交通信号灯的实时控制

微机接口技术课程设计交通信号灯的实时控制学院：计算机科学学院专业：网络工程112班组员:牟龚波41109040201杨靖41109040203张凯彦41109040205海小龙41109040207一．设计目的通过本次课程设计实践，熟悉和掌握微机系统的软件，硬件设计方法,设计步骤，提高综合应用所学知识及动手和分析问题，解决问题的能力；同时还应达到以下目的：1.了解交通灯控制的基本工作原理的工作过程；2.熟悉8259A中断控制器的工作原理和应用编程；3.熟悉8255A并行接口的各种工作方式和应用；4.熟悉8253A计数器/定时器的工作方式及应用编程，掌握利用软硬相结合的定时方法；二．设计的任务设有一十字路口，东，西，南，北路口各有红，黄，绿交通指示灯，实现交通信号灯的控制；具体要求如下：1.系统初始运行时，东西南北路口的红灯点亮；然后，东西方向的车辆放行60秒，即东西路口的绿灯和南北路口的红灯同时点亮；同时在显示器上显示该车方向车辆放行得到及时间值，从60减到0，以模拟路口车辆放行的倒计时间显示2.1分钟后，东西路口的绿灯熄灭，黄灯闪烁5秒钟，以警示车辆将切换红绿灯，此时南北路口仍维持红灯点亮；同事在显示器上显示黄灯闪烁的倒计时间值，从5减为03.东西路口的黄灯闪烁5秒后，转为南北方向的车辆放行60秒，即东西路口的红灯和南北路口的绿灯同时点亮；同时在显示器上显示该方向车辆放行的倒计时，从60减为04.南，北方向的车辆放行20秒后，南，北路口的绿灯熄灭，黄灯闪烁5秒钟，以警示车辆将切红，绿灯，此时东，西路口仍维持红灯点亮；同时在显示器上显示黄灯闪烁的倒计时间值（每秒减1），从5减到0.5.南，北路口的黄灯闪烁5秒钟后，再转为东，西方向的车辆放行60秒；同时在显示器上显示该方向车辆放行的倒计时间值（每秒减1），从60减为0；如此反复循环。提示：用8255A控制发光二极管点亮/熄灭。由8255A定时产生中断控制车辆放行，黄灯闪烁时间；1秒产生一次中断，8254A计数通道的CLK输入可采用10KHz的方波信号。终端采用PC机内部可屏蔽中断控制器（8259A）的IRQ7.8255A的端口地址：A口-210H，B口-211H,C口-212H,控制口-213H;8254A的端口地址：计数器0-230H,计数器1-231H,计数器2-232H,控制口-233H；8259A的端口地址：20H和21H.三．硬件选用开关及LED显示单元共两组D7～D0LED灯由左至右根据高低电平1,0通断控制进行亮灭。通过两组各6个LED灯的显示方式及亮灭时间来模拟交通信号灯。本次设计所使用的LED点阵是使每行LED的阴极连接在一起,再经过驱动电路分别进行驱动。LED灯在不工作时处于低电平不工作状态。若要点亮其中的LED，则需行为高电平1。设置每组D7、D4为红灯，D6、D3为黄灯，D5、D2为绿灯。灯亮时的控制要求分别为88H、44H、22H。可编程并行接口82558255工作在方式0时,A口和B口的输出是可以独立的,而且都具有锁存能力。其连接如“硬件电路接线图”部分。RD为读信号线，接系统总线的IOR信号，实现对8255的读操作。WR为写信号线，接系统总线的IOW端，实现对8255的写操作。CS为片选信号线，接系统总线的IOY1，当它为低电平（有效）时，才选该8255芯片。A0、A1为口地址选择信号线。本次设计使其分别与系统总线的XA1、XA2相连，它们的不同编码可分别寻址3个口和一个控制寄存器，具体规定如下：A1A0选择00A口01B口10C口11控制寄存器PA0～PA7为A口的8条输入输出信号线，该口的这8条线是工作于输入、输出还是双向（输入、输出）方式，可由软件编程来决定。PB0～PB7为B口的8条输入输出信号线，利用软件编程可指定这8条线是输入还是输出。PC0～PC78条线根据其工作方式可作为数据的输入或输出线，也可以用做控制信号的输出或状态信号的输入线。这里的8255接口所占地址范围为0640H～0646H。当对8255接口进行写操作时，各信号线的状态如表所示：CSA1A0IORIOW操作00010写A口00110写B口01010写控制寄存器01110写C口8255在应用过程中，将不同的控制字装入芯片中控制寄存器，即可确定8255的工作方式。8255的控制字由8位二进制数构成，各位的控制功能如下图：7654321控制C口抵4位1：输入0：输出控制B口8位控制C口抵4位1：输入0：输出控制B口8位1：输入0：输出方式选择0：方式01：方式1控制C口高4位0：输出1：输入控制A口8位0：输出1：输入方式选择00：方式001：方式110：方式2 功能控制功能控制0：位操作1：方式选择图2.2.1说明:当控制字bit7＝1时,控制字的bit6～bit3这4位用来控制A组,即A口的8位和C口的高4位,而控制字的低3位bit2～bit0用来控制B组,包括B口的8位和C口的低4位。四．软件设计通过硬件电路的设计，已将各芯片连接成一个完整的电路，在此基础上，即可进行程序的编写、改错与调试。LED灯的设置D7D6D5D4D3D2D1D0 红灯黄灯绿灯空红灯黄灯绿灯空说明：初始时，所有LED灯处于低电平0。