昆明理工大学(微机原理与接口技术)实验报告
实验名称 秒表设计实验 实验时间2009 年12 月22日
专业 电信 教师评语：
姓名 郝召君 (同组人：刘云美200711102133) 学号200711102101成绩 教师签名
一、 实验目的
1、 使用8259中断控制器和8279的显示电路设计一个秒表，该秒表最高精确到0.1秒，具有暂停/开始和复位功能;
2、 掌握初始化中断向量的方法和编写中断服务程序的方法;
二、 实验内容
使用8253C-2(NEC)作为中断源，8259作为中断控制器，通过8279驱动七段数码管显示，从而实现一个秒表的设计。其中通过控制8253的GATE信号实现秒表的暂停和开始功能，使用脉冲开关作为另一个中断源，实现秒表的复位功能。
三、 实验原理
中断控制器8259模块：8086的中断系统是向量中断方式。内存中特定位置有一中断向量表，表内存有不同中断类型的中断向量(中断入口地址)。不同中断类型的中断向量在表内有对应的偏移地址，其计算方法是：中断类型码*4。中断类型由8259通过数据总线送给8086，8086内部电路会将该类型值自动乘4，而后赋给指令指针，从而转向中断向量表的相应单元取得中断入口地址，之后就进入中断服务程序。中断类型的高5位由8259寄存器ICW2决定，低3位由中断源IRx的编码自动填入。本实验中所用中断类型码为80h-87h。 ICW1控制初始化命令字格式(写入偶地址端口)：
D7
D0
LMIT：中断请求方式，0为边沿触发方式，1为电平触发方式;
SNGL：是否级联，1为只有一片8259A，0为有多片8259A;
1
IC4：是否设置ICW4，1为需要ICW4，0为不需要。
ICW2设置中断类型码(写入奇地址端口)，其中高五位为用户设置，低三位由8259A自
动设置。
ICW4方式控制初始化命令字格式(写入奇地址端口)：
D7
D0
000为其标识码;
SFNM：为1,则为特殊全嵌套;
BUF：为1,则为缓冲方式,此实验中,8259A不通过总线驱动器与数据总线相连，应为0;
AEOI：如为1，则设置中断自动结束。
8279七段LED显示模块：在8279的内部有16个字节的显示数据缓冲器。CPU
向8279的显示数据缓冲器写入数据后，8279即自动地将此数据用动态显示的方式显示出来。
8279的写显示器命令格式为：
D7
D0
100为此命令的特征位。AI、AAAA分别为地址自动加1标记及显示器RAM的地址。 实验中所用的LED为共阴极，其七段LED的段选码为：
四、 实验步骤
实验连线为：CS0-CS8259，CS1-CS8253，OUT0-IR1，INT(8259)-INT(CPU)，
INTA(8259)-INTA(CPU)，脉冲开关-IR0，GATE0-K8，CLK4-8253CLK0。
实验箱上的脉冲开关连接IR0，作为复位开关，触发后执行相应的中断子程序，对LED
进行复位;实验中使用8253C-2(NEC)的OUT0作为中断源，连接8259的IR1; 8253的GATE0接一个置位开关K8，通过计数器0的GATE0信号来控制OUT0的输出，从而达到控制中断源的目的，实现秒表的暂停/开始功能，即当GATE0=1时，8253的OUT0才输出，进行计数，否则计数停止。
该秒表最高计时到99.9秒，精确到0.1秒，中断源控制最低位的输出，即每隔0.1秒触发一次，其余个位和十位的计数通过软件实现。
五、 实验结果
全速运行程序后，K8置1，LED数码管开始计数，格式为XX.X，K8置0，计数停止;按下脉冲开关，则LED重新从00.0开始计数。
六、 实验总结
实验中，8253CLK0接CLK4，CLK4为对6M频率经16分频后得到，在8253的实验中测得，6M晶振的实际频率为6.664M，即CLK4为0.4165M，要使OUT0为10Hz(即周期0.1s)，则应设置计数器零的初值应设置为41650(即0A2B2h)。
附：调试运行后的程序代码如下
con8279 equ 0492h dat8279 equ 0490h assume cs:code code segment public org 100h start: jmp start1 segcod db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh ;---------------------------以下为8259初始化程序--------------------------------- start1: cli mov dx,04a0h mov ax,13h out dx,ax ;设置ICW1，边沿触发，无级联，需设置ICW4 mov dx,04a2h mov ax,80h out dx,ax ;设置ICW1，中断类型码为80h mov ax,03h out dx,ax ;设置ICW4，0000 