《計算機原理實驗》交通燈自動控制系統(tǒng)設計

1、交通燈自動控制系統(tǒng)設計1設計要求利用實驗臺上的彩色LED模擬兩組“紅一黃一綠”交通信號指示燈，將其分別作為主 干道和支線道路的信號燈。具體要求如下：順序（狀態(tài)）（空）主干路（南北）信號燈支線路（東西）信號燈狀態(tài)字（16進制）D7D6D5D4D3D2D1D0-紅黃綠紅黃綠1000011000CH 一一主干路行20001010014H 一一 主干路轉換30010000121H支線路行40010001022H-一支線路轉換利用8253實現(xiàn)秒定時。主干線綠燈亮5秒，支線亮5秒。綠燈過渡到紅燈時有兩秒的 黃燈顯示（可用閃爍效果）周期；表3.1.3 :信號燈狀態(tài)字表.設定D8255A的PC 口作輸出、顯示

2、信號燈的效果；.設定8253的CNT0做分頻器，將1MHZ信號分頻為100HZ,再由CNT1將100Hz分 頻為周期為5秒的周期性方波（模式2）;.將D8255A的PA 口設定為輸入，并使用 PA0與8253的OUT1連接，CPU通過查詢 PA0的電平變化（秒信號），控制信號燈運行（即每5秒鐘改變一次信號燈的狀態(tài)）；.分別使用兩個單脈沖的輸出（正的脈沖輸出）與 386模塊的MIR5和SIR0連接，作 為“南北”和“東西”人行橫道的“緊急通行”呼叫信號。當產生呼叫信號后，該方向的信 號燈變?yōu)榫G色，維持一段時間后，信號燈恢復正常運行。2設計分析及系統(tǒng)方案設計對8255進行初始化配置，設定PA為輸入

3、，PB、PC為輸出功能，分別控制數(shù)碼管及交 通燈組。使用8253對外部輸入的1MHz時鐘進行分頻，得到1Hz時鐘脈沖。將此時鐘信號 輸入PA0 口，并使用查詢法，對PA0 口狀態(tài)進行判斷，檢測PA0=0則進行計數(shù)器的累加操 作，并根據計數(shù)器的數(shù)值進行交通燈的轉換及數(shù)碼管的倒計時顯示操作。使用 8259對過馬 路信號進行相應，在中斷中進行燈的強制變換。3硬件電路圖中斷響應人行橫道呼叫信號200H210H一系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線4程序流程圖8255D7PCD0/RD/WRA1A0PB/CSPA0D7OUT2CLK2D0GATE2OUT2/RDCLK2/WRGATE2A1OUT0A0CLK0GATE0/C

4、S8254/8253L5L0查詢、 秒周期1MHH 時鐘源交通燈連接數(shù)碼管顯示部分連接邏輯筆監(jiān)測秒信號+5V8253分頻產生周期為1s脈沖信號count=0,bx=0,si=05程序清單data segmentio_address equ 210hio8255_k equ 203hio8255_c equ 202hio8255_b equ 201hio8255 equ 200hcount db 0000bportci db 0ch,14h,21h,22h,0ffhled db 06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh;1,2,3,4,5,6 數(shù)碼管 data endscode segme

5、ntassume cs:code,ds:data start:cli ; 關中斷;8255mov ax,datamov ds,axmov dx,io8255_k ;8255 初始化-PA 輸入，PB PC俞出mov al,10010000bout dx,al;8253mov dx,io_address+3 ;8253 初始化mov al,00110111b ; 計數(shù)器 0 方式 3out dx,al ;BCD 碼計數(shù)mov dx,io_addressmov al,0out dx,alout dx,al ; 寫初值 10000計數(shù)器 1 計數(shù)器 1 方式 3二進制計數(shù)先低后高寫初值500時鐘 5

6、s計數(shù)器2 方式3二進制計數(shù)先低后高out dx,al ;mov dx,io_address+1mov al,11110100b ;out dx,almov al,1out dx,al ;OUT1mov dx,io_address+3 mov al,10010110b ;out dx,al ;mov dx,io_address+2 mov al,100 ; 寫初值 100out dx,al ;OUT2 時鐘 1s;8259in al,21h ;8259初始化and al,11011011b; 開放主片 IR5 中斷和一個從片輸入IR2out 21h,alin al,0a1Hand al,111

7、11110B ;開放 IR0out 0a1h,al;- 設置中斷向量表-push ds ; 設置中斷向量表mov ax,0mov ds,ax;-設置MIR5對應的中斷向量-lea ax,cs:int_proc1 ;AX 指向中斷程序入口地址mov si,35hadd si,siadd si,simov ds:si,axpush cspop axmov ds:si+2,ax;-設置MIR5對應的中斷向量-lea ax,cs:int_proc2 ;AX 指向中斷程序入口地址mov si,70hadd si,siadd si,simov ds:si,axpush cspop axmov ds:si+

8、2,axpop dssti ; 開中斷;led 顯示 si 置 0led_reon:mov si,0jmp go; 檢測 PA0 ddd:mov dx,io8255 in al,dx and al,01H jz dddcmp count,0 ;count je led_reongo: inc count jmp changeon:mov dx,io8255_c mov al,portc1bx out dx,al ;PC mov dx,io8255_b mov al,ledsi-1 out dx,al ;PB dec si;loop:mov dx,io8255 in al,dx and al,0

9、1H jnz loop jmp dddchange:cmp count,6 ja chack1 mov bx,0 cmp si,1 ;jb led1 jmp onchack1:cmp count,9 ;ja chack2 mov bx,1 cmp si,1 ;置零， si 置零口輸出交通燈顯示指令口輸出數(shù)碼管顯示字符每完成一次輸出， si 遞減16 :bx=0,si=6檢測 si 大小，進行賦值79 :bx=1,si=3檢測 si 大小，進行賦值jb led2 jmp onchack2:cmp count,14 ;1014 :bx=2,si=5ja chack3mov bx,2cmp si,1

10、 ;檢測 si 大小，進行賦值jb led3jmp on chack3:mov bx,3 ;1516 :bx=3,si=2cmp count,16jae re_oncmp si,1 ;檢測 si 大小，進行賦值jb led4jmp onled1:mov si,6jmp onled2:mov si,3jmp onled3:mov si,5jmp onled4:mov si,2jmp onre_on:mov count,0jmp on; 中斷子程序1int_proc1 proc farpush bxpush dxmov dx,io8255_cmov al,0cHout dx,almov cx,20

11、00de1:mov di,2000de0:dec dijnz de0loop de1mov al,20H；發(fā)送中斷結束命令（向 386EX主8259的MIR5），主干路行out 20h,alpop dxpop bxstiiretint_proc1 endp; 中斷子程序2int_proc2 proc farpush bxpush dxmov dx,io8255_cmov al,21Hout dx,almov cx,1500de2:mov di,1500de3:dec dijnz de3loop de2mov al,20Hout 20H,almov al,20H out