微機(jī)課程設(shè)計(jì) 帶數(shù)碼管顯示的交通燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、微機(jī)課程設(shè)計(jì)題 目 帶數(shù)碼管顯示的交通燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 微機(jī)原理及應(yīng)用a 院 系 物理與電氣工程學(xué)院 專 業(yè) 自動(dòng)化班 級(jí) 08級(jí)(2)班 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 教 師 課題名稱 帶數(shù)碼管顯示的交通燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、概述在star es598pci實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用可編程并行接口8255、定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253、可編程中斷控制器8259等i/o接口芯片，設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)。二、設(shè)計(jì)目的通過設(shè)計(jì)一個(gè)十字路口交通燈系統(tǒng)掌握8255、8253、8259等接口芯片的編程和應(yīng)用方法，做到理論聯(lián)系實(shí)際。三、設(shè)計(jì)要求要求繪制流程圖、編寫源程序，并在實(shí)驗(yàn)系

2、統(tǒng)上調(diào)試通過程序。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、十字路口交通信號(hào)燈設(shè)置某十字路口交通信號(hào)燈系統(tǒng)在4個(gè)路口均裝設(shè)紅、綠2個(gè)燈，并裝設(shè)數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)。圖1 交通信號(hào)燈設(shè)置實(shí)驗(yàn)時(shí)用led（發(fā)光二極管）代替十字路口的紅綠燈。2、交通信號(hào)燈亮滅規(guī)律交通信號(hào)燈系統(tǒng)初始狀態(tài)為所有紅燈閃爍n1秒鐘（不必在數(shù)碼管顯示）；之后東西向車行道綠燈亮，車輛放行n秒鐘，此時(shí)南北向車行道紅燈亮，之后轉(zhuǎn)為南北向車行道放行n秒鐘，如此循環(huán)重復(fù)。要求數(shù)碼管能夠顯示倒計(jì)時(shí)。參數(shù)選擇：n=20s/25s85s/90s（每隔5s取一個(gè)秒數(shù)）n110s，閃爍次數(shù)為38次每組自行選擇n、n1（及閃爍次數(shù)）。3、參考方案采用8255、8253、8259

3、組成系統(tǒng)，采用8253產(chǎn)生定時(shí)，運(yùn)用8259采用中斷法編寫程序。如果加入緊急車輛通過功能或其他任何先進(jìn)功能，可根據(jù)具體情況加創(chuàng)新分。五、設(shè)計(jì)報(bào)告要求要求在報(bào)告中詳細(xì)敘述所選方案的原理、特點(diǎn)及評(píng)價(jià)，給出硬件原理圖、程序流程、源程序、調(diào)試結(jié)果描述（需安排實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行照片）。報(bào)告采用電力工程學(xué)院統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式書寫。最終上交的報(bào)告內(nèi)容包括：1、任務(wù)書、2設(shè)計(jì)內(nèi)容（正文）、3、心得體會(huì)一、設(shè)計(jì)說明硬件方面：8253產(chǎn)生1hz的方波，脈沖到8259的ir1端，產(chǎn)生中斷，調(diào)中斷服務(wù)子程序。在加入緊急車道后，單脈沖（）連到8259的iro端，產(chǎn)生一個(gè)高級(jí)的中斷請(qǐng)求信號(hào)。軟件方面：主程序先對(duì)各個(gè)硬件初始化，在開

4、cpu中斷，然后空操作，等待中斷。執(zhí)行低級(jí)中斷（ir1）時(shí)，8255的pa口負(fù)責(zé)選數(shù)碼管，pb口負(fù)責(zé)顯示數(shù)字，用查表法可查到09的數(shù)碼管編碼。采用循環(huán)掃描方法，人眼即可看到連續(xù)的二位數(shù)。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)減到零時(shí)，對(duì)紅綠燈取反。若手動(dòng)上下?lián)軇?dòng)單脈沖（）一次，則產(chǎn)生一個(gè)高級(jí)中斷（ir0），程序轉(zhuǎn)而執(zhí)行此中斷處理程序，處理完后返回繼續(xù)執(zhí)行低級(jí)中斷（ir1）。1、 硬件設(shè)計(jì) 1.1、硬件接線圖2. 源程序清單io8259_0 equ 0e000h ;8259地址偶地址端io8259_1 equ 0e001h ;8259地址奇地址端 k8255a equ 0f000h ;8255的a口、b口、c口地址k8255

5、b equ 0f001hk8255c equ 0f002hk8255k equ 0f003hadd8253_0 equ 0d000h ;8253計(jì)數(shù)通道1#、2#、3#和控制口地址add8253_1 equ 0d001hadd8253_2 equ 0d002hadd8253_c equ 0d003hcounter equ 60h ;倒計(jì)時(shí)數(shù)red_on equ 0cch ;紅燈亮red_off equ 0ffh ;紅燈滅e_w equ 0c3h ;東西方向通行data segmenttab db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fhcount db ?

