8086交通灯系统

1、微机原理课程设计 学号：20101334045 姓名：王余祥一、课题提出 简易交通信号灯控制系统，因为以前用51单片机做过的，刚好现在要做这个微机课程，就拿那个练习下，我觉得这样可以从中发现51和8086的区别以及对比下各自的优缺点。二、 构思框架交通信号灯的控制：1、通过8255a并口来控制led发光二极管的亮灭。2、a口控制红灯，b口控制黄灯，c口控制绿灯。3、输出为0则亮，输出为1则灭。4、用8253定时来控制变换时间 。首先把实际模型化：设有一个十字路口，1、3为南，北方向，2、4为东西方向，初始态为4个路口的红灯全亮。之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车。

2、延迟30秒后，1、3路口的绿灯熄灭，而1，3路口的黄灯开始闪烁（假设1hz吧）。闪烁5次后，1、3路口的红灯亮，同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向开始通车。延迟30秒时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁。闪烁5次后，再切换到1、3路口方向。之后，重复上述过程针对模型的解决方案：设8253各口地址分别为：设8253基地址即通道0地址为04a0h；通道1为04a2h；通道2为04a4h；命令控制口为04a6h。黄灯闪烁的频率为1hz，所以想到由8253产生一个1hz的方波， 8255控制或门打开的时间，在或门打开的时间内，8253将方波信号输入或门使黄灯闪烁。由于计数值最大为65535

3、,1mhz/65536的值远大于2hz,所以采用两个计数器级联的方式,8253通道0的clock0输入由分频器产生的1mhz时钟脉冲，工作在方式 3即方波发生器方式，理论设计输出 周期为0.01s的方波。1mhz的时钟脉冲其重复周期为t=1/1mhz=1s，因此通道0的计数初值为10000=2710h。由此方波分别作为clock1和clock2的输入时钟脉冲，所以通道1和通道2的输入时钟频率为100hz，通道1作计数器工作在方式1，计数初值3000=bb8h既30s，计数到则输出一个高电平到8255的pa7口，8255将a口数据输入到8086，8086检测到高电平既完成30s定时。通道2工作在

4、方式3需输出一个1hz的方波，通过一个或门和8086共同控制黄灯的闪烁，因此也是工作在方波发生器方式，其计数初值为100=64h，将黄灯的状态反馈到8055的端口pb7和pc7，同样输入到8086，8086通过两次检测端口状态可知黄灯的状态变化，计9次状态变化可完成5次闪烁。三个通道的门控信号都未用，均接5v即可三、主要器件定时器8253：8253的三个门控端接+5v，clock0接由分频器产生的1mhz的时钟脉冲，out0接到clock1和clock2，out1接到8086的ad18，8086通过检测此端口是否有高电平来判断是否30s定时到。out2产生1mhz方波通过或门和8255的b口共

5、同控制黄灯的闪烁并行接口8255a：红灯（rled），黄灯（yledd）和绿灯（gled）分别接在8255的a，b，c口的低四位端口，pa0，pa1，pa2，pa3分别接1，2，3，4路口的红灯，b，c口类推。8255三个口全部工作在方式0既基本输入输出方式，红绿灯的转换由软件编程实现。cpu8086：8086工作在最小模式，低八位端口ad0ad7接到8255和8253的d0d7，ad8ad15通过地址锁存器8282，接到三八译码器，译码后分别连到8255和8253的cs片选端1片8284a，作为时钟发生器；2片8282，作为地址锁存器；2片74ls138，作为地址选通译码器；1个二输入或非门

6、；1个4输入或非门；1个二输入与非门；4个或门12个发光二极管；12个限流电阻；1个复位信号开关。四、硬件原理及电路图由于8255a与8086cpu是以低八位数据线相连接的，所以应该是8255a的线分别与8086cpu的、线相连，而将8086的线作为选通信号。如果是按8255a内部地址来看，则在图中它的地址是pa口地址即(cs+000h)，pb口地址为(cs+001h)，pc口地址为(cs+002h)，命令控制口地址为(cs+003h)，其中，cs为8255片选信号的首地址；若是按8086cpu地址来看，则8255a的地址是pa口地址即(cs+000h)，pb口地址为(cs+002h)，pc口

7、地址为(cs+004h)，命令控制口地址为(cs+006h)。当cs0288h，则pa口地址为0288h，pb口地址为028ah，pc口地址为028ch，命令控制口地址为028eh。下面，分析8086各个引脚的连接方法。（1）引脚：通常用此引线产生片选信号，当为1，0编码时，在数据总线低8位和偶地址之间进行字节传送（）。（2）clk（clock）时钟信号（输入）：clk为cpu和总线控制器提供基本的定时脉冲。时钟周期是非对称的，当它为有效高电平的时间和时钟周期的比为33时，提供最佳的内部定时。由8284时钟发生器产生，8086cpu使用的时钟频率，因芯片型号不同，时钟频率不同。这里采用5mhz

