基于8086的電子萬年歷打印稿

1、軍械工程學(xué)院計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告題 目： 基于8086的電子萬年歷設(shè)計(jì)組長(zhǎng)：吳明春組員：謝林峰，宋群奇，洪鑫強(qiáng)，加央旦增指導(dǎo)教員： 謝方方 起止時(shí)間： 2016年11月25日-2016年12月28日目 錄第一章 實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介21.1 目的意義21.2 功能2第二章 相關(guān)硬件知識(shí)介紹22.1 可編程并行接口芯片8255A22.2 可編程計(jì)數(shù)器82533第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)43.1 總體設(shè)計(jì)43.2 硬件電路設(shè)計(jì)53.3 軟件編程設(shè)計(jì)63.3.1 匯編程序流程圖63.3.2 程序解析7第四章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)174.1 proteus仿真實(shí)驗(yàn)17第五章 小結(jié)195.1 設(shè)計(jì)總結(jié)195.2 設(shè)計(jì)

2、存在的問題195.3 心得體會(huì)19第一章 實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介1.1 目的意義學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)中常用接口電路的應(yīng)用和設(shè)計(jì)技術(shù)，學(xué)會(huì)針對(duì)不同的要求設(shè)計(jì)匯編程序代碼，充分認(rèn)識(shí)理論知識(shí)對(duì)應(yīng)用技術(shù)的指導(dǎo)性作用，進(jìn)一步加強(qiáng)理論知識(shí)與應(yīng)用相結(jié)合的實(shí)踐和鍛煉。通過這次設(shè)計(jì)實(shí)踐能夠進(jìn)一步加深對(duì)專業(yè)知識(shí)和理論知識(shí)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)和理解，使自己的設(shè)計(jì)水平和對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力以及分析問題解決問題的能力得到全面提高。1.2 功能電子萬年歷是人們生活中不可或缺的一種生活用品，對(duì)人們的生活起到了極大的幫助，我們通過它來知道今夕是何年、何月、何日、何時(shí)。本課題要設(shè)計(jì)一個(gè)電子萬年歷，以8086芯片組成的最小系統(tǒng)為基礎(chǔ)，來設(shè)計(jì)一個(gè)電子萬年歷。

3、該電子萬年歷實(shí)現(xiàn)了以下幾個(gè)功能：（1） 自動(dòng)定時(shí)，該功能為電子萬年歷的基本功能，這里不做贅述；（2） 自動(dòng)計(jì)算星期，在程序中引用蔡勒公式實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)計(jì)算星期。（3） 整點(diǎn)報(bào)時(shí)，該電子萬年歷實(shí)現(xiàn)了整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，極大地豐富了我們的生活。第2章 相關(guān)硬件知識(shí)介紹2.1 可編程并行接口芯片8255A 可編程并行接口芯片8255A是一種可編程并行I/O接口芯片，通過對(duì)它進(jìn)行編程，選擇不同的工作方式，可將其應(yīng)用于基本輸入輸出、鍵盤接口等。本實(shí)驗(yàn)中，我們用了2片8255A芯片，將8255A作為時(shí)鐘輸入接口和數(shù)碼管的輸出接口。8255A的整體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。圖1 8255A連接圖1.與CPU連接部分8255A

4、能并行傳送8位數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)線為D0D7，對(duì)應(yīng)連接8086CPU的低八位；8086CPU數(shù)據(jù)線低八位與8255A相連，所以8255A內(nèi)部各個(gè)端口使用偶地址，即8255A的A0、A1分別接8086CPU的A1、A2。此外CPU要對(duì)8255A進(jìn)行讀、寫與片選操作，所以控制線為片選、復(fù)位、讀、寫信號(hào)。2.與外設(shè)接口部分8255A有3個(gè)并行接口A、B、C與外設(shè)連接，每個(gè)并行接口又有8根線與外設(shè)連接，所以8255A可以用24根線與外設(shè)連接，各并行接口的引腳編號(hào)如下：A口：編號(hào)為PA0PA7，用于8255A向外設(shè)輸出8位并行數(shù)據(jù)B口：編號(hào)為PB0PB7，用于8255A向外設(shè)輸出8位并行數(shù)據(jù)。C口：編號(hào)為PC

