微機原理課程設(shè)計---交通信號燈模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計

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文檔簡介

1、　　課程設(shè)計說明書(論文)　　題目交通信號燈模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計 　　課程名稱微機原理及應(yīng)用 　　院系 　　專業(yè)

2、 　　班級 　　學(xué) 生姓名 　　學(xué) 號 　　設(shè) 計地點

3、 　　指導(dǎo) 教師 　　設(shè)計起止時間：2011年6月15日至2011年6月17日　　目錄　　1.任務(wù)書 ………………………………………………………………………..

4、3　　2.課程設(shè)計：交通信號燈模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計 　　2.1課程設(shè)計要求…………………………………………………………………..7　　2.2實驗流程圖…………………………………………………………………… ..8　　2.3實驗源代碼…………………………………………………………

5、………… ..9　　2.4實際接線圖…………………………………………………………………..…13　　3.設(shè)計心得及體會 ……………………………………………………14　　4.主要參考資料………………………………………………………..15　　課程設(shè)計任務(wù)書

6、　　課程名稱微機原理及應(yīng)用B 　　院（系、部、中心） 　　專業(yè) 　　班級 &l

7、t;/p>　　起止日期每班為期一周，具體時間參照進程表 　　指導(dǎo) 教師 　　2.1課程設(shè)計要求　　設(shè)計任務(wù)中的A道代表東西方向，B道代表南北方向。&l

8、t;/p>　　電路接線方案： 　　交通信號燈由實驗儀的LED發(fā)光二極管模擬，由8255-PA輸出控制：見下表。　　帶時間顯示的交通信號燈模擬控制系統(tǒng) 8255A輸入/輸出信號一覽表（供參考）　　注：1）、8255-PA輸出方式可根據(jù)實驗設(shè)備紅綠黃

9、燈具體位置改變　　2）、采用軟件延時，則8255的PC4不用接8253-OUT2。數(shù)碼管的位碼選擇 　　定時問題：用8253#2工作方式0進行500ms定時，CLK2接125kHz時鐘信號，GATE2接高電平，OUT2接8255-PC4。主程序通過查詢8255-PC4的狀態(tài)，獲知準確的定時信息。也可以采用軟件延時，500ms延時子程序參見實驗一。<

10、/p>　　根據(jù)設(shè)計任務(wù)功能要求，依K5、K6、K7的狀態(tài)分為四種工作狀態(tài)：狀態(tài)0：K5、K6、K7均斷開（1電平）或K5、K6均閉合K7斷開，A、B道交替通行；狀態(tài)1：僅K5閉合，A道有車、B道無車；狀態(tài)2：僅K6閉合，A道無車，B道有車；K5和K6均閉合，A、B道都有車，A、B道交替通行；狀態(tài)3：K7閉合，有緊急車輛通行。　　參考流程圖說明：<

11、;/b>　　流程圖1設(shè)計思想：　　主程序每0.5秒循環(huán)一次，每次查詢?nèi)齻€開關(guān)狀態(tài)，及時響應(yīng)開關(guān)狀態(tài)的變化。其中CNT0和CNT3分別用于記錄狀態(tài)0和狀態(tài)3工作進程的進程計數(shù)器，可以用寄存器或內(nèi)存變量實現(xiàn)。　　常用的工作狀態(tài)0是A、B道交替通行，一個周期用時14秒。用CN

12、T0以0.5秒為單位進行加1計數(shù)，從0到27循環(huán)計數(shù)，CNT0/2就可知本周期進行到第幾秒了。根據(jù)設(shè)計任務(wù)功能要求，第0秒，A道紅燈、B道黃燈；第1~7秒，A道綠燈、B道紅燈；第8秒，A道黃燈、B道紅燈；第9~13秒，A道紅燈、B道綠燈。　　工作狀態(tài)3中，CNT3只有2種狀態(tài)（0和0FFH），用于控制緊急車輛的燈光閃爍。　　時間顯示采用實驗儀的數(shù)碼管顯示

13、。只用一個數(shù)碼顯示器顯示綠燈通行倒計時，A道顯示數(shù)=8-CNT0/2，B道顯示數(shù)=14-CNT0/2。參考流程圖2。　　如果用2個數(shù)碼顯示器分別顯示A道、B道的倒計時，則需要用到動態(tài)顯示掃描技術(shù)，難度較大，定為加分項目。在500ms延時子程序中循環(huán)調(diào)用動態(tài)顯示掃描子程序，定時器的定時周期應(yīng)縮短到5ms。參考流程圖3。此功能難度較大，定為加分項目。2個數(shù)碼管的位碼選擇（低電平有效）有8255的PC

