课程设计
课程名称: 00-59秒计时器设计 学 院: 电气工程学院 专 业: 电气工程及其自动化 姓 名: 学 号: 年 级: 任课教师:
年 月 日
目录
一、设计目的及要求
1.1、设计目的 1.2、设计要求
二、设计方案
2.1、硬件设计
2.2、本次设计所用元件清单 2.3、芯片选址方式的确定 2.4、输出数据的显示方式 2.5、8098数据输出方式 2.6主程序的设计 2.7延时程序的设计
三、硬件图
四、程序流程图及程序
4.1 程序流程图 4.2 汇编程序清单
五、课程设计中遇到的问题 六、设计心得体会 参考资料
一、设计目的及要求
1.1、设计目的
本次课程设计的题目是00-59秒计时器设计,通过课程设计使学生更进一步掌握单
片机原理与应用课程的有关知识,提高用汇编语言编程的能力,并将所学的内容加以综合;通过查阅资料,了解所学知识的应用情况;通过课程设计全面系统的了解单片机的设计方法及设计步骤,了解微机系统的基本组成及开发设计过程中需要注意的问题。
1.2、设计要求
1、利用8098单片机设计00-59秒计时器,分别显示秒时间的十位和个位。
2、00-59秒计时器从0开始计时,首先显示“00”,每隔一秒后再显示下一位数,一直到显示完“59”后结束计时。
二、设计方案
2.1、硬件设计
此次课程设计所用到的单片机为8098芯片。8098芯片的内部硬件结构分为三大部分,简述如下。
1.中央处理单元CPU
CPU包括运算器和控制器,是一个高性能的16位CPU。运算器进行各种算术或逻
辑运算,控制器则发出完成各种指令所规定操作的控制指令。 2.存储器
8098芯片带有内部随机存储器RAM,和一般RAM不同,这一RAM并不存放程序,
而是用于存放与运算过程或输入输出操作有关的数据或信息,起作用类似于存储器,因此有把它称之为存储器空间或内部寄存器文件。
3.输入输出功能部件
8098芯片内部有多种具有I/O功能的部件,利用这些部件,用户可直接进行I/O
操作,在不需外加电路或只需进行简单电路设计的情况下,可使I/O设备与芯片接口,大大简化了用户的电路设计工作。
由于8098片内仅有256个单元的RAM,只作为寄存器使用,因此在构成实际应用系统时,必须外接ROM和RAM芯片。此外,最终要把计时数据显示出来还需用到许多相关的元件。
2.2、本次设计所用元件清单
元件名称 8098单片机 74LS138译码器 6264RAM芯片 2764EPROM芯片 8255A可编程并行I/O接口芯片 74LS373锁存器 74HC4511七段显示译码器 共阴极七段式数字显示器 数量 1 1 1 1 1 1 2 2
部分元器件结构功能介绍如下。
1.74LS138译码器
74ls138是3/8译码器,即对3个输入信号进行译码。得到8个输出状态。G1,G2A,G2B,为数据允许输出端,G2A,G2B低电平有效。G1高电平有效。A,B,C为译码信号输出端,Y0~Y7为译码输出端,低电平有效。
2.6264RAM芯片
6264芯片是容量为8K×8的静态RAM芯片,采用CMOS工艺制作,为双列直插式封装,共28只引脚.
3.2764EPROM芯片
它是可用紫外线擦除的静态数字存储器,可能是储存亮灯的花样。在外围电路不变的情况下,仅靠改变2764中的内容就可改变亮灯顺序。
4.8255A可编程并行I/O接口芯片
8255A是一种通用的可编程并行I/O接口,共有40条引脚,其中I/O线24条,分为A,B两组,允许分别编程。该芯片有有三个均为8位的数据端口A,B,C。5.74LS373
锁存器:74LS373 的输出端 O0~O7 可直接与总线相连。当三态允许控制端 OE 为低电平时,Q0~Q7为正常逻辑状态,可用来驱动负载或总线。当 OE 为高电平时,Q0~Q7 呈高阻态,即不驱动总线,也不为总线的负载,但锁存器内部的逻辑操作不受影响。当锁存允许端 LE 为高电平时,Q 随数据 D 而变。当 LE 为低电平时,D 被锁存在已建立的数据电平。当 LE 端施密特触发器的输入滞后作用,使交流和直流噪声抗扰度被改善 400mV。
5.CMOS七段显示译码器74HC4511
该种译码器是以输出高电平有效,用以驱动共阴极显示器,该集成显示译码器设有三个辅助控制端LE,BL,LT,其中LE为高电平有效,BL,LT为低电平有效。
6.七段式数字显示器(发光二极管)
七段数码显示器是微机系统常用的输出设备。 多个发光二极管封装在一起的七段数
码显示器按其连接形式可分为共阳显示器和共阴显示器。
2.3、芯片选址方式的确定
6264RAM和2764ROM的选址方式定为全译码方式,8255A的选址方式定为部分译码
方式。对于这些外接芯片,它们的片选信号由74LS138译码器产生,P4.5、P4.6、P4.7口为000时选中6264RAM芯片,为001时选中2764ROM芯片,为010时选中8255A芯片;线选信号由P3口产生,对于6264RAM和2764ROM来说,线选信号需要用到P3口的全部8个引脚,8255A则只需用到P3.0、P3.1两个引脚即可,各个外接芯片的地址范围如下: 6264芯片:0000H~1FFFH; 2764芯片:2000H~3FFFH; 8255A芯片:端口A:5FFCH; 端口B:5FFDH; 端口C:5FFEH; 控制端口:5FFFH;
2.4、输出数据的显示方式
从P3口输出的数据被送至8255A,通过对8255A的A端口选址,将数据送至A端
口输出,A端口的高四位接到七段显示译码器74HC4511上,74HC4511后接七段式数字显示器;低四位同高四位的接法。
2.5、8098数据输出方式
P3口通过74LS373锁存器与6264RAM、2764ROM和8255A芯片的地址端口连接,当