0011B，设置中断自动结束 mov ax,00h out dx,ax ;设置OCW1,0000 0000B，中断全部允许 nop ;-------------------------以下为初始化中断向量表------------------------------ mov ax,0h mov ds,ax mov di,200h ;初始化中断向量表,80h*4=200h mov ax,offset int0 ;取int0的入口地址 mov ds:[di],ax add di,2 mov ds:[di],100h ;设置CS段地址 add di,2 mov ax,offset int1 mov ds:[di],ax add di,2 mov ds:[di],100h
;--------------------------以下为8253的设置--------------------------------- mov dx,04b6h ;8253控制寄存器端口 mov ax,36h ;计数器0，工作在方式3(方波) out dx,ax mov dx,04b0h mov ax,0b2h out dx,ax mov ax,0a2h out dx,ax ;设置计数值0A2B2h ;------------------------以下为8279控制LED的显示程序------------------------ sti mov si,offset segcod ;将段选码首地址放入SI mov bx,0h mov cx,0h waiting: mov ax,0h a0: cmp ax,0h ;是否有中断出现 je a0 mov ax,08h ;设置8279工作方式，左边输入 mov dx,con8279 out dx,ax mov ax,85h ;设置RAM5地址，10000101B mov dx,con8279 out dx,ax ;写显示RAM5命令 ;----------------以下为RAM5，即右起第一个数码管的显示程序------------------ mov dx,dat8279 mov al,cs:[si] mov ah,0 out dx,ax ;写RAM5 nop nop inc si cmp ax,3fh ;判断是否该进位 je RAM4 cmp ax,6fh ;判断是否计数完一个循环，即从0-9 je reset0 ;若完成一个循环，则重新从0计数 jmp waiting ;---------------------以下RAM4、RAM3程序设置与RAM5类似-------------------------- ;----------------以下为RAM4，即右起第二个数码管的显示程序------------------ RAM4: push di mov di,offset segcod mov ax,84h mov dx,con8279 out dx,ax add di,bx mov al,cs:[di] add al,80h ;段选码的最高位是对小数点的设置，为1小数点
mov ah,0 mov dx,dat8279 out dx,ax inc bx nop nop pop di cmp ax,0bfh je RAM3 cmp ax,0efh je a1 jmp waiting ;亮，此处加08h，即把个位的小数点点亮 ;----------------以下为RAM3，即右起第三个数码管的显示程序------------------ RAM3: push di mov di,offset segcod mov ax,83h mov dx,con8279
reset0: mov si,offset segcod ;十分位计数到9后，再从0开始 jmp waiting a1: mov bx,0 ;个位计数到9后，再从0开始 jmp waiting a2: mov cx,0 ;十位计数到9后，再从0开始 jmp waiting ;------------------------以下为中断服务子程序------------------------------- int0: cli ;实现复位的中断子程序 nop mov si,offset segcod mov bx,0 mov cx,0 nop nop nop nop iret int1: cli ;进行跑秒计数的中断子程序 nop mov ax,01h ;将ax置01h，则开始执行8279的显示程序 iret code ends end start out dx,ax add di,cx mov al,cs:[di] mov ah,0 mov dx,dat8279 out dx,ax inc cx nop nop pop di cmp ax,3fh je waiting cmp ax,6fh je a2 jmp waiting