微型計算機技術及應用課程設計_交通燈控制器.doc

石河子大學信息科學與技術學院微型計算機技術及應用課程設計 題 目： 交通燈控制器 姓 名： 學 號： 院 系： 信息科學與技術學院 專 業(yè)： 計算機科學與技術系 班 級： 指導教師： 目錄一、設計題目：交通燈設計2二、設計目的2三、電路分析23.1主要內容23.2設計要求23.3具體分析3四、方案設計34.1模擬對象34.2芯片選擇及仿真連線圖44.3主要流程圖5五、心得體會6六、參考文獻7八、實驗程序8一、設計題目：交通燈設計要求：1. 能實現紅綠燈交替點亮；2. 顯示點亮時間3. 在綠燈要滅的前3秒鐘變成黃燈閃爍擴展功能：可以進行手動控制切換二、設計目的 1. 了解交通燈管理的基本工作原理2. 熟悉8255A并行接口的各種工作方式和應用3. 熟悉8253計數器/定時器的工作方式及應用編程，掌握利用軟硬件相結合定時的方法4.了解其它芯片例如74HC373、74HC139、74HC154的功能作用三、電路分析3.1主要內容模擬十字路口交通燈（紅、黃、綠三色）的顯示控制。3.2設計要求（1）初始時東西方向南北方向都是紅燈在亮，計數顯示器上顯示02/62來顯示東西南北方向交通燈時間。并且數字不斷減一。（2）當02減為零時，62剛好變?yōu)?0，此時02減到0立即變?yōu)?5，然后55/60遞減一。（3）然后當55/60減為01/06時，下一個數字顯示的是05/05用來顯示原來為綠燈變?yōu)辄S燈，持續(xù)時間為5秒。（4）當黃燈滅后就又初始原來值，回到（1）重復此過程。3.3具體分析在仿真圖中利用8255實現交通燈的控制，8253實現計數，并通過8086的控制來在計數管上顯示計數時間。用四個交通燈trafficlights來模擬四個路口的交通燈情況。四、方案設計4.1模擬對象圖4.1 十字路口交通燈模擬圖圖4.2 實驗儀器上的四個交通燈微機交通燈實時控制系統(tǒng)用于城市十字路口的交通管理。南北和東西路口各設紅、黃、綠三個交通燈。南北向和東西向的交通燈定時55秒交換一次。每次交換前，最后5秒黃燈閃爍，供閃爍5次。4.2芯片選擇及仿真連線圖8253可編程定時器/計數器，發(fā)放方波脈沖信號實現一秒計時。8253與計數顯示器相連，來控制計數的顯示。8255A并行接口三個芯片， 其中用A口控制顯示道路交通燈信息。B口與計數顯示器連接。PB0PB78255APB0PB3 CLK28253AGATE2OUT2交通燈2-4譯碼器圖4.3 主要芯片連接圖4.3主要流程圖初始化8253初始化8255開始圖4.4 主要流程圖計數開始并以此減一是否最后5秒黃燈閃爍5秒是否5秒后五、心得體會在這次的課程設計中，學到的知識有很多，收獲也不小?？梢詮睦碚摻Y合實際，可以把身邊的一些所涉及到的編程工具自己也能夠體會和學習一下。比如這次所做的計程車計價器。由于能力有限不能拿單片機或仿真的工具來做，只是用匯編基礎的模擬了一下，其中也了解到了最基本的原理，鍛煉了自己的基礎知識水平?？梢杂玫綄淼膶嶋H應用當中。能夠體會到其中的樂趣。但是這次也有許多的問題，首先是自己的編程水平不好，所以做起來速度很慢，需要以后多多練習，實驗。有些功能還沒有能夠實現，所以還需要進一步的學習，要學的知識還有很多，還應該花更多的精力在這些方面，這樣才能夠提高自己的專業(yè)水平。匯編語言和微機接口原理也是最基層的計算機語言和最接近硬件的，只有了解了這里的本質，才能更有效準確的運用其他工具。六、參考文獻1 IBM-PC匯編語言程序設計 沈美明 清華大學出版社 2001年8月第2版 2 IBM-PC匯編語言程序設計例題習題集沈美明 清華大學出版社 1991年6月第1版 3 微機系統(tǒng)和接口應用技術朱世鴻 著 清華大學出版社 2006年9月第1版 八、實驗程序 CT_PORT EQU 006H A_PORT EQU 000H B_PORT EQU 002H C_PORT EQU 004H MY8253_CT EQU 19H CLOCK_0 EQU 01H ;000000101 CLOCK_1 EQU 09H ;0000 1001 CLOCK_2 EQU 11H ;00010001 DATA SEGMENT LED DB 0CH,09H,0AH,24H,14H TIME DB 02H,55H,05H,42H,07H;兩個數字顯示器上下對應顯示 