5、0PC7，用于8255A從外設(shè)讀取8位并行數(shù)據(jù)。2.2 可編程計(jì)數(shù)器82531.與CPU連接部分8253能并行傳送8位數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)線為D0D7，對(duì)應(yīng)連接8086CPU的低八位；8086CPU數(shù)據(jù)線低八位與8253相連，所以8253內(nèi)部各個(gè)端口使用偶地址，即8253的A0、A1分別接8086CPU的A1、A2。此外CPU要對(duì)8253進(jìn)行寫入控制字和初值與片選操作，所以控制線為片選、寫信號(hào)。2. 與外設(shè)連接部分8253的數(shù)據(jù)線D0D7與CPU的低八位數(shù)據(jù)線相連，傳送8253的相關(guān)控制字，用來設(shè)定8253各端口的工作狀態(tài)和輸入計(jì)數(shù)初值。在本項(xiàng)目中，我們使用了8253的A口和B口，其中，A口CLK0與

6、信號(hào)源鏈接，工作于方式三，OUT0輸出所需頻率，與8255（U10）芯片的C口相連，實(shí)現(xiàn)定時(shí)；B口CLK1同樣與信號(hào)源相連，工作于方式一，用以產(chǎn)生整點(diǎn)報(bào)時(shí)的信號(hào)。8253的整體結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。圖2 8253連接圖第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)總設(shè)計(jì)圖見圖3。數(shù)碼管8255A 8 0 8 6 CPU 時(shí)間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)8253 CLK(定時(shí))圖3 總體設(shè)計(jì)圖系統(tǒng)運(yùn)行后，由8253產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，輸入8255A(U10)的C口，掃描C口的狀態(tài)，當(dāng)掃描到一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)候，控制秒加一，這樣就實(shí)現(xiàn)了定時(shí)。3.2 硬件電路設(shè)計(jì)8086CPU與三片74LS373和兩片74LS245組成最小系統(tǒng)，使8086

7、工作在最小系統(tǒng)模式，三片74LS373的輸出作為8086的地址總線（A0-A19）,兩片74LS245的輸出作為8086的數(shù)據(jù)總線（D0-D15）。以一片74LS138作為片選，74LS138的輸入是A12-A15，輸出為，分別作為兩片8255A和8253的片選信號(hào)。第一片8255A（U10）的A口和B口和C口都工作在方式0（基本輸入輸出模式），其中A口和B口輸出，C口輸入（掃描時(shí)鐘信號(hào)），A口作為年月日輸出數(shù)碼管的片選信號(hào)，B口輸出年月日到八位數(shù)碼管。第二片8255A（U8）的A口和B口和C口都工作在方式0（基本輸入輸出模式），其中A口不用，B口和C口輸入，C口用來作為時(shí)分秒和星期輸出數(shù)碼管

8、的片選信號(hào)，B口用來輸出時(shí)分秒和星期到數(shù)碼管。8253的0口輸出時(shí)鐘信號(hào)連接到第一片8255A(U10)的C口，工作在方式3，用以定時(shí)。1口用以產(chǎn)生鬧鐘信號(hào)，工作在方式0，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲。八位數(shù)碼管用以顯示年月日，片選信號(hào)接入8255A(U10)的A口，顯示信號(hào)接入8255A(U10)的B口。三個(gè)兩位數(shù)碼管和一個(gè)單位數(shù)碼管用來顯示時(shí)分秒和星期，片選信號(hào)都接入8255A(U8)的C口，顯示信號(hào)接入8255A(U8)的B口。硬件電路連接圖：3.3 軟件編程設(shè)計(jì)開始3.3.1 匯編程序流程圖初始化兩片8255和8253 寫入數(shù)據(jù)產(chǎn)生片選信號(hào)和時(shí)間信號(hào)送入數(shù)碼管顯示判斷閏年、月大、月小，時(shí)間處理圖3