8、。（3）(+5v),gnd(地)：cpu所需电源5v。gnd为地线。（4）qs0ale（address latch enable）地址锁存允许信号，输出高电平有效，作地址锁存器8282/8283的片选信号，在地址周期状态，ale有效，表示ab、db上传送的是地址信息，将它锁存。这是由于ab、db分时复用所需要的，ale信号线不能悬空。如图所示，加入2片地址锁存器8282。（5）reset:复位信号，输入，高电平有效。8086接到复位信号后，停止现行操作，并初始化段寄存器ds,ss,es，标志寄存器psw，指令指针ip和指令队列，而使cs=ffffh。reset信号至少保持四个周期以上的高电平，

9、当它变为低电平时(一个下降沿)，cpu执行重启过程，8086将从地址fff0h开始执行指令。通常ffff0h单元开始的几个单元中存放一条jmp指令，将入口转到引导和装配程序中，从而实现对系统的初始化,引导监控程序或操作系统程序。由于出现突然断电或其它情况时，8086可能正在执行交通灯程序，现有的地址丢失，应按下reset键重新开始。另外，应将8255a与8086的reset线相连，保持同步。（6）mn/(minimun/maximun): 最小、最大工作模式选择信号，输入。此时mn/接5v，构成单处理器系统，系统控制信号由cpu提供。接下来，对8282芯片作一下说明： :8位数据输入；:8位数

10、据输出；stb:选通信号；：输出允许信号，在不带dma控制器的8086单处理器系统中，它接地。其实，这就是8个d触发器。由于只用，所以用两片即可。最后，对时钟发生器8284芯片按两部分进行说明： (1)时钟信号发生器：=0时，时钟信号输入由x1 、x2 端接上晶体，由晶体振荡器产生时钟信号；clk：3分频osc后的时钟，输出频率4.77mhz，占空比为1/3，大约满足8086cpu的输入频率5mhz、占空比33的要求。 (2)复位生成电路：由输入的信号来触发内部同步触发器，由此产生信号reset，送到cpu的reset端，复位信号由clk的下降沿同步。此时，端接“电源好“信号，使系统上电后自动

11、复位。此为最小模式系统，除了8086cpu，i/o接口芯片8255a，定时计数芯片8353外，其它配置如下： 1片8284a，作为时钟发生器；2片8282，作为地址锁存器；2片74ls138，作为地址选通译码器；1个二输入或非门；1个4输入或非门；1个二输入与非门；4个或门12个发光二极管；12个限流电阻；1个复位信号开关。五、程序框架就实现ynyn初始化8255，8253红灯全亮绿灯黄灯全灭1，3绿灯亮2，4红灯亮等待8253延时30s时间是否到？1，3绿灯灭2，4红灯不变1，3黄灯闪烁等待黄灯闪烁5次？1，3红灯亮2，4绿灯亮8253延时30s2，4绿灯灭黄灯闪烁5次2源程序： data

12、segment; 设置数据段，以及端口地址分配 porta equ 218h portb equ 219h portc equ 21ah ptcon8255 equ 21bh port0 equ 238h port1 equ 239h port2 equ 240h ptcon8253 equ 241h data endscode segment assume ds:data,cs:codeinit: mov ax,data mov ds,ax mov dx, ptcon8253 mov al,36h out dx,al mov dx,port0 mov ax,2710h out dx,al m

13、ov al,ah out dx,al;通道0工作方式3 周期0.01s mov dx, ptcon8253 mov al,71h out dx,al;通道1工作方式1 mov dx, ptcon8253 mov al,96h out dx,al mov dx,port2 mov al,64h out dx,al;通道2工作方式3 周期1s 8253初始化完成 mov dx, ptcon8255 mov al,80h out dx,al;8255初始化 a，b，c口均工作在方式0 mov dx,porta mov al,0 out dx,al mov dx,portb mov al,0fh ou

14、t dx,al mov dx,portcmov al,0fhout dx,al;灯初始化完成sta: mov dx,portamov al,0a0hout dx,almov dx,portbmov al,0f0hout dx,almov dx,portcmov al,50hout dx,al;1，3绿灯亮，2，4红灯亮mov dx,port1mov ax,0bb8hout dx,almov al,ahout dx,al;8253通道1赋值 开始计时scan1: mov al,0mov dx,ptcon8255mov al,90hout dx,almov dx,portain al,dxand

15、al,0fhcmp al,1jnz scan1；扫描pa7口fla1: mov dx, ptcon8255mov al,80hout dx,almov dx,portcmov al,0f0hout dx,almov dx,portbmov al,50hout dx,almov cx,0test1: mov dx,ptcon8255；检测pb7mov al,82hout dx,almov dx,portbin al,dxand al,0fhmov ah,almov dx,ptcon8255mov al,82hout dx,almov dx,portbin al,dxand al,0fhxor a

16、l,ahadd cl,alcmp cl,9jnz test1;闪烁5次mov dx, ptcon8255mov al,80hout dx,almov dx,portamov al,50hout dx,almov dx,portbmov al,0f0hout dx,almov dx,portcmov al,0a0h;1，3红灯亮，2，4绿灯亮mov dx,port1mov ax,0bb8hout dx,almov al,ahout dx,al;8253通道1赋值 开始计时scan2: mov al,0mov dx,ptcon8255mov al,90hout dx,almov dx,portain al,dxand al,0fhcmp al,1jnz scan2fla2: mov dx, ptcon8255mov al,80hout dx,almov dx,portcmov a