TIME_2 DB 62H,60H,05H,35H,05H TAB DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH MM DW ? MM_1 DW ? MM_2 DW 01H MM_3 DB 57 MM_4 DB 35 N1 DB 00 N2 DB 10 TRY DB 00H DTIME DW 50H DATA ENDS STACK SEGMENT STACK;堆棧段 DW 50 DUP(?) TOP LABEL WORD STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACK START: MOV AX,DATA ;初始化 MOV DS,AX；放數據段 MOV AX,STACK MOV SS,AX；放堆棧段 MOV SP,TOP MOV AL,88H ; MOV DX,CT_PORT ;C口低四位輸出,高四位輸入 OUT DX,AL；把控制字放到8255的控制口 MOV AL,0CH ; MOV DX,A_PORT OUT DX,AL ；8253整個初始化過程 MOV DX,MY8253_CT ;8253初始化 MOV AL,00110111B ;計數器0工作在方式3 時鐘頻率1.8432MHz OUT DX,AL;把al中數字放入端口號為MY8253_CT MOV DX,CLOCK_0 MOV AL,00H ;送計數初值的低8位 OUT DX,AL MOV AL,10H ;送計數初值的高8位 OUT DX,AL JMP BEGIN ONESECOND MACRO MOV DX,MY8253_CT MOV AL,01110001B ;計數器1工作在方式0 OUT DX,AL MOV DX,CLOCK_1 MOV AL,00H ;送計數初值的低8位 OUT DX,AL MOV AL,10H ;送計數初值的高8位 OUT DX,AL ENDM HALFSECOND MACRO MOV DX,MY8253_CT MOV AL,01110001B ;計數器1工作在方式0 OUT DX,AL MOV DX,CLOCK_1 MOV AL,50H ;送計數初值的低8位 OUT DX,AL MOV AL,00H ;送計數初值的高8位 OUT DX,AL ENDM BUFFER MACRO LOCAL AGAIN MOV DX,MY8253_CT MOV AL,10110001B ;計數器2工作在方式0 OUT DX,AL MOV DX,CLOCK_2 MOV AL,00H ;送計數初值的低8位 OUT DX,AL MOV AL,10H ;送計數初值的高8位 OUT DX,AL MOV DX,C_PORT AGAIN: IN AL,DX TEST AL,20H JZ AGAIN ENDM DELAY MACRO LOCAL LOOPER MOV CX,DTIME LOOPER: LOOP LOOPER ENDM BEGIN: XOR SI,SI ;SI清零 JMP GIVE EMERGENCY: INC TRY MOV DX,A_PORT MOV AL,0CH OUT DX,AL REP: MOV DX,C_PORT ;選中數碼管1 MOV AL,00H OUT DX,AL MOV DX,B_PORT ;從TAB中選中對應的東西方向倒計時十位數字,予以數碼管顯示 LEA BX,TAB MOV AX,MM PUSH CX MOV CL,04H SHR AL,CL XLAT OUT DX,AL POP CX ;DELAY BUFFER MOV DX,C_PORT ;選中數碼管2 MOV AL,01H OUT DX,AL MOV DX,B_PORT ;從TAB中選中對應的東西方向倒計時個位數字,予以數碼管顯示 MOV AX,MM AND AL,0FH XLAT OUT DX,AL ;DELAY BUFFER MOV DX,C_PORT ;選中數碼管3 MOV AL,02H OUT DX,AL MOV DX,B_PORT ;從TAB中選中對應的南北方向倒計時十位數字,予以數碼管顯示 LEA BX,TAB MOV AX,MM_1 PUSH CX MOV CL,04H SHR AL,CL XLAT OUT DX,AL