14、3、PC0來確定，接線到數(shù)碼管選擇腳接口JP41（注意JP41的接插方法：JP41只接插一半，用PCL接JP41的1-4引腳。如果PCL與JP41完全連接，PC4對應(yīng)位會顯示倒計時數(shù)碼）。顯示內(nèi)容由8255的B口接線到數(shù)碼管段碼接口JP42。　　基本和中級要求的參考流程圖：　　2.2實驗流程圖

15、　　2.3實際源代碼　　源程序如下： 　　.MODEL TINY　　COM_ADDR EQU 0B003H　　T0_ADDR EQU 0B000H&

16、lt;/p>　　T1_ADDR EQU 0B001H　　T2_ADDR EQU 0B002H　　COM_ADD EQU 0F003H　　PA_ADD EQU 0F000H　　PB_A

17、DD EQU 0F001H　　PC_ADD EQU 0F002H　　.STACK 300　　.DATA 　　;********************數(shù)碼管顯示****************

18、*****：　　LED_DATA DB 00111111B;數(shù)碼管顯示0　　DB 00000110B;數(shù)碼管顯示1　　DB 01011011B;數(shù)碼管顯示2　　DB 01001111B;數(shù)碼管顯示3&

19、lt;p>　　DB 01100110B;數(shù)碼管顯示4　　DB 01101101B;數(shù)碼管顯示5　　DB 01111101B;數(shù)碼管顯示6　　DB 00000111B;數(shù)碼管顯示7　　DB 01111111B;數(shù)碼管顯

20、示8　　DB 01101111B ;數(shù)碼管顯示9　　CNT0 DB ?　　CNT3 DB ?　　.CODE　　START:

21、MOV AX,@DATA　　MOV DS,AX 　　MOV DX,COM_ADD ;8255初始化　　MOV AL,88H ;AL=10001000.PA、PB、PCL輸出,方式0PCH輸入　　OUT

22、 DX,AL 將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口　　MOV DX,PA_ADD;A口初始化　　MOV AL,0FFH;AL=11111111　　OUT DX,AL;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口

23、;　　MOV DX,PC_ADD;C口初始化　　IN AL,DX ;從DX所指的端口中讀取一個字節(jié)內(nèi)容送AL　　AND AL,0F0H ;1111000，保留高位，低位為0 　　OUT DX,AL;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由D

24、X所指定的端口　　MOV DX,COM_ADDR ;8253初始化　　MOV AL,0B0H ;AL=10110000,選計數(shù)器2，讀計數(shù)結(jié)果；寫計數(shù)初值。方式0，用二進制表示　　OUT DX,AL;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口<

25、;p>　　MOV CNT0,0;CNT0=0　　MOV CNT3,0;CNT3=0　　LEA BX,LED_DATA;將LEA_DATA的原操作數(shù)的偏移地址送到BX通用寄存器中　　LP: CALL DL500MS;延遲5秒<p&

26、gt;　　MOV DX,PC_ADD;C口初始化　　IN AL,DX;從DX所指的端口中讀取一個字節(jié)內(nèi)容送AL　　TEST AL,80H ;AL AND 10000000H，檢測K7　　JNE K72 ;如果PC7=0，

27、結(jié)果為0，JNE=0，不執(zhí)行K7。如果PC7=1，JNE=1，執(zhí)行K72，為特殊情況　　TEST AL,20H ;0010 0000，檢測PC5　　JNE K51 ;如果PC5=0，結(jié)果為0，JNE=0，不執(zhí)行K51。如果相反，則執(zhí)行K51　　TEST

28、 AL,40H ;0100 0000 ，PC6 　　JNE K61 ;如果PC6=0，結(jié)果=0，JNE=0，不執(zhí)行K61。如果相反，則執(zhí)行K61　　MOV CNT3,0　　MOV CH,CNT0

29、　SHR CH,1 ;CNT3=0，CH右移1位相當于CH/2　　JZ L1 ;CH/2=0時，轉(zhuǎn)L1　　CMP CH,8 ;比較CH/2和8　　JS L2 ;CH/2〈8，轉(zhuǎn)L

30、2，CH<16　　JZ L3 ;CH/2=8，CH=16　　MOV DX,PA_ADD　　MOV AL,0D7H ;1101 0111　　OUT DX,AL ;A紅B綠&l

31、t;/p>　　MOV DX,PB_ADD 　　MOV AL,14 ;啟動數(shù)碼管　　SUB AL,CH ;AL-CH/2　　XLAT ;AL=AL+BX，代碼轉(zhuǎn)換指令</

32、p>　　OUT DX,AL ;顯示倒計時。　　L0: INC CNT0 ;CNT0=CNT0+1　　CMP CNT0,28 ;CNT0-28　　JNZ LP &

33、lt;/p>　　MOV CNT0,0　　JMP LP　　L1: MOV DX,PA_ADD;A口初始化　　MOV AL,0DBH ;1101 1011

34、OUT DX,AL ;A紅B黃　　MOV DX,PB_ADD;B口初始化　　MOV AL,00H;AL=00000000　　OUT DX,AL　　JMP L0</p&

35、gt;　　K72: JMP K7;跳K7　　K51: MOV DX,PC_ADD;C口初始化　　IN AL,DX;從DX所指的端口中讀取一個字節(jié)內(nèi)容送AL　　TEST AL,40H ;0100 0000 ，PC6