9、匯編程序流3.3.2 程序解析/第一片8255#define IOCON 8006H#define IOA 8000H#define IOB 8002H#define IOC 8004H/第二片8255#define IOCON1 9006H#define IOA1 9000H#define IOB1 9002H#define IOC1 9004H/8253#define A_0 0xA000#define A_1 0xA002#define A_2 0xA004#define A_CON 0xA006int table10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82

10、,0xf8,0x80,0x90; /共陽極編碼0.9int xqing=0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8;/星期1.7int shuma8=0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80;/變量聲明int n1;/年份的千位int n2;/年份的百位int n3;/年份的十位int n4;/年份的個(gè)位int nianx;int y1;/月份的十位int y2;/月份的個(gè)位int yuex;int t1;/天的十位int t2;/天的個(gè)位int tianx;int s1;/小時(shí)的十位int s2;/小時(shí)的個(gè)位int f1;/分鐘

11、的十位int f2;/分鐘的個(gè)位int fenx;int m1;/秒的十位int m2;/秒的個(gè)位int miaox;int xq;/星期int btn;/io接口int count=0;void outp(unsigned int addr, char data)/ Output byte to port _asm mov dx, addr mov al, data out dx, al char inp(unsigned int addr)/ Input byte from port char result; _asm mov dx, addr in ax, dx mov result,

12、ax return result; void delay() /延遲函數(shù) int t=0; for(t=0;t<100;t+) ; void nian(int x)/對(duì)年份進(jìn)行處理 n1=x/1000; x=x-1000*n1; n2=x/100; x=x-100*n2; n3=x/10; n4=x-10*n3; void yue(int x)/對(duì)月進(jìn)行處理 if(x>9) y2=x%10; x=x-y2; y1=x/10; else y2=x;y1=0; void tian(int x)/對(duì)日進(jìn)行處理 t2=x%10; x=x-t2; t1=x/10; void shi(int

13、x)/對(duì)時(shí)進(jìn)行處理 s2=x%10; x=x-s2; s1=x/10; void fen(int x)/對(duì)分進(jìn)行處理 f2=x%10;x=x-f2;f1=x/10; void miao(int x)/對(duì)秒進(jìn)行處理 m2=x%10; x=x-m2; m1=x/10; void xingqi(void)/對(duì)星期處理 if(y2=1&&y1=0) y1=1; y2=3; else if(y2=2&&y1=0) y1=1; y2=4; xq=(10*n1+n2)/4-2*(10*n1+n2)+(10*n3+n4)+(10*n3+n4)/4+13*(10*y1+y2+1)

14、/5+10*t1+t2+1)%7; void xienian()/寫年到數(shù)碼管 int i=0; outp(IOA,shumai); outp(IOB,tablen1); i+; delay(); outp(IOA,shumai); outp(IOB,tablen2); i+; delay(); outp(IOA,shumai); outp(IOB,tablen3); i+; delay(); outp(IOA,shumai); outp(IOB,tablen4); delay(); void xieyue()/寫月到數(shù)碼管 int i=4; outp(IOA,shumai); outp(IO

15、B,tabley1); i+; delay(); outp(IOA,shumai); outp(IOB,tabley2); i+; delay(); void xietian()/寫天到數(shù)碼管 int i=6; outp(IOA,shumai); outp(IOB,tablet1); i+; delay(); outp(IOA,shumai); outp(IOB,tablet2); i+; delay(); void xieshi()/寫小時(shí)到數(shù)碼管 int i=0; outp(IOC1,shumai); outp(IOB1,tables1); delay(); i+; outp(IOC1,s

16、humai); outp(IOB1,tables2); delay(); void xiefen()/寫分鐘到數(shù)碼管 int i=3; outp(IOC1,shumai); i+; outp(IOB1,tablef1); delay(); outp(IOC1,shumai); outp(IOB1,tablef2); delay(); void xiemiao()/寫秒到數(shù)碼管 int i=6; int x=0; outp(IOC1,shumai); i+; outp(IOB1,tablem1); delay(); outp(IOC1,shumai); outp(IOB1,tablem2); d

