交通燈課程設(shè)計

1、合肥學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計課程設(shè)計科目交通燈學(xué)生姓名陳昱宇學(xué)號1004014038班級10級計算機(jī)科技2班指導(dǎo)教師高玲玲、肖連軍2013 01 141、題意分析與解決方案1.1 題意需求分析根據(jù)以上題目所給的提示，我們對其進(jìn)行解析：首先假設(shè)有一個十字路口，1、3為南北方向，2、4為東西方向，初始為四個路口的紅燈全亮，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； 延時一段時間后，1、3路口的綠燈熄滅，而1、3路口的黃燈開始閃爍，閃爍若干次以后，1、3 路口紅燈亮， 而同時2、4路口的綠燈亮，2、4路口方向通車；延時一段時間后，2、4 路口的綠燈熄滅

2、，而黃燈開始閃爍，閃爍若干次以后，再切換到1、3路口方向，之后重復(fù)上述過程。從題意需求分析本課程設(shè)計需要解決的問題如下：（1） 怎樣定時？是采用硬件定時還是軟件定時？（2） 怎么控制交通燈的紅、綠、黃切換？（3） 怎樣模擬出東西、南北向信號燈倒計時的的效果？（4） 怎樣更加具有使用價值，具有使用的靈活性？1.2解決方法及思路硬件部分本課程設(shè)計的具體要求如下：（1） 通過8255A控制信號燈的輸出顯示（2） 通過8279A實現(xiàn)數(shù)碼管的倒計時顯示（3） 通過軟件延時實現(xiàn)交通燈的1S定時效果（4） 通過8279的鍵盤控制實現(xiàn)交通燈的初始時間設(shè)置本實驗需要人為操作，故需要按鍵，主要用到的硬件是8279

3、、8255以及矩陣鍵盤、數(shù)碼管、LED顯示燈。我們將LED指示燈接在8255A的PA口，設(shè)置8255A的端口全為輸出。利用軟件進(jìn)行定時，通過星研提供的軟件延時DELAY500MS，進(jìn)行0.5S的定時。由于本實驗需要設(shè)置初始時間值，也就是需要設(shè)定紅綠燈的30S延時和黃燈的5S延時或其它時間。故在上電后需要通過鍵盤設(shè)置時間值。矩陣鍵盤第一行對應(yīng)0 1 2 3第二行對應(yīng)4 5 6 7 第三行對應(yīng)8 9 A B 第四行對應(yīng)C D E F一般設(shè)置時只需要前十個鍵即可。設(shè)定時規(guī)定最大值是兩位數(shù)，需要依次設(shè)定兩次，第一次是紅綠燈顯示時間，第二次是黃燈顯示時間。在本實驗中控制鍵盤及數(shù)碼管的芯片為8279。82

4、79有三種工作方式。鍵盤工作方式、顯示工作方式和傳感器工作方式，本實驗采用第一、二種工作方式。8279需要連接2M的頻率輸入。通過其內(nèi)部控制字設(shè)定其分頻系數(shù)為20。定時對鍵盤進(jìn)行掃描以確定按下的鍵值。8279中的C連接端接數(shù)碼管的片選端，用于選擇數(shù)碼管的點亮位置。B連接端用于連接數(shù)碼管的段選，用于顯示數(shù)碼管的顯示數(shù)值。片內(nèi)總線與CPU連接，用于接收命令字以及數(shù)據(jù)。8255在此次設(shè)計中的作用是，并行輸出CPU傳來的數(shù)據(jù)，用于點亮LED指示燈。指示燈從左至右對應(yīng)東西向: 綠 黃 紅 空 南北向:綠 黃 紅 空。按照程序中設(shè)定的顯示值，顯示紅綠燈的跳變及點亮效果顯示?？v觀整個實驗過程。用的主要芯片及

5、器件為：8279、8255、LED燈、數(shù)碼管、矩陣鍵盤。8279控制鍵盤及數(shù)碼管，用于設(shè)置倒計時時間以及時間顯示。8255控制LED燈，模擬紅綠黃燈的變換過程。再通過軟件定時，實現(xiàn)交通燈的模擬過程。軟件部分8255A是一個可編程芯片，我們可以通過程序?qū)?255A芯片進(jìn)行編程來實現(xiàn)本次課程設(shè)計所要求實現(xiàn)的所有功能。在本次實驗中我們需要在程序中實現(xiàn)對LED指示燈的亮滅控制。初始時將8255A口設(shè)置工作在方式0作為輸出口，通過對端口A的按位置1/復(fù)0來控制PA口對應(yīng)腳的輸出電平的高低。8279的初始化需要對可編程時鐘設(shè)置命令字、數(shù)碼管顯示及鍵盤掃描方式設(shè)置命令字。由于8279內(nèi)部所需的頻率為100K

