《微機接口及應(yīng)用》課程設(shè)計——交通信號燈控制系統(tǒng)

1、<p>　　《微機接口及應(yīng)用》課程設(shè)計</p><p><b>　　交通信號燈控制系統(tǒng)</b></p><p>　　學(xué) 院 電氣信息學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 計算機科學(xué)與技術(shù) </p><p>　　學(xué) 生

2、 姓 名 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1總體設(shè)計3</b></p><p>　　1.1 設(shè)計內(nèi)容3</p><p>　　1.2 設(shè)計方案3</p><p><b>　　2硬件設(shè)計

3、4</b></p><p>　　2.1硬件工作原理4</p><p>　　2.1.1 數(shù)碼管顯示原理及段碼4</p><p>　　2.1.2 8255A并行接口工作原理5</p><p>　　2.2 硬件設(shè)計圖7</p><p>　　2.3 硬件接線圖7</p><p>　

4、　2.4 地址分配和控制字的選取8</p><p><b>　　3軟件設(shè)計8</b></p><p>　　3.1 軟件設(shè)計思想8</p><p>　　3.2 控制程序流程圖10</p><p>　　3.3 源程序清單11</p><p><b>　　4 實現(xiàn)情況15</

5、b></p><p><b>　　5 體會18</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　1 總體設(shè)計</b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　

6、設(shè)有一個十字路口l、3為南北方向，2、4為東西方向，初始狀態(tài)為四個路口的紅燈全亮，D12，D13，D14，D15，D4，D5，D6，D7全亮</p><p>　　之后，1、3路口的綠燈亮，2、4路口的紅燈亮，即D8，D10，D4，D5，D6，D7亮，1、3路口方向通車。</p><p>　　延時一段時間后，l、3路口的綠燈熄滅，而l、3路口的黃燈開始閃爍，即D13，D15，，D4，D5，D

7、6，D7亮</p><p>　　閃爍若干次以后，l、3路口紅燈亮，即D14，D12，,D4，D5，D6，D7亮，而同時2、4路口的綠燈亮，即D11，D9，D4，D5，D6，D7亮，2、4路口方向通車</p><p>　　延時一段時間后，2、4路口的綠燈熄滅，而黃燈開始閃爍，閃爍若干次以后，再切換到l、3路口方向，之后，重復(fù)上述過程以實現(xiàn)交通信號燈控制。</p><p&g

8、t;<b>　　1.2 設(shè)計方案</b></p><p>　　代表十字路口的2、4方向和1、3方向的紅黃綠三色信號燈共六支，其亮滅規(guī)律如下：</p><p>　　A．首先四個方向的6支燈同時點亮，持續(xù)1秒鐘；又全部熄滅，持續(xù)1秒鐘；</p><p>　　B．2、4方向的紅燈亮，同時1、3方向的綠燈點亮，持續(xù)5秒鐘；</p><

9、;p>　　C．1、3方向的綠燈熄滅，黃燈閃爍5次，亮滅間隔0.5秒鐘；</p><p>　　D．1、3方向的紅燈點亮，黃燈熄滅，同時東西方向的綠燈點亮，持續(xù)5秒鐘；</p><p>　　E．2、4方向的綠燈熄滅，黃燈閃爍5次，亮滅間隔0.5秒鐘；</p><p>　　F．回到B，重復(fù)上述過程</p><p>　　用8255做輸出口，控制

10、十二個發(fā)光管亮滅，模擬交通信號燈管理。</p><p><b>　　2 硬件設(shè)計</b></p><p><b>　　2.1硬件工作原理</b></p><p>　　2.1.1 數(shù)碼管顯示原理及段碼</p><p>　　通過對微機原理程序的應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)碼管的顯示。在設(shè)計過程中，利用開關(guān)D0、D1由

11、1到0的變化來改變數(shù)碼管的顯示值：D0每由1到0變化一次，數(shù)碼管的值就增加1；而D1每由1到0變化一次，數(shù)碼管的值就減小1。而開關(guān)狀態(tài)與數(shù)碼管顯示通過8255的端口來連接：PB口接開關(guān)（輸入），PA口接數(shù)碼管（輸出）。程序的設(shè)計結(jié)構(gòu)包括：8255的初始化，讀入控制字，判斷D0的狀態(tài)（判斷D1的狀態(tài)），數(shù)碼管顯示的自增與自減，保存數(shù)碼管的值，根據(jù)段碼表取段碼依次循環(huán)。</p><p>　　2.1.2 8255A并行

