微机原理课程设计报告交通灯

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微机原理课程设计交通信号灯

微机原理课程设计交通信号灯

设计任务及要求交通信号灯的亮灭规律。

设有一个十字路口,1、3位南北方向,2、4位东西方向。

初态为4个红灯全亮,禁止通行;随后交通灯亮灭规律按下列步骤进行:(1)1、3路口绿灯亮,2、4路口红灯亮;(2)延时10秒后,1、3路口绿灯灭;(3)1、3路口黄灯闪烁(闪烁3次);(4)2、4路口绿灯亮,同时1、3路口红灯亮;(5)延时10秒后,2、4路口绿灯灭;(6)2、4路口黄灯闪烁(闪烁3次);(7)转向(1)循环执行。

要求:1.通过8255A并口来控制LED发光二极管的亮灭,A口控制红灯,B口控制黄灯,C口控制绿灯。

红灯(RLED),黄灯(YLED)和绿灯(GLED)分别接在8255的A,B,C口的低四位端口,PA0,PA1,PA2,PA3分别接1,2,3,4路口的红灯,B,C口类推。

2.发光二极管通过电阻接+5V,输出为0则亮,输出为1则灭。

3.通过软件延时,设CPU晶振频率为8M。

4.闪烁功能采用灯亮1秒后马上熄灭来实现。

硬件连接图(可打印)、设计说明8255共有40个引脚,其功能分别如下: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。

RD:读信号线,当这个输入引脚为低电平时,即RD=0且CS=0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。

CS:芯片选择信号线,当这个输入引脚为低电平时,即CS=0时,表示芯片被选中,允许8255与CPU进行通讯;CS=1时,8255无法与CPU做数据传输。

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。

微机原理课程设计_十字路口交通灯控制器

微机原理课程设计_十字路口交通灯控制器

一、设计题目:十字路口交通灯控制器二、设计要求:通过对红绿黄LED发光二极管的控制,熟练掌握8255A可编程并行接口的编程方法。

编写程序控制8255A可编程并行接口芯片,使实验台上的红、绿、黄发光二极管按照十字路口交通信号灯的燃灭规律发光。

三、硬件方案:(一)设计原理:通过8255A并口来控制LED发光二极管的亮灭。

A口控制红灯,B口控制黄灯,C口控制绿灯。

输出为0则亮,输出为1则灭。

用8253定时来控制变换时间。

设有一个十字路口,1、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5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5次后,再切换到1、3路口方向。

之后,重复上述过程。

要求使用可编程并行接口8255,8088CPU,双色灯,PC机等实现。

(二).部分所使用的芯片极其原理:(1)8255的基本功能:Intel公司生产的可编程并行接口芯片8255A已广泛应用于实际工程中,例如8255A与A/D、D/A配合构成数据采集系统,通过8255A连接的两个或多个系统构成相互之间的通信,系统与外设之间通过8255A交换信息,等等,所有这些系统都将8255A用作为并行接口。

8255A为一可编程的通用接口芯片。

它有三个数据端口A、B、C,每个端口为8位,并均可设成输入和输出方式,但各个端口仍有差异:端口A(PA0~PA7):8位数据输出锁存/缓冲器,8位数据输入锁存器;端口B(PB0~PB7):8位数据I/O锁存/缓冲器,8位数据输入缓冲器;端口C(PC0~PC7):8位输出锁存/缓冲器,8位输入缓冲器(输入时没有锁存);在模式控制下这个端口又可以分成两个4位的端口,它们可单独用作为输出控制和状态输入。

微机原理课程设计—交通灯控制

微机原理课程设计—交通灯控制

交通信号灯的控制一、设计目的巩固“微机原理”课程学过的知识,加强理论与实践的联系。

通过本课程设计,使学生初步了解微机系统的硬件设备,学会 8086 系列编程指令的基本功能。

二、设计要求1、通过 8255A 并口来控制 LED 发光二极管的亮灭。

2、A 口控制红灯,B 口控制黄灯,C 口控制绿灯。

3、输出为 0 则亮,输出为 1 则灭。

4、用8253 定时来控制变换时间。

要求:设有一个十字路口,1、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 5 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 5 次后,再切换到 1、3 路口方向。

