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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 微機(jī)接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p><b> 交</b></p><p><b> 通</b></p><p><b> 信</b></p><p><b> 號(hào)</b></p><p><b&
2、gt; 燈</b></p><p><b> 的</b></p><p><b> 實(shí)</b></p><p><b> 時(shí)</b></p><p><b> 控</b></p><p><b>
3、制</b></p><p><b> 一.設(shè)計(jì)目的</b></p><p> 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)實(shí)踐,熟悉和掌握微機(jī)系統(tǒng)的軟件,硬件設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)步驟,提高綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)及動(dòng)手和分析問題,解決問題的能力;同時(shí)還應(yīng)達(dá)到以下目的:</p><p> 1.了解交通燈控制的基本工作原理的工作過(guò)程;</p><p&g
4、t; 2.熟悉8259A中斷控制器的工作原理和應(yīng)用編程;</p><p> 3.熟悉8255A并行接口的各種工作方式和應(yīng)用;</p><p> 4.熟悉8253A計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的工作方式及應(yīng)用編程,掌握利用軟硬相結(jié)合的定時(shí)方法;</p><p><b> 二.設(shè)計(jì)的任務(wù)</b></p><p> 設(shè)有一十字路口
5、,東,西,南,北路口各有紅,黃,綠交通指示燈,實(shí)現(xiàn)交通信號(hào)燈的控制;具體要求如下:</p><p> 1.系統(tǒng)初始運(yùn)行時(shí),東西南北路口的紅燈點(diǎn)亮;然后,東西方向的車輛放行60秒,即東西路口的綠燈和南北路口的紅燈同時(shí)點(diǎn)亮;同時(shí)在顯示器上顯示該車方向車輛放行得到及時(shí)間值,從60減到0,以模擬路口車輛放行的倒計(jì)時(shí)間顯示</p><p> 2.1分鐘后,東西路口的綠燈熄滅,黃燈閃爍5秒鐘,以警
6、示車輛將切換紅綠燈,此時(shí)南北路口仍維持紅燈點(diǎn)亮;同事在顯示器上顯示黃燈閃爍的倒計(jì)時(shí)間值,從5減為0</p><p> 3.東西路口的黃燈閃爍5秒后,轉(zhuǎn)為南北方向的車輛放行60秒,即東西路口的紅燈和南北路口的綠燈同時(shí)點(diǎn)亮;同時(shí)在顯示器上顯示該方向車輛放行的倒計(jì)時(shí),從60減為0</p><p> 4.南,北方向的車輛放行20秒后,南,北路口的綠燈熄滅,黃燈閃爍5秒鐘,以警示車輛將切紅,綠燈
7、,此時(shí)東,西路口仍維持紅燈點(diǎn)亮;同時(shí)在顯示器上顯示黃燈閃爍的倒計(jì)時(shí)間值(每秒減1),從5減到0.</p><p> 5.南,北路口的黃燈閃爍5秒鐘后,再轉(zhuǎn)為東,西方向的車輛放行60秒;同時(shí)在顯示器上顯示該方向車輛放行的倒計(jì)時(shí)間值(每秒減1),從60減為0;如此反復(fù)循環(huán)。</p><p><b> 提示:</b></p><p> 用825
8、5A控制發(fā)光二極管點(diǎn)亮/熄滅。</p><p> 由8255A定時(shí)產(chǎn)生中斷控制車輛放行,黃燈閃爍時(shí)間;1秒產(chǎn)生一次中斷,8254A計(jì)數(shù)通道的CLK輸入可采用10KHz的方波信號(hào)。</p><p> 終端采用PC機(jī)內(nèi)部可屏蔽中斷控制器(8259A)的IRQ7.</p><p> 8255A的端口地址:A口-210H,B口-211H,C口-212H,控制口-213
9、H;</p><p> 8254A的端口地址:計(jì)數(shù)器0-230H,計(jì)數(shù)器1-231H,計(jì)數(shù)器2-232H,控制口-233H;</p><p> 8259A的端口地址:20H和21H.</p><p><b> 三.硬件選用</b></p><p> 開關(guān)及LED顯示單元 </p><p>