17、elay(); void xiexingqi()/寫星期到數(shù)碼管 int i=2; outp(IOC1,shumai); outp(IOB1,xqing(xq+4)%7); delay(); void runnian()/判斷閏年 nianx=1000*n1+100*n2+10*n3+n4; tianx=10*t1+t2; yuex=10*y1+y2; if(nianx%4=0)&&(nianx%100!=0)|(nianx%400=0) if(yuex=2&&tianx>29) t1=0; t2=1; y2+; else if(yuex=2&&a

18、mp;tianx>28) t1=0; t2=1; y2+; void yueda()/月大（31天） yuex=10*y1+y2; tianx=10*t1+t2; if(yuex=1|yuex=3|yuex=5|yuex=7|yuex=8|yuex=10|yuex=12) if(tianx>31) t1=0; t2=1; y2+; if(yuex>11) y1=0; y2=1; n4+; if(n4>9) n4=0; n3+; if(n3>9) n3=0; n2+; if(n2>9) n2=0; n1+; void yuexiao()/月?。?0天） yue

19、x=10*y1+y2; tianx=10*t1+t2; if(yuex=4|yuex=6|yuex=9|yuex=11) if(tianx>30) t1=0; t2=1; y2+; if(y2>9) y2=0; y1+; void zhengdian()/整點(diǎn)報(bào)時(shí) fenx=10*f1+f2; miaox=10*m1+m2; if(fenx=0&&miaox=0) outp(A_CON,0x51); outp(A_1,0x04); void shijianchuli() /時(shí)間處理 yuex=10*y1+y2; tianx=10*t1+t2; if(btn=0b11

20、11111111111111) count+; if(count=40) count=0; m2+; if(m2>9) m2=0; m1+; if(m1>5) m1=0; f2+; if(f2>9) f2=0; f1+; if(f1>5) f1=0; s2+; if(s2>9) s2=0; s1+; else if(s1=2&&s2=4) s1=0; s2=0; f1=0; f2=0; m1=0; m2=0; t2+; xq+; runnian(); yuexiao(); yueda(); zhengdian(); if(t2>9) t2=0

21、; t1+; void main() outp(IOCON,0x89); outp(IOCON1,0x80); outp(A_CON,0x17); outp(A_0,0x02); btn=inp(IOC); nian(2017); yue(11); tian(30); xingqi(); shi(23); fen(59); miao(59); yue(11); while(1) xiexingqi(); xienian(); xieyue(); xietian(); xieshi(); xiefen(); xiemiao(); xiexingqi(); shijianchuli(); 第四章

22、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)4.1 proteus仿真實(shí)驗(yàn)圖4 Proteus仿真圖2.硬件部分遇到的困難及解決方法（1）在初次連接好后我們進(jìn)行了調(diào)試，但不能正常工作，經(jīng)檢查有連線錯(cuò)誤，改正后可以顯示。（對(duì)于數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示理解不夠深刻，傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的時(shí)候有時(shí)候顯示不完全） （2）可以運(yùn)行工作后，顯示亂碼，原因是只用了一片8255，用B口輸出年月日時(shí)分秒和星期,導(dǎo)致數(shù)據(jù)混亂，所以，之后改為了兩片8255。 第五章 小結(jié)5.1 設(shè)計(jì)總結(jié)通過對(duì)基于8086的電子萬年歷的設(shè)計(jì)，從電路到程序設(shè)計(jì)，再到對(duì)程序的調(diào)試，在整個(gè)的設(shè)計(jì)過程中學(xué)到了很多。用到了8255A的并行接口，將二進(jìn)制的控制信息傳入8086CPU中處理。在使用8255A接口的時(shí)候，都要對(duì)其進(jìn)行初始化，這初始化程序的編寫，有助于對(duì)這些接口芯片的工作原理的理解?？傊趯?shí)驗(yàn)中自己動(dòng)手，把理論知識(shí)用于實(shí)踐，從中能夠?qū)W到