之后,重复上述过程。

三、流程图:四、真值表:五、电路图:电路图中地址线连接在 A2,A3 上,用 74HC139 译码,故地址范围为00H~03H,04H~07H,08H~0BH,每个芯片的 A0、A1 均与8086 的A0、A1 相连,RD、WR 与8086 的RD、WR 相连,以控制芯片的读写。

8253 使用定时器 0,输出接 8259 的IR0,故中断向量为08H。

13 方向的绿灯同 PC0 相连,24 方向的绿灯同 PC1 相连,红灯、黄灯接 PA、PB,方式同上。

六、源程序:;-------------------------------------------------------------;模块作用:交通灯控制;编程语言:汇编;编程:孙逸痕,本程序无版权,欢迎使用;日期:2011-12-11;-------------------------------------------------------------;---------STACK------------------------------------------STACK SEGMENT STACK 'STACK'DW 32 DUP(0)STACK ENDS;---------DATA--------------------------------------------DATA SEGMENTCOUNT_L EQU 0H ;计数器初值COUNT_H EQU 0HADD_8253_T0 EQU 00H ;芯片地址ADD_8255 EQU 04HADD_8259 EQU 08HRED_ADD EQU ADD_8255 ;PAYELLOW_ADD EQU ADD_8255+1 ;PBGREEN_ADD EQU ADD_8255+2 ;PCLIGHT_ON EQU 01H ;Pi1/Pi0=01 (i=A,B)LIGHT_OFF EQU 03H ;Pi1/Pi0=11SYS_COUNTER DB 18 ;系统频率GREEN_COUNTER DB 30 ;绿灯30 秒计数YELLOW_COUNTER DB 5 ;黄灯5 秒计数DATA ENDS;----------CODE------------------------------------------CODE SEGMENTMAIN PROC FARASSUME SS:STACK,CS:CODE,DS:DATA;----系统初始化--------PUSH DSMOV AX,0PUSH AXMOV ES,AXMOV AX,DATAMOV DS,AX;----中断向量----------MOV AX,OFFSET TIMER ;装入中断向量表MOV ES:20H,AXMOV AX,SEG TIMERMOV ES:22H,AX;----8253 定时器 0 初始化---MOV AL,36HOUT ADD_8253_T0,AL ;16 位,方式 3MOV AL,COUNT_L ;装入初值OUT MOV OUT ADD_8253_T0,AL AL,COUNT_H ADD_8253_T0,AL;----8255 初始化--------MOV AL,80H ;方式0OUT ADD_8255+3,AL;----8259 初始化--------MOV AL,13H ;单片,边沿触发OUT ADD_8259,ALMOV AL,8H ;中断类型码为 08H~0FHOUT ADD_8259+1,ALMOV AL,0DHOUT ADD_8259+1,AL;-----系统运行---------SYS_ON:IN AL,ADD_8259+1 ;开中断IRQ0AND AL,0FEHOUT ADD_8259+1,ALMOV AL,LIGHT_ON ;开13 方向绿灯,24 方向红灯,关黄灯OUT GREEN_ADD,ALNEG ALOUT RED_ADD,ALMOV AL,LIGHT_OFFOUT YELLOW_ADD,ALGRE_30:JMP $ ;等待计时中断DEC GREEN_COUNTER ;等待绿灯亮30 秒JNZ GRE_30MOV BX,OFFSET GREEN_COUNTER ;复位计数器MOV [BX],30MOV AL,LIGHT_OFF ;关绿灯,开黄灯OUT GREEN_ADD,ALMOV AL,LIGHT_ONOUT YELLOW_ADD,ALYEL_5: JMP $ ;等待计时中断MOV AL,LIGHT_ONMOV AH,03H ;取辅助值(用于黄灯状态取反)放在AH 中SUB AH,ALXOR AL,AH ;黄灯状态取反OUT YELLOW_ADD,ALDEC YELLOW_COUNTER ;计时值,每一秒改变一次状态,共5 秒JNZ YEL_5MOV BX,OFFSET YELLOW_COUNTER ;复位计数器MOV [BX],5MOV AL,LIGHT_ON ;点亮红灯OUT RED_ADD ,ALMOV BX,OFFSET LIGHT_ON ;将13 边换位 24 边MOV [BX],AHMOV AL,LIGHT_OFF ;熄灭黄灯OUT YELLOW_ADD,ALMOV AL,LIGHT_ON ;24 边绿灯亮UT GREEN_ADD,ALJMP SYS_ON ;循环RET;----中断函数------------TIMER: DEC SYS_COUNTER ; 是否计数18 次JNZ OVERMOV BX,OFFSET SYS_COUNTER ;复位计数器MOV [BX],18POP AXINC AXINC AXPUSH AXOVER: IRETMAIN ENDPCODE ENDSEND MAIN。

