基于8086的汽車尾燈控制電路

1、Hefei University微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告課題名稱：基于8086的汽車尾燈控制電路成績評定： 2010年1月3日自動(dòng)化專業(yè)微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書論文題目基于8086的汽車尾燈控制電路的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)類型導(dǎo)師姓名劉偉林澤坤主要內(nèi)容及目標(biāo)要求：假設(shè)汽車尾部左右兩側(cè)各有三個(gè)指示燈。要求：正常行駛時(shí)指示燈全滅；左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左邊3個(gè)指示燈按左循環(huán)依次點(diǎn)亮；右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右邊3個(gè)指示燈按右循環(huán)依次點(diǎn)亮；超車時(shí)，指示燈閃爍；剎車時(shí)，指示燈全亮；具有的設(shè)計(jì)條件1 PC機(jī)一臺(tái)，EL教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)及匯編程序;計(jì)劃學(xué)生數(shù)及任務(wù)3人（1）：明確課題對程序功能，運(yùn)算精度等方面的要求及硬件條件（2）：把復(fù)雜問題分

2、解為若干模塊，確定各模塊處理方法，畫出流程圖。（3）：存儲(chǔ)器資源分配（4）：編制程序，根據(jù)流程圖精心選擇合適的指令和尋址方式來編制源程序（5）：對程序進(jìn)行匯編，調(diào)試和修改，直到程序運(yùn)行結(jié)果正確為止。計(jì)劃設(shè)計(jì)進(jìn)程（按課程設(shè)計(jì)周計(jì)算）第一周設(shè)計(jì)任務(wù)：（1）：明確課題對程序功能，運(yùn)算精度等方面的要求及硬件條件（2）：把復(fù)雜問題分解為若干模塊，確定各模塊處理方法，畫出流程圖。（3）：存儲(chǔ)器資源分配第二周設(shè)計(jì)任務(wù)：（4）：編制程序，根據(jù)流程圖精心選擇合適的指令和尋址方式來編制源程序（5）：對程序進(jìn)行匯編，調(diào)試和修改，直到程序運(yùn)行結(jié)果正確為止。參考文獻(xiàn)微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)中國科技大學(xué)出版社 吳秀清 周

3、荷琴編著16-32位微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用清華大學(xué)出版社 戴梅萼 史嘉權(quán) 編著<<匯編語言程序設(shè)計(jì)南京大學(xué)出版社 姚君遺編著匯編語言程序設(shè)計(jì)教程清華大學(xué)出版社 楊記文編著微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 目錄序言- 3 -1.設(shè)計(jì)目的- 3 -2.設(shè)計(jì)任務(wù)- 3 -3.設(shè)計(jì)思路- 3 -(1)程序流圖- 3 -(2)相關(guān)知識(shí)- 5 -1.LED發(fā)光二極管指示電路- 5 -2.邏輯電平開關(guān)電路- 5 -3DJ-8086k軟件啟動(dòng)和聯(lián)機(jī)- 6 -4.8086基本理論- 6 -5.8255A的相關(guān)知識(shí)- 7 -(3)實(shí)現(xiàn)步驟- 10 -硬件部分：- 10 -軟件部分：- 11 -4.總結(jié)

4、- 15 -5.參考文獻(xiàn)- 15 -6.致謝- 15 -摘要：當(dāng)代社會(huì)汽車文明進(jìn)步飛速，但伴隨這汽車數(shù)量的增多，產(chǎn)生的交通事故也越來越多。而通過本次設(shè)計(jì)，目的是理解以往所學(xué)的知識(shí)，掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的方法，增加集成電路應(yīng)用知識(shí)，培養(yǎng)自己的實(shí)際動(dòng)手能力以及分析解決問題的能力。關(guān)鍵字：8255芯片 8086 PC機(jī) 序言8255A是一種通用的可編程串行I/O接口芯片，它是為INTEL系列微處理器設(shè)計(jì)的配套電路，也可用于其它的微處理器系統(tǒng)中。通過對它編程，芯片可工作于不同的工作方式。在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，用8255A做接口時(shí)，通常不需要附加外部邏輯電路就可直接為CPU與外設(shè)之間提供數(shù)據(jù)通道，所以得

