROC FARSTART: PUSH DS SUB AX,AX PUSH AX CLI CLD MO
11、V AX,0000H MOV DS,AX MOV SI,0020H LODSW MOV BX,AX LODSW PUSH AX ;SEG PUSH BX ;OFFSET MOV AX,DATA MOV DS,AX ASSUME DS:DATA MOV AX,0000H MOV ES,AX ;建立DS,ES的可寻址性 LEA DX,SL MOV AH,09H INT 21H ;输出分隔线* LEA DX,TAB MOV AH,09H INT 21H ;换行 LEA DX,REMIND MOV AH,09H INT 21H ;输出提示语push any key to see the time MO
12、V AH,01H INT 21H ;按任意键 LEA DX,TAB MOV AH,09H INT 21H ;换行 LEA DX,HI MOV AH,09H INT 21H ;输出提示语pc clock is working now,here are some instruments for choosing LEA DX,TAB MOV AH,09H INT 21H ;换行 LEA DX,SETT MOV AH,09H INT 21H ;输出提示语# push ENTER to set time for the clock LEA DX,TAB MOV AH,09H INT 21H ;换行 L
13、EA DX,QUIT MOV AH,09H INT 21H ;输出提示语# push SPACE to quit the system LEA DX,TAB MOV AH,09H INT 21H ;换行 LEA DX,TIPS MOV AH,09H INT 21H ;输出提示语now the time is: LEA DX,TAB MOV AH,09H INT 21H MOV DI,0020H MOV AX,OFFSET TIMER STOSW ;块装入指令，将AX内容放入ES:DI MOV AX,CS STOSW ;块装入指令，将AX内容放入ES:DI MOV AL,00110110B ;通
14、道，先读低位，再读高位，工作方式，计数值进制格式 OUT 43H,AL ;写控制字 MOV AX,11932 ;计数值对应时间ms OUT 40H,AL ;先写低位 MOV AL,AH OUT 40H,AL ;再写高位 IN AL,21H PUSH AX MOV AL,0FCH STI CHECK: MOV DL,0FFH ;从键盘输入 MOV AH,06H ;06H单字符输入或输出功能 INT 21H JZ DISPLAY ;无输入则跳转display显示 CMP AL,20H JZ EXITMID ;输入空格跳转EXITMID中转站 CMP AL,0DH JZ SET ;输入回车跳转SET
15、设置时钟时间 DISPLAY: LEA DX,H1 MOV AH,09H INT 21H ;显示时间 MOV AL,S LP1: CMP AL,S JZ LP1 ;秒针未动等待 JMP CHECK ;跳转check SET: CLI LEA DX,TAB MOV AH,09H INT 21H INT 21H ;换两行 LEA DX,SETH MOV AH,09H INT 21H ;输出提示语input the value of hour00-23: MOV AH,01H INT 21H ;按下任何键将ASCII送入AL，并在屏幕显示 MOV H1,AL ;输入值赋给H1，设置时针高位 MOV
16、AH,01H INT 21H MOV H,AL ;输入值赋给H，设置时针低位 LEA DX,TAB MOV AH,09H INT 21H ;换行 LEA DX,SETM MOV AH,09H INT 21H ;输出提示语input the value of minute00-59: MOV AH,01H INT 21H MOV M1,AL ;输入值赋给M1，设置分针高位 MOV AH,01H INT 21H MOV M,AL ;输入值赋给M，设置分针低位 LEA DX,TAB MOV AH,09H INT 21H LEA DX,SETS ;输出提示语input the value of sec
17、end00-59: MOV AH,09H INT 21H MOV AH,01H INT 21H MOV S1,AL ;输入值赋给S1，设置秒针高位 MOV AH,01H INT 21H MOV S,AL ;输入值赋给S1，设置秒针高位 JMP NEXTEXITMID: JMP EXIT ;跳转中转站，跳到EXIT退出 NEXT: LEA DX,TAB MOV AH,09H INT 21H ;换行 LEA DX,TIPS1 MOV AH,09H INT 21H ;输出提示语after reset,now the time is: LEA DX,TAB MOV AH,09H INT 21H ;换行
18、 STI JMP CHECK EXIT: CLI ;关中断 CLD ;请DF POP AX OUT 21H,AX MOV AL,36H ;00110110 计数器，先读低，再读高位，方式，二进制编码 OUT 43H,AL ;写控制字 MOV AL,0 OUT 40H,AL OUT 40H,AL ;写计数初值 MOV AX,0 MOV ES,AX MOV DI,4*8 ;保护原系统的H中断矢量 POP AX STOSW POP AX STOSW STI RET MAIN ENDP TIMER:PUSH AX PUSH CX STI MOV AL,COUNT DEC AL MOV COUNT,AL
19、 ;COUNT减 JNZ INT_RET ;不到次，跳中断程序 MOV COUNT,100 ;到了次，重新赋值 MOV AL,S ADD AL,1 AAA ;秒针低位+1修正 MOV S,AL JNC INT_RET ;无进位跳中断程序 MOV AL,S1 ADC AL,0 AAA ;有进位秒针高位+1修正 AND AL,0FH MOV S1,AL CMP AL,6 JNZ INT_RET ;秒针高位不为跳中断程序 MOV AL,0 ;秒针高位为，给秒针高位置 MOV S1,AL MOV AL,M ADD AL,1 AAA ;分针低位+1修正 MOV M,AL JNC INT_RET ;分针低
20、位无进位跳中断程序 MOV AL,M1 ADC AL,0 AAA ;分针高位+1修正 AND AL,0FH MOV M1,AL ;分针高位转为数值 CMP AL,6 JNZ INT_RET ;分针高位不为跳中断程序 MOV AL,0 MOV M1,AL ;分针高位置 MOV AL,H1 MOV CL,4 SHL AL,CL ;将时针高位左移四位 MOV CL,AL ;值存CL MOV AL,H AND AL,0FH OR AL,CL ;取时针值 ADD AL,1 DAA CMP AL,24H JZ RESET ;时针值为，则跳转RESET MOV CH,AL MOV CL,4 SHR AL,C
21、L ;将时针高位右移还原 OR AL,30H MOV H1,AL ;时针高位数字转字符 MOV AL,CH AND AL,0FH OR AL,30H MOV H,AL ;时针低位数字转字符 JMP INT_RETRESET: MOV AL,0 MOV H1,AL MOV H,AL ;将时针置INT_RET: MOV AL,S AND AL,0FH OR AL,30H MOV S,AL ;将秒针低位数字转字符 MOV AL,S1 AND AL,0FH OR AL,30H MOV S1,AL ;将秒针高位数字转字符 MOV AL,M1 AND AL,0FH OR AL,30H MOV M1,AL ;将分针高位数字转字符 MOV AL,M AND AL,0FH OR AL,30H MOV M,AL ;将分针低位数字转字符 CLI MOV AL,20H OUT 20H,AL ;发出中断结束指令 POP CX POP AX IRETCODE ENDS END START
