交通灯控制微机课程设计报告

1、重庆邮电大学课程设计报告微 机 原 理 与 接 口 技 术课程设计报告姓 名： 学 号： 同组实验者： 指导教师： 日 期： 一、设计题目交通灯控制根据TD-PIT-B实验箱现有的实验电路，设计电路并编写程序使6个灯按交通变化规律亮、灭或闪烁，且将时间显示在数码管上。十字路口交通灯变化规律要求：(1) 南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮30秒。(2) 南北路口的黄灯闪烁3次，同时东西路口的红灯继续亮。(3) 南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮30秒。(4) 南北路口的红灯继续亮，同时东西路口的黄灯闪烁3次。(5) 转1重复。二、设计思路及电路设计原理图（1）设计思想：设有一个十字路口，1、

2、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。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（1HZ）。闪烁3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3次后，再切换到1、3路口方向。之后，重复上述过程。通过8254计数，每1ms刷新一次，CX计数不为零，计数值减1，刷新1000次，持续一秒钟（其中，输入始终脉冲为1KHZ）。使用8254实现了PA7PA0控制二极管的亮灭，PB7PA0控制数码管的显示。通过

3、设置控制字，使8255的C口高四位输出，低四位输入，PC4和PC5对数码管进行位控，让两位十进制数同时显示。（2）红、黄、绿灯的表示由于仪器上面只有16个发光二级管，且从高到低依次为：D15D14D13D12D11D10D9D8 D7D6D5D4D3D2D1D0。在设计的过程中我们采用了六个灯，但是我们连接了8根线，所以我们做了如下的规定：R表示红灯，G表示绿灯，Y表示黄灯，E表示方向东，W表示方向西，S表示方向南，N表示方向北。所以在设计中采用如下的规定：A7A5分别代表东西方向红黄绿灯，A4A2分别代表南北方向红黄绿灯，A1A0无意义。具体连线及表示如下图所示。（3）硬件设计框图及连线/接

4、图：说明：8255 连接说明如下8255数据端口连接系统总线数据段D0D78255 RD 连接系统IOR8255 WD连接系统IOW8255 CS 连接IOY38255 寄存器地址输入信号A0A1连接系统总线A0A18255 PA端连接外设二极管(PA端A7A2对应二极管D7D2)，作为输出A7A5分别代表东西方向;红黄绿灯，A4A2分别代表南北方向红黄绿灯，A1A0无意义。且全部为低有效)8255 PB端连接外设LED(PB端B0B7对应LEDabcdefgh)，作为输出8255 PC端,低位输入、高位输出C0连接8254OUT端作为输入;C4C5连接X1X2作为输出，控制LED显示十位个位

5、8254 连接说明如下8254数据端口连接系统总线数据段D0D78254 RD 连接系统IOR8254 WD连接系统IOW8254 CS 连接IOY28254寄存器地址输入信号A0A1连接系统总线A0A18254 CLK0 连接1KHZ8254 GATE0 连接 +5V8254 OUT0 连接 8255C0端（4）流程图： 计完25s后南北绿灯亮东西红灯亮判断东西南北倒计完计完25s后东西绿灯亮南北红灯亮计完30s后东西红灯亮南北绿灯亮1s延时后东西南北黄灯闪烁1s结束判断东西南北倒计完计完25s后南北绿灯亮东西红灯亮计完30s后南北红灯亮东西绿灯亮确保P0为0设定定时时间和方式绿灯25s倒计

6、时红灯30s倒计时1s延时后东西南北黄灯闪烁1s开始三、实验日志：星期一：收集相关资料；熟悉8254、8255芯片的工作原理；初步设计。星期二：初步设计；并绘图编程。星期三：设计并绘图编程；接线运行程序。星期四：修改程序，使其能正常运行。星期五：老师验收，并向老师解释程序。四、实验结果与分析在实验室的实验台上可以看到如下的结果：1、 即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮20秒钟；2、 20秒钟后，东西方向的黄灯闪烁5秒钟，。此时南北方向仍维持 红灯点亮。3、 东西方向的黄灯闪烁5秒钟后，转为东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮20秒钟；4、  20秒钟后，转为南北方向的黄灯闪烁

7、5秒钟，此时东西方向仍维持红灯点亮。5、 南北方向的黄灯闪烁5秒钟后，东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮 20秒钟。如此循环重复。 在设计过程中，由于延时是通过编写程序实现的，而程序里面是通过执行指令的次数以达到延时，切执行一条指令的时间有很难计算，所以本次设计只是大概地估计了一下延时的时间，这是一点不足之处，若采用硬件延时（比如用8253定时器）的话，也许会使延时的时间相对的准确些。五、设计体会及收获: （1）的心得： 通过一星期微机接口的课程设计，我们对微机接口芯片有了更进一步的了解。这次实验通过使用了8254计数器、8255可编程并行接口实现了交通灯的控制。由于这学期微机接

8、口这门课学的不是扎实，所以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，我们首先将以前做过的8254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8254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们学到了很多新的东西，极大地拓宽了知识面,锻炼了能力，综合素质得到较大提高，感到收获不小。也发现了大量问题，有些在设计过程中已经解决，有些还要待今后慢慢学习，只要学习就会有更多的问题，有更多的难点，但也会有更多的收获。（2

