微機原理課程設計匯本_路燈控制設計

1、 PAGE / NUMPAGES15 1 設計任務描述1.1設計題目路燈控制設計1.2設計內容 1）天黑時路燈電亮，天亮時路燈關閉。2）用中斷模擬天黑。1.2.1設計目的通過課程設計使學生更進一步掌握微機原理及應用課程的有關知識，提高應用微機解決問題的能力，加深對微機應用的理解。通過查閱資料，結合所學知識進行軟、硬件的設計，使學生初步掌握應用微機解決問題的步驟及方法。為以后學生結合專業(yè)從事微機應用設計奠定基礎1.2.2設計要求 1）通過KOK7和K+來輸入。2）用LED指示燈顯示結果。3）輸出為1燈亮，輸入為0燈滅。2設計思路本次微機原理課程設計我設計的是路燈控制器。通過中斷信號來使路燈點亮，

2、再經延時程序來使燈自動熄滅。然后重新回到初始狀態(tài)。我們用到的芯片是中斷控制器8259和可編程并行接口8255這兩種芯片再外加一個LED顯示單元及開關單元。用中斷控制器8259的控制字來設置單片、邊沿觸發(fā)、非緩沖、非自動，用ICW4來設置IR7非屏蔽。設置中斷控制器8255的控制字，讓它A口輸出來顯示燈亮，。由于我們沒用到口和口，所以讓口輸入C口高低四位均輸出。設置完控制字后，再使A口輸出全為0（這時路燈初始狀態(tài)為滅），接著讓程序循環(huán)進入空操作。當天黑需要路燈亮時，按下中斷（代表天黑），程序從循環(huán)執(zhí)行空操作中中斷出來，使A口輸出從全為0變成全為1（這時路燈全亮），程序后面連接一個延遲子程序，來控

3、制燈亮的時間。最后到了程序該結束的時候了，A口輸出從全1再次變?yōu)槿?（這時路燈全滅，代表夜晚已過，天亮了）。這時程序本該結束了，程序結束后，又返回到中斷控制器8259這部分，這樣程序又可以通過按中斷來控制燈亮，這樣就簡單又實用。 大體上程序主要分四大部分：輸入部分，中斷部分，延遲部分和輸出部分。結合所學的知識外加查找相關資料，把這幾大部分合理的連接起來，從而實現(xiàn)一個完整、功能強大的程序。3 主要元器件介紹3.1所用芯片8255簡介:3.1.1外部引線D0D7為雙向數(shù)據信號線，用來傳送數(shù)據和控制字。、RD為讀信號線，與其它信號線一起實現(xiàn)對8255接口的讀操作通常接系統(tǒng)總線的IOR信號。WR為寫信

4、號線，與其它信號一起實現(xiàn)對8255的寫操作，通常接系統(tǒng)總線的IOW。CS為片選信號線，當它為低電平（有效）時，才能選中該8255芯片，也才能對8255進行操作。、A0，A1為口地址選擇信號線。8255內部有3個口；A口，B口，C 口，還有一個控制寄存器，它們可由程序尋址。A0，A1上的不同編碼可分別尋址上述3個口和一個控制寄存器，具體規(guī)定如下： A1 A0 選擇 0 0 A口0 1 B口1 0 C口1 1 控制寄存器通常 A0，A1分別接系統(tǒng)總線A0和 A1，它們與CS一起來決定8255的接口地址。RESET為復位輸入信號。此端上的高電平可使8255復位。復位后，8255的A口，B口，C 口均

5、被定為輸入狀態(tài)。PA0PA7為A口的8條輸入輸出信號線。PB0PB7為B口的8條輸入輸出信號線。PC0PC78條線根據其工作方式可作為數(shù)據的輸入或輸出線，也可以用作控制信號的輸出或狀態(tài)信號的輸入線。3.1.28255有三種工作方式：方式0、方式1和方式2。：方式0-基本輸入/輸出在此工作方式下，每個口都作為基本的輸入輸出口，C口的高4位和低4位以及A口和B口都可獨立地設置為輸入口和輸出口。在此工作方式下：輸出的數(shù)據被鎖存，而輸入的數(shù)據不被鎖存。而且，在方式0之下，C口還有按位置位和復位的能力。 ：方式1-選通輸入/輸出 此工作方式下，三個端口分為A、B兩組，A、B兩個口仍用作數(shù)據輸入輸出口，而