5、到廣泛的應(yīng)用。 1.設(shè)計(jì)目的通過此次設(shè)計(jì)為使汽車尾燈滿足以下要求：正常行駛時(shí)指示燈全滅；左轉(zhuǎn)彎時(shí)，左邊3個(gè)指示燈按左循環(huán)依次點(diǎn)亮；右轉(zhuǎn)彎時(shí)，右邊3個(gè)指示燈按右循環(huán)依次點(diǎn)亮；超車時(shí)，指示燈閃爍；剎車時(shí)，指示燈全亮。2.設(shè)計(jì)任務(wù)（1）明確課題對程序功能，運(yùn)算精度等方面的要求及硬件條件；（2）把復(fù)雜問題分解為若干模塊，確定各模塊處理方法，畫出流程圖；（3）存儲(chǔ)器資源分配；（4）編制程序，根據(jù)流程圖精心選擇合適的指令和尋址方式來編制源程序；（5）對程序進(jìn)行匯編，調(diào)試和修改，直到程序運(yùn)行結(jié)果正確為止。3.設(shè)計(jì)思路(1)程序流圖此次設(shè)計(jì)針對汽車尾燈，具體分為左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、超車和剎車四個(gè)單元總體設(shè)計(jì)流程圖如下

6、：開始 初始化左轉(zhuǎn)按下？右轉(zhuǎn)按下？超車按下？左轉(zhuǎn)程序右轉(zhuǎn)程序超車程序是是是否否否剎車按下？否剎車程序是四個(gè)模塊流程圖如下：開始點(diǎn)亮3燈，關(guān)1、2燈點(diǎn)亮2燈，關(guān)1、3燈點(diǎn)亮1燈，關(guān)2、3燈延遲延遲延遲左轉(zhuǎn)按下？RET否是開始點(diǎn)亮4燈，關(guān)5、6燈點(diǎn)亮5燈，關(guān)4、6燈點(diǎn)亮6燈，關(guān)4、5燈延遲延遲延遲右轉(zhuǎn)按下？RET否是左轉(zhuǎn)程序右轉(zhuǎn)程序開始6個(gè)指示燈亮延遲6個(gè)指示燈滅延遲超車按下？RET否是開始6個(gè)指示燈亮延遲剎車按下？RET否是超車程序剎車程序(2)相關(guān)知識(shí)1.LED發(fā)光二極管指示電路實(shí)驗(yàn)臺(tái)上包括6只發(fā)光二極管及相應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路。見圖1，Ll-L6為相應(yīng)發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端，該輸入端為低電平“0”時(shí)

7、發(fā)光二極管亮。 2.邏輯電平開關(guān)電路（見圖2）實(shí)驗(yàn)臺(tái)上有8只開關(guān)Kl-K8，與之相對應(yīng)的K1-K8各引線孔為邏輯電平輸出端。開關(guān)向上撥相應(yīng)插孔輸出高電平“l(fā)”，向下?lián)芟鄳?yīng)插孔輸出低電平“0”。3DJ-8086k軟件啟動(dòng)和聯(lián)機(jī) 雙擊桌面上DJ-8086k快捷圖標(biāo)，即可運(yùn)行DJ-8086k軟件，屏幕顯示DJ-8086k軟件的工作窗口，底邊狀態(tài)欄由“下位機(jī)沒有連接”變成“連接上下位機(jī)”，說明聯(lián)機(jī)成功，否則會(huì)彈出對話框提示：“下位機(jī)沒有連接”，此時(shí)單擊“OK”，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和PC機(jī)處于脫機(jī)狀態(tài)，然后用戶根據(jù)連接硬件實(shí)際情況來設(shè)定COMl或COM2，設(shè)定方法如下：依次單擊菜單欄：“設(shè)置（X）、通訊口設(shè)置（Z

