用7段数码管显示9秒倒计时

1 设计内容及目标

1.1设计题目

用七段LED数码管显示倒计时

1.2设计要求

(1)用8255控制七段LED数码管。

(2)可选:用8254定时器显示时间。

(3)可选:可通过开关控制暂停计时、继续计时或时间清零。

1.3设计目的

通过本学期对微机原理的学习,掌握的知识还停留在理论的上。但是这是一门实践性较强的课程,让学生在学完该课程之后,进行一次课程设计,使学生将课堂所学的知识和实践有机结合起来,初步掌握计算机应用系统设计的步骤和接口设计的方法,提高分析和解决实际问题的能力。通过设计实践,培养学生查阅专业资料,工具书或参考书,了解有关工业标准,掌握现代设计手段和软件工具,并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。通过设计,不但要培养和提高学生解决工程具体问题,动脑动手的技术工作能力,而且还要逐步建立科学正确的设计和科研思想,培养良好的设计习惯,牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度

图1 内部结构框图和引脚图

上图是8254 的内部结构框图和引脚图,它是由与CPU 的接口、内部控制电路和三个计数器组成。8254 的工作方式如下述:

(1) 方式0 :计数到0 结束输出正跃变信号方式。

(2) 方式1:硬件可重触发单稳方式。

(3) 方式2 :频率发生器方式。

(4) 方式3 :方波发生器。

(5) 方式4 :软件触发选通方式。

(6) 方式5 :硬件触发选通方式。

8254 的控制字有两个:一个用来设置计数器的工作方式,称为方式控制字;另一个用来设 置读回命令,称为读回控制字。这两个控制字共用一个地址,由标识位来区分。当读回控制字的D4 位为0 时,由该读回控制字D1~D2 位指定的计数器的状态寄存器内容将被锁存到状态寄存器中。状态字格式如图2.6所示:

图2 8254状态字格式

2.3.3 8255的主要功能

8255 可编程外围接口芯片是 Intel 公司生产的通用并行I/O 接口芯片,它具有A、

图3 内部结构及引脚

如图2.1所示,D0~D7为双向数据信号线,用来传送数据和控制字。

为读信号线,与其他信号线一起实现对8255接口的读操作。通常接系统总线的信号。

为写信号线,与其他信号一起实现对8255的写操作,通常接系统总线的。

为片选信号线,当它为低电平时,才能选中该8255芯片,也才能对8255进行操作。

A0、A1为口地址选择信号线。本次设计使其分别与系统总线的XA1、XA2相连,它们的不同编码可分别寻址3个口和一个控制寄存器,具体规定如下:A1A0选择00A口01B口10C口11控制寄存器RESET为复位输入信号。此端上的高电平可使8255复位。复位后,8255的A口、B口和C口均被定义为输入状态。

PA0~PA7为A口的8条输入输出信号线,该口的这8条线是工作于输入、输出还是双向(输入、输出)方式,可由软件编程来决定。

PB0~PB7为B口的8条输入输出信号线,利用软件编程可指定这8条线是输入还是输出。

图4 内部结构和引脚

8259的命令共有7 个,一类是初始化命令字,另一类是操作命令。8259A 的编程就是根据 应用需要将初始化命令字ICW1-ICW4 和操作命令字OCW1- OCW3 分别写入初始化命令寄存器 组和操作命令寄存器组。

OCW1-OCW3 各命令字格 式如图2.4所示,其中OCW1 用于设置中断屏蔽操作字,OCW2 用于设置优先级循环方式和 中断结束方式的操作命令字,OCW3 用于设置和撤销特殊屏蔽方式、设置中断查询方式以及设 置对8259 内部寄存器的读出命令。

图5 OCW1-OCW3 各命令字格

3设计步骤

3.1实验接线图

系统的连线图主要由五个部分构成。8259中断控制器、8255并口控制器、8254定时计数器、键盘及数码管显示单元、开关及LED显示单元构成。如下图所示:

芯片8254 系统总线 芯片8255 LED数码管

D0 PB0

D1 PB1

D2 PB2

D3 PB3

D4 PB4

D5 PB5

D6 PB6

D7 PB7

WR

RD PA0

CS PA1

A0 PA2

A1 PA3

XD0

XD1

XD2

XD3

XD4

XD5

XD6

XD7

IOW#

IOR#

IOY3 IOY0

XA1

XA2

Clk

Mir7

+5VA

B

C

D

E

F

G

H

X1

X2

X3

X4

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

WR

RD

CS

A0

A1

CLK0

OUT0

GATE0

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