微机系统课程设计实验报告交通信号灯自动控制模拟指示系统

微机系统课程设计实验报告交通信号灯自动控制模拟指示系统

微机系统课程设计实验敷陈课题:交通信号灯自动控制模拟指示系统一、课程设计目的1.掌握CPU与各芯片管脚连接方式,提高借口扩展硬件电路的连接能力。

2.加深对按时器、计数器和并行借口芯片的工作方式和程方式的理解。

3.掌握交通信号灯自动控制系统的设计思路和实现方式。

二、课程设计内容设计并实现十字路口通信号自动控制模拟指示系统。

设该路口由A、B两条通行相交而成,四个路口各设一组红、黄、绿三色信号灯,用两位数码管作倒计时显示。

三、应用系统设计方案交通信号灯的亮灭时间及数码管显示时间可以通过8253来控制,8253的时钟源采用时钟信号发生器与分频电路提供,通过计算获得计数初值为1000。

按照需要设定工作在方式3.交通信号灯及数码管可以采用系统提供的相应模块,控制可以通过8255可程并行借口,PA口控制红黄绿交通灯的亮灭,PB口和PC口控制时间显示数码管的段和位。

PC0作为OUT1的输入。

四、系统测试结果1.根本功能实现(1)以秒为计时单位,两位数码管以十进制递减计数显示通行剩余时间,在递减计数为零瞬间转换。

即南北的绿灯、东西的红灯同时亮30秒,同时南北路口数码管递减显示绿灯剩余时间;为0时,南北的黄灯闪烁5秒钟,同时东西的红灯继续亮;南北的红灯、东西的绿灯同时亮30秒,同时东西路口数码管递减显示绿灯剩余时间;为0时,南北红灯继续亮,同时东西的黄灯闪烁5秒;假设不完毕,那么开场循环。

(2)通过键盘可以对红、黄、绿三色信号灯所亮时间再0~99内任意设定。

(3)十字路口的通行气势状态可自行设定,系统启动后自动运行,按“Q〞退出。

2、发挥局部实现〔1〕增加人工干预干与模式,在特殊情况下可通过人工干预干与,手动控制A、B交通灯的切换时间,并可以随时切换为自动运行模式。

〔2〕增加夜间控制功能,交通灯在进入夜间模式后,A、B干道上红、绿灯均不亮,黄灯信号灯闪烁。

〔3〕增加红灯倒计时显示。

五、课程设计中遇到的问题及解决法子1.8253的两个计时器的连接及工作方式选择,在查找相关资料后,将两个计时器串联,并工作在方式3下,初始值为1000。

微机原理红绿灯设计

微机原理红绿灯设计

微机原理课程设计报告书课题名称 红绿灯设计姓 名学 号 院、系、部 电气系 专 业 电子信息工程 指导教师孙秀婷、马丽2011年 1 月12日红绿灯设计一、设计目的※※※※※※※※※ ※※※※ ※※ ※※※※※※※※※2008级微机原理 课程设计查阅可编程并行芯片8255或其他相关资料,用简单的输入输出端口等硬件,配合延时和控制程序控制灯的亮灭。

通过对红、绿、黄LED(发光二极管)的控制熟练掌握8255A可编程并行接口的编程方法。

二、设计要求编写程序控制8255A可编程并行接口芯片,使红、绿、黄发光二极管按照十字路口交通信号灯的规律交替发光。

当按下任意键则停止运行,返回DOS。

1、红绿灯亮灭规律:a:初态为东西南北4个红灯全亮,禁止通行;b:经过一定时间南北路口绿灯亮东西路口红灯亮;c:经过一定时间,南北路口绿灯灭;d:南北路口黄灯闪烁;e:经过一定时间,4个路口红灯全亮。

f:经过一定时间,东西路口绿灯亮,南北路口红灯亮;g:东西路口绿灯灭;h:东西路口黄灯闪烁.i:转向步骤a循环执行。

三、电路及连线设计四、使用说明本次微机原理设计的题目为交通灯,它是通过对8255芯片和LED发光二极管的连接设计来模拟交通信号灯的控制,使红黄绿三色灯按照正常交通规则亮灭;十字路口交通信号灯的工作原理是在正常情况下以8086/8088的CPU与8255芯片相连接来实现的。