6、HZ，而當(dāng)外部輸入的固定頻率為2MHZ時，需將命令字設(shè)為20，才可分頻出100KHZ的內(nèi)部頻率。故設(shè)置的命令字為34H。對于數(shù)碼管顯示的命令字設(shè)置，將其設(shè)定為8*8字符顯示,左邊輸入,外部譯碼鍵掃描方式。則所需的命令字為00H。另外在向8279內(nèi)部RAM寫入數(shù)據(jù)之前，需要先將其清空，即向8279寫入0DEH將其內(nèi)部RAM全部置為0FFH。接著還需要有一個測試指令，測試其內(nèi)部RAM是否初始化完畢。若以上初始化都完成了，則8279的初始化則全部完成。8255及8279芯片初始化之后，即可以對其寫入數(shù)據(jù)操作。對于8255只需要把8位數(shù)據(jù)送到8255中即可。1對應(yīng)LED燈的熄滅，0對應(yīng)其點亮。8279

7、的數(shù)據(jù)在數(shù)碼管上顯示之前，先要將數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管顯示的鍵值碼。點亮數(shù)碼管的某一段即要使其對應(yīng)段置1即可。再利用星研提供的軟件定時軟中斷，軟件定時500MS。通過以上軟件設(shè)置即可使LED及數(shù)碼管、鍵盤得到想要的結(jié)果。2、硬件設(shè)計2.1硬件電路設(shè)計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，其中1表示亮，0表示暗PC1:表示綠燈信號，其中1表示亮，0表示暗PC2:表示紅燈信號，其中1表示亮，0表示暗PC3:和8253GATE1端相連，為時器1的門控型號PC4: 和8253GATE2端相連，為時器2的門控型號PA0PA7,PB0PB7:可接兩個8段LED顯示器

8、，用于顯示當(dāng)前等亮?xí)r間8253：定時器0：輸入信號設(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。定時器1：輸入信號為OUT0，工作站方式2，計數(shù)初值為30，實現(xiàn)延遲30S后產(chǎn)生中斷?？刂谱譃椋?1010100定時器2：輸入信號為OUT0，工作站方式2，計數(shù)初值為3，實現(xiàn)延遲3S后產(chǎn)生中斷?？刂谱譃椋?00101008259：采用邊沿觸發(fā)，沒有級聯(lián)，需要設(shè)ICW1,ICW2,ICW4,不用ICW3。硬件說明：8279是該程序?qū)崿F(xiàn)的重要的芯片，通過數(shù)碼管模擬倒計時，鍵盤模擬倒計時的時間設(shè)置，8255PA口接Led指示燈指示交通燈的變換過程。依據(jù)8279的倒計時變化

9、，8255控制的led指示燈進(jìn)行相應(yīng)的變化。2.2 硬件的選擇與介紹介紹本系統(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。圖2-2 8255芯片引角圖 圖2-3 8279芯片引角圖通過本次課程設(shè)計，加強(qiáng)了自己的動手實踐能力，操作能力及解決問題的能力。并且通過查閱相關(guān)資料，學(xué)習(xí)書本及課堂中老師不曾介紹過的知識同時也學(xué)會了在動手實踐的過程中，發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，在最短的時間內(nèi)尋找問題的解決方案。更重要的是通過本次的課程設(shè)計，我學(xué)到了關(guān)于微機(jī)原理課程的更多相關(guān)內(nèi)容，了解了DS18B20芯片的作用、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳的功能、工作方式、技術(shù)參數(shù)、如何實現(xiàn)從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。更加深入認(rèn)識了8255

10、A和8279的內(nèi)部構(gòu)造、控制字、方式字的設(shè)置以及通過8255A和8279控制輸出量。在這個過程中，我也曾經(jīng)因為實踐經(jīng)驗的缺乏失落過。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。雖然這只是一次的簡單的課程設(shè)計，可是平心而論，也耗費了我們不少的心血！通過這次課程設(shè)計，我想說：為完成這次課程設(shè)計我們確實很辛苦，但苦中仍有樂，和同學(xué)門這十幾天的一起工作的日子，讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，大學(xué)里一年的相處還趕不上這十來天的實習(xí)，我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了。這個工程確實很累，但當(dāng)我們設(shè)計成功的時候，當(dāng)我們連好線，按下按鈕，LED亮了起來，喇叭響起來了，那是我一生以來聽

11、到的最好聽的聲音，我們的心中就不免興奮，不免激動。以前種種艱辛這時就變成了最甜美的回憶！總的來說，雖然課程設(shè)計的時間有限，但在這有限的時間里，不僅完成了作業(yè)，提交了結(jié)果，也豐富了這門硬件課程的更多知識，更深入地了解了這門專業(yè)課的精髓，充分認(rèn)識理論知識對應(yīng)用技術(shù)的指導(dǎo)性作用，進(jìn)一步加強(qiáng)理論知識與應(yīng)用相結(jié)合的實踐和鍛煉。通過這次設(shè)計實踐能夠進(jìn)一步加深對專業(yè)知識和理論知識學(xué)習(xí)的認(rèn)識和理解，使自己的設(shè)計水平和對所學(xué)的知識的應(yīng)用能力以及分析問題解決問題的能力得到全面提高。對我而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。讓我知道了學(xué)無止境的道理。我們每一個人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座