当红灯亮时，表示为“88H”；当绿灯亮时，表示为“44H”；当绿灯亮时，表示为“22H”；不亮时，表示为“0H”。循环设计：首先设置一个循环次数CX，然后设计所要循环的程序内容当PP指向这一40字节内存的后7个字节时,从PP开始扫描已不足8个字节,剩下几个字节应再从TABLE开始,等到PP指向最后一个字节时,如果再加1,也应使PP重新指向TABLE首地址,这就使时间滚动起来,为实现这一功能,应在每次扫描显示前,先判断PP的位置,根据PP的内容决定是否进行分步扫描或使PP回到TABLE起始值。五．主要元器件介绍8255引脚功能：RESET:复位输入线，当该输入端外于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。CS:片选信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯。RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许CPU将数据或控制字写入8255。D0～D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。PA0～PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入锁存器。PB0～PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器，一个8位的输入输出缓冲器。PC0～PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口，每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。A1、A0:端口地址总线，8255中有端口A、B、C和一个内部控制字寄存器，共4个端口，由A0、A1输入地址信号来寻址。设计原理流程图开始开始中断服务程序入口中断服务程序入口断点保护8255初始化断点保护8255初始化开中断东西绿，南红开中断东西绿，南红对中断源服务延时对中断源服务延时关中断东西红灯闪烁关中断东西红灯闪烁断点恢复东西红，南绿断点恢复东西红，南绿延时延时开中断开中断中断返回南北黄灯闪烁中断返回南北黄灯闪烁图4六．实际硬件接线图D0D1D2D0D1D2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12D13D14D15PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7D0D1D2D3D4D5D6D7WRRDA0A1CSXD0XD1XD2XD3XD4XD5XD6XD7IOW#IOR#XA1XA2IOY1CLKMIR7+5VIOY3系统总线系统总线点阵LED显示单元8255单元点阵LED显示单元8255单元图5七．源程序MY8255AEQU0640HMY8255BEQU0642HMY8255CEQU0644H MY8255CONEQU0646HSSTACKSEGMENTSTACK;定义堆栈段DW32DUP(?)SSTACKENDSCODESEGMENT;定义代码段ASSUMECS:CODE,SS:SSTACKSTART:MOVAL,89H;送控制字MOVDX,MY8255CON;送控制字寄存器地址放DX寄存器OUTDX,AL;输入8255控制字;A、B口输出C口输入工作方式0WEGREEN:MOVAL,22HMOVDX,MY8255BOUTDX,AL;东、西方亮绿交通灯MOVAL,80HMOVDX,MY8255AOUTDX,AL;南方亮红交通灯MOVBX,0FFH;通过BX计数来控制调用delay的次数TT1:CALLDELAYDECBXJNZTT1;调用延时程序MOVCX,3;东、西方向黄灯循环次数WEYELLOW:MOVAL,44HMOVDX,MY8255BOUTDX,AL;东、西方向黄灯亮MOVBX,0FHTT2:CALLDELAYDECBXJNZTT2;调用延时程序MOVAL,00HMOVDX,MY8255BOUTDX,AL;东、西方向黄灯灭MOVBX,0FHTT3:CALLDELAYDECBXJNZTT3;调用延时程序LOOPWEYELLOW;循环东、西黄灯亮灭过程SGREEN:MOVAL,88HMOVDX,MY8255BOUTDX,AL;东、西方亮红交通灯MOVAL,20HMOVDX,MY8255AOUTDX,AL;南方亮绿交通灯MOVBX,0FFHTT4:CALLDELAYDECBXJNZTT4;调用延时程序MOVCX,3;南方黄灯循环次数SYELLOW:MOVAL,40HMOVDX,MY8255AOUTDX,AL;南方黄灯亮MOVBX,0FHTT5:CALLdelayDECBXJNZTT5;调用延时程序MOVAL,00HMOVDX,MY8255AOUTDX,AL;南方黄灯灭MOVBX,0FHTT6:CALLDELAYDECBXJNZTT6;调用延时程序LOOPSYELLOW;循环南、北黄灯