微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告2-交通燈控制系統(tǒng)1.doc

.微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告交通燈控制系統(tǒng)班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)教師： 成績(jī)： 2008年7月 1日目 錄1、課程設(shè)計(jì)的目的和要求 32、系統(tǒng)的主要功能、作用及主要性能指標(biāo) 13、總體設(shè)計(jì) 1 3.1基本工作原理 1 3.2硬件總體設(shè)計(jì) 2 3.2.1硬件電路設(shè)計(jì) 2 3.2.2 原理及連線(xiàn)圖 2 3.3軟件總體設(shè)計(jì) 3 3.3.1主程序流程圖 3 3.3.2中斷服務(wù)子程序流程圖 4 3.4調(diào)試過(guò)程 44、硬件設(shè)計(jì) 55、軟件設(shè)計(jì) 56、系統(tǒng)操作說(shuō)明 87、結(jié)束語(yǔ) 88、參考文獻(xiàn) 8一、 課程設(shè)計(jì)的目的和要求課程設(shè)計(jì)的目的和意義：微機(jī)原理與接口技術(shù)是計(jì)算機(jī)、電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。在課程體系種占有重要的位置。課程設(shè)計(jì)的目的是配合平時(shí)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到鞏固和消化課堂教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步加強(qiáng)綜合應(yīng)用能力，啟發(fā)創(chuàng)新思維的目的。是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，提高動(dòng)手能力，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的重要階段。課程設(shè)計(jì)的基本要求：接口設(shè)計(jì)：根據(jù)所選題目和所用的接口電路芯片設(shè)計(jì)出完整的接口電路。程序設(shè)計(jì)：要求畫(huà)出程序流程圖，設(shè)計(jì)出全部程序并給出程序設(shè)計(jì)說(shuō)明和程序注釋。課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：a、本次課程設(shè)計(jì)的目的和意義。b、設(shè)計(jì)報(bào)告：字?jǐn)?shù)約20003000字（不包括程序清單），內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)題目；系統(tǒng)的主要功能、作用以及主要技術(shù)性能指標(biāo)；總體設(shè)計(jì)方案、工作和組成原理（框圖）或設(shè)計(jì)說(shuō)明、采用的技術(shù)路線(xiàn)等；系統(tǒng)設(shè)計(jì)：接口電路設(shè)計(jì)，程序設(shè)計(jì)（程序流程圖和程序清單及注釋?zhuān)┮约捌渌嘘P(guān)的理論分析和計(jì)算；設(shè)計(jì)總結(jié)：對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)工作過(guò)程進(jìn)行歸納和綜合，對(duì)設(shè)計(jì)中所存在的問(wèn)題和不足進(jìn)行分析和總結(jié)，提出解決的方法、措施、建議和對(duì)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐的認(rèn)識(shí)、收獲和提高。c、作品的使用或操作說(shuō)明。d、設(shè)計(jì)圖紙或圖表（如接口電路原理圖等）。裝訂時(shí)將課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)附在封面的3頁(yè)之后。二、 系統(tǒng)的主要功能、作用及主要性能指標(biāo) 按照時(shí)間控制原則，利用并行接口和定時(shí)器，采用時(shí)間中斷方式設(shè)計(jì)一套十字路口的交通燈管理系統(tǒng)，通行時(shí)間（或禁止時(shí)間）25秒，準(zhǔn)備時(shí)間5秒，在準(zhǔn)備時(shí)間里黃燈閃爍5次，閃爍頻率為0.5秒，周而復(fù)始?？衫?255、8253、8259等接口電路。三、 總體設(shè)計(jì)1、基本工作原理設(shè)有一個(gè)十字路口，1、3為南，北方向， 2、4為東，西方向。 初始化之后， 1、3路口的綠燈亮， 2、4路口的紅燈亮， 1、3路口方向通車(chē)。 延遲一段時(shí)間（30秒）后， 1、3路口的綠燈熄滅，而1、3路口的黃燈開(kāi)始閃爍。閃爍3次（延時(shí)3秒）后， 1、3路口的紅燈亮， 同時(shí)2、4路口的綠燈亮， 2、4路口方向開(kāi)始通車(chē)。 