12、山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶！可編程并行接口芯片8255A1）8255A的作用利用8255A將界限值和溫度值通過LED顯示出來，同時8255A的PC0與DS18B20相連，向其發(fā)出溫度檢測命令及接受溫度數(shù)據(jù)，PC5和蜂鳴器及發(fā)光二極管相連，用于聲光報警。 2）8255A的功能分析8255A是可編程并行接口，內(nèi)部有3個相互獨立的8位數(shù)據(jù)端口，即A口、口和口。三個端口都可以作為輸入端口或輸出端口?？谟腥N工作方式：即方式、方式和方式，而口只能工作在方式或方式下，而口通常作為聯(lián)絡(luò)信號使用。8255A的工作只有當(dāng)片

13、選CS效時才能進(jìn)行。而控制邏輯端口實現(xiàn)對其他端口的控制。3）8255A的方式控制字圖2-2a 8255A的方式控制字表圖2-2b 8255A的方式控制字表 方式0的工作特點：是這種方式通常不用聯(lián)絡(luò)信號，不使用中斷，三個通道中的每一個都有可以由程序選定作為輸入或輸出。 通道的功能為：兩個8位通道：通道A和B。兩個四位通道：通道C高4位和低四位，任何一個通道可以作輸入/輸出，輸入是不鎖存的，輸出是鎖存的，在方式0時各個通道的輸入/輸出可有16種不同的組合。8255A的置位/控制字表：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00XXX寫入位編碼寫入內(nèi)容寫入位 編碼 0寫入0 D0-D7 000-

14、111 1寫入1可編程并行接口芯片82791）8279的作用在本設(shè)計中用8279芯片控制鍵盤輸入和LED顯示。2）8279的功能分析8279A芯片是一種通用的可編程序的鍵盤/顯示接口器件，單個芯片就能完成鍵盤輸入和LED顯示控制兩種功能?？膳c任何8位機(jī)接口。8279A芯片包括鍵盤輸入和顯示輸出兩個部分。若采用8279作為鍵盤/顯示器接口，則可以實現(xiàn)對鍵盤、顯示器自動掃描，8279主要是管理鍵盤輸入和顯示器輸出的。8279可編程鍵盤顯示器接口芯片具有動態(tài)顯示驅(qū)動電路簡單、不占用CPU 的時間、可自動進(jìn)行鍵盤掃描、與計算機(jī)接口方便、編程容易、系統(tǒng)靈活等特點當(dāng)今已成為設(shè)計計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，特別是實時性

15、較高的測控系統(tǒng)的首選器件之一。圖2-2c 8279的內(nèi)部框圖圖中，IRQ：中斷請求輸出線，DB0DB7：雙向數(shù)據(jù)總路線（傳送命令、數(shù)據(jù)、狀態(tài)），、：讀寫控制輸入端，RESET：復(fù)位輸入端，CLK：時鐘輸入端，：片選，C和/D（A0）：片內(nèi)寄存器選址，OUTA0A1、OUTB0B3：8位顯示輸出端，：熄滅顯示輸出端，SL0SL3：公用掃描輸出線，RL0RL7：鍵盤回饋輸入線，SHIFT：抵擋鍵輸入線，CNTL/STB：控制/選通輸入線。另外，8279的鍵盤接口部分內(nèi)部有一個8×8位先進(jìn)先出的堆棧（FIFO），用來存放鍵盤輸入代碼，顯示器接口部分內(nèi)部有一個16×8位顯示RAM，

16、用來顯示段數(shù)據(jù)，能為16位LED顯示器（或其它顯示器）提供多路掃描接口。3）8279的引腳信號和功能8279可編程鍵盤顯示器接口芯片具有動態(tài)顯示驅(qū)動電路,不占用CPU 的時間、可自動進(jìn)行鍵盤掃描、與計算機(jī)接口方便、編程容易、系統(tǒng)靈活等特點。 8279A是可編程的鍵盤/顯示接口芯片。它既具有按鍵處理功能，又具有自動顯示功能，在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用很廣泛。8279A內(nèi)部有鍵盤 FIFO （先進(jìn)先出堆棧）/傳感器，雙重功能的 8×8=64B RAM，鍵盤控制部分可控制 8×8=64 個按鍵或 8×8 陣列方式的傳感器。該芯片能自動消抖并具有雙鍵鎖定保護(hù)功能。顯示 RAM容量