8255芯片包括四个口,即A口、B口、C口和控制口。

通过对其控制端口写入控制字,来设定8255的工作方式,在本设计中,使8255工作于方式0,将B口和C口都设计为输出,A口设计成输入。

其中B口控制东西方向的交通灯,C口控制南北方向的交通灯。

当程序正常运行时,依次为东西南北方向都是红灯,延时后,南北方向的绿灯和东西方向红灯亮,延时后南北方向的黄灯闪3次,随后南北方向的红灯和东西方向的绿灯亮,延时后,东西方向的黄灯闪3次,之后同理进行循环。

五、流程图设计六、程序设计如下:SSTACK SEGMENT STACK ;定义堆栈段DW 32 DUP(?)SSTACK ENDSCODE SEGMENT ;定义代码段ASSUME CS:CODE,SS:SSTACKSTART:MOV AL,90HMOV DX,9003HOUT DX,AL ;将8255控制字设置为10010000; B、C口输出 A口输入 工作方式0 RED: MOV AL,22HMOV DX,9001HOUT DX,AL ;东西方向红灯亮MOV DX,9002HOUT DX,AL ;南北方向红灯亮CALL DELAY ;调用延时程序DELAY NORMAL:STIMOV AL,88HMOV DX,9002HOUT DX,AL ;南北方向绿灯亮MOV AL,22HMOV DX,9001HOUT DX,AL ;东西方向红灯亮CALL DELAY ;调用演示程序DELAYMOV AL,00HMOV DX,9002HOUT DX,AL ;南北方向绿灯灭CALL DELAY1 ;调用演示程序DELAY1MOV CX,0005H ;将黄灯闪烁次数设为5 RECALL1:MOV AL,44HMOV DX,9002HOUT DX,AL ;南北方向黄灯亮CALL DELAY2XOR AL,ALOUT DX,AL ;南北方向黄灯灭CALL DELAY2 ;调用演示程序DELAY2LOOP RECALL1MOV AL,88HMOV DX,9001HOUT DX,AL ;东西方向绿灯亮MOV AL,22HMOV DX,9002HOUT DX,AL ;南北方向红灯亮CALL DELAYCALL DELAY ;两次调用演示程序DELAY,东西方向设为主干道 MOV AL,00HMOV DX,9001HOUT DX,AL ;东西方向绿灯灭CALL DELAY1 ;调用延时程序 DELAY1MOV CX,0005H ;将黄灯闪烁次数设为5RECALL2:MOV AL,44HMOV DX,9001HOUT DX,AL ;东西方向黄灯亮CALL DELAY2 ;调用延时程序DELAY2 XOR AL,ALOUT DX,AL ;东西方向黄灯灭CALL DELAY2 ;调用延时程序DELAY2LOOP RECALL2JMP NORMAL ;无条件跳转到NORMAL,实现循环 DELAY: PUSH CX ;延时程序 DELAYMOV BX,008FHT1:MOV CX,1000HT2:NOPNOPLOOP T2DEC BXCMP BX,0000HJNZ T1POP CXRETDELAY1: PUSH CX ;延时程序 DELAY1MOV CX,0FFFFHT3:NOPNOPLOOP T3POP CXRETDELAY2: PUSH CX ;延时程序 DELAY2MOV CX,0F900HT4:PUSH AXPOP AXLOOP T4POP CXRETCODE ENDSEND START七、设计总结:短短一周的微机原理课程设计已经过去了。

微机实验 交通灯实验报告

微机实验 交通灯实验报告

微机实验交通灯实验报告微机实验交通灯实验报告引言交通灯作为城市交通管理的重要组成部分,对于保障交通安全和顺畅起着至关重要的作用。

本次实验旨在通过微机控制,模拟交通灯的工作原理,并实现交通灯的自动控制。

一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一套微机控制系统,实现交通灯的自动控制,并通过实验验证交通灯在不同道路情况下的工作原理和效果。