12、接口工作原理</p><p>　　1)數(shù)據(jù)總線緩沖器:這是一個雙向三態(tài)的8位數(shù)據(jù)緩沖器，它是8255A與微機系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口。輸入輸出的數(shù)據(jù)、CPU輸出的控制字以及CPU輸入的狀態(tài)信息都是通過這個緩沖器傳送的。</p><p>　　2)三個端口A，B和C:A端口包含一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器，一個8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。B端口包含一個8位數(shù)據(jù)輸入/輸出鎖存器和緩沖器，一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖

13、器。C端口包含一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器，一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器(輸入沒有鎖存器)。</p><p>　　3）8255A的引腳分為數(shù)據(jù)線、地址線、讀/寫控制線、輸入/輸出端口線和電源線。</p><p>　　D7～D0（data bus）：三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)線，與CPU數(shù)據(jù)總線連接，用來傳送數(shù)據(jù)。</p><p>　　將所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）清0。<

14、/p><p>　　PA7～PA0（port A）：A口輸入/輸出信號線。</p><p>　　PB7～PB0（port B）：B口輸入/輸出信號線。</p><p>　　PC7～PC0（port C）：C口輸入/輸出信號線。</p><p>　　VCC：＋5V電源。 GND：電源地線。 </p><p>　　8255A的

15、工作方式:</p><p>　　方式0---基本輸入輸出方式；</p><p>　　方式1---選通輸入輸出方式；</p><p>　　方式2---雙向選通輸入輸出方式。</p><p><b>　　2.2 硬件設(shè)計圖</b></p><p><b>　　硬件接線圖</b>&

16、lt;/p><p>　　2.4 地址分配和控制字的選取</p><p>　　IOCONPT EQU 0606H</p><p>　　IOAPT EQU 0600H</p><p>　　IOBPT EQU 0602H</p><p>　　IOCPT EQU 0604H</p><p>　　MO

17、V AL,80H</p><p>　　MOV AL,10100101B</p><p>　　AND AL,10101111B</p><p>　　MOV AL,01010000B</p><p>　　MOV AL,01011010B</p><p>　　MOV AL,01011111B</p><p

18、>　　MOV AL,10100000B</p><p><b>　　3 軟件設(shè)計</b></p><p>　　3.1 軟件設(shè)計思想</p><p><b>　　延時程序：</b></p><p>　　DELAY1: PUSH AX</p><p><b&g

19、t;　　PUSH CX</b></p><p>　　MOV CX,0030H</p><p>　　DELY2: CALL DELAY2</p><p>　　LOOP DELY2</p><p><b>　　POP CX</b></p><p><b>　　POP AX&l

20、t;/b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY2: PUSH CX</p><p>　　MOV CX,8000H</p><p>　　DELA1: LOOP DELA1</p><p>　　(1) 設(shè)有一個十字路口l、3為南北方向，2、4為東

21、西方向，初始狀態(tài)為四個路口的紅燈全亮，D12，D13，D14，D15，D4，D5，D6，D7全亮</p><p>　　之后，1、3路口的綠燈亮，2、4路口的紅燈亮，即D8，D10，D4，D5，D6，D7亮，1、3路口方向通車。</p><p>　　延時一段時間后，l、3路口的綠燈熄滅，而l、3路口的黃燈開始閃爍，即D13，D15，，D4，D5，D6，D7亮</p><p

22、>　　閃爍若干次以后，l、3路口紅燈亮，即D14，D12，,D4，D5，D6，D7亮，而同時2、4路口的綠燈亮，即D11，D9，D4，D5，D6，D7亮，2、4路口方向通車</p><p>　　延時一段時間后，2、4路口的綠燈熄滅，而黃燈開始閃爍，閃爍若干次以后，再切換到l、3路口方向，之后，重復(fù)上述過程以實現(xiàn)交通信號燈控制。</p><p>　　（2）通過8255A控制發(fā)光二極管。

23、</p><p>　?。?）程序中設(shè)定好8255A的工作模式，及三個端口均工作在方式 0，并處于輸出狀態(tài)。</p><p>　　(4) 各發(fā)光二極管共陰極。</p><p>　　3.2 控制程序流程圖</p><p><b>　　3.3 源程序清單</b></p><p>　　CODE SEG

24、MENT</p><p>　　ASSUME CS:CODE</p><p>　　IOCONPT EQU 0606H ：控制口設(shè)置</p><p>　　IOAPT EQU 0600H</p><p>　　IOBPT EQU 0602H</p><p>　　IOCPT EQU 060

25、4H</p><p><b>　　ORG 11e0H</b></p><p><b>　　START:</b></p><p>　　MOV AL,80H </p><p>　　MOV DX,IOCONPT ：控制字端口地址送DX</

