微机接口与原理课程设计

1、 成绩微机原理与接口技术课程设计设计题目交通灯控制系统的设计班级06级计本3班学号姓名完成日期2008年12月15日指导老师一.课程设计目的和要求1.1 目的: 了解交通灯管理的基本工作原理 熟悉8259中断控制器的工作原理和应用编程 熟悉8255并行接口的各种工作方式和应用 熟悉8253计数器/定时器的工作方式及应用编程,掌握利用软硬件相结合定时的方法1.2 意义:本次交通灯控制系统课程设计是培养和锻炼在校学生综合应用所学理论知识解决实际问题能力、进行实际锻炼能力的重要环节,它具有动手、动脑,理论联系实际的特点,是培养在大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种

2、问题能力的一种较好方法。微机原理及接口应用是一门实践性较强的课程,让我们在学完该课程之后,进行一次课程设计,使我们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,培养我们查阅专业资料、工具书或参考书,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,不但要培养和提高我们解决具体问题、动脑动手的技术工作能力,培养良好的设计习惯。二.总体设计2.1基本工作原理交通等控制系统主要有8255并行口、8253定时/计算器、8259单极中断控制器实验等芯片组成。整个课程设计通过8253定时功能

3、和8259中断功能来实现交通灯控制系统。按照时间控制原则,利用并行接口和定时器,采用时间中断方式设计一套十字路口的交通灯管理系统,通行时间(或禁止时间30秒,准备时间3秒,在准备时间里黄灯闪烁3次,闪烁频率为0.5秒,周而复始。可利用8255、8253、8259等接口电路。交通灯工作原理交通等控制系统主要有8255并行口、8253定时/计算器、8259单极中断控制器实验等芯片组成。2.2硬件总体设计交通等控制系统主要有8255并行口、8253定时/计算器、8259单极中断控制器实验等芯片组成。整个课程设计通过8253定时功能和8259中断功能来实现交通灯控制系统。按照时间控制原则,利用并行接口

4、和定时器,采用时间中断方式设计一套十字路口的交通灯管理系统,通行时间(或禁止时间30秒,准备时间3秒,在准备时间里黄灯闪烁3次,闪烁频率为0.5秒,周而复始。可利用8255、8253、8259等接口电路。1、初始状态为四个路口的红灯全亮。2、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。3、延时一段时间后, l、3路口的绿灯熄灭, 而l、3路口的黄灯开始闪烁,。4、闪烁若干次以后, l、3路口红灯亮, 而同时2、4路口的绿灯亮, 2、4路口方向通车。5、延时一段时间后, 2、4路口的绿灯熄灭, 而黄灯开始闪烁,。6、闪烁若干次以后, 再切换到l、3路口方向。7、之后,

5、 重复上述过程。2.3 软件总体设计(1首先写8255、8259、8253芯片的端口地址。(2初始化8255、8259、8253芯片(3设置输出方式。(4写数码管程序。(5写状态0的程序:东西红南北绿。(6写状态1的程序:东西方向黄灯闪烁,南北绿灯。(7写状态2的程序:东西绿灯,南北红灯。(8写状态3的程序:东西绿灯,南北黄灯闪烁。(9写循环跳转程序。三.硬件设计介绍本系统所选用的各种芯片的引脚、功能、相应的命令字控制格式。(1.8253有两条片内寄存器地址寻址线A0、A1,可寻 4 个片内寄存器。u控制(命令字地址 A1 = 1、A0 = 1u计数器 0 的R/W地址 A1 = 0、A0 =

6、 0u计数器 1 的R/W地址 A1 = 0、A0 = 1u计数器 2 的R/W地址 A1 = 1、A0 = 0 (2.8255A硬件线路连接PC0-L3 PC1-7 PC2-L11 PC3-L15 PC4-L2 PC5-6 PC6-L10 PC7-L14 PB4-L1 PB5-L5 PB6-L9 PB7-L13 4.软件设计本系统的主要子程序的框图和程序清单。(1两个延时子程序DELAY1: PUSH AXPUSH CXMOV CX,0030HDELY2: CALL DELAY2LOOP DELY2POP CXPOP AXRETDELAY2: PUSH CXMOV CX,8000HLOOP

7、$POP CXRET(28259初始化INIT8259:MOV AL,13HMOV DX,Port0OUT DX,ALMOV AL,08HMOV DX,PORT1OUT DX,ALMOV AL,09HOUT DX,ALMOV AL,7FH ;IRQ7 ?=0FHOUT DX,ALRET(3写中断向量子程序MOV AX, OFFSET INT8259MOV BX, 003CHMOV BX, AXMOV BX, 003EHMOV AX, 0000HMOV BX, AX五.系统操作说明.实验步骤(1连接8255并行口实验控制交通灯实验电路运行并使其成功能通过软件控制其交通灯控制系统。(2连接8259

