微型计算机设计

1、微型计算机课程设计汽车作为现代交通工具已大量进入人们的生活，随着科学技术的发展，对于汽车的控制电路，也已从过去的全人工开关控制发展到了智能化控制。本设计涉及对汽车尾灯的自动控制，为了演示整个控制效果，这里用6个发光二极管模拟6个汽车尾灯(汽车尾部左，右各3个)，用四个个开关作为控制信号分别控制左转、右转、刹车、超车。当汽车往前行驶时6个灯全灭；左转弯时，左边3个指示灯按左循环依次点亮；右转弯时，右边3个指示灯按右循环依次点亮；超车时，指示灯闪烁；刹车时，指示灯全亮。分析汽车尾灯控制电路设计原理，采用8086微处理器和8255A可编程接口芯片，通过汇编语言实现汽车尾灯控制电路的设计，具有高集成性

2、、可编程性、可靠性高等特点。运用PROTEUS软件进行硬件电路设计，画出程序设计流程图并用汇编语言编写控制程序，最后通过仿真对结果进行验证。关键词：汽车尾灯、8086处理器、汇编语言、8255A芯片一系统概述：1.系统设计意义：通过所学知识和现代计算机技术来模拟汽车信号灯控制系统，把所学的理论的知识用到现实实践中去，加强了对理论知识的理解和记忆。展示了微机原理与接口技术在汽车行业的应用。2.内容分析论证： 根据课题所要实现的功能，结合所学的知识进行分析，系统要用到8086微处理器和可编程的并行接口8255A芯片。8086是Intel系列的16位微处理器，它有16根数据线和20根地址线，本系统采

3、用它作为处理器，利用8086最小模式进行连接控制。8255是可编程IO口扩展芯片。对8255输入不同的指令可改变I/O口的工作方式。8255内部有4个寄存器：分别为寄存器A、B、C和控制寄存器。A、B、C寄存器的数据就是引脚PA7PA0、PB7PB0、PC7PC0上输入或输出的数据。而控制寄存器的数据则表明PA、PB、PC的工作方式。通过CS、A0、A1、RD和WR对4个寄存器进行操作。1）CS为低电平时选通8255；2）A1、A0为地址选通；3）RD和WR为读、写信号：RD为低、WR为高时为读方式，RD为高、WR为低时为写方式。4）D0D7为数据口。 向控制寄存器写入不同的数据可以使8255

4、工作在三种不同的方式下。3系统主要功能：设计要求： 根据设计要求：正常行驶时指示灯全灭；左转弯时，左边3个指示灯按左循环依次点亮；右转弯时，右边3个指示灯按右循环依次点亮；超车时，指示灯闪烁；刹车时，指示灯全亮。列出尾灯与汽车运行状态表：表1 尾灯与汽车运行状态表L1黄L2红L3白R1黄R2红R3白开关全开正常行驶灯全灭仅闭合K1左转弯按左循环依次点亮灯全灭仅闭合K2右转弯灯全灭按右循环依次点亮仅闭合K3刹车灯全亮仅闭合K4超车指示灯按一定频率闪烁设计分析：1指示灯需要在不同的情况下出现以下四种情况，全灭，全亮，闪烁，循环亮灭。可以利用可编程的并行接口8255A芯片，对8255A输入不同的指令

5、可改变IO口的工作方式，8255A的PA端口用于输出，与发光二极管相连接，用于控制灯的闪烁效果，PB端口用于输入，用其低四位做为输入控制，对于8255A的PC端口则空闲状态。开关K1(左转向控制)，K2(右转向控制)，K3(刹车控制)，K4(超车控制)。来达到预期的实验目的。2用8086微处理器系统来与8255A相连，进而来控制8255A芯片，8086微处理器最小模式由三片8282或74LS373锁存器、两片8286或74LS245收发器、两片6264存储器，再加上8255A由数据总线、地址总线与8086连接构成最小方式系统结构。3用proteus仿真软件来画出硬件连接图并仿真调试，最后把硬件

