微机接口课程设计-交通灯及其转向灯设计

微机接口技术课程设计《交通灯设计与实现》2013/2014学年1学期系 另II： 三系 专业： 计算机科学与技术班级： 11计木2班学号： 姓名： 指导教师： 成绩：目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、 课程设计主要内容 1\o"CurrentDocument"二、 课程设计技术资料 1\o"CurrentDocument"三、 课程设计原理 4\o"CurrentDocument"四、 课程设计电路图 4\o"CurrentDocument"五、 课程详细设计 6\o"CurrentDocument"六、 课程设计流程图 8\o"CurrentDocument"七、 课程设计代码 10\o"CurrentDocument"八、 调试过程及结果 14\o"CurrentDocument"九、总结 16\o"CurrentDocument"十、参考资料 17课程设计题目：交通灯及其转向灯设计一、 课程设计主要内容使用8255A的A口和C口模拟十字路口交通灯的闪烁悄况。1、 设计实验电路（要求利用实验仪的硕件资源）2、 分析实验原理3、 画出实验电路图4、 写出详细的设计思路5、 画出程序流程图6、 采用汇编语言编写实验程序7、 通过实验验证功能的实现8、 编写课程设计报告二、 课程设计技术资料A、8255A功能简介1、 8255A的内部结构8255A内部山PA、PB、PC三个8位可编程双向I/O口，A组控制器和B组控制器，数据缓冲器及读写控制逻辑四部分电路组成。2、 8255A的引脚功能A、 面向系统总线的信号线D0"D7：双向数据线;CPU通过它向8255A发送命令、数据；8255A通过它向CPU回送状态、数据；/CS：选片信号线，该信号线低电平有效，山系统总线经I/O地址译码器产生；Al、A0：芯片内部端口地址信号线，与系统地址总线地位相连；/RD：读信号线，该信号低电平有效，CPU通过执行IN指令，发读信号将数据或状态信号从8255A读至CPU；/WR：写信号线，该信号低电平有效，CPU通过执行OUT指令，发写信号，将命令或数据写入8255A；RESET：复位信号线，该信号高电平有效。B、 面向I/O设备的信号线

PAOPA1:端口A的输入/输出线；PBO"PB7:端口B的输入/输出线；PC0~~PC7:端口C的输入/输出线。3、8255A控制字和状态字8255A有两个控制字：方式控制字和C口置位/复位控制字。用户通过程序可以把这两个控制字送到8255A的控制寄存器，以设定8255A的工作方式和C口各位状态。方式控制字用于设定8255A三个端口工作于什么方式，是输入还是输出方式。方式控制字方式控制字用于设定8255A三个端口工作于什么方式，是输入还是输出方式。D7D6D7D605D4D3D2D1DOB组C口低四位01输出侖入BQ01输出陥入is01方式0方式1绘A位口四C高出入输输0:1:口A岀入输输0:1:ffl012式式式方方方O1XoO1图1方式控制字8255A状态字用作输入□时1_I/OI.0IBFa|STB；|IXTRa用作输入□时1_I/OI.0IBFa|STB；|IXTRaD7D6DoD4D3用作綸出口时x 、B组状态A组状态OBFi|ACKa|I/OI/OINTRaD7D6DoD4D3|ETBiIBFdINTRdD2DIDO用作输匕=1时■:~~1|ACK^|OBFb|ixTRbD2DIDO冃作输入ZI时C口各位D7D6D5D4D3D2D1DO图2状态字B、8086计算机的硬件连接及原理山于8255A与8086CPU是以低八位数据线相连接的，所以应该是8255A的儿、几线分别与8086CPU的比、人线相连,而将8086的血线作为选通信号。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CS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口地址为(CS+004H),命令控制口地址为(CS+006H)o当CS=0288H,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。丽^引脚：通常用此引线产生片选信号，当为BHE=1,如=0编码时，在数据总线低8位和偶地址之间进行字节传送(AD。〜A0)。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5MHzoVcc(+5V),GND(地)：CPU所需电源VCC=+5VOGND为地线。QSOALE(AddressLatchEnable)地址锁存允许信号，输岀高电平有效，作地址锁存器8282/8283的片选信号，在7；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。这是曲于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。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二FFFFH。RESET信号至少保持四个周期以上的高电平，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单元开始的儿个单元中存放一条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。MN/MX(Minimun/Maximun):最小、最大工作模式选择信号,输入。此时MN/莎接+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：DI，〜DI0:8位数据输入：DO］〜DOq：8位数据输出；STB:选通信号；OE：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ADl5-AD.,所以用两片即可。三、 课程设计原理在交通灯设计中，8255A工作于工作方式0:这是8255A中各端口的基本输入/输出方式。它只完成简单的并行输入/输出操作，CPU可从指定端口输入信息，也可向指定端口输出信息。先把一个芯片的A口C口还有控制口的地址给Y0,再将另一个芯片的A口C口还有控制口的地址给Y1,分别用来控制转向灯和交通灯。然后，把12个红绿灯的状态字写出，然后用C口输出状态字的低八位，A口输出状态字的高八位，再进行延时程序。交通灯的工作过程如下：设十字路口的东西南北四个方向初始态为红灯。之后，经过一段时间后转为状态2转向灯东西红灯，南北绿灯，交通灯东西绿灯，南北红灯。过一段时间转为状态3,转向灯东西红灯，南北绿灯，交通灯东西绿灯转为黃灯，东西仍然红灯。再转状态4,转向灯东西绿灯，南北红灯，交通灯东西红灯，南北绿灯。过一段时间转状态5,转向灯东西绿灯，南北红，交通灯东西红灯，南北绿灯转为黄灯。最后返回至状态2继续循环。四、 课程设计电路图I'lLULI图1：芯片引脚结构图2：交通灯连线图五、课程详细设计1、 如上图，L8、L9、LIO、L11作为东西路口的交通灯与PAO、PAI、PA2、PA3相连,C口与L0-L7相连,控制交通灯LO、LI、L2、L3、L4、L5、L6、L7。2、 交通灯：L0对应南北路口绿灯，L1对应南北路口黄灯，L2对应南北路口红灯，L3对应南北路口绿灯，L4对应南北路口黄灯，L3对应南北路口红灯，L6对应东西路口绿灯，L7对应东西路口黃灯，L8对应东西路口红灯，L9对应东西路口绿灯，L10对应东西路口黃灯，L11对应东西路口红灯。转向灯：L0对应南北路口绿灯，L2对应南北路口红灯，L3对应南北路口绿灯，L5对应南北路口红灯，L6对应东西路口绿灯，L8对应东西路口红灯，L9对应东西路口绿灯，对应L11对应东西路口红灯。3、 编写汇编程疗;通过8255A控制四个方向交通灯的状态，具体假设设计状态如下：（1） 首先初始状态1转向灯和交通灯东西南北都为红灯。（2） 然后经过一段时间后转为状态2转向灯东西红灯，南北绿灯，交通灯东西绿灯，南北红灯。（3）过一段时间转为状态3,转向灯东西红灯，南北绿灯，交通灯东西绿