二、实验原理1. 交通灯的工作原理交通灯通常由红、黄、绿三个信号灯组成。

红灯表示停止,黄灯表示准备,绿灯表示可以通行。

交通灯通过不同颜色的灯光变化,指示车辆和行人何时可以通行,以保障交通的有序进行。

2. 微机控制系统微机控制系统是利用计算机和相应的软硬件实现对设备、机器等的控制和管理。

在交通灯实验中,我们可以通过编程控制计算机输出不同的信号,从而实现交通灯的自动控制。

三、实验器材和步骤1. 实验器材- 微机控制系统:包括计算机、编程软件和控制接口等。

- 交通灯模型:模拟真实的交通灯,包括红、黄、绿三个信号灯。

2. 实验步骤- 连接交通灯模型和微机控制系统。

- 编写程序,设置交通灯的工作时间和信号灯变化规律。

- 运行程序,观察交通灯的工作状态和变化过程。

四、实验结果和分析通过实验,我们成功地实现了交通灯的自动控制。

在程序中,我们设置了红灯亮10秒,黄灯亮3秒,绿灯亮15秒的时间间隔,模拟了真实交通灯的工作规律。

在实验过程中,我们观察到交通灯按照预设的时间间隔循环变化,红灯亮起时车辆停止,绿灯亮起时车辆可以通行。

这样的交通灯控制方式可以有效地维持交通的有序进行,减少交通事故的发生。

五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了交通灯的工作原理和微机控制系统的应用。

微机控制系统作为一种高效、精确的控制手段,可以广泛应用于各个领域,提高设备的自动化程度和工作效率。

在今后的学习和工作中,我们将继续深入学习微机控制系统的原理和应用,掌握更多的编程技巧和控制方法,为实现更多实际问题的自动化解决方案做出贡献。

微机原理十字路口交通灯实验报告1

微机原理十字路口交通灯实验报告1

一、课程设计(论文)题目十字路口交通灯模拟二、本次课程设计(论文)应达到的目的通过本次课程设计,使学生不仅更加深刻领会微型计算机从硬件组成到软件编程的基本原理和知识,而且更要学会应用,务必做到理论和实践相结合,掌握硬件分析、软件设计的基本思想和方法,提高分析问题、解决问题和工程实践的能力。

三、本次课程设计(论文)任务的主要内容和要求(包括原始数据、技术参数、设计要求等)本课程设计题目的主要内容是模拟十字路口交通灯(红、黄、绿三色)的显示控制。

设计要求为:1.主干道计时60秒,次干道计时45秒,时间到则切换红绿灯;2.红绿灯不变期间,在七段数码管上显示每秒倒计时;3.计时到最后5秒时,两个方向的黄灯同时闪烁直至计时到0。

四、应收集的资料及主要参考文献:1.《微型计算机基本原理与接口技术》陈红卫,科学出版社 2003.22.《8086实验指导书》张维琪、张晓群,信控学院实验中心3.其他与本课程设计题目相关的资料五、审核批准意见教研室主任(签字)摘要本设计以TDN86/51实验箱为载体,结合中断控制器8259A、并行接口8255、中断定时器8253、七段数码显示管LED及八个发光二极管的功能,用汇编语言编程实现了十字路口交通灯模拟的实验。

8255A的两个端口在本次实验中均有用处,A口为方式0用作输出,与七段数码管LED连接,用于向七段数码管输入数据的。

B 口为方式0用作输出,与八个发光二极管连接,用于向发光二极管输入数据。

C口低四位在本实验中做输出与LED数码管相连,高四位没有用到,但在初始化中将C口均初始化为输出。

8253A芯片在本实验中用了计数器2工作在方式3下,计数初值赋为59500,工作箱的时钟频率为1.19MHz,即计时50ms,它的OUT2接到8259A的IRQ7上,让IRQ7每隔50ms发一次中断,这样就可以通过控制发中断的次数来得到想要的时间。