17、為 16×8，即顯示器最大配置可達(dá) 16 位 LED數(shù)碼顯示。4）8279的命令字及其格式8279三種工作方式：鍵盤工作方式、顯示工作方式和傳感器工作方式。鍵盤工作方式：雙鍵互鎖和N鍵輪回。雙鍵互鎖是指當(dāng)有兩個以上按鍵同時按下時，只能識別最后一個被釋放的按鍵，并把其鍵值送入內(nèi)部FIFO RAM中。N鍵輪回是指當(dāng)有多個按鍵同時按下時，所有按鍵的鍵值均可按掃描順序依次存入FIFO RAM中。顯示工作方式：是指CPU輸入至8279內(nèi)部FIFO RAM的數(shù)據(jù)的輸出格式，有8個字符左端入口顯示、16個字符左端入口顯示、8個字符右端入口顯示、16個字符右端入口顯示四種方式。傳感器方式：是指掃描傳

18、感器陣列時，一旦發(fā)現(xiàn)傳感器的狀態(tài)發(fā)生變化就置位INT向CPU申請中斷。選擇不同的工作方式均是通過CPU對8279送入命令來進(jìn)行控制。8279共有8種命令，命令寄存器為8位，其中D7D5為命令特征位，D4D0為命令的控制位。CPU對8279寫入的命令數(shù)據(jù)為命令字，讀出的數(shù)據(jù)為狀態(tài)字。8279共有八條命令，其功能及命令字格式分述如下。（1）鍵盤/顯示方式設(shè)置命令字命令格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0000DDKKK其中：D7、D6、D5=000為方式設(shè)置命令特征位。DD（D4、D3）：用來設(shè)定顯示方式，如表1-2所示。表2-1 顯示方式選擇D4D3顯示方式008個字符顯示，左

19、端入口0116個字符顯示，左端入口108個字符顯示，右端入口1016個字符顯示，右入口所謂左入口 ，即顯示位置從最左一位（最高位）開始，以后逐次輸入的顯示字符逐個向右順序排列；所謂右入口，則是顯示位置從最右一位（最低位）開始，以后逐次輸入顯示字符時，已有的顯示字符依次向左移動。KKK（D2、D1、D0）：用來設(shè)定七種鍵盤/顯示掃描方式，如表2-2所示。表2-2 鍵盤/顯示掃描方式D2D1D0鍵盤/顯示掃描方式000編碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定001譯碼掃描鍵盤，雙鍵鎖定010編碼掃描鍵盤，N鍵輪回011譯碼掃描鍵盤，N鍵輪回100編碼掃描傳感器矩陣101譯碼掃描傳感器矩陣110選通輸入，編碼顯示掃描

20、111選通輸入，譯碼顯示掃描（2）時鐘編程命令命令格式 ： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0001PPPPP其中：D7、D6、D5=001為時鐘命令特征位。PPPPP（D4、D3、D2、D1、D0）用來設(shè)定外部輸入CLK時鐘脈沖的分頻系數(shù)N。N取值范圍為231。如CLK輸入時鐘頻率為2MHZ，PPPPP應(yīng)被置為10100（N=20），才可獲得8279內(nèi)部要求的100KHZ的時鐘頻率。（3）讀FIFO/傳感器RAM命令命令格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0010AIXAAA其中：D7、D6、D5=010為讀FIFO/傳感器RAM命令特征位。該命令字只在傳感器方式

21、時使用。在CPU讀傳感器RAM之前，必須用這條命令來設(shè)定所讀傳感器RAM中的地址。AAA（D2、D1、D0）為傳感器RAM中的八個字節(jié)地址。AI（D4）為自動增量特征位。當(dāng)AI=1時，每次讀出傳感器RAM后地址自動加1使地址指向下一個存儲單元。這樣，下一個數(shù)據(jù)便從下一個地址讀出，而不必重新設(shè)置讀FIFO/傳感器RAM命令。在鍵盤工作方式中，由于讀出操作嚴(yán)格按照先入先出順序，因此，不需使用這條命令。（4）讀顯示RAM命令命令格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 011AIAAAA其中：D7、D6、D5=011為讀顯示RAM命令字的特征位。該命令字用來設(shè)定將要讀出的顯示RAM地址

22、。AAAA（D3、D2、D1、D0）用來尋址顯示RAM中的存儲單元。由于位顯示RAM中有16個字節(jié)單元，故需要4位尋址。AI（D4）為自動增量特征位。AI=1時，每次讀出后地址自動加1，指向下一地址。（5）寫顯示RAM命令命令格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 100AIAAAA其中：D7、D6、D5=100為寫顯示RAM命令字的特征位。在寫顯示RAM之前用這個命令字來設(shè)定將要寫入的顯示RAM地址。AAAA（D3、D2、D1、D0）為將要寫入的顯示RAM中的存儲單元地址。AI（D4）為自動增量特征位。AI=1時，每次寫入后地址自動加1，指向下一次寫入地址。（6）顯示禁止寫入