POP CX ;DELAY BUFFER MOV DX,C_PORT ;選中數碼管4 MOV AL,03H OUT DX,AL MOV DX,B_PORT ;從TAB中選中對應的南北方向倒計時個位數字,予以數碼管顯示 MOV AX,MM_1 AND AL,0FH XLAT OUT DX,AL ;DELAY BUFFER;意外事件 MOV DX,C_PORT IN AL,DX TEST AL,40H JZ RESTORE JMP EMERGENCY RESTORE: SUB TRY,00H JZ REP_ DEC SI LEA BX,LED ;從LED表中取出各狀態(tài)東西南北燈亮的情況 MOV AX,SI XLAT MOV DX,A_PORT OUT DX,AL MOV TRY,00H INC SI REP_: MOV AX,MM_1 ;判斷南北方向計時個位數是否為0,是則減去6 PUSH CX MOV CL,12 SHL AX,CL POP CX SUB AH,0F0H JZ SUB_6_1 MOV AX,MM ;判斷東西方向計時個位數是否為0,是則減去6 PUSH CX MOV CL,12 SHL AX,CL POP CX SUB AH,0F0H JZ SUB_6 XOR AX,AX DEC MM_2 JNZ NEXT ONESECOND NEXT: MOV DX,C_PORT ;測試out1的電平是否變高 IN AL,DX TEST AL,10H JNZ DEC_1 ;變高說明時間到 JMP REP ;否則斷續(xù) SUB_6: XOR AX,AX ;東西方向計時減6程序 SUB MM,06H JMP REP SUB_6_1: XOR AX,AX ; 南北方向計時減6程序 SUB MM_1,06H JMP REP_ DEC_1: CMP SI,03H ;前三個狀態(tài)通過東西方向的時間控制轉換狀態(tài) JA DE_1 ;后兩個狀態(tài)通過南北方向的時間控制轉換狀態(tài) DE_0: DEC MM_3 ;東西方向綠燈閃爍程序 CMP SI,02H ;東西綠，南北紅為第二狀態(tài) JZ NS JMP NORM_1 NS: CMP MM_3,05H ;判定是否已到計時最后5秒 JNA CHO JMP NORM_1 CHO: MOV AL,MM_3 ;倒計時5秒,奇數碼滅,偶數亮 MOV BL,02H DIV BL CMP AH,00H JZ HIGH_1 LOW_1: MOV DX,A_PORT ;南北方向紅燈亮,東西方向熄滅 MOV AL,08H OUT DX,AL JMP NORM_1 HIGH_1: MOV DX,A_PORT ;正常,狀態(tài)2 MOV AL,09H OUT DX,AL NORM_1: MOV MM_2,01H ;這里 DEC MM_1 DEC MM CMP MM,00H JZ GIVE ;某狀態(tài)計時結束，重新賦計數值 JMP REP ;否則繼續(xù)計數 DE_1: DEC MM_4 ;南北方向綠燈閃爍程序 CMP SI,04H JZ EW JMP NORM_2 EW: CMP MM_4,05H ;判定是否已到計時最后5秒 JNA CHO_2 JMP NORM_2 CHO_2: MOV AL,MM_4 ;倒計時5秒,奇數碼滅,偶數亮 MOV BL,02H DIV BL CMP AH,00H JZ HIGH_2 LOW_2: MOV DX,A_PORT ;東西方向紅燈亮,南北方向熄滅 MOV AL,04H OUT DX,AL JMP NORM_2 HIGH_2: MOV DX,A_PORT ;正常,狀態(tài)2 MOV AL,24H OUT DX,AL JMP NORM_2 NORM_2: MOV MM_2,01H ;這里 DEC MM DEC MM_1 CMP MM_1,00H JZ GIVE ;某狀態(tài)計時結束，重新賦計數值 JMP REP ;否則繼續(xù)計數 GIVE_1: XOR SI,SI ;一次循環(huán)結束，各狀態(tài)復位 MOV MM_3,57 MOV MM_4,35 GIVE: LEA BX,TIME ;從TIME表中取出南北方向各狀態(tài)燈亮的時間 把time地址給 lea傳送有效地址 MOV AX,SI XLAT