26、p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV DX,IOBPT ：控制字端口地址送DX</p><p><b>　　IN AL,DX</b></p><p>　　MOV BYTE PTR DS:[0601H],AL</p>&

27、lt;p>　　MOV DX,IOCONPT ：控制字端口地址送DX</p><p>　　MOV AL,80H ：送方式字</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV DX,IOBPT</p><p>　　MOV

28、 AL,DS:[0601H]</p><p>　　OR AL,0F0H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV DX,IOCPT</p><p>　　MOV AL,0F0H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b>&l

29、t;/p><p>　　CALL DELAY1</p><p>　　IOLED0: MOV AL,10100101B ：放初值 紅燈全亮</p><p>　　MOV DX,IOCPT</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY

30、1</p><p>　　CALL DELAY1</p><p>　　OR AL,0F0H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p><b>　　MOV CX,8H</b></p><p>　　IOLED1: MOV DX,IOBPT<

31、/p><p>　　MOV AL,DS:[0601H]</p><p>　　AND AL,10101111B ：1、3綠燈亮，2、4紅燈亮</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY2</p><p>　　OR AL,01

32、010000B ：l、3路口黃燈閃爍</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY2</p><p>　　LOOP IOLED1</p><p>　　MOV DX,IOCPT</p><p>　　MOV AL,0F0

33、H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY2</p><p>　　MOV AL,01011010B ：l、3路口紅燈亮</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p&

34、gt;　　CALL DELAY1</p><p>　　CALL DELAY1</p><p>　　OR AL,0F0H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p><b>　　MOV CX,8H</b></p><p>　　IOLED2: M

35、OV DX,IOBPT</p><p>　　MOV AL,DS:[0601H]</p><p>　　AND AL,01011111B ：2、4路口的綠燈亮</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY2</p><p

36、>　　OR AL,10100000B ：2、4路口的綠燈熄滅</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY2</p><p>　　LOOP IOLED2 ：循環(huán)控制</p><p>　

37、　MOV DX,IOCPT</p><p>　　MOV AL,0F0H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY2</p><p>　　JMP IOLED0</p><p>　　DELAY1: PUSH AX ；延

38、時程序</p><p><b>　　PUSH CX</b></p><p>　　MOV CX,0030H</p><p>　　DELY2: CALL DELAY2</p><p>　　LOOP DELY2</p><p><b>　　POP CX</b></p>

39、;<p><b>　　POP AX</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY2: PUSH CX ；延時程序</p><p>　　MOV CX,8000H</p><p>　　DELA1: LOOP DELA1&

40、lt;/p><p><b>　　POP CX</b></p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　CODE ENDS</b></p><p>　　END START ；結(jié)束</p><p&

41、gt;<b>　　實現(xiàn)情況</b></p><p>　　四個路口的紅燈全亮，D12，D13，D14，D15，D4，D5，D6，D7全亮</p><p>　　1、3路口綠燈亮，2、4路口紅燈亮，D8，D10，D4，D5，D6，D7亮</p><p>　　l、3路口的綠燈熄滅，而l、3路口的黃燈開始閃爍，即D13，D15，，D4，D5，D6，D7亮

42、</p><p>　　l、3路口紅燈亮，即D14，D12，,D4，D5，D6，D7亮，</p><p>　　2、4路口的綠燈亮，即D11，D9，D4，D5，D6，D7亮</p><p>　　延時一段時間后，2、4路口的綠燈熄滅，而黃燈開始閃爍，</p><p>　　閃爍若干次以后，再切換到l、3路口方向，重新開始</p><

43、;p><b>　　體會</b></p><p>　　在課程設(shè)計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，尤其是源程序代碼的編寫。經(jīng)過與小組同學(xué)的討論和多方調(diào)試，最后在老師的指導(dǎo)下，我們的問題終于迎刃而解。</p><p>　　通過此次課程設(shè)計，使我更加扎實的掌握了微機原理的知識，在設(shè)計過程中雖然遇

44、到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足。實踐出真知，通過親自動手制作，理論知識和實際操作也都得到了相應(yīng)的提高。</p><p>　　通過本次課程設(shè)計我學(xué)到了很多新的東西，極大地拓寬了我的知識面,鍛煉了能力，綜合素質(zhì)得到較大提高，我感到收獲不小。也發(fā)現(xiàn)了大量問題，有些在設(shè)計過程中已經(jīng)解決，有些還要待今后慢慢學(xué)習(xí)，只要學(xué)習(xí)就會有更多的問題