23、/消隱命令命令格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 101XIW/AIW/BBL/ABL/B其中：D7、D6、D5=101為顯示禁止寫入/消隱命令特征位。IW/A、IW/ B（D3、D2）為A、B組顯示RAM寫入屏蔽位。當(dāng)A組的屏蔽位D3=1時，A組的顯示RAM禁止寫入。因此，從CPU寫入顯示器RAM數(shù)據(jù)時，不會影響A的顯示。這種情況通常在采用雙4位顯示器時使用。因為兩個四位顯示器是相互獨立的。為了給其中一個四位顯示器輸入數(shù)據(jù)而又不影響另一個四位顯示器，因此必須對另一組的輸入實行屏蔽。BL/A、BL/ B（D1、D0）為消隱設(shè)置位。用于對兩組顯示輸出消隱。若BL=1，對應(yīng)組的

24、顯示輸出被消隱。當(dāng)BL=0，則恢復(fù)顯示。（7）清除命令命令格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 110CDCDCDCFCA其中：D7、D6、D5=110為清除命令特征位。表2-3 顯示RAM清除方式D4D3D2清除方式10×將全部顯示RAM清為00H110將全部顯示RAM置為20H，A組輸出0010，B組輸出0000111將全部顯示RAM置為FFH0××D0=0不清除，D0=1按上述方法清除CF（D1）用來置空FIFO存儲器，當(dāng)CF=1時，執(zhí)行清除命令后，F(xiàn)IFO RAM被置空，使INT輸出線復(fù)位。同時，傳感器RAM的讀出地址也被置為0。CA （

25、D0）為總清的特征位。它兼有CD和CF的聯(lián)合效能。在CF =1時，對顯示的清除方式由D3、D2的編碼決定。顯示RAM清除時間約需160us。在此期間狀態(tài)字的最高位Du=1，表示顯示無效。CPU不能向顯示RAM寫入數(shù)據(jù)。（8）結(jié)束中斷/錯誤方式設(shè)置命令命令格式： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 111EXXXX其中：D7、D6、D5=111為該命令的特征位。此命令有兩種不同的作用。作為結(jié)束中斷命令。在傳感器工作方式中使用。每當(dāng)傳感器狀態(tài)出現(xiàn)變化時，掃描檢測電路就將其狀態(tài)寫入傳感器RAM，并啟動中斷邏輯，使INT變高，向CPU 請求中斷，并且禁止寫入傳感器RAM。此時，若傳感器RA

26、M 讀出地址的自動遞增特性沒有置位（AI=0），則中斷請求INT在CPU第一次從傳感器RAM讀出數(shù)據(jù)時就被清除。若自動遞增特征已置位（AI=1），則CPU對傳感器RAM 的讀出并不能清除INT，而必須通過給8279寫入結(jié)束中斷/錯誤方式設(shè)置命令才能使INT變低。因此，在傳感器工作方式中，此命令用來結(jié)束傳感器RAM的中斷請求。作為特定錯誤方式設(shè)置命令。在8279已被設(shè)定為鍵盤掃描N鍵輪回方式以后，如果CPU給8279又寫入結(jié)束中斷/錯誤方式設(shè)置命令（E=1），則8279將以一種特定的錯誤方式工作。這種方式的特點是：在8279的消抖周期內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)多個按鍵同時按下，則FIFO狀態(tài)字中的錯誤特征位S

27、/E將置1，并產(chǎn)生中斷請求信號和禁止寫入FIFO RAM。上述八種用于確定8279操作方式的命令字皆由D7D6D5特征位確定，輸入8279后能自動尋址相應(yīng)的命令寄存器。因此，寫入命令字時唯一的要求是使數(shù)據(jù)選擇信號A0 =1。5）8279的狀態(tài)字及其格式 8279的FIFO狀態(tài)字，主要用于鍵盤和選通工作方式，以指示FIFO RAM中的字符數(shù)和有無錯誤發(fā)生。其格式為： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DUS/EOUFNNN其中：Du（D7）為顯示無效特征位。當(dāng) Du=1表示顯示無效。當(dāng)顯示RAM由于清除顯示或全清命令尚未完成時，Du=1，此時不能對顯示RAM寫入。S/E（D6）為傳

28、感器信號結(jié)束/錯誤特征位。該特征位在讀出FIFO 狀態(tài)字時被讀出。而在執(zhí)行CF =1的清除命令時被復(fù)位。當(dāng)8279工作在傳感器工作方式時，若S/E=1，表示傳感器的最后一個傳感器信號已進(jìn)入傳感器RAM；而當(dāng)8279工作在特殊錯誤方式時，若S/E=1則表示出現(xiàn)了多鍵同時按下錯誤。O、U（D5、D4）為超出、不足錯誤特征位。對FIFO RAM 的操作可能出現(xiàn)兩種錯誤：超出或不足。當(dāng)FIFO RAM 已經(jīng)充滿時，其它的鍵盤數(shù)據(jù)還企圖寫入FIFO RAM ，則出現(xiàn)超出錯誤，超出錯誤特征位O（D5）置1；當(dāng)FIFO RAM已經(jīng)置空時，CPU還企圖讀出，則出現(xiàn)不足錯誤，不足錯誤特征位U（D4）置1。F（D