延遲一段時(shí)間（30秒）后， 2、4路口的綠燈熄滅，而黃燈開(kāi)始閃爍。閃爍3次（延時(shí)3秒）后，再切換到1、3路口方向。 之后，重復(fù)上述過(guò)程 2 、硬件總體設(shè)計(jì) （1）硬件電路設(shè)計(jì) 各芯片主要管腳的功能如下：8255APC0:和8253的OUT0端相與后得到黃燈信號(hào)，其中1表示亮，0表示暗PC1:表示綠燈信號(hào)，其中1表示亮，0表示暗PC2:表示紅燈信號(hào)，其中1表示亮，0表示暗PC3:和8253GATE1端相連，為時(shí)器1的門(mén)控型號(hào)PC4: 和8253GATE2端相連，為時(shí)器2的門(mén)控型號(hào)PA0PA7,PB0PB7:可接兩個(gè)8段LED顯示器，用于顯示當(dāng)前等亮?xí)r間8253：定時(shí)器0：輸入信號(hào)設(shè)為10KHZ,工作在方式3，輸出為1HZ方波，OUT0和PC0相與得到黃燈信號(hào)。定時(shí)器1：輸入信號(hào)為OUT0，工作站方式2，計(jì)數(shù)初值為30，實(shí)現(xiàn)延遲30S后產(chǎn)生中斷。控制字為：01010100定時(shí)器2：輸入信號(hào)為OUT0，工作站方式2，計(jì)數(shù)初值為3，實(shí)現(xiàn)延遲3S后產(chǎn)生中斷?？刂谱譃椋?00101008259：采用邊沿觸發(fā)，沒(méi)有級(jí)聯(lián)，需要設(shè)ICW1,ICW2,ICW4,不用ICW3。 （2）原理及連接圖 3 、軟件總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)流程圖如下圖所示： 中斷服務(wù)流程圖如下圖：4.調(diào)試過(guò)程(1)、根據(jù)硬件線(xiàn)路設(shè)計(jì)將硬件的線(xiàn)路連好。（2）、根據(jù)軟件設(shè)計(jì)的程序流程圖編好原程序。（3）、將程序在PC機(jī)上編譯通過(guò)，并將PC機(jī)與硬件連好，進(jìn)行連接和運(yùn)行調(diào)試。四、 硬件設(shè)計(jì) 介紹本系統(tǒng)所選用的各種芯片的引腳、功能、相應(yīng)的命令字控制格式。8255芯片引角圖 8259芯片引角圖 8253芯片引角圖 （1）8255A的控制字：8255A方式選擇控制字端口C按位置1/復(fù)0控制 (2)8259A的操作命令字OCW1:A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01M7M6M5M4M3M2M1M0注：M7 M0分別對(duì)應(yīng)IR7IR0OCW2:A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00RSLEOI00L2L1L0優(yōu)先級(jí)方式控制位決定了OCW2中L2L0位是否有效當(dāng)SL時(shí)，SL為有效用來(lái)指定SL0,L2L0無(wú)效 OCW2選定的操作作用于哪一級(jí)IR碼。（3）8253命令字的格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 SC1SC0RW1RW0M2M1M0BCD00 計(jì)數(shù)器0 00 計(jì)數(shù)器鎖存讀命令 000 方式0 D0=0 按二進(jìn)制格式計(jì)數(shù)01 計(jì)數(shù)器1 01 只讀/寫(xiě)低字節(jié) 001 方式1 D0=1按BCD碼格式計(jì)數(shù)10 計(jì)數(shù)器2 10 只讀/寫(xiě)高字節(jié) *10 方式211 非法 11 先讀/寫(xiě)低字節(jié) *11 方式3 ，后讀/寫(xiě)高字節(jié) 100 方式4 101 方式5五、 軟件設(shè)計(jì)源程序清單：源程序（帶注釋?zhuān)篈D1_8253 EQU 00D0HAD2_8253 EQU 00D1HAD3_8253 EQU 00D2HAD4_8253 EQU 00D3HAD1_8255 EQU 00C0HAD2_8255 EQU 00C2HAD3_8255 EQU 00C4HAD4_8255 EQU 00C6HAD0_8259 EQU 00A0HAD1_8259 EQU 00A1HDATA SEGMENTOLDOC1 DD ?OLDOC2 DD ?R_G DB 0H;下一次應(yīng)該亮紅燈，還是綠燈，0(綠),-1(紅)。DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME DS:DATA,CS:CODEMAIN:MOV AX,DATAMOV DS,AX;-;中斷服務(wù)程序;函數(shù)名：RED_GREEN;功 能：當(dāng)紅綠亮完后設(shè)置系統(tǒng)狀態(tài)RED_GREEN PROC FARPUSH AXSTIMOV AL,R_GNOT AL;將R_G取反MOV R_G,ALMOV AL,00000010B;PC1置0，即綠燈變暗OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000100B;PC2置0，即紅燈變暗OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000001B;PC0置1，即黃燈變亮OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000110B;PC3清0，GATE1低電平，計(jì)數(shù)器1暫停計(jì)數(shù)OUT AD4_8255,ALMOV AL,00001001B;PC4置1，GATE2高電平，計(jì)數(shù)器2開(kāi)始計(jì)數(shù)CLIPOP AXIRETRED_GREEN ENDP ;函數(shù)名：YELLOW;功 能：當(dāng)黃燈亮完后設(shè)置系統(tǒng)狀態(tài)YELLOW PROC FARPUSH AXSTIMOV AL,R_GCMP AL,0HJNE CHANGE_REDMOV AL,00000011B;PC1置1，即綠燈亮OUT AD4_8255,ALJMP ENDCHANGECHANGE_RED: MOV AL,00000101B;PC2設(shè)置1，即紅燈亮OUT AD4_8255,ALENDCHANGE: MOV AL,00000000B;PC0清零，即黃燈暗MOV AL,R_GNOT AL;將R_G取反MOV R_G,ALOUT AD4_8255,ALMOV AL,00000111B;PC3置1，gate1高電平，計(jì)數(shù)器1開(kāi)始計(jì)數(shù)OUT AD4_8255,ALMOV AL,00001000B;PC4置0，gate2低電平，計(jì)數(shù)器2暫停計(jì)數(shù)CLIPOP AXIRETYELLOW ENDP;-;初始化8253MOV AL,00010111B ;(定時(shí)器0，方式3，BCD計(jì)數(shù)，初值10000)OUT AD4_8253,ALMOV AL,01010100B ;(定時(shí)器1，工作方式2，2進(jìn)制計(jì)數(shù)，初值30)OUT AD4_8253,ALMOV AL,10010100B ;(定時(shí)器2，工作方式2，2進(jìn)制計(jì)數(shù)，初值3)MOV AL,00H;給定時(shí)器0付初值0，表示最大值10000OUT AD1_8253,ALMOV AL,1EH;給定時(shí)器1付初值30OUT AD2_8253,ALMOV AL,03H; 給定時(shí)器2付初值30OUT AD3_8253,AL;-;初始化8255MOV AL,10000000B;8255各口都工作在方式0，都作為輸出口OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000000B;將PC0清零，即黃燈暗OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000010B;將PC1清零，即綠燈暗OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000101B;將PC2置1，即紅燈亮OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000111B;將PC3置1，即定時(shí)器1開(kāi)始計(jì)時(shí)OUT AD4_8255,ALMOV AL,00001000B;將PC4清零0，即定時(shí)器2暫停計(jì)時(shí)OUT AD4_8255,AL;-;初始化8259MOV AL,00010011B;邊沿觸發(fā)，要用ICW4，沒(méi)有級(jí)聯(lián)，不用ICW3OUT AD0_8259,ALJMP SHORT $+2;I/0端口延時(shí)MOV AL,00001000B;ICW2,設(shè)置中斷向量，起始中斷向量為08Hout AD1_8259,AL ;即IR6,IR7的中斷類(lèi)型號(hào)分別是0EH,0FHMOV AL,00010001B;ICW4,特殊全嵌套，非緩沖方式，正常結(jié)束;-;寫(xiě)入IR6中斷處理程序YELLOWMOV AX,350EHINT 21HMOV WORD PTR OLDOC1,BXMOV WORD PTR OLDOC1+2,ESMOV AX,CODEMOV DS,AXMOV DX,OFFSET YELLOWMOV AX,250EHINT 21H;-;寫(xiě)入IR7中斷處理程序RED_GREENMOV AX,350FHINT 21HMOV WORD PTR OLDOC2,BXMOV WORD PTR OLDOC2+2,ESMOV AX,CODEMOV DS,AXMOV DX,OFFSET RED_GREENMOV AX,250FHINT 21H;-EXIT:MOV AH,4CHINT 21HCODE ENDSEND MAIN程序運(yùn)行結(jié)果：1即東西方向的綠燈和南北方向的紅燈同時(shí)點(diǎn)亮1分鐘；21分鐘后，東西方向的黃燈閃爍5秒鐘，。此時(shí)南北方向仍維持紅燈點(diǎn)亮。