36、 　　JNE K62 ;如果PC6=0，結(jié)果=0，JNE=0，不執(zhí)行K62。如果相反，則K62　　JMP K5;跳K5　　K61: JMP K6;跳K6　　K62: MOV DX,PA_AD

37、D ;A口初始化　　MOV AL,0BBH ;1011 1011，K8亮0.5S　　OUT DX,AL ;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口　　CALL DL500MS;延遲0.5秒　　MOV

38、DX,PA_ADD;A口初始化　　MOV AL,0FFH ;1111 1111 K8滅0.5S　　OUT DX,AL;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口　　JMP LP;跳回LP　　L2:

39、MOV DX,PA_ADD　　MOV AL,7DH ;0111 1101　　OUT DX,AL ;A綠B紅　　MOV DX,PB_ADD ;輸出倒計時數(shù)字　　MOV AL,8

40、 　　SUB AL,CH ;AL=AL-CH/2=8-CH/2　　XLAT ;AL=AL+BX　　OUT DX,AL 　　JMP L0&l

41、t;/p>　　L3: MOV DX,PA_ADD;A口初始化　　MOV AL,0BDH;AL=10111101　　OUT DX,AL;A黃B紅　　MOV DX,PB_ADD;B口初始化　　MOV

42、 AL,00H;AL=00000000　　OUT DX,AL　　JMP L0　　K7: MOV CH,CNT3 ;CNT3=0，CH=0　　CMP CH,0

43、 ;將CH與0相減但不回送結(jié)果，置標志位ZF=0　　JZ K71 ;若ZF=0，則執(zhí)行K71 　　MOV DX,PA_ADD ;A口初始化　　MOV AL,0DDH ;AL=11011101　　K7

44、1: MOV DX,PA_ADD ;A口初始化　　MOV AL,0CCH ;1100 1100，K8亮0.5S　　OUT DX,AL ;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口　　CALL DL500MS ;延遲0.5秒</p&

45、gt;　　MOV DX,PA_ADD ;A口初始化　　MOV AL,0DDH ;1101 1101 K8滅0.5S　　OUT DX,AL ;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口　　MOV DX,PB_ADD

46、　　MOV AL,00H 　　OUT DX,AL 　　NEG CH ;CH=0　　MOV CNT3,CH ; CNT3=0，K7滅<p&

47、gt;　　MOV CNT0,0 　　JMP LP ;再次跳回LP　　K5: MOV DX,PA_ADD ;初始化A口　　MOV AL,7DH ;AL=0111 1101　　OUT DX,AL

48、 ;亮A綠B紅　　JMP K56 ;跳K56　　K6: MOV DX,PA_ADD ;A口初始化　　MOV AL,0D7H ;1101 0111　　OUT DX,AL

49、 ;亮A紅B綠　　K56: MOV DX,PB_ADD ;初始化B口 　　MOV AL,00H ;AL=00000000　　OUT DX,AL ;數(shù)碼管停止顯示　　MOV CNT0,0

50、;　　MOV CNT3,0　　JMP LP　　DL500MS PROC NEAR　　MOV DX,T2_ADDR　　MOV AX,62500 ;頻率125，62

51、500*(1/125)=0.5S　　OUT DX,AL　　MOV AL,AH　　OUT DX,AL　　DELAY: MOV DX,PC_ADD　　IN AL,DX<

52、p>　　TEST AL,10H ;設(shè)置“準備就緒”（ready）信息在D4位到PC4，TEST為AL AND 10H　　JE DELAY ;AND后PC4為0時，JE=1，執(zhí)行DELAY。AND后為1，JE=0，不執(zhí)行DELAY　　RET&l

53、t;/p>　　ENDP　　END START　　2.4實際接線圖：　　總接線圖　　LED模擬的交通燈顯示情況

54、;　　數(shù)碼管模擬的交通燈倒計時　　設(shè)計心得及體會　　4.主要參考資料　　[1] 韓念杭. 微型計算機原理實驗指導(dǎo)書 [M] .南京工程學(xué)院,2004.　　[2] 李干林. 微

55、機原理及接口實驗指導(dǎo)書[M] .南京工程學(xué)院,2009.　　[3] 李繼燦.新編16/32微型計算機原理及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004 　　[4] 朱定華等. 微型計算機原理及應(yīng)用[M]. 北京:電子工業(yè)出版社,2005.　　[5] 鄭學(xué)堅,周斌. 微型計算機原理及應(yīng)用[M] . 北京:清華大學(xué)出版

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