29、3）表示FIFO RAM中是否已滿標(biāo)志，若F=1表示已滿。NNN（D2、D1、D0）表示FIFO RAM中的字符數(shù)據(jù)個數(shù)。6）數(shù)據(jù)輸入/輸出格式對8279輸入/輸出數(shù)據(jù)不僅要先確定數(shù)據(jù)地址口，而且數(shù)據(jù)存放也要按一定格式，其格式在鍵盤和傳感器方式有所不同。（1） 鍵盤掃描方式數(shù)據(jù)輸入格式鍵盤的行號、列號及控制鍵格式如下：圖2-3 鍵盤控制鍵格式控制鍵CNTL、SHIFT為單獨的開關(guān)鍵。CNTL與其它鍵連用作特殊命令鍵，SHIFT可作上、下?lián)蹩刂奇I。（2）傳感器方式數(shù)據(jù)輸入格式此種方式8位輸入數(shù)據(jù)為RL0RL7的狀態(tài)。格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0RL7RL6RL5RL4

30、RL3RL2RL1RL0七段LED顯示器1)七段LED顯示器的作用本次設(shè)計需要用到LED顯示器顯示預(yù)設(shè)紅綠燈的定時及綠燈閃爍的定時值。2)七段LED顯示器功能分析LED顯示器有共陽極和共陰極兩類。其中共陰極原理圖如下：圖2-4 LED顯示器原理圖七段LED顯示器可以控制在哪幾個數(shù)位上，哪幾個發(fā)光二極管亮，從而顯示數(shù)字。其工作原理：如果發(fā)光二極管共陽極，則輸入為0時亮，為1時不亮，反之如果發(fā)光共陰極，則輸入1時亮，0時不亮。發(fā)光二極管時一種外加電壓超過額定電壓時發(fā)生擊穿，并因此能產(chǎn)生可發(fā)光的器件，數(shù)碼顯示器通常由多個發(fā)光二極管來組成七段或八段筆畫顯示器，當(dāng)段組合發(fā)光時，便會顯示某一個數(shù)碼管或字符

31、，七段代碼的各位用作ag和DP的輸入3)七段LED顯示器技術(shù)參數(shù) 表2-4 LED顯示的技術(shù)參數(shù)PCWLFVrIrIfp對應(yīng)變量散射顏色BT235702551.52.5200SEL-10紅BT1441004050.52.5565綠BT1341004050.52.5585藍(lán)主要參數(shù):此時的驅(qū)動電流為25 mA。4)七段LED顯示器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖2-5a LED顯示器內(nèi)部結(jié)構(gòu)5)七段LED顯示器真值表表2-5 LED字型顯示原理字符二進(jìn)制輸入A B C D字型碼a b c d e f g dpOX01234567890 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 1

32、0 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 1 1 1 1 1 0 00 1 1 0 0 0 0 01 1 0 1 1 0 1 01 1 1 1 0 0 1 00 1 1 0 0 1 1 01 0 1 1 0 1 1 00 0 1 1 1 1 1 01 1 1 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 01 1 1 0 0 1 1 03f065b4f666d7d077f6f10/a11/b12/c13/d14/e15/f1 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 11 1 1 0 1 1 1 00 0 1 1 1 1 1 01 0 0

33、1 1 1 0 00 1 1 1 1 0 1 01 0 0 1 1 1 1 01 0 0 0 1 1 1 0777c395e7971選擇器件小鍵盤1)小鍵盤在本設(shè)計中的作用本設(shè)計中，小鍵盤用于輸入十進(jìn)制數(shù)字。2)小鍵盤的功能分析通常使用的鍵盤是矩陣結(jié)構(gòu)的。對于4×4=16個鍵的鍵盤，采用矩陣方式只要用8條引線和2個8位端口便完成鍵盤的連接。如圖，這個矩陣分為4行4列，如果鍵5按下，則第1行和第1列線接通而形成通路。如果第1行線接低電平，則鍵5的閉合，會使第1列線也輸出低電平。矩陣式鍵盤工作時，就是按行線和列線的電平來識別閉合鍵的。 圖2-5b 4×4鍵盤矩陣圖行掃描法識別按

34、鍵的原理如下：先使第0行接低電平，其余行為高電平，然后看第行是否有鍵閉合。這是通過檢查列線電位來實現(xiàn)的，即在第0行接低電平時，看是否有哪條列線變成低電平。如果有某列線變?yōu)榈碗娖剑瑒t表示第0行和此列線相交位置上的鍵被按下；如果沒有任何一條列線為低電平，則說明第0行沒有任何鍵被按下。此后，再將第1行接低電平，檢測是否有變?yōu)榈碗娖降牧芯€。如此重復(fù)地掃描，直到最后一行。在掃描過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一行有鍵閉合時，也就是列線輸入中有一位為0時，便退出掃描，通過組合行線和列線即可識別此刻按下的是哪一鍵。實際應(yīng)用中，一般先快速檢查鍵盤中是否有鍵按下，然后再確定按鍵的具體位置。為此，先使所有行線為低，然后檢查列線。

