微机课设报告交通灯控制系统设计.docx

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《微机原理实验》
课程设计报告

交通灯控制系统设计

学生姓名 学 号
专 业 电气工程与自动化 班 级
同组学生 提交日期 2010 年 6 月20 日
指导教师

目 录
摘要·················································3

设计内容·············································3

设计原理及说明·······································4

设计过程·············································5

设计结果与分析·······································8

体会与建议···········································8

程序源代码···········································9

参考文献············································15

一、摘要
利用微机实验箱，以本市现行的交通灯控制信息为依据，用查询的方法实现交通灯控制系统。
二、设计内容
通过16个发光二极管及数码管，模拟十字路口的红绿灯，具体时间的分配和控制如下：
（1） 东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，并且数码管10s倒计时显示
（2） 东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮，并且数码管5s倒计时显示
（3） 东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，并且数码管10s倒计时显示
（4） 东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮，并且数码管5s倒计时显示
具体如下图所示：

要求：用8255的A口、B口控制16位LED灯，选择方式0，输出I/O接口电路控制数码管，使用软件延迟或硬件延迟，其中使用硬件延迟芯片8254计时更为精确。
三、设计原理及说明
8255的性质及简介：
并行接口是以数据的字节为单位与I/O设备或被控制对象之间传递信息。CPU和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8位、16位、32位等。8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式0--基本输入/出方式、方式1--选通输入/出方式、方式2--双向选通工作方式。8255的内部结构及引脚如图1所示，8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式如图1-2所示。

实验说明：
由于实验室的仪器上只有16个发光二极管，所以还得弄清楚是每个发光二极管所代表的灯的颜色及方向。16个发光二级管，且从高到低依次为D15D14D13D12D11D10D9D8 D7D6D5D4D3D2D1D0。在设计的过程中做了如下的规定：R表示红灯，G表示绿灯，Y表示黄灯，E表示方向东，W表示方向西，S表示方向南，N表示方向北，D15D14表示ER，D13D12表示SR，D11D10表示EG，D9D8表示SG，D7D6表示WR，D5D4表示NR，D3D2表示WG，D1D0表示NG，D15D14D11D10表示EY，D7D6D3D2表示WY，D13D12D9D8表示SY，D5D4D1D0表示NY。最后要在实验室通过软件进行调试，调试通过后即可看到设计的结果。

四、设计过程
（1）根据要求分析可知：
东西方向绿灯亮的同时南北方向红灯亮
东西方向黄灯亮的同时南北方向红灯亮
东西方向红灯亮的同时南北方向绿灯亮
东西方向红灯亮的同时南北方向黄灯亮
（2）完成单元电路的设计及参数计算
（3） 电路元器件的选择
（4）软件流程图的设计

（5）软件的设计（程序）
①　 芯片初始化，写8255的方式字
②　 延时，延时是通过设置指令的循环次数实现的
③　 东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，且数码管10s倒计时显示
④　 东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮，且数码管5s倒计时显示
⑤　 东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，且数码管10s倒计时显示
⑥　 东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮，且数码管5s倒计时显示
⑦　 判断是否有键按下
⑧　 返回到DOS
（6）电路接线图的设计：设计电路图见下图
（7）进行软、硬件调试
连接实验线路，将已写好的完整程序在汇编环境下进行编译，若无错误即可在TD-PIT++实验系统上进行调试。

五、设计结果与分析
灯亮的顺序满足设计内容的要求，不足之处在于使用软件延时，不是很精确，即计时时间只是大体上满足课设的要求。
六、体会与建议
实验所得结论基本课设的要求，但是存在一些不足之处。如果用硬件延时，则可以改变这一情况。但是要考虑到用8254如何计时1s的问题，有同学在设计中利用8254的工作方式3产生方波信号，当PC0检测到高电平，且下一时刻再次检测到低电平时，即两次检测PC0口分别为高、低电平时，便得到1秒的计时。而我在做这次实验时没有考虑到这一问题。但是在这次实验中，我也学到了一些东西，譬如刚开始的时候，我们组设计的电路是很复杂的，后来经过与别的组的同学一起讨论以后，我们的线路得以精简，要在正确的基础上精简线路与程序是很重要的。另外，通过这次实验，我对8255芯片有了进一步的认识，同时对程序的设计也有了进一步的了解。

七、程序源代码
;****************根据查看端口资源修改下列符号值*******************
IOY0 EQU 0D400H ;片选IOY0对应的端口始地址

MY8255_A EQU IOY0+00H*4 ;8255的A口地址
MY8255_B EQU IOY0+01H*4 ;8255的B口地址
MY8255_C EQU IOY0+02H*4 ;8255的C口地址
MY8255_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8255的控制寄存器地址

STACK1 SEGMENT STACK
DW 256 DUP(?)
STACK1 ENDS

CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE

START:
MOV DX,MY8255_MODE ;定义8255工作方式
MOV AL,10000000B ;工作方式0，A口和B口为输出10000000B
OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的起始数据
MOV AL,00111100B
OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_B ;写B口发出的起始数据
MOV AL,00111100B
OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据9
MOV AL,11110110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据8
MOV AL,11111110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据7
MOV AL,11100000B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据6
MOV AL,10111110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据5
MOV AL,10110110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据4
MOV AL,01100110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据3
MOV AL,11110010B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据2
MOV AL,11011010B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据1
MOV AL,01100000B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据0
MOV AL,11111100B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的起始数据
MOV AL,11111100B
OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_B ;写B口发出的起始数据
MOV AL,11111100B
OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据4
MOV AL,01100110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据3
MOV AL,11110010B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据2
MOV AL,11011010B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据1
MOV AL,01100000B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据0
MOV AL,11111100B
OUT DX,AL
CALL DALLY

;再次
MOV DX,MY8255_MODE ;定义8255工作方式
MOV AL,10000000B ;工作方式0，A口和B口为输出10001001B
OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的起始数据
MOV AL,11000011B
OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_B ;写B口发出的起始数据
MOV AL,11000011B
OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据9
MOV AL,11110110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据8
MOV AL,11111110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据7
MOV AL,11100000B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据6
MOV AL,10111110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据5
MOV AL,10110110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据4
MOV AL,01100110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据3
MOV AL,11110010B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据2
MOV AL,11011010B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据1
MOV AL,01100000B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据0
MOV AL,11111100B
OUT DX,AL
CALL DALLY
MOV DX,MY8255_A ;写A口发出的起始数据
MOV AL,11110011B
OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_B ;写B口发出的起始数据
MOV AL,11110011B
OUT DX,AL

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据4
MOV AL,01100110B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据3
MOV AL,11110010B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据2
MOV AL,11011010B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据1
MOV AL01100000B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV DX,MY8255_C ;写C口发出的起始数据0
MOV AL,11111100B
OUT DX,AL
CALL DALLY

MOV AH,1 ;判断是否有按键按下
INT 16H
JZ BACK ;无按键则跳回继续循环，有则退出

QUIT: MOV AX,4C00H ;结束程序退出
INT 21H

DALLY PROC NEAR ;软件延时子程序
PUSH CX
PUSH AX
MOV CX,07FFFH
D1: MOV AX,0FFFFH
D2: DEC AX
JNZ D2
LOOP D1
POP AX
POP CX
RET
DALLY ENDP

BACK: JMP START
CODE ENDS
END START
八 参考文献
1. 王位喜 《微机原理实验与课程设计指导书》 南京航空航天大学金城学院实验中心，2010年1月
2. 沈国荣 《微机原理与接口技术》 南京大学出版社，2010年1月