6、scan dw 485 ;掃描次數(shù)data endsstck segment stack dw 64 dup(?)stck endscode segmentassume cs:code , ds:data,ss:stckstart:mov ax,data mov ds,ax mov es,ax nop mov dx,k8255k ;寫8255控制字，a,b,c均為輸出，方式0 mov al,80h out dx,alstart1: mov dx,k8255c ;c口輸出，控制燈 mov cx,4flash: mov al,red_on ;紅燈亮 out dx,al call delay ;調(diào)延

7、時(shí) mov al,red_off ;紅燈滅 out dx,al call delay loop flash start2: mov dx,add8253_c ;寫8253控制字 mov al,37h ;0#計(jì)數(shù)器，讀寫16位低高字節(jié)，方式三，bcd碼 out dx,al mov ax,1000h ;寫0#的計(jì)數(shù)初值1000h，根據(jù)輸入設(shè)定2m=1000h*2000 mov dx,add8253_0 out dx,al mov al,ah out dx,al mov dx,add8253_c ;寫8253控制字 mov al,77h ;1#計(jì)數(shù)器，讀寫16位低高字節(jié)，方式三，bcd碼 out d

8、x,al mov ax,2000h ;寫1#計(jì)數(shù)初值2000h，根據(jù)輸入設(shè)定，方波頻率1hz mov dx,add8253_1 out dx,al mov al,ah out dx,al mov count,counter ;寫計(jì)數(shù)值（紅綠燈變換的間隔時(shí)間） call init8259 ;調(diào)8259初始化子程序 call wriintver_8 ;調(diào)寫中斷向量表子程序 call wriintver_9 ;調(diào)寫中斷向量表子程序 mov cl,e_w mov al,cl mov dx,k8255c out dx,al sti nopstart3: jmp $ ;給出中斷以外cpu的工作init82

9、59 proc near ;8259初始化子程序 mov dx,io8259_0 ;寫icw1，邊沿觸發(fā)，單片，需寫icw4 mov al,13h out dx,al mov dx,io8259_1 ;寫icw2，確定中斷類型號(hào) mov al,08h out dx,al mov al,09h ;寫icw4 out dx,al mov al,0fch ;寫ocw1，除ir0、ir1全屏蔽 out dx,al retinit8259 endpwriintver_9 proc near ;寫中斷向量表子程序 push es mov ax,0 mov es,ax mov di,24h ;中斷類型號(hào)9，

10、對(duì)應(yīng)24h,25h,26h,27h四個(gè)單元 lea ax,int_9 ;取中斷服務(wù)程序ip stosw mov ax,cs ;取中段服務(wù)程序cs stosw pop es retwriintver_9 endpwriintver_8 proc near ;寫中斷向量表子程序 push es mov ax,0 mov es,ax mov di,20h ;中斷類型號(hào)8，對(duì)應(yīng)20h,21h,22h,23h四個(gè)單元 lea ax,int_8 ;取中斷服務(wù)程序ip stosw mov ax,cs ;取中段服務(wù)程序cs stosw pop es retwriintver_8 endpint_9:mov a

11、l,count sub al,01h das mov count,al ;中斷服務(wù)程序 push ax push dx push bx push cx push scan ;保護(hù)循環(huán)值，否則取數(shù)碼管顯示會(huì)破壞loo: mov al,55h mov dx, k8255a out dx,al mov al,count ;選高位數(shù)碼管 mov ah,al ;暫存ah mov cl,4 shr al,cl lea bx,tab xlat ;十進(jìn)制轉(zhuǎn)數(shù)碼管編碼 mov dx, k8255b out dx,al ;顯數(shù) call dl1ms ;調(diào)延時(shí) mov al,0 out dx,al ;清除 mov

12、al,0aah mov dx, k8255a out dx,al ;選低位數(shù)碼管 mov al,ah shl al,cl shr al,cl xlat ;十進(jìn)制轉(zhuǎn)數(shù)碼管編碼 mov dx, k8255b out dx,al ;顯數(shù) call dl1ms mov al,0 out dx,al ;清除 dec scan cmp scan,0 jnz loo ;循環(huán)掃描 pop scan pop cx cmp count,0 jnz stop ;計(jì)數(shù)到零則重新置數(shù)，并將燈取反，未到零則直接結(jié)束中斷子程序 mov count,counter not cl mov al,cl mov dx,k8255c

13、 out dx,alstop: mov dx,io8259_0 ;結(jié)束中斷服務(wù)，寫ocw2，給8259送eoi命令，lsr1清零 mov al,20h out dx,al pop bx pop dx pop ax iretint_8:push dx push ax push cx mov dx,k8255c ;c口輸出，控制燈 mov cx,4a: mov al,red_on ;紅燈亮 out dx,al call delay ;調(diào)延時(shí) mov al,red_off ;紅燈滅 out dx,al call delay loop a mov dx,io8259_0 ;結(jié)束中斷服務(wù)，寫ocw2，給

14、8259送eoi命令，lsr1清零 mov al,20h out dx,al pop cx mov dx,k8255c mov al,cl out dx,al pop ax pop dx iretdelay proc;延時(shí)子程序 push bx push cx mov bx,04hdelay1:mov cx,0ffffh loop $ dec bx jnz delay1 pop cx pop bx ret delay endp dl1ms proc near push ax push cx mov ax,0100h mov cx,ax loop $ pop cx pop ax retdl1ms endpcode ends end start 三、調(diào)試現(xiàn)象1、程序截圖2調(diào)試現(xiàn)象程序調(diào)試時(shí)，交通信號(hào)燈系統(tǒng)初始狀態(tài)為所有紅燈閃爍4次，數(shù)碼管此時(shí)不顯示；系統(tǒng)初始狀態(tài)之后東西向車行道綠燈亮，南北向車道紅燈亮，此時(shí)數(shù)碼管從60秒倒計(jì)時(shí)；當(dāng)數(shù)碼管數(shù)字減為0時(shí)，東西向、南北向紅綠燈交換亮，即南北向車行道綠燈亮，東西向車道紅燈亮，此時(shí)數(shù)碼管重新從60秒開始計(jì)數(shù)，數(shù)碼管數(shù)字減為0秒后，紅綠燈再次交換，如此循環(huán)重復(fù)。當(dāng)?shù)缆钒l(fā)生緊急狀況時(shí)，可撥單脈沖，使調(diào)試狀態(tài)重新進(jìn)入初始化，此時(shí)數(shù)碼管停止計(jì)時(shí)（滅），初始化狀態(tài)結(jié)束后，繼續(xù)從剛剛被