35、這時如果列線有一位為0，則說明必有鍵被按下， 采用掃描法可進(jìn)一步確定按鍵的具體位置。2.3原理連接圖及說明圖 2-1表2-1 連線說明G5區(qū)：A、B、C、DE5區(qū)：A、B、C、DG5區(qū)：CSES-PCI：A0G5區(qū)：INTA3區(qū)：CS5G5區(qū)：CLKB2區(qū)：2MB4區(qū)：JP56G6區(qū)：DS32B4區(qū)：A0，A1ES-PCI：A0，A1B4區(qū)：CSG6區(qū)：CS13、軟件設(shè)計3.1系統(tǒng)流程圖如下圖所示： 初始化板卡子程序 初始化8255和8279 延遲從鍵盤輸入紅綠燈、及黃燈定時時間數(shù)碼管顯示倒計時值 延時等待初始狀態(tài)，東西綠燈亮，南北紅燈亮 倒計時30S東西綠燈閃爍，南北紅燈東西黃燈，南北紅燈

36、倒計時5S東西綠燈閃爍，南北紅燈倒計時30S結(jié) 束3.2源程序清單：源程序（帶注釋）：;*; 8279 鍵盤顯示器接口芯片;1.查詢控制方式 2.輸入時鐘2MHZ 3.8279內(nèi)部20分頻（100KHZ） ;4.掃描計數(shù)器采用編碼工作方式（通過外部138譯碼）;5.顯示按鍵值,第九次按鍵,清除顯示;8279 查詢工作方式.MODELTINYPCIBAR3EQU1CH;8位I/O空間基地址(它就是實驗儀的基地址,也為DMA & 32 BIT RAM板卡上的8237提供基地址)Vendor_IDEQU10EBH;廠商ID號Device_IDEQU8376;設(shè)備ID號.STACK100.DA

37、TAIO_Bit8_BaseAddress DW?msg0DB'BIOS不支持訪問PCI $'msg1DB'找不到Star PCI9052板卡 $'msg2DB'讀8位I/O空間基地址時出錯$'msg3DB'請設(shè)置紅綠燈時間'KEYCOUNT DB ?LED_TABDB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H DB 080H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EHCMD_8279 DW 00B1H;8279命令字、狀態(tài)字地址DATA_8279 DW 00B0H;8279讀寫數(shù)據(jù)

38、口的地址COM_ADDDW00F3H;控制口偏移量PA_ADDDW00F0H;PA口偏移量PB_ADDDW00F1H;PB口偏移量PC_ADDDW00F2H;PC口偏移量LED_DataDB01111101B;東西綠燈，南北紅燈DB11111101B;東西綠燈閃爍，南北紅燈DB10111101B;東西黃燈亮，南北紅燈DB11010111B;東西紅燈，南北綠燈DB11011111B;東西紅燈，南北綠燈閃爍DB11011011B;東西紅燈，南北黃燈亮COUNTDB0;用于記錄設(shè)置時間的位數(shù)，最多兩位TIMEDB2 DUP (0);用于記錄設(shè)置的時間值TENDB10;除數(shù)TEMPDB0;暫存鍵值SE

39、LECTDB0;用于選擇數(shù)碼管.CODESTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXNOPCALLInitPCICALLModifyAddress;根據(jù)PCI提供的基地址,將偏移地址轉(zhuǎn)化為實地址CALLINIT8279;初始化8279子程序CALLINIT8255CALLInitTimeLEABX,LED_DataSTART1:MOVDX,PA_ADDMOVAL,0XLAT ;從存儲單元bx+al中取一個字節(jié)送到al寄存器OUTDX,AL;東西綠燈，南北紅燈MOVAH, 0MOV AL,TIME;延時5SCALLDISPLAY1;調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序MOVCH,0MOVCL,TIME+1

40、START2:CALLDISPLAY2;調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序MOVAL,1XLATOUTDX,AL;東西綠燈閃爍，南北紅燈CALLDL500ms ;延遲500msMOVAL,0XLAT OUTDX,AL ;東西綠燈，南北紅燈CALLDL500ms ;延遲500msLOOPSTART2MOVAL,2;東西黃燈亮，南北紅燈XLATOUTDX,ALCALLDL3S ;延遲3S MOVAL,3;東西紅燈，南北綠燈XLATOUTDX,ALMOVAH,0MOV AL,TIME;延時5SCALLDISPLAY1;調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序MOVCH,0MOVCL,TIME+1START3:CALLDISPLAY2