8259A芯片在本实验中被用到了5个中断,作为计时或在特殊情况下的特殊功能。

微机原理课程设计报告---红绿灯

微机原理课程设计报告---红绿灯

一、设计要求(1)南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮5秒。

(2)南北路口的黄灯闪烁若干次,维持3秒,同时东西路口的红灯。

(3)南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮5秒。

(4)南北路口的红灯、同时东西路口的黄灯亮烁若干次,维持3秒。

(5)转(1)重复。

(6)紧急情况可以手动控制红绿灯的变换。

一个开关控制南北绿,东西红,另一个按钮南北红,东西绿。

(7)黄灯闪烁时扬声器发声,提醒。

二、设计目的(1)了解红绿灯电路的基本工作原理;(2)了解8086微型计算机的工作过程;(3)学习8086CPU与外围设备的接口技术。

(4)运用微机原理与接口技术、数字电路、汇编语言程序设计等课程学到的知识,掌握微型计算机接口的方法和原理,具备一定的微机应用开发的实践能力,加深对理论课程的理解。

三、设计的具体实现原理框图3.1系统概述本次设计是模拟交通灯实时控制系统,以8086CPU为核心加以并行接口芯片8255、可编程计数器/定时器8253、LED灯、开关等组成的系统。

以LED灯模拟十字路口的红绿灯。

对交通灯控制的实现主要是通过编写汇编语言程序对8255的I/O及8253进行控制,从而实现对灯的亮与灭进行控制。

PC口做输入,读取定时,及应急开关状态。

用8253对扬声器的发声进行控制,利用软件编程给定8253芯片某一频率的方波信号,并且设定8255芯片的门控信号PB0 =1,则可控制扬声器发声。

利用8253的计数器1方式3、计数器0方式0实现对扬声器的控制,以及对于交通灯亮灭时间的精确延时。

3.2 8086CPU介绍8086由执行部件和总线接口部件组成(内部结构图如下图)外部设备8086内部结构图1. 执行部件EU由算术逻辑单元(ALU)、标志寄存器、通用寄存器组和EU控制器等部件组成。

主要功能是执行指令:一般顺序执行,EU不断地从指令队列中取指令连续执行,而省去访问存储器取指令的时间。

需要访问存储器取操作数时,EU将访问地址送给BIU后,将要等待操作数到来后才能继续操作;遇到转移类指令时,要将指令队列中的后续指令作废,等待BIU重新从存储器取出目标地址中的指令代码进入指令队列后,EU才能继续执行指令。

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WORD格式微机原理课程设计设计题目交通灯的设计实验课程名称微机原理姓名王培培学号080309069专业09自动化班级2指导教师张朝龙开课学期2011至2012学年上学期一、实验设计方案实验名称:交通灯的设计实验时间:2011/12/23小组合作:是□否?小组成员:无1、实验目的:分析实际的十字路口交通灯的亮灭过程,用实验箱上的8255实现交通灯的控制。

(红,黄,绿三色灯)2、实验设备及材料:微机原理和接口技术实验室的实验箱和电脑设备等。

3、理论依据:此设计是通过并行接口芯片8255A和8086计算机的硬件连接,以及通过8253延时的方法,来实现十字路口交通灯的模拟控制。

如硬件连接图所示(在后),红灯(RLED),黄灯(YLEDD)和绿灯(GLED)分别接在8255 的A,B,C口的低四位端口,PA0,PA1,PA2,PA3分别接1,2,3,4(南东北西)路口的红灯,B,C口类推。

8086工作在最小模式,低八位端口AD0~AD7接到8255和8253的D0~D7,AD8~AD15通过地址锁存器8282,接到三八译码器,译码后分别连到8255和8253的CS片选端。

8253的三个门控端接+5V,CLOCK0接由分频器产生的1MHZ的时钟脉冲,OUT0接到CLOCK1和CLOCK,2 OUT1接到8086的AD18,8086通过检测此端口是否有高电平来判断是否30s定时到。