6、C口分成兩部分，分別作為A口和B口的聯(lián)絡信號。在8255A中，聯(lián)絡信號是3位，兩個數(shù)據口，共用去C口的6位，剩余的兩位仍可作為數(shù)據位使用。：方式2-雙向選通輸入/輸出此工作方式只限于A組使用，在A口工作于雙向輸入輸出方式時，要利用C口的5條線才能實現(xiàn)此時B口子能工作在方式0或方式1，而C口剩下的3條線可作為輸入輸出線使用或用作B口方式1之下的控制線。當A口工作在方式2時，B口可以在方式0或方式1工作。8255方式0之下的輸入輸出組合A 組B組A口（PA0PA7）C口（PC4PC7）B口（PB0PB7）C口（PC0PC3）入入入入入入入出入入出入入入出出入出入入入出入出入出出入入出出出出入入入出

7、入入出出入出入出入出出出出入入出出入出出出出入出出出出3.1.3 8255的尋址：8255占外設編址的4個地址，即A口，B口，C口和控制寄存器各占一個外設接口地址。對同一個地址分別可以進行讀寫操作。例如，讀A口可將A口的數(shù)據讀出；寫A口可將CPU的數(shù)據寫入A口并輸出。8255的尋址_CSA1A0_IOR_IOW操作00001讀A口00101讀B口01001讀C口00010寫A口00110寫B(tài)口01010寫C口01110寫控制寄存器1XX11D0D7三態(tài)8255方式0基本功能 ：方式0是基本輸入輸出方式。其功能如下： 進行數(shù)據傳送時不需要聯(lián)絡信號。 任一設置成方式0的端口均可設置成輸入或輸出。

8、輸出具有鎖存功能。 輸入沒有鎖存功能。 每一個8位口和4位口均可設置成方式0。如果所有的8位口和4位口都設置成方端口是否具有鎖存功能是需要注意的。如果具有鎖存功能，則8255A可作為CPtJ與外設之間數(shù)據傳送的中轉站。這時，CPU與外設之間數(shù)據傳送是異步的。如果沒有鎖存功能，則8255A作為數(shù)據通道，僅起單向三態(tài)門的作用。這時，CPU與外設之間數(shù)據傳送是同步的。方式0的輸出具有鎖存功能，而輸入沒有鎖存功能。1 405 358255A10 3015 2520 21PA3 PA4PA2 PA5PA1 PA6PA0 PA7RD WRCS RESET地 D0A1 D1A0 D2PC7 D3PC6 D4

9、PC5 D5PC4 D6PC0 D7PC1 VCCPC2 PB7PC3 PB6PB0 PB5PB1 PB4PB2 PB3可編程并行接口8255引線圖D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0XXX 無關 置/復位 0：復位1：置位C口的位選擇D3 D2 D1選擇000PC0001PC1010 PC2011 PC3100 PC4101 PC5110 PC6111 PC7C口的按位操作控制字格式A組控制 B組控制76543210控制C口低四位1：輸入0：輸出控制B口八位1：輸入0：輸出方式選擇0：方式01：方式1控制C口高四位0：輸出1：輸入控制A口8位0：輸出1：輸入方式選擇00：方式010

10、：方式111：方式2功能控制0：位操作1：方式選擇8255的控制字格式3.2 所用芯片8259簡介:3.2.18259的外部引線D0D7為雙向數(shù)據信號線，與系統(tǒng)總線的數(shù)據線相連接。WR、RD為寫和讀控制信號，與系統(tǒng)總線的讀寫信號相連接。CS為片選信號，只有CS為低電平時，才能實現(xiàn)CPU對8259的寫或讀操作。A0是8259內部寄存器的選擇信號。它的不同狀態(tài)，對應不同的內部寄存器。INT為8259的中斷請求輸出信號。可直接接到CPU的INTR輸入端。INTA為中斷響應輸入信號。在中斷響應過程中CPU的中斷響應信號由此端進入8259.CAS0CAS2為級聯(lián)控制線。當多片8259級聯(lián)工作時，其中一片

