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8086电子时钟折腾小记

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楼主
ID:825513 发表于 2021-8-12 08:50 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
大二第二学期的微机原理实验课的期末考核项目之一是做一个以Intel 8086为主控、实现走时和时间(时、分、秒)调节的电子时钟仿真。在前几天就折腾好了,今天来做个记录|・ω・`)。


方案设计

在我的方案中,使用8253的计数通道0作为计时部分,每隔0.8秒,8253发出中断请求信号,中断服务程序执行秒的自增,由于CPU(时钟频率设定为1MHz)的指令执行时间不可忽略,因此实际显示效果中秒的自增约为每秒一次,从而实现24小时制的走时。

显示部分则使用3个两位共阴数码管来分别显示时、分、秒,3个数码管的段码控制端均接在8255的PA端,片选端则通过74LS138接入8255;当CPU输出一个数码管段码时,所有(6位)数码管均收到该段码,但只有被片选选中的数码管才会显示该段码对应的数值,CPU每隔一段时间输出一个段码,只要间隔时间足够短,由于视觉暂留现象,就可以看到6位数码管同时显示。

控制部分由走时/暂停开关、'时'设置按键、'分'设置按键、'秒'设置按键组成,分别接入8255的PC0、PC1、PC2、PC3。



方案源码

;8255的端口地址
AD8255PA    EQU 08H
AD8255PB    EQU 0AH
AD8255PC    EQU 0CH
AD8255CON   EQU 0EH

;8253的端口地址
AD82530 EQU 10H
AD8253CON   EQU 16H

STACK   SEGMENT STACK
DB  200 DUP(0)
STACK   ENDS

DATA    SEGMENT
LEDS    DB  3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H     ;数码管段码
HOUR    DB  0
MINUTE  DB  0
SECOND  DB  0
DATA    ENDS

CODE    SEGMENT
ASSUME  CS:CODE,DS:DATA

START:

PUSH    DS
MOV AX,DATA
MOV DS,AX

;设置中断向量,8253非屏蔽中断初始化
CLI
MOV AX,0
MOV ES,AX
MOV SI,08H
MOV AX,OFFSET   TIME_INT
MOV ES:[SI],AX
MOV AX,CS
MOV ES:[SI+2],AX

;初始化8255,端口A和端口B输出,端口C的低四位输入
MOV AL,81H
OUT AD8255CON,AL

;初始化8253,每秒触发一次中断
MOV AL,36H
OUT AD8253CON,AL        ;将方式控制字写入控制端口
MOV AX,40000        ;计数初值40000,输入频率50k,定时时长0.8秒
OUT AD82530,AL      ;将计数初值的低字节写入计数通道0
MOV AL,AH
OUT AD82530,AL      ;将计数初值的高字节写入计数通道0

L:
CALL    TIME_CHANGE     ;更改时间
CALL    DISPLAY_TIME        ;显示时间
JMP L

TIME_CHANGE:
PUSH    AX
IN  AL,AD8255PC     ;读取8255的PC端口数据
AND AL,0FH      ;高四位清零
CMP AL,06H      ;按下按键“秒”
JE  ADD_SECOND
CMP AL,0AH      ;按下按键“分”
JE  ADD_MINUTE
CMP AL,0CH      ;按下按键“时”
JE  ADD_HOUR
JMP ADD_NULL

ADD_SECOND:
CALL    INC_SECOND      ;增加“秒”
CALL    DELAY_KEY       ;按键延时消抖
JMP ADD_NULL

ADD_MINUTE:
CALL    INC_MINUTE      ;增加“分”
CALL    DELAY_KEY       ;按键延时消抖
JMP ADD_NULL

ADD_HOUR:
CALL    INC_HOUR        ;增加“时”
CALL    DELAY_KEY       ;按键延时消抖

ADD_NULL:
POP AX
RET

INC_SECOND:
PUSH    AX
INC SECOND
MOV AL,SECOND
CMP AL,60       ;判断是否等于60
JNE END0
MOV AL,0
MOV SECOND,AL
CALL    INC_MINUTE

END0:
POP AX
RET

INC_MINUTE:
PUSH    AX
INC MINUTE
MOV AL,MINUTE
CMP AL,60       ;判断是否等于60
JNE END1
MOV AL,0
MOV MINUTE,AL
CALL    INC_HOUR