3東西方向的黃燈閃爍5秒鐘后，轉(zhuǎn)為東西方向的紅燈和南北方向的綠燈同時(shí)點(diǎn)亮20秒鐘；420秒鐘后，轉(zhuǎn)為南北方向的黃燈閃爍5秒鐘，此時(shí)東西方向仍維持紅燈點(diǎn)亮。5南北方向的黃燈閃爍5秒鐘后，東西方向的綠燈和南北方向的紅燈同時(shí)點(diǎn)亮1分鐘。如此循環(huán)重復(fù)。6.由于數(shù)碼顯示模塊沒(méi)有完成，數(shù)碼管沒(méi)有倒計(jì)時(shí)顯示。六、系統(tǒng)操作說(shuō)明 七、結(jié)束語(yǔ)本次課程設(shè)計(jì)的總結(jié)與體會(huì)： 微機(jī)原理與接口技術(shù)是一門(mén)很有趣的課程，任何一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是一個(gè)復(fù)雜的整體，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)原理是要涉及到整體的每一部分。討論某一部分原理時(shí)又要涉及到其它部分的工作原理。這樣一來(lái)，不僅不能在短時(shí)間內(nèi)較深入理解計(jì)算機(jī)的工作原理，而且也很難孤立地理解某一部分的工作原理。所以，在循序漸進(jìn)的課堂教學(xué)過(guò)程中，我總是處于“學(xué)會(huì)了一些新知識(shí)，弄清了一些原來(lái)保留的問(wèn)題，又出現(xiàn)了一些新問(wèn)題”的循環(huán)中，直到課程結(jié)束時(shí)，才把保留的問(wèn)題基本搞清楚。 學(xué)習(xí)該門(mén)課程知識(shí)時(shí)，其思維方法也和其它課程不同，該課程偏重于工程思維，具體地說(shuō)，在了解了微處理器各種芯片的功能和外部特性以后，剩下額是如何將它們用于實(shí)際系統(tǒng)中，其創(chuàng)造性勞動(dòng)在于如何用計(jì)算機(jī)的有關(guān)技術(shù)和廠(chǎng)家提供的各種芯片，設(shè)計(jì)實(shí)用的電路和系統(tǒng)，再配上相應(yīng)的應(yīng)用程序，完成各種實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目。這次實(shí)驗(yàn)并不是很難，主要的困難來(lái)自對(duì)程序的理解。功夫不負(fù)有心人，經(jīng)過(guò)多個(gè)人的合作和努力，我們最后對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理有了清晰的認(rèn)識(shí)。雖然很多模塊單元沒(méi)有用到，但是就系統(tǒng)功能來(lái)說(shuō)，我覺(jué)得我們做的還是不錯(cuò)的。這次課設(shè)卻讓我們對(duì)實(shí)驗(yàn)芯片有了足夠的了解，讓我們知道了實(shí)驗(yàn)芯片的用法；而且它還讓我們對(duì)自己動(dòng)手寫(xiě)程序來(lái)控制芯片的運(yùn)作有了一定的基礎(chǔ)。雖然只是一個(gè)小型的課程設(shè)計(jì)，但是通過(guò)學(xué)習(xí)和操作，我們對(duì)有關(guān)接口的知識(shí)將會(huì)有一個(gè)更廣泛的認(rèn)識(shí)，而且它對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)也會(huì)有幫助的。實(shí)驗(yàn)中個(gè)人的力量是不及群體的力量的，我們幾個(gè)人分工合作，做事的效率高了很多。雖然有時(shí)候會(huì)為了一些細(xì)節(jié)爭(zhēng)論不休，但最后得出的總是最好的結(jié)論。而且實(shí)驗(yàn)也教會(huì)我們?cè)趫F(tuán)隊(duì)中要善于與人相處，與人共事，不要一個(gè)人解決所有問(wèn)題?？傊@次課程設(shè)計(jì)對(duì)于我們有很大的幫助，通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我更加深入地理解了，微機(jī)原理課程上講到的各種芯片的功能，以及引腳的作用，同時(shí)加深了對(duì)于主要芯片的應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，同時(shí)在試驗(yàn)室的環(huán)境里熟悉了匯編程序的編寫(xiě)過(guò)程和運(yùn)行過(guò)程，最后還提高了自己的動(dòng)手能力。感謝老師的悉心指導(dǎo)。這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我遇到過(guò)許多次失敗的考驗(yàn)，就比如，自己對(duì)實(shí)際生活中的交通秩序的不了解給整個(gè)設(shè)計(jì)帶來(lái)的困擾，真想要就此罷休，然而，就在想要放棄的那一刻，我明白了，原來(lái)結(jié)果并不那么重要，我們更應(yīng)該注重的是這一整個(gè)過(guò)程。于是，我堅(jiān)持了下來(lái)。當(dāng)