8、单极中断控制器实验电路运行并使其成功能中断控制。(3连接8253定时/计数器实验电路运行并使其能定时/计数器功能,并产生方波。(4把上面3个实验电路全部连接起来,就是硬件控制的交通灯控制系统。(5写程序代码(6装载程序(7调试程序(8调试成功,结束。六.结束语通过微机原理与接口技术的课程设计,我对微机原理的程序设计和接口芯片的使用有了更进一步的了解。这次实验通过使用了8259A中断控制器、8253计数器、8255可编程并行接口实现了对南北、东西方向交通的分别计时、分别控制。由于在对微机原理与接口技术的学习中掌握的知识内容不扎实的原因,导致在调试程序中出现了很多问题。所以刚开始在做这个设计时,我

9、首先将以前做过的关于8259A中断控制器、8253计数器、8255可编程的实验重新做了一遍,对这些芯片有了更进一步的理解。然后通过网上查阅了很多资料和老师的指导,总算了解了8259A中断控制器、8253计数器、8255可编程等芯片的操作方式,对整个课程设计也有了总体的轮廓,通过学过的知识以及做过的实验,最后有了圆满的结果。通过本次课程设计我学到了很多新的东西,极大地拓宽了我的知识面,使我受益匪浅;但也发现了大量问题,有些在设计过程中已经解决,有些还有待通过继续学习来解决,这样就会有更多的收获。七.参考资料1艾德才等,微机接口技术实用教程清华大学出版社,2003.72 陈小竹等,微机接口实践指导

10、书中国计量信息工程学院 2005.33 刘红玲等,微机原理与接口技术中国电力出版社 2007.9八.系统原理图:开始置8255控制字82H,使B口数据保存在BL中读取PB口数据保存在BL中置8255控制字80H,使各端口均为输出口,且均工作于方式0使四个路口的红灯全亮延时一段时间点亮1、3路口绿灯延时熄灭1、3路口绿灯1、3路口黄灯闪烁8次四个红灯全亮点亮2、4路口绿灯延时熄灭2、4路口绿灯2、4路口绿灯闪烁8次四个红灯全亮九.附录(程序源代码清单:PAGE 60,78DATA SEGMENTPB DB?MESS DBENTER ANY KEY CAN EXIT TO DOS !,0DH,0A

11、H,$DATA ENDSSTACK SEGMENT STACKDW 50 DUP (?STACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART: MOV AX,DATAMOV DS,AX ;建立DATA段MOV ES ,AXMOV AH,09HMOV DX,OFFSET MESSINT 21H ;显示信息MOV DX, 21BHMOV AL,82H ;方式0,B口输入,AC口输出OUT DX,ALMOV DX,219HIN AL,DX ;读B口,存PB单元MOV PB,ALMOV DX,21BHMOV AL,80H ;方式0的输出OU

12、T DX,ALMOV DX,219HMOV AL, PBOR AL, 0F0H ;置位PB口高四位,灭黄灯OUT DX,ALMOV DX,21AHMOV AL,0F0H ;四个红灯亮,四个绿灯灭OUT DX,ALCALL DALAY10 ;延迟LLL: MOV AL, 10100101B ;1,3绿灯亮,2,4红灯亮 MOV DX ,21AHOUT DX,ALCALL DELAY10 ;延迟CALL DELAY10OR AL,0F0H ;灭1,3绿灯OUT DX,ALMOV CX,0008H ;置计数值8TTT: MOV DX,219HMOV AL,PB ;亮1,3黄灯AND AL,10101

13、111BOUT DX,ALCALL DELAY1 ;延迟短时间OR AL,01010000BOUT DX,AL ;灭1,3黄灯CALL DELAY1 ;延迟短时间LOOP TTT ;黄灯闪烁8次MOV DX, 21AHMOV AL,0F0H ;4个红灯亮,四个绿灯灭OUT DX,ALCALL DELAY1 ;延迟MOV AL,01011010B ;2,4绿灯亮,1,3红灯亮 OUT DX,ALCALL DELAY10 ;延迟CALL DELAY10OR AL, 0F0H ;灭2,4绿灯OUT DX,ALMOV CX,0008H ;八次GGG: MOV DX,219HMOV AL,PB ;亮2,4黄灯AND AL,01011111BOUT DX,ALCALL DELAY1 ;延迟OR AL,10100000B ;灭2,4黄灯OUT DX,ALCALL DELAY1 ;延迟LOOP GGG ;黄灯闪烁8次MOV DX,21AHMOV AL 0F0H ;四个红灯亮,四个绿灯灭OUT DX,ALCALL DELAY1 ;延迟MOV AH,06HMOV DL,0FFH ;判断是否有键按下,有则转PPPINT 21HJNZ PPPJMP LLL ;继续PPP:MOV AX