END1:
POP AX
RET

INC_HOUR:
PUSH    AX
INC HOUR
MOV AL,HOUR
CMP AL,24       ;判断是否等于24
JNE END2
MOV AL,0
MOV HOUR,AL

END2:
POP AX
RET

WRITE_LEDS:     ;写数码管的某一位
MOV BP,SP
PUSH    AX
PUSH    DX
MOV AX,[BP+4]
OUT AD8255PB,AL
MOV BX,[BP+2]
LEA SI,LEDS
MOV AL,[BX+SI]
OUT AD8255PA,AL
POP DX
POP AX
RET 4

WRITE_TIME:     ;写“时”、“分”、“秒”
MOV BP,SP
PUSH    AX
PUSH    CX
PUSH    DX
MOV AX,[BP+2]
MOV DL,10
DIV DL
MOV CL,AH
MOV DX,[BP+4]
PUSH    DX
XOR AH,AH
PUSH    AX
CALL    WRITE_LEDS
CALL    DELAY
INC DX
PUSH    DX
XOR CH,CH
PUSH    CX
CALL    WRITE_LEDS
POP DX
POP CX
POP AX
RET 4

DISPLAY_TIME:
PUSH    AX
;显示“时”
MOV AX,0
PUSH    AX
MOV AL,HOUR
XOR AH,AH
PUSH    AX
CALL    WRITE_TIME
CALL    DELAY
;显示“分”
MOV AX,2
PUSH    AX
MOV AL,MINUTE
XOR AH,AH
PUSH    AX
CALL    WRITE_TIME
CALL    DELAY
;显示“秒”
MOV AX,4
PUSH    AX
MOV AL,SECOND
XOR AH,AH
PUSH    AX
CALL    WRITE_TIME
CALL    DELAY
POP AX
RET

DELAY:
PUSH    BX
PUSH    CX
MOV BX,2

DEL0:
MOV CX,100

DEL1:
DEC CX
CMP CX,0
JNE DEL1
DEC BX
CMP BX,0
JNE DEL0
POP CX
POP BX
RET

DELAY_KEY:
PUSH    BX
PUSH    CX
MOV BX,50

DEL_K0:
MOV CX,300

DEL_K1:
DEC CX
CMP CX,0
JNE DEL_K1
DEC BX
CMP BX,0
JNE DEL_K0
POP CX
POP BX
RET

TIME_INT:       ;中断处理函数
CALL    INC_SECOND
IRET

CODE    ENDS
END START

方案原理如下:


电路.png (88.16 KB, 下载次数: 94)

原理概况

原理概况

8086.png (46.78 KB, 下载次数: 85)

CPU部分

CPU部分

8253.png (36.32 KB, 下载次数: 77)

定时器部分

定时器部分

U3.png (25.66 KB, 下载次数: 74)

8253激励源

8253激励源

8255.png (43.04 KB, 下载次数: 89)

显示&控制部分

显示&控制部分

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沙发
ID:328014 发表于 2021-8-12 17:01 | 只看该作者
好东东,能分享一下仿真代码工程文件吗?
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板凳
ID:825513 发表于 2021-8-13 01:34 | 只看该作者
51hei团团 发表于 2021-8-12 17:01
好东东,能分享一下仿真代码工程文件吗?

里面有原理仿真和源码,不过刚才忘了放入.exe,你用源码编译链接出.exe再导入到仿真就可以了

仿真代码.zip

22.63 KB, 下载次数: 39, 下载积分: 黑币 -5

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地板
ID:884042 发表于 2021-8-16 18:55 | 只看该作者
请问楼主,8086是什么单片机啊?没听说过
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5#
ID:825513 发表于 2021-8-20 23:17 | 只看该作者
xjx51 发表于 2021-8-16 18:55
请问楼主,8086是什么单片机啊?没听说过

8086不是单片机,它是比较纯粹的CPU,x86架构的开始。国内的微机原理课程大多是以这款CPU为切入点来讲解的
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6#
ID:1105049 发表于 2023-12-19 19:15 | 只看该作者
请问为什莫代码运行的时候,我的6个数码管,最后一个和第一个变化一样,第一个数码管显示的是原本自身的值和最后一个管的值的重叠
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