11、為主控級聯(lián)芯片，其他均為從屬級芯片。主控級芯片的CAS0CAS2作為輸出，連接到個從屬級芯片的CAS0CAS2上。當某從屬8259提出中斷請求時，主控級8259通過CAS0CAS2送出相應的編碼給從屬級，是從屬級中斷被允許。SP/EN為雙功能引線。當工作在緩沖模式時，它為輸出，用以控制緩沖傳送；在非緩沖模式時，它用作輸入。當SP=1時，指定8259芯片為主控級；SP=0時，指定它為從屬級。IR0IR7中斷請求輸入端。其他外設中斷請求可加在8259的IR0IR7的任一端上。該信號可以使上升沿有效，也可以時高電平有效。8259的內部有多個寄存器，其中包括：中斷請求寄存器（IRR），其內部保存著所有

12、外部中斷源IR0IR7的中斷請求狀態(tài)。任何一個中斷源發(fā)生請求，其相應位為1；一旦得到響應，則相應位復位。中斷服務寄存器（ISR），用來保存所有正在服務的中斷源。當8259受到中斷結束命令時，其寄存的狀態(tài)進行調整。中斷屏蔽寄存器(IMR)，保存著被屏蔽的所有中斷源。其屏蔽功能可用命令修改。1 282 273 264 255 246 237 8259 228 219 2010 1911 1812 1713 1614 15CS VCCWR A0RD INTAD7 IR7D6 IR6D5 IR5D4 IR4D3 IR3D2 IR2D1 IR1D0 IR0CAS0 INTCAS1 SP/EN地 CAS2

13、8259引線圖3.2.28259的內部控制字CPU命令分為兩大類：一類時初始化命令字（ICW），主要使8259處于初始狀態(tài)；另一類是操作命令字（OCW），使處于初始狀態(tài)的8259去執(zhí)行具體的某種操作方式。操作命令字可在8259初始化后的任何時刻寫入。初始化命令字初始化命令字ICW1A0=0為偶地址。在A0=0，D4=1時為寫入。A00D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01LTIMASIC41：需要ICW40：不需要ICW4 低8編程位 1：單片8259下，中斷低口 0：多片8259級聯(lián)8080/85模式 1：間隔為4 0：間隔為8僅用于8080、85模式1：電平觸發(fā)0：邊沿觸發(fā)初始化

14、命令字ICW1初始化命令字ICW2A0=1為奇地址。初始化命令字ICW3A0=1為奇地址。該字是用于多片8259級聯(lián)的。在主控8259中，ICW3的每一位對應一個IR輸入。哪一位為1，表示相應的IR接從屬8259.從屬8259的ICW3的最低三位的編碼用以表示該從屬8259接至主控8259的IR編號。主控ICW3A01D7 D6 D5D4 D3 D2 D1 D0 1：相應IR接從屬8259 0：不接8259從屬ICW3A01D7 D6 D5D4D3 D2 D1 D0000003位編碼對應從屬8259 接主控的IR編號初始化命令字ICW3初始化命令字ICW4 A0=1為奇地址。A01D7 D6

15、D5 D4 D3 D2 D1 D0000SFNMBUFM/SAEOIPM 1:8086/88模式 0:8088/85模式 1:自動EOI 0:非自動結束 0X:非緩沖方法 10:緩沖方式從屬片 11:緩沖方式主控片 1:特殊全嵌套方式 0:一般嵌套方式初始化命令字ICW4（2）操作命令字OCW 操作命令字OCW1。當這個8位的操作命令字的某一位置1時，它就屏蔽相對的IR輸入。操作命令字OCW2。A00D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0RSLEOI00L2L1L0編碼對應IR的最低優(yōu)先級0 0 1 一般EOI 中斷結束命令0 1 1 特殊EOI 1 0 1 循環(huán)優(yōu)先級的一般EOI命令