41、;調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序MOVAL,4;東西紅燈，南北綠燈閃爍XLATOUTDX,ALCALLDL500ms ;延遲500msMOVAL,3XLATOUTDX,AL ;東西紅燈，南北綠燈CALLDL500ms;延遲500msLOOPSTART3MOVAL,5;東西紅燈，南北黃燈亮XLATOUTDX,ALCALLDL3S ;延遲3S MOVAH,06HMOVDL,0FFHINT21H ;字符輸出，如果之前有鍵按下，零標(biāo)志=0清除，al=鍵值；如果之前沒有鍵按下，零標(biāo)志=1JZSTART1JMPSTART1JMPExitDISPLAY1PROCNEARPUSHDXPUSHBXCALLCLEARDIV

42、TENLOOP1:MOVDI,AX;AH中存儲的是余數(shù)，AL中存儲的是結(jié)果，先保留AX值MOVDX,CMD_8279;設(shè)置點亮的數(shù)碼管位置MOVAL,92HOUTDX,ALMOVDX,DATA_8279;數(shù)碼管顯示倒計時值LEABX,LED_TABMOVAX,DIXLAT ;從存儲單元bx+al中取一個字節(jié)送到al寄存器OUTDX,ALMOVAX,DI;寫一次計時值XCHGAL,AHXLATOUTDX,ALMOVAX,DICMPAH,0JNZNEXT0;AH未計時完成跳轉(zhuǎn)至NEXT0處繼續(xù)倒計時CMPAL,0JZEXIT0;AL計時完成跳轉(zhuǎn)至EXIT0倒計時結(jié)束MOVAH,10;AH是余數(shù)，余

43、數(shù)減到0之后需要重新將其置為10，原因是余數(shù)與商的是10倍的關(guān)系。;如12/10=1余2AH中的余數(shù)2減到0后需要向AL中的商借位，一位即為AH中的=10DECALNEXT0:DECAHCALLDL1SLOOPLOOP1EXIT0:POPBXPOPDXRETDISPLAY1ENDPDISPLAY2PROCNEARPUSHDXPUSHBXCALLCLEARMOVAX, CXDIVTENMOVDI, AXMOVDX, CMD_8279;顯示數(shù)碼管點亮位置MOVAL, 92HOUTDX, ALMOVDX, DATA_8279LEABX, LED_TABMOVAX, DIXLATOUTDX, AL;向

44、數(shù)碼管寫AH中內(nèi)容XCHGAL, AHXLATOUTDX, AL;向數(shù)碼管寫AL中內(nèi)容EXIT1:POPBXPOPDXRETDISPLAY2ENDP;8255初始化INIT8255PROC NEARMOVDX,COM_ADDMOVAL,80H;PA、PB、PC為基本輸出模式1=方式字標(biāo)志位，00=A口0方式，0=A口輸出，0=C口輸出，0=B口0方式，00=B口和C口輸出OUTDX,ALMOVDX,PA_ADD;燈全熄滅MOVAL,0FFHOUTDX,ALINIT8255ENDP;8279初始化INIT8279 PROC NEAR MOV DX,CMD_8279;CMD_8279為寫命令地址、

45、讀狀地址 MOV AL,34H ;可編程時鐘設(shè)置,設(shè)置分頻系數(shù)(20分頻） OUT DX,AL MOV AL,0;8*8字符顯示,左邊輸入,外部譯碼鍵掃描方式 OUT DX,AL CALL INIT8279_1 RETINIT8279 ENDPINIT8279_1 PROC NEAR CALL CLEAR;清顯示 MOV AL,90H;從第一個數(shù)碼管開始移位顯示 OUT DX,AL RETINIT8279_1 ENDPCLEAR PROC NEARPUSHDXPUSHAX MOV DX,CMD_8279 MOV AL,0DEH ; 清除命令 OUT DX,ALWAIT1: IN AL,DX T

46、EST AL,80H JNZ WAIT1; 顯示RAM清除完畢嗎? POPAX POPDX RETCLEAR ENDPDL500msPROCNEARPUSHAXPUSHDXMOVDX,500;延時500msMOVAH,0FFH;星研公司提供的軟中斷INT21HPOPDXPOPAXRETDL500msENDPDL1SPROCNEARPUSHAXPUSHDXMOVDX,950;延時500msMOVAH,0FFH;星研公司提供的軟中斷INT21HPOPDXPOPAXRETDL1SENDPDL3SPROCNEARPUSHCXMOVCX,6DL3S1:CALLDL500msLOOPDL3S1POPCXRETENDPDL5SPROCNEARPUSHCXMOVCX,10DL5S1:CALLDL500msLOOPDL5S1POPCXRETENDPInitTimePROCNEARLEADX, msg3;輸出提示信息MOVAH, 09HINT21HMOVCOUNT, 0;COUNT對應(yīng)的是按鍵的值比如按下16則COUNT值為2，此處限定時間設(shè)定最多為兩位數(shù)MOVDI, 0;DI值對應(yīng)需要設(shè)定的時間初值的次數(shù)，如只設(shè)置紅綠燈時間