10、 共兩組D7~D0LED燈由左至右根據(jù)高低電平1,0通斷控制進(jìn)行亮滅。通過(guò)兩組各6個(gè)LED燈的顯示方式及亮滅時(shí)間來(lái)模擬交通信號(hào)燈。本次設(shè)計(jì)所使用的LED點(diǎn)陣是使每行LED的陰極連接在一起,再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路分別進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。LED燈在不工作時(shí)處于低電平不工作狀態(tài)。若要點(diǎn)亮其中的LED,則需行為高電平1。設(shè)置每組D7、D4為紅燈,D6、D3為黃燈,D5、D2為綠燈。燈亮?xí)r的控制要求分別為88H、44H、22H。</p><p
11、> 可編程并行接口8255</p><p> 8255工作在方式0時(shí),A口和B口的輸出是可以獨(dú)立的,而且都具有鎖存能力。其連接如“硬件電路接線圖”部分。</p><p> RD為讀信號(hào)線,接系統(tǒng)總線的IOR信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)8255的讀操作。</p><p> WR為寫信號(hào)線,接系統(tǒng)總線的IOW端,實(shí)現(xiàn)對(duì)8255的寫操作。</p><p&
12、gt; CS為片選信號(hào)線,接系統(tǒng)總線的IOY1,當(dāng)它為低電平(有效)時(shí),才選</p><p> 該8255芯片。A0、A1為口地址選擇信號(hào)線。本次設(shè)計(jì)使其分別與系統(tǒng)總線的XA1、XA2相連,它們的不同編碼可分別尋址3個(gè)口和一個(gè)控制寄存器,具體規(guī)定如下:</p><p> PA0~PA7為A口的8條輸入輸出信號(hào)線,該口的這8條線是工作于輸入、輸出還是雙向(輸入、輸出)方式,可由軟件編程
13、來(lái)決定。</p><p> PB0~PB7為B口的8條輸入輸出信號(hào)線,利用軟件編程可指定這8條線是輸入還是輸出。</p><p> PC0~PC78條線根據(jù)其工作方式可作為數(shù)據(jù)的輸入或輸出線,也可以用做控制信號(hào)的輸出或狀態(tài)信號(hào)的輸入線。</p><p> 這里的8255接口所占地址范圍為0640H~0646H。當(dāng)對(duì)8255接口進(jìn)行寫操作時(shí),各信號(hào)線的狀態(tài)如表所
14、示:</p><p> 8255在應(yīng)用過(guò)程中,將不同的控制字裝入芯片中控制寄存器,即可確定8255的工作方式。8255的控制字由8位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成,各位的控制功能如下圖:</p><p><b> 圖2.2.1</b></p><p> 說(shuō)明:當(dāng)控制字bit7=1時(shí),控制字的bit6~bit3這4位用來(lái)控制A組,即A口的8位和C口的高4位,
15、而控制字的低3位bit2~bit0用來(lái)控制B組,包括B口的8位和C口的低4位。</p><p><b> 四.軟件設(shè)計(jì)</b></p><p> 通過(guò)硬件電路的設(shè)計(jì),已將各芯片連接成一個(gè)完整的電路,在此基礎(chǔ)上,即可進(jìn)行程序的編寫、改錯(cuò)與調(diào)試。</p><p><b> LED燈的設(shè)置</b></p>&
16、lt;p> 紅燈 黃燈 綠燈 空 紅燈 黃燈 綠燈 空</p><p> 說(shuō)明:初始時(shí),所有LED燈處于低電平0。當(dāng)紅燈亮?xí)r,表示為“88H”;當(dāng)綠燈亮?xí)r,表示為“44H”;當(dāng)綠燈亮?xí)r,表示為“22H”;不亮?xí)r,表示為“0H”。</p><p> 循環(huán)設(shè)計(jì):首先設(shè)置一個(gè)循環(huán)次數(shù)CX,然后設(shè)計(jì)所要循環(huán)的程序內(nèi)容當(dāng)PP指向這一
17、40字節(jié)內(nèi)存的后7個(gè)字節(jié)時(shí),從PP開始掃描已不足8個(gè)字節(jié),剩下幾個(gè)字節(jié)應(yīng)再?gòu)腡ABLE開始,等到PP指向最后一個(gè)字節(jié)時(shí),如果再加1,也應(yīng)使PP重</p><p> 新指向TABLE首地址,這就使時(shí)間滾動(dòng)起來(lái),為實(shí)現(xiàn)這一功能,應(yīng)在每次掃描顯示</p><p> 前,先判斷PP的位置,根據(jù)PP的內(nèi)容決定是否進(jìn)行分步掃描或使PP回到TABLE起始值。</p><p>
18、<b> 五.主要元器件介紹</b></p><p><b> 8255引腳功能:</b></p><p> RESET:復(fù)位輸入線,當(dāng)該輸入端外于高電平時(shí),所有內(nèi)部寄存器(包括控制寄存器)均被清除,所有I/O口均被置成輸入方式。CS:片選信號(hào)線,當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí),表示芯片被選中,允許8255與CPU進(jìn)行通訊。RD:讀信號(hào)線,當(dāng)這個(gè)