8、）、COM1或COM2”確定，然后點(diǎn)擊打開端口，狀態(tài)設(shè)定后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測連接。如果此時(shí)確定端口正確，但系統(tǒng)仍然沒有連接，可按以下兩種方法解決：（1）單擊工具欄上的“重新連接”按鈕，即可聯(lián)機(jī)；（2）復(fù)位實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，使得數(shù)碼管上顯示監(jiān)控提示符“P.”， 然后關(guān)閉DJ-8086k軟件，重新運(yùn)行，故障即可排除。4.8086基本理論 引腳圖，如右圖 1)算術(shù)邏輯單元ALUALU是運(yùn)算器的核心。它是以全加器為基礎(chǔ)，輔之以移位寄存器及相應(yīng)控制邏輯組合而成的電路，在控制信號(hào)的作用下可完成加、減、乘、除四則運(yùn)算和各種邏輯運(yùn)算。2)寄存器組RS實(shí)質(zhì)上是CPU中暫時(shí)存放數(shù)據(jù)的地方，里面保存著那些等待處理的數(shù)據(jù)，或已

9、經(jīng)處理過的數(shù)據(jù)，CPU訪問寄存器所用的時(shí)間要比訪問內(nèi)存的時(shí)間短。采用寄存器，可以減少CPU訪問內(nèi)存的次數(shù)，從而提高了CPU的工作速度。3)控制單元控制單元是整個(gè)CPU的指揮控制中心，由指令寄存器IR、指令譯碼器ID和操作控制器0C三個(gè)部件組成，對協(xié)調(diào)整個(gè)電腦有序工作極為重要。它根據(jù)用戶預(yù)先編好的程序，依次從存儲(chǔ)器中取出各條指令，放在指令寄存器IR中，通過指令譯碼(分析)確定應(yīng)該進(jìn)行什么操作，然后通過操作控制器OC，按確定的時(shí)序，向相應(yīng)的部件發(fā)出微操作控制信號(hào)。操作控制器OC中主要包括節(jié)拍脈沖發(fā)生器、控制矩陣、時(shí)鐘脈沖發(fā)生器、復(fù)位電路和啟停電路等控制邏輯。4)總線就像工廠中各部位之間的聯(lián)系渠道，

10、總線實(shí)際上是一組導(dǎo)線，是各種公共信號(hào)線的集合，用于作為電腦中所有各組成部分傳輸信息共同使用的“公路”。直接和CPU相連的總線可稱為局部總線。其中包括: 數(shù)據(jù)總線DB(Data Bus)、地址總線AB(Address Bus) 、控制總線CB(Control Bus)。其中，數(shù)據(jù)總線用來傳輸數(shù)據(jù)信息；地址總線用于傳送CPU發(fā)出的地址信息；控制總線用來傳送控制信號(hào)、時(shí)序信號(hào)和狀態(tài)信息等。5.8255A的相關(guān)知識(shí)8255A的串行接口是通過系統(tǒng)總線和CPU相連，串行接口部件的典型結(jié)構(gòu)主要由控制寄存器狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)輸入寄存器和數(shù)據(jù)輸出寄存器4部分組成?？刂萍拇嫫骺刂萍拇嫫饔脕肀４鏇Q定接口工作方式的控制