亮灭过程JMPWEGREEN;整个交通灯过程循环DELAY:PUSHCX;延时程序MOVCX,0F00H;设置CX循环计数值CHAXUN:MOVDX,MY8255CINAL,DX;从8255C口读紧急情况模拟数据TESTAL,01H;测试CX最低位是否为1JZWE1;CX最低位不为1，则正常;CX最低位为1，发生紧急情况MOVAL,88HMOVDX,MY8255BOUTDX,AL;东、西方向强制红灯亮MOVAL,80HMOVDX,MY8255AOUTDXJMPRIGHTWE1:TESTAL,02HJZS2MOVAL,88HMOVDX,MY8255BOUTDXJMPRIGHTS2:TESTAL,04HJZRIGHTMOVAL,80HMOVDX,MY8255A OUTDX,AL;南方强制红灯亮RIGHT:PUSHAXPOPAXLOOPCHAXUN;正常情况下的延时循环POPCXRETCODEENDSENDSTART八．组内分工牟龚波：做的是硬件选用工作杨靖：做的是软件设计工作张凯彦：做的是实际硬件接线图工作海小龙：做的是源代码工作九．课程设计总结通过本次课程设计实践，我们从中学到了熟悉和掌握微机系统的软件，硬件设计方法,设计步骤，提高综合应用所学知识及动手和分析问题，解决问题的能力，使我对微机原理更加的加深了，对8259A中断控制器，8255A并行接口的各种工作方式和应用；8255A计数器/定时器的工作方式及应用编程有了很深的了解，掌握利用软硬相结合的定时方法，对我今后有很大的帮助。

论大学生写作能力写作能力是对自己所积累的信息进行选择、提取、加工、改造并将之形成为书面文字的能力。积累是写作的基础，积累越厚实，写作就越有基础，文章就能根深叶茂开奇葩。没有积累，胸无点墨，怎么也不会写出作文来的。写作能力是每个大学生必须具备的能力。从目前高校整体情况上看，大学生的写作能力较为欠缺。一、大学生应用文写作能力的定义那么，大学生的写作能力究竟是指什么呢？叶圣陶先生曾经说过，“大学毕业生不一定能写小说诗歌，但是一定要写工作和生活中实用的文章，而且非写得既通顺又扎实不可。”对于大学生的写作能力应包含什么，可能有多种理解，但从叶圣陶先生的谈话中，我认为：大学生写作能力应包括应用写作能力和文学写作能力，而前者是必须的，后者是“不一定”要具备，能具备则更好。众所周知，对于大学生来说，是要写毕业论文的，我认为写作论文的能力可以包含在应用写作能力之中。大学生写作能力的体现，也往往是在撰写毕业论文中集中体现出来的。本科毕业论文无论是对于学生个人还是对于院系和学校来说，都是十分重要的。如何提高本科毕业论文的质量和水平，就成为教育行政部门和高校都很重视的一个重要课题。如何提高大学生的写作能力的问题必须得到社会的广泛关注，并且提出对策去实施解决。二、造成大学生应用文写作困境的原因：（一）大学写作课开设结构不合理。就目前中国多数高校的学科设置来看，除了中文专业会系统开设写作的系列课程外，其他专业的学生都只开设了普及性的《大学语文》课。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，而我们的课程设置仅把这一任务交给了大学语文教师，可大学语文教师既要在有限课时时间内普及相关经典名著知识，又要适度提高学生的鉴赏能力，且要教会学生写作规律并提高写作能力，任务之重实难完成。（二）对实用写作的普遍性不重视。“大学语文”教育已经被严重地“边缘化”。目前对中国语文的态度淡漠，而是呈现出全民学英语的大好势头。中小学如此，大学更是如此。对我们的母语中国语文，在大学反而被漠视，没有相关的课程的设置，没有系统的学习实践训练。这其实是国人的一种偏见。应用写作有它自身的规律和方法。一个人学问很大，会写小说、诗歌、戏剧等，但如果不晓得应用文写作的特点和方法，他就写不好应用文。（三）部分大学生学习态度不端正。很多非中文专业的大学生对写作的学习和训练都只是集中在《大学语文》这一门课上，大部分学生只愿意被动地接受大学语文老师所讲授的文学经典故事，而对于需要学生动手动脑去写的作文，却是尽可能应付差事，这样势必不能让大学生的写作水平有所提高。（四）教师的实践性教学不强。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，但在教学中有不少教师过多注重理论知识，实践性教学环节却往往被忽视。理论讲了一大堆，但是实践却几乎没有，训练也少得可怜。阅读与写作都需要很强的实践操作，学习理论固然必不可少，但是阅读方法和写作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我们的大学生的写作水平着实令人堪忧，那么如何走出这一困境，笔者提出一些建议，希望能对大学生写作水平的提高有所帮助。三、提高大学生应用写作能力的对策（一）把《应用写作》课设置为大学生的必修课。在中国的每一所大学，《应用写作》应该成为大学生的必修课。因为在这个被某些人形容为实用主义、功利主义甚嚣尘上的时代，也是个人生存竞争最激烈的时代，人们比任何时代都更需要学会写作实用性的文章，比如职场竞争中的求职信，生活中的财经文书、法律文书等，