19、輸入引腳為低電平時(shí),允許8255通過(guò)數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息,即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。WR:寫入信號(hào),當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí),允許CPU將數(shù)據(jù)或控制字寫入8255。D0~D7:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線,8255與CPU數(shù)據(jù)傳送的通道,當(dāng)CPU 執(zhí)行輸入輸出指令時(shí),通過(guò)它實(shí)現(xiàn)8位數(shù)據(jù)的讀/寫操作,控制字和狀態(tài)信息也通過(guò)數(shù)據(jù)總線傳送。PA0~PA7:端口A輸入輸出線,一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器, 一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器
20、。PB0~PB7:端口B</p><p> 輸入輸出線,一個(gè)8位的I/O鎖存器, 一個(gè)8位的輸入輸出緩沖器。PC0~PC7:端口C輸入輸出線,一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器/緩沖器, 一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。端口C可以通過(guò)工作方式設(shè)定而分成2個(gè)4位的端口, 每個(gè)4位的端口包含一個(gè)4位的鎖存器,分別與端口A和端口B配合使用,可作為控制信號(hào)輸出或狀態(tài)信號(hào)輸入端口。A1、A0:端口地址總線,8255中有端口A、B、C和一
21、個(gè)內(nèi)部控制字寄存器,共4個(gè)端口,由A0、A1輸入地址信號(hào)來(lái)尋址。</p><p> 設(shè)計(jì)原理流程圖 </p><p><b> 圖4</b></p><p><b> 六.實(shí)際硬件接線圖</b></p><p><b> 圖5</b></p>
22、<p><b> 七.源程序</b></p><p> MY8255A EQU 0640H</p><p> MY8255B EQU 0642H</p><p> MY8255C EQU 0644H</p><p> MY8255CON EQU 0646H</p>&l
23、t;p> SSTACK SEGMENT STACK ;定義堆棧段</p><p> DW 32 DUP(?)</p><p> SSTACK ENDS</p><p> CODE SEGMENT ;定義代碼段</p><p> ASSUME CS:
24、CODE,SS:SSTACK</p><p> START: MOV AL,89H ;送控制字</p><p> MOV DX,MY8255CON ;送控制字寄存器地址放DX寄存器</p><p> OUT DX,AL ;輸入8255控制字</p><
25、;p> ;A、B口輸出 C口輸入 工作方式0</p><p> WEGREEN: MOV AL,22H</p><p> MOV DX,MY8255B</p><p> OUT DX,AL ;東、西方亮綠交通燈</p><p> MOV AL,80H</p><p&g
26、t; MOV DX,MY8255A</p><p> OUT DX,AL ;南方亮紅交通燈</p><p> MOV BX,0FFH ;通過(guò)BX計(jì)數(shù)來(lái)控制調(diào)用delay的次數(shù)</p><p> TT1: CALL DELAY </p><p><
27、;b> DEC BX</b></p><p> JNZ TT1 ;調(diào)用延時(shí)程序</p><p> MOV CX,3 ;東、西方向黃燈循環(huán)次數(shù)</p><p> WEYELLOW: MOV AL,44H</p><p> MOV DX,MY82
28、55B </p><p> OUT DX,AL ;東、西方向黃燈亮</p><p> MOV BX,0FH</p><p> TT2: CALL DELAY</p><p><b> DEC BX</b></p><p> JNZ TT
29、2 ;調(diào)用延時(shí)程序</p><p> MOV AL,00H</p><p> MOV DX,MY8255B</p><p> OUT DX,AL ;東、西方向黃燈滅</p><p> MOV BX,0FH</p><p> TT3:
30、 CALL DELAY</p><p><b> DEC BX</b></p><p> JNZ TT3 ;調(diào)用延時(shí)程序</p><p> LOOP WEYELLOW ;循環(huán)東、西黃燈亮滅過(guò)程</p><p> SGREEN: MOV AL,88H<
31、;/p><p> MOV DX,MY8255B</p><p> OUT DX,AL ;東、西方亮紅交通燈</p><p> MOV AL,20H</p><p> MOV DX,MY8255A</p><p> OUT DX,AL ;南方亮綠交通燈&l
32、t;/p><p> MOV BX,0FFH </p><p> TT4: CALL DELAY</p><p><b> DEC BX</b></p><p> JNZ TT4 ;調(diào)用延時(shí)程序</p><p> MOV CX,3
33、 ;南方黃燈循環(huán)次數(shù)</p><p> SYELLOW: MOV AL,40H</p><p> MOV DX,MY8255A</p><p> OUT DX,AL ;南方黃燈亮</p><p> MOV BX,0FH</p><p> TT5:
34、 CALL delay</p><p><b> DEC BX</b></p><p> JNZ TT5 ;調(diào)用延時(shí)程序</p><p> MOV AL,00H</p><p> MOV DX,MY8255A</p><p> OUT DX,AL
35、 ;南方黃燈滅</p><p> MOV BX,0FH</p><p> TT6: CALL DELAY</p><p><b> DEC BX</b></p><p> JNZ TT6 ;調(diào)用延時(shí)程序</p><p>
36、; LOOP SYELLOW ;循環(huán)南、北黃燈亮滅過(guò)程</p><p> JMP WEGREEN ;整個(gè)交通燈過(guò)程循環(huán) </p><p> DELAY: PUSH CX ;延時(shí)程序</p><p> MOV CX,0F00H ;設(shè)
37、置CX循環(huán)計(jì)數(shù)值</p><p> CHAXUN: MOV DX,MY8255C</p><p> IN AL,DX ;從8255C口讀緊急情況模擬數(shù)據(jù)</p><p> TEST AL,01H ;測(cè)試CX最低位是否為1</p><p> JZ WE1
38、 ;CX最低位不為1,則正常</p><p> ;CX最低位為1,發(fā)生緊急情況</p><p> MOV AL,88H</p><p> MOV DX,MY8255B</p><p> OUT DX,AL ;東、西方向強(qiáng)制紅燈亮</p><p> MOV AL,80
39、H</p><p> MOV DX,MY8255A</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p><b> JMP RIGHT</b></p><p> WE1 : TEST AL,02H</p><p><b> JZ S
40、2</b></p><p> MOV AL,88H</p><p> MOV DX,MY8255B</p><p><b> OUT DX,AL</b></p><p><b> JMP RIGHT</b></p><p> S2: TEST
41、 AL,04H</p><p><b> JZ RIGHT</b></p><p> MOV AL,80H</p><p> MOV DX,MY8255A</p><p> OUT DX,AL ;南方強(qiáng)制紅燈亮</p><p> RIGHT: PUSH
42、 AX</p><p><b> POP AX</b></p><p> LOOP CHAXUN ;正常情況下的延時(shí)循環(huán)</p><p><b> POP CX</b></p><p><b> RET</b></p><p
43、><b> CODE ENDS</b></p><p><b> END START</b></p><p><b> 八.組內(nèi)分工</b></p><p> 牟龔波:做的是硬件選用工作</p><p> 楊靖:做的是軟件設(shè)計(jì)工作</p><
44、p> 張凱彥:做的是實(shí)際硬件接線圖工作</p><p> 海小龍:做的是源代碼工作</p><p><b> 九.課程設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p> 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)實(shí)踐,我們從中學(xué)到了熟悉和掌握微機(jī)系統(tǒng)的軟件,硬件設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)步驟,提高綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)及動(dòng)手和分析問題,解決問題的能力,使我對(duì)微機(jī)原理更加的加深了,對(duì)8259
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