6、确定好。4用汇编语言编写源程序代码，并用星研软件进行调试、编译生成可执行文件。把可执行文件导入8086微处理器芯片中进行进一步运行调试，并与设计要求相对照不断进行完善，直至与设计要求相符为止，即完成设计。 二系统硬件设计：本设计利用8086系统为主要控制芯片和可编程计数器/定时器8253及可编程外围接口芯片8255A等设计的一个汽车尾灯电路的控制系统，主要包括8086最小模式系统以及接口电路设计等模块。2.1最小系统介绍：18086CPU的最小模式系统图1 8086最小方式典型系统结构28086最小系统配置模拟图在最小模式系统中，除了8086CPU，存储器及I/O接口芯片外，还加入了一片828

7、4A作为时钟发生器，三片8282/8283或74LS373作为地址锁存器，二片8286/8287或74LS245作为双向数据总线收发器。数据总线和地址总线分时复用图2 最小系统模拟图2.2接口电路设计1.8255A的DATA与8086数据线的低八位相连接，RD与RD相连接,WR与WR相连接,将8086的地址线A1,A2与8255的A0,A1连接起来,CS可以接地也可以通过地址线来选通控制。2.8255的PA端口用于输出,与发光二极管相连接,用于控制灯的闪烁效果,PB端口用于输入,用其低四位做为输入控制,对于8255的PC端口则空闲状态。3.开关K1(左转向控制),K2(右转向控制),K3(刹车

8、控制),K4(超车控制)。图3接口电路设计三系统软件（程序）设计运用汇编语言编写程序： 1. 采用模块化程序结构设计软件，首先将整个软件分成若干功能模块；2. 对各模块设计写一个详细的程序流程图；3. 根据流程图，编写源程序；4. 上机调试各模块程序；5. 各程序模块联调；6. 与硬件一起联调，最后完成全部调试工作。下图是程序设计流程图3.1程序流程图NNNNYYYYYNNNNYYYY8255初始化，A口为方式0输出，B口为方式0输入从B端口读取状态数据调用按键处理程序，判断是什么功能键？左转=01？右转=02？超车=08?刹车=04？转向下一个状态程序转向下一个状态程序转向下一个状态程序输出

9、指示灯，延时再读取数据输出指示灯，延时再读取数据输出指示灯，延时再读取数据输出指示灯，延时再读取数据AL=02？AL=01？AL=08？AL=04？判断是否有键闭合？3.2汇编程序代码#make_COM#; COM file is loaded at CS:0100h; (the value of CS is set by Operating System)ORG 100hdata segmentPA EQU0F0HPB EQU0F2HPP EQU 0F6Hdata endscode segmentassume cs:code , ds:datastart:mov al,82h ;方式0，A口

10、输入，B口输出out PP,alNEXT: in al,PB mov bl,00h ;00h状态正常行驶 cmp bl,al jz CONTIUE jmp z1z1: mov bl,01h ;01h状态左转 cmp bl,al jz LEFT jmp z2z2: mov bl,02h ;02h状态右转 cmp bl,al jz RIGHT jmp z3z3: mov bl,04h ;04h状态刹车 cmp bl,al jz BREAK jmp NEXTZ4: MOV bl,08H ;08h状态超车 cmp bl,al JZ THAN jmp NEXTTHAN: CALL K0 CALL del

11、ay call k1 call delay JMP NEXT LEFT: MOV AL,0FBHOUT PA,AL call delay call k2 call delay call k3 call delay jmp NEXTRIGHT: MOV AL,0F7HOUT PA,AL call delay call k4 call delay call k5 call delay jmp NEXTBREAK: mov al,0C0hout PA,al jmp NEXTCONTIUE: ;实现正常行驶 mov al,0FFhout PA,al jmp NEXTk0 proc near ;灯全点亮 mov al,0C0hout PA,al retk0 endpk1 proc near ;灯全息灭 mov al,0FFhout PA,al retk1 endp k2 proc near mov al,0FDh ;左循环1out PA,al retk2 endp k3 proc near ; 左循环2 mov al,0FEhout PA,al retk3 endp k4 proc n