OUT2产生1MHZ方波通过或门和8255的B口共同控制黄灯的闪烁。

8255三个口全部工作在方式0既基本输入输出方式,红绿灯的转换由软件编程实现。

4、实验方法步骤及注意事项:○1设计思路红,黄,绿灯可分别接在8255的A口,B口和C口上,灯的亮灭可直接由8086输出0,1控制。

设8253各口地址分别为:设8253基地址即通道0地址为04A0H,通道1为04A2H,通道2为04A4H,命令控制口为04A6H。

黄灯闪烁的频率为1HZ,所以想到由8253产生一个1HZ的方波,8255控制或门打开的时间,在或门打开的时间内,8253将方波信号输入或门使黄灯闪烁。

由于计数值最大为65535,1MHZ/65536的值远大于2HZ,所以采用两个计数器级联的方式,8253通道0的clock0输入由分频器产生的1MHZ时钟脉冲,工作在方式3即方波发生器方式,理论设计输出周期为0.01s的方波。

1MHZ的时钟脉冲其重复周期为T=1/1MHZ=1s,因此通道0的计数初值为10000=2710H。

由此方波分别作为clock1和clock2的输入时钟脉冲,所以通道1和通道2的输入时钟频率为100HZ,通道1作计数器工作在方式1,计数初值3000=BB8H既30s,计数到则输出一个高电平到8255的PA7口,8255将A口数据输入到8086,8086检测到高电平既完成30s定时。

通道2工作在方式3需输出一个1HZ的方波,通过一个或门和8086共同控制黄灯的闪烁,因此也是工作在方波发生器方式,其计数初值为100=64H,将黄灯的状态反馈到8055的端口PB7和PC7,同样输入到8086,8086通过两次检测端口状态可知黄灯的状态变化,计9次状态变化可完成5次闪烁。

三个通道的门控信号都未用,均接+5V即可。

○2硬件原理及电路图由于8255A与8086CPU是以低八位数据线相连接的,所以应该是8255A的A1、A0 线分别与8086CPU的A2、A线相连,而将8086的1 A0 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)。

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。

电路图如下所示:○3程序流程图初始化8255,8253红灯全亮绿灯黄灯全灭南北绿灯亮东西红灯亮等待8253延时30s时N间是否到?Y南北绿灯灭东西红灯不变南北黄灯闪烁N等待黄灯闪烁5次?Y南北红灯亮东西绿灯亮8253延时30s东西绿灯灭黄灯闪烁5次○4程序清单DATASEGMENT;设置数据段,以及端口地址分配PORTAEQU218HPORTBEQU219HPORTCEQU21AHPTCON8255EQU21BHPORT0EQU238HPORT1EQU239HPORT2EQU240HPTCON8253EQU241HDATAENDSCODESEGMENTASSUMEDS:DATA,CS:CODEINIT:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,PTCON8253MOVAL,36HOUTDX,ALMOVDX,PORT0MOVAX,2710HOUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,AL;通道0工作方式3周期0.01sMOVDX,PTCON8253MOVAL,71HOUTDX,AL;通道1工作方式1MOVDX,PTCON8253MOVAL,96HOUTDX,ALMOVDX,PORT2MOVAL,64HOUTDX,AL;通道2工作方式3周期1s8253初始化完成MOVDX,PTCON8255MOVAL,80HOUTDX,AL;8255初始化A,B,C口均工作在方式0MOVDX,PORTAMOVAL,0OUTDX,ALMOVDX,PORTBMOVAL,0FHOUTDX,ALMOVDX,PORTCMOVAL,0FHOUTDX,AL;灯初始化完成STA:MOVDX,PORTAMOVAL,0A0HOUTDX,ALMOVDX,PORTBMOVAL,0F0HOUTDX,ALMOVDX,PORTCMOVAL,50HOUTDX,AL;南北绿灯亮,东西红灯亮MOVDX,PORT1MOVAX,0BB8HOUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,AL;8253通道1赋值开始计时SCAN1:MOVAL,0MOVDX,PTCON8255MOVAL,90HOUTDX,ALMOVDX,PORTAINAL,DXANDAL,0FHCMPAL,1JNZSCAN1;扫描PA7口FLA1:MOVDX,PTCON8255MOVAL,80HOUTDX,ALMOVDX,PORTCMOVAL,0F0HOUTDX,ALMOVDX,PORTBMOVAL,50HOUTDX,ALMOVCX,0TEST1:MOVDX,PTCON8255;检测PB7MOVAL,82HOUTDX,ALMOVDX,PORTBINAL,DXANDAL,0FHMOVAH,ALMOVDX,PTCON8255MOVAL,82HOUTDX,ALMOVDX,PORTBINAL,DXANDAL,0FHXORAL,AHADDCL,ALCMPCL,9JNZTEST1;闪烁5次MOVDX,PTCON8255MOVAL,80HOUTDX,ALMOVDX,PORTAMOVAL,50HOUTDX,ALMOVDX,PORTBMOVAL,0F0HOUTDX,ALMOVDX,PORTCMOVAL,0A0H;南北红灯亮,东西绿灯亮MOVDX,PORT1MOVAX,0BB8HOUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,AL;8253通道1赋值开始计时SCAN2:MOVAL,0MOVDX,PTCON8255MOVAL,90HOUTDX,ALMOVDX,PORTAINAL,DXANDAL,0FHCMPAL,1JNZSCAN2FLA2:MOVDX,PTCON8255MOVAL,80HOUTDX,ALMOVDX,PORTCMOVAL,0F0HOUTDX,ALMOVDX,PORTBMOVAL,0A0HOUTDX,ALTEST2:MOVDX,PTCON8255MOVAL,88HOUTDX,ALMOVDX,PORTCINAL,DXANDAL,0FHMOVAH,ALMOVDX,PTCON8255MOVAL,88HOUTDX,ALMOVDX,PORTCINAL,DXANDAL,0FHXORAL,AHADDCL,ALCMPCL,9JNZTEST2;闪烁5次CODEENDSENDSTA○5连接实验箱电路,上机调试并对实验现象进行分析,完成实验报告。