16、1 0 0 在自動EOI下置循環(huán)優(yōu)先級 自動循環(huán)0 0 0 在自動EOI下清循環(huán)優(yōu)先級 1 1 1 循環(huán)優(yōu)先級的特殊EOI命令 1 1 0 設置優(yōu)先級 特殊循環(huán) 0 1 0 無效操作命令字OCW2該命令字用來設置優(yōu)先級是否循環(huán)、循環(huán)的方式及中斷結束的方式。R為優(yōu)先級循環(huán)控制位，R=1為循環(huán)優(yōu)先級；R=0為固定優(yōu)先級。L2、L1、L0為系統(tǒng)最低優(yōu)先級編碼，用它們來指定哪個IR優(yōu)先級最低。EOI是中斷結束命令。OCW2控制格式D7D6D5D4D3D2D1D0功能RSL EOI0 0L2 L1L00 0 1 0 0 一般中斷結束EOI命令，使正執(zhí)行的IS復位0 1 1 0 0 L2L1L0特殊結束S

17、EIO命令，使L2 L1 L0指定的IS復位1 0 1 0 0 一般自動循環(huán)命令，使正執(zhí)行的IS復位且優(yōu)先級最低1 0 0 0 0 設置自動循環(huán)的命令0 0 0 0 0 清除自動循環(huán)的命令，變?yōu)楣潭▋?yōu)先級1 1 0 0 0 L2L1L0優(yōu)先級設置命令，L2 L1 L0所指定的IR優(yōu)先級最低1 1 1 0 0L2L1L0使L2 L1 L0所指定的IS復位并變?yōu)樽畹蛢?yōu)先級0 1 0 無效操作命令字OCW3。A00D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00ESMMSMM01PRRRIS 0X：無效0X：無效 10：可讀IRR10：復位特殊屏蔽 11：可讀ISR11：設置特殊屏蔽 1：允許查詢0

18、：不查詢操作命令字OCW38259寄存器及命令的訪問控制A0D4D3RDWRCS操作0010讀出ISR、IRR的內容1010讀出IMR的內容000100寫入OCW2001100寫入OCW301X100寫入ICW11XX100寫入OCW1、ICW2、ICW3、ICW43.2.38259的初始化順序寫入ICW1寫入ICW2寫入ICW4是級聯(lián)工作？寫入ICW3需要ICW4?YYNN準備好接收中斷請求4 源程序清單及注釋SSTACKSEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART: PUSH DSMOV AX, 000

19、0H ；初始化中斷向量表MOV DS, AXMOV SI, 003CHMOV DX, OFFSET LIGHT ；送偏移量MOV SI,DXMOV AX,SEG LIGHT；送段地址MOV SI,003EH MOV SI,AXCLI ；關中斷POP DS;初始化主片8259SET8259: MOV AL, 13HOUT 20H, AL；ICW1 邊沿觸發(fā) 單片 要ICW4MOV AL, 08HOUT 21H, AL；ICW2 中斷向量碼MOV AL, 01HOUT 21H, AL；ICW3 非緩沖 非自動 8088MOV AL, 7FHOUT 21H, AL；ICW4 OCW1 IR7非屏蔽STI；開中斷;初始化芯片8255SET8255:MOV DX,0646HMOV AL,82HOUT DX,AL ；A口輸出，B口輸入，C口輸出MOV DX,0640HMOV AL,00HOUT DX,AL；路燈初始都是滅的AA1: NOPJMP AA1LIGHT: PUSH DXPUSH AX ；保護現(xiàn)場LDCT: MOV DX,0642H ；路燈點亮程序IN AL,DX CMP AL,01H MOV AL,0FFHMOV DX,0640HOUT DX,AL ；天黑路燈全亮MOV CX,3CET3: CALL