9、）的心得：通过这次微机原理的实习，我学到了很多平时在课堂上不能学到的东西。对于这次选择的交通灯的设计，我最开始抱着的是不能实现的态度，但是在我们组的共同努力下，经过了三天，我们终于有了一定的思路。虽然在中途我们遇到了机器有问题的难题，但是我们还是成功的解决了种种困难，最终取得了成功。通过这次课程设计，我加深了对8255,8254芯片的工作方式的认识和使用方法，也对微机原理的理解更加的深刻了，对于实际动手能力的锻炼我也得到了很到的提高。（3）的心得：通过此次课程设计,结合所学的微机原理与接口技术这门课程的知识，对其应用之一交通灯控制器进行设计与实现。总体感觉收获比较多，因为可以将书本上的知识应用

10、到实践当中。刚开始的时候，翻阅了一些资料，还是没有什么头绪，后来在老师和同学的帮助下，终于找到了入口点，接下来的事情就相对的容易一些了。首先，把握整个的设计的大概的流程，然后再对每一个分快进行设计，最后进行调试。在设计的过程中，很重要的一点是要熟悉可编程并行通信接口芯片8255A的初始化及其端口的使用。此次课程设计感觉收获很多，比如，翻阅资料提高了自学能力，和同学一起讨论汲取别人的长处。希望老师能够引导学生应该如何去把握、分析课程设计的主题，找出突破点，让学生积极主动进行课程设计，以使学生更好地提高自学的能力。（4）的心得：通过此次实验,使我全面的解了微机接口的运行方式,以及汇编语言与接口之间

11、的关系.同时加深了我对8255,8254芯片的工作方式的认识和使用方法。本次设计中我们克服了很多难题，在同伴的努力下我们还是按时完成了任务。而且最难的就是硬件的调试，我们最开始的时候由于机器有问题，我们怎么也不能成功，但是我们换了一台机器后我们终于成功的看到了试验现象。通过本次课设学到很多课堂上学不到的调试知识，对Debug有了一定的了解。通过实践也加深了对理论知识的理解。很感谢学校给我们提供了这么好的学习机会。六、源代码及注释：MY8255_A EQU 9C60H MY8255_B EQU 9C61HMY8255_C EQU 9C62HMY8255_MODE EQU 9C63HMY8254_

12、COUNT0 EQU 9C40H MY8254_MODE EQU 9C43H DATA SEGMENTLED DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;数码管七段代码表DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATASTART:MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX,MY8255_MODE ;8255初始化,连接端口IOY3MOV AL,10000001B ;A口输出接二极管,B口输出接数码管，C0输入，C4C5输出OUT DX,AL MOV CX,30 ;计时30秒A1: MOV DX,MY82

13、55_A ;8255的A口接LED MOV AL,01111011B ;东西红，南北绿 OUT DX,AL ;将灯状态传送给LED显示 CALL INITIAL_8254LOOP2:MOV AH,0BH INT 21H CMP AL,0 JNZ EXIT0 JMP L1EXIT0:MOV AH,4CH INT 21H L1: CALL DISP L2: MOV DX,MY8255_C IN AL,DX TEST AL,1H JE LOOP2 DEC CX CMP CX,3 ;计时3秒 JA A1 JMP A2 A2: MOV DX,MY8255_A MOV AL,01110111B ;东西红，

14、南北黄 OUT DX,AL CALL INITIAL_8254LOOP4:MOV AH,0BH INT 21H CMP AL,0 JNZ EXIT1 JMP L3 EXIT1:MOV AH,4CH INT 21H L3: CALL DISP L4: MOV DX,MY8255_C IN AL,DX TEST AL,1H JE LOOP4 DEC CX CMP CX,0 JE P JMP A2 P: MOV CX,30 ;计时30秒 JMP A3 A3: MOV DX,MY8255_A ;东西绿，南北红 MOV AL,11001111B OUT DX,AL CALL INITIAL_8254LO

15、OP5:MOV AH,0BH INT 21H CMP AL,0 JNZ EXIT2 JMP L6EXIT2:MOV AH,4CH INT 21H L6: CALL DISP L7: MOV DX,MY8255_C IN AL,DX TEST AL,1H JE LOOP5 DEC CX ;计时3秒 CMP CX,3 JA A3 JMP A4 A4:MOV DX,MY8255_A ;东西黄，南北红 MOV AL,10101111B OUT DX,AL CALL INITIAL_8254LOOP6:MOV AH,0BH INT 21H CMP AL,0 JNZ EXIT3 JMP L8EXIT3:M

16、OV AH,4CH INT 21H L8: CALL DISP L9: MOV DX,MY8255_C IN AL,DX TEST AL,1H JE LOOP6 DEC CX CMP CX,0 JE PP JMP A4 PP:MOV AH,0BH INT 21H CMP AL,0 JNZ EXIT JMP START EXIT:MOV AH,4CH INT 21H INITIAL_8254 PROC ;8254初始化,1sPUSH AXPUSH DXMOV DX,MY8254_MODE ;初始化，计数器0工作在方式0，先写低8位，再写高8位，BCD方式计数MOV AL,00110001BOUT

17、 DX,ALMOV DX,MY8254_COUNT0 MOV AL,00H ;写低8位OUT DX,ALMOV AL,10H ;写高8位OUT DX,ALPOP DXPOP AXRETINITIAL_8254 ENDP DISP PROC ;数码管显示PUSH AXPUSH BXPUSH DXPUSH CXDEC CXMOV DX,MY8255_C ;将CL中二进制数转化为十进制数MOV AL,11101111BOUT DX,ALMOV AX,CX MOV CL,0AH ;将十位数放在高位数码管，将个位数放在低位数码管DIV CL PUSH AXMOV BX,OFFSET LEDXLAT ;显示十位码MOV DX,