5.实验数据处理方法:○1计算或查阅相关资料○2请教老师和同学6.参考文献:[1]杨立.微型计算机原理与接口技术.北京:中国水利水电出版社,2005[2]卜艳萍等.汇编语言程序设计教程.北京:清华大学出版社,2007[3]蔡启先等.汇编语言程序设计实验指导.北京:清华大学出版社,2008二、实验报告1、实验目的、设备与材料、理论依据、实验方法步骤见实验设方案2、实验现象、数据及结果初始态为4个路口的红灯全亮。

之后,南北路口的绿灯亮,东西路口的红灯亮,南北路口方向通车。

延迟30秒后,南北路口的绿灯熄灭,而南北路口的黄灯开始闪烁(1HZ)。

闪烁5次后,南北路口的红灯亮,同时东西路口的绿灯亮,东西路口方向开始通车。

延迟30秒时间后,东西路口的绿灯熄灭,而黄灯开始闪烁。

闪烁5次后,再切换到南北路口方向。

之后,重复上述过程。

3、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论:在上机调试中发现,由于此软件延时的时间均为估算时间,不是特别准确,对于交通要求特别高的地方不宜采用。

如果是放到一个大的交通灯系统中,会影响到各个交通灯的运行时间,可能整个系统对交通的指挥调度会大大偏离理论计算,不能有效地防止和消除交通堵塞现象。

4、结论:经过这次的课程设计,做关于交通灯的设计,我认真查阅资料,学习关于这方面的知识,比如说要了解8086芯片中各个引脚的功能,怎么样去使用8255这个可编程并行接口芯片,怎么样使用8253来定时及输出一定频率的脉冲,怎么样用8282这个地址锁存器来存储高位地址和低位地址以及交通有哪些规则。

在理论学习的基础上,又下了一次苦工夫,算是明白了设计一个系统的过程。

也让我体会到要想成功地设计某个东西,光学好专业知识是不够的,必须要系统的知识,无论在哪方面都要有个明白的概念,只有这样才不至于在设计过程中摸不着头脑,知道去哪些是需要查的资料,还有一点,我觉得我在芯片编程方面,特别是在初始化方面是我最大的困难,或许是我的汇编语言学得不够好,我只能借助参考资料,查每一条指令的作用与功能,这样一来又巩固了我的对汇编语言的了解。

如此,我体会到学习理论知识固然重要,但在你学完了之后,你不在实践中运用你所学的知识,我想学是白学了,过一段时间后,你可能什么都记不起来了,或许在学的时候心里有一个概念,认为这个知识我曾经学得不错,我现在怎么想不起来了,一心想依赖课本,如果我们用实践来学习知识,你会努力地去搜索你想要需要的东西,即使是过了一段时间后,你也会记得你曾经对这点不明白认真地查阅过,所以你不容易忘记。

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