灯转为黃灯，东西仍然红灯。（4） 再转状态4,转向灯东西绿灯，南北红灯，交通灯东西红灯，南北绿灯。（5） 过一段时间转状态5,转向灯东西绿灯，南北红，交通灯东西红灯，南北绿灯转为黄灯。（6）最后返回至状态2继续循环。4、端口状态表：•情形1全红东情形2怡形3转向灯东西红甫北绿交通灯东西黄南北红情形5转向灯东西绿南北红交通灯东西红南北黄®®•情形4转向灯东西绿南北红交通灯东西红南北绿东B•情形1全红东情形2怡形3转向灯东西红甫北绿交通灯东西黄南北红情形5转向灯东西绿南北红交通灯东西红南北黄®®•情形4转向灯东西绿南北红交通灯东西红南北绿东B—•S

•Lr©•表1交通灯状态表状态L11L10L9LSL7L6L5L1L3L2L1L0全红100100100100东西绿灯南北红灯001001100100东西黄灯南北红灯010010100100东西红灯南北绿灯100100001001东西红灯南北黄灯100100010010表2转向灯状态表状态L11L10L9L8L7L6L5L4L3L2L1L0东西绿灯南北红灯001001100100东西红灯南北绿灯100100001001六、课程设计流程图流程图：交通灯七、课程设计代码inportequOffOOh-280hinportaequinport+280hinportcequinport+282hinportctequinport+283hinport1equOffOOh-280hinportlaequinportl+288hinportlcequinportl+28ahinportlctequinportl+28bhcodesegmentassumecs：codestart:xorax,axxordx,dxmoval,80hmovdx,inportctoutdx,almoval,24h;全红movdx,inportcoutdx,almoval,09hmovdx,inportaoutdx,alcalldelaymoval,80hmovdx,inportlctoutdx,almoval,24h;全红movdx,inportlcoutdx,almoval,09hmovdx,inportlaoutdx,alcalldelaylop:moval,64h;东西绿,南北红movdx,inportlcoutdx,almoval,02hmovdx,inportlaoutdx,alcalldelay2moval,09h;东西红，南北绿movdx,inportcoutdx,almoval,09hmovdx,inportaoutdx,alcalldelaymoval,0a4h;东西黄,南北红movdx,inportlcoutdx,almoval,04hmovdx,inportlaoutdx,alcalldelay2moval,09h;东西红，南北绿movdx,inportcoutdx,almoval,09hmovdx,inportaoutdx,alcalldelaymoval,09h;东西红，南北绿movdx,inportlcoutdx,almoval,09hmovdx,inportlaoutdx,alcalldelay2moval,64h;东西绿,南北红movdx,inportcoutdx,almoval,02hmovdx,inportaoutdx,alcalldelaymoval,12h;东西红,南北黄movdx,inportlcoutdx,almoval,09hmovdx,inportlaoutdx,alcalldelay2moval,64h;东西绿,南北红movdx,inportcoutdx,almoval,02hmovdx,inportaoutdx,alcalldelayjmplopdelayprocnear;延时程序movbp,Oaaaahs2:movbx,Offffhsi:decbxjnzsidecbpjnzs2retdelayendpdelay2procnearmovbp,lOOOha2:movbx,Offffhal:decbxjnzaldecbpjnza2retdelay2endpcodeendsendstart八、调试过程及结果图1全红图2转向灯东西红南北绿交通灯东西绿南北红图3转向灯东西红南北绿交通灯东西黄南北红图4转向灯东西绿南北红 交通灯东西红南北绿图5转向灯东西绿南北红交通灯东西红南北黄九、总结经过这一周半的课程设讣，做关于交通灯设计，我先认真把课本上关于825