11、信息。狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器中的每一個(gè)狀態(tài)位都可以用來標(biāo)識(shí)傳輸過程中某一種錯(cuò)誤或當(dāng)前傳輸狀態(tài)。 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)輸入寄存器：在輸入過程中，串行數(shù)據(jù)一位一位地從傳輸線進(jìn)入串行接口的移位寄存器，經(jīng)過串入并出(串行輸入并行輸出)電路的轉(zhuǎn)換，當(dāng)接收完一個(gè)字符之后，數(shù)據(jù)就從移位寄存器傳送到數(shù)據(jù)輸入寄存器，等待CPU讀取。數(shù)據(jù)輸出寄存器：在輸出過程中，當(dāng)CPU輸出一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，先送到數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器，然后，數(shù)據(jù)由輸出寄存器傳到移位寄存器，經(jīng)過并入串出(并行輸入串行輸出)電路的轉(zhuǎn)換一位一位地通過輸出傳輸線送到對方。串行接口中的數(shù)據(jù)輸入移位寄存器和數(shù)據(jù)輸出移位寄存器是為了和數(shù)據(jù)輸入緩沖寄存器和數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器配

12、對使用的。串行通信時(shí)，數(shù)據(jù)在兩個(gè)站（或設(shè)備）A與B之間傳送，按傳送方向可分為單工（a）、半雙工（b）和全雙工（c）三種不同的方式，如下圖所示：8255A的三個(gè)數(shù)據(jù)口分別是A端口、B端口、C端口，它們彼此獨(dú)立，都是8位的數(shù)據(jù)口，用來完成和外設(shè)之間的信息交換。三個(gè)口在使用上有所不同。1）A端口A端口對應(yīng)一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入鎖存器和一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器。因此A端口適合用在雙向的數(shù)據(jù)傳輸場合，用A端口傳送數(shù)據(jù)，不管是輸入還是輸出，都可以鎖存。2) B端口和C端口這兩個(gè)口分別是由一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器和一個(gè)8位的數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器組成。因此用B端口和C端口傳送數(shù)據(jù)作輸出端口時(shí)，數(shù)據(jù)信息可

13、以實(shí)現(xiàn)鎖存功能；而用作輸入口時(shí)，則不能對數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)鎖存，這一點(diǎn)在使用中要注意。在實(shí)際應(yīng)用中，A端口和B端口通常作為獨(dú)立的輸入口和輸出口，而C端口常用來配合A端口和B端口的工作使用。C端口分成兩個(gè)4位的端口，這兩個(gè)4位的端口分別作為A端口和B端口的控制信號(hào)和輸入狀態(tài)信號(hào)使用。 8255A是40條引腳的雙列直插式芯片，引腳排列如圖所示。單一的+5 V電源，使用時(shí)要注意它的+5V電源引腳是第26腳，地線引腳是第7腳，它不像大多數(shù)TTL芯片電源和地線在右上角和左下角的位置，除了電源和地線之外，其他引腳的信號(hào)按連接的功能可分為兩大組。8255A由四個(gè)部分組成：輸入/輸出端口A、B、C； A組和B組控制電路

14、；讀/寫控制邏輯；數(shù)據(jù)總緩沖器。8255A的工作方式：方式0：基本輸入輸出方式它適用于不需要用應(yīng)答信號(hào)的簡單輸入輸出場合，在這種方式下，A口和B口可作為8位的端口，C口的高4位和低4位可作為兩個(gè)4位的端口。這4個(gè)端口中的任何一個(gè)既可作為輸入也可作為輸出，從而構(gòu)成16種不同的輸入輸出組態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，C口的兩半部分也可合在一起，構(gòu)成一個(gè)8位的端口。這樣8255A可以構(gòu)成3個(gè)8位的I/O端口，或兩個(gè)8位兩個(gè)4位的I/O的端口，以適應(yīng)各種不同的應(yīng)用場合。方式1：選通的輸入輸出方式 在這種方式下，當(dāng)A端口和B端口進(jìn)行輸入輸出時(shí)，必須利用C端口提供的選通和應(yīng)答信號(hào)。 方式1的基本定義如下：分成2組(A

15、組和B組)。每組包含一個(gè)8位的數(shù)據(jù)端口和1個(gè)4位的控制數(shù)據(jù)端口。 8位的數(shù)據(jù)端口既可以作為輸入也可以作輸出，輸入和輸出都可以被鎖存，4位的控制數(shù)據(jù)端口用于傳送8位數(shù)據(jù)端口的控制和狀態(tài)信息。 (1) 選通的輸入方式 選通輸入方式:規(guī)定是PC3PC5分配給A端口，PC0PC2分配給B端口。C端口剩下的2位PC6，PC7可作為簡單的輸入輸出線使用，控制字的D3位為l時(shí)輸入；D3位為0時(shí)輸出。 (2) 選通的輸出方式 在這種方式下，A口和B口都作為輸出口，端口C的PC3，PC6和PC7作A口的聯(lián)絡(luò)控制信號(hào)，PC0，PC1和PC2作B口的聯(lián)絡(luò)控制信號(hào)，端口C余下的兩位PC4和PC6可作為輸入和輸出，當(dāng)方

16、式選擇字的D3=1時(shí)，PC4和PC5作輸入，D3=0時(shí)，PC4和PC5作輸出。(3) 選通輸入/輸出方式的組合在這種方式下，端口C的低4位總是作控制用，而高4位總有兩位仍用作輸入或輸出。因此，在控制字中，用于決定C口高半部分是輸入還是輸出的D3位可以取1或0，而決定C口低4位為輸入或輸出的D0位可以為任意值。方式2：雙向總線方式只有A口可以工作于這種方式。在這種方式下，CPU與外設(shè)交換數(shù)據(jù)是，可以在單一的8位端口數(shù)據(jù)線PA7PA0上進(jìn)行，既可以通過A口把數(shù)據(jù)傳送到外設(shè)，又可以從A口接收從外設(shè)送過來的數(shù)據(jù)，而且輸入和輸出數(shù)據(jù)均能鎖存，但輸入和輸出過程不能同時(shí)進(jìn)行。(3)實(shí)現(xiàn)步驟硬件部分：8255

17、A的A口作輸入口，8個(gè)開關(guān)K7-K0分別接PA7-PA0。B口為輸出口，PB7-PB0分別接顯示器LED7-LED0。8255A的、和RESET引腳分別與CPU相應(yīng)輸出相連，8255A的數(shù)據(jù)線D7-D0與8086的低8位數(shù)據(jù)總線D7-D0相連。如圖所示，按下開關(guān)1為左轉(zhuǎn)指示，開關(guān)2為右轉(zhuǎn)指示，開關(guān)3為超車指示，開關(guān)4為剎車指示。實(shí)驗(yàn)步驟：1.進(jìn)入星研系統(tǒng)集成環(huán)境2.編寫部分實(shí)驗(yàn)程序3.連線說明：B4區(qū)：CS(8255)- A4區(qū)：CS1B4區(qū)：A0、A1 - ES-PCI：A0、A1B4區(qū)：JP56(PA口)- G6區(qū)：JP80B4區(qū)：JP53(PB口)- G6區(qū)：JP654.邏輯電平開關(guān)撥上

18、正時(shí)，發(fā)光二極管輸入為1時(shí)亮，輸入為0時(shí)滅。5.開關(guān)1閉合時(shí)：1、2、3燈左循環(huán)點(diǎn)亮；開關(guān)2閉合時(shí)：4、5、6燈右循環(huán)點(diǎn)亮；開關(guān)3閉合時(shí)：6個(gè)燈閃爍；開關(guān)4閉合時(shí)：6個(gè)燈全亮。軟件部分：.MODELTINYPCIBAR3EQU1CH;8位I/O空間基地址(它就是實(shí)驗(yàn)儀的基地址, 也為DMA & 32 BIT ;RAM板卡上的8237提供基地址) Vendor_ID EQU 10EBH;廠商ID號(hào)Device_IDEQU8376;設(shè)備ID號(hào).STACK100.DATAIO_Bit8_BaseAddressDW?msg0 DB'BIOS不支持訪問PCI $'msg1 DB&

19、#39;找不到Star PCI9052板卡 $'msg2DB'讀8位I/O空間基地址時(shí)出錯(cuò)$'COM_ADDDW 00F3H;控制口偏移量PA_ADDDW 00F0H;PA口偏移量PB_ADDDW00F1H;PB口偏移量PC_ADDDW00F2H;PC口偏移量ZZEQU 11111110B ;左轉(zhuǎn)YZ EQU 11111101B ;右轉(zhuǎn)CC EQU 11111011B ;超車SC EQU 11110111B ;剎車LED_DataDB11111110B;1燈亮，2、3燈滅 DB11111101B;2燈亮，1、3燈滅DB11111011B;3燈亮，1、2燈滅DB11110

20、111B;4燈亮，5、6燈滅DB11101111B;5燈亮，4、6燈滅DB11011111B;6燈亮，4、5燈滅DB11000000B;6個(gè)指示燈亮DB11111111B;6個(gè)指示燈滅.CODESTART:MOVAX,DATA MOVDS,AXNOPCALLInitPCICALLModifyAddress;根據(jù)PCI提供的基地址,將偏移地址轉(zhuǎn)化為實(shí)地址MOVAL,10010000B;PA接開關(guān)、PB接LED燈、PC為基本輸出模式MOVDX,COM_ADDOUTDX,AL;寫入控制字TEST_IT:MOVBX,OFFSET LED_DataMOVDX,PB_ADDMOVAL,0FFH;正常行駛燈

21、全滅OUTDX,ALMOVDX,PA_ADD;指向A口INAL,DX;從A口讀入開關(guān)狀態(tài)CMPAL,ZZ;左轉(zhuǎn)？JEP1CMPAL,YZ;右轉(zhuǎn)？JEP2CMPAL,CC;超車？JEP3CMPAL,SC;剎車？JEP4JMP TEST_ITP1:MOVDX,PB_ADD;左轉(zhuǎn)程序MOVAL,2;3燈亮，1、2燈滅XLATOUTDX,ALCALLDL1S;延遲MOVAL,1;2燈亮，1、3燈滅XLATOUTDX,ALCALLDL1S;延遲MOVAL,0;1燈亮，2、3燈滅XLATOUTDX,ALCALLDL1S;延遲JMPTEST_ITP2:MOVDX,PB_ADD;右轉(zhuǎn)程序MOVAL,3;4燈亮

22、，5、6燈滅XLATOUTDX,ALCALLDL1S;延遲MOVAL,4;5燈亮，4、6燈滅XLATOUTDX,ALCALLDL1S;延遲MOVAL,5;6燈亮，4、5燈滅XLATOUTDX,ALCALLDL1S;延遲JMPTEST_ITP3:MOVDX,PB_ADD;超車程序MOVAL,6;6個(gè)指示燈全亮XLATOUTDX,ALCALLDL1S;延遲MOVAL,7;6個(gè)指示燈全滅XLATOUTDX,ALCALLDL1S;延遲JMPTEST_ITP4:MOVDX,PB_ADD;剎車程序MOVAL,6XLATOUTDX,ALCALLDL1S;延遲MOVDX,PA_ADD;指向A口INAL,DX;

23、從A口讀入開關(guān)狀態(tài)CMPAL,SCJNZTEST_ITJMPP4DL50msPROCNEARPUSHAXPUSHDXMOVDX,50;延時(shí)500msMOVAH,0FFH;星研公司提供的軟中斷INT21HPOPDXPOPAXRETDL50msENDPDL1SPROCNEARPUSHCXMOVCX,10DL5S1:CALLDL50msLOOPDL5S1POPCXRETENDPInitPCIPROCNEARMOVAH,00HMOVAL,03HINT10H;清屏MOVAH,0B1HMOVAL,01HINT1AHCMPAH,0JZInitPCI2LEADX,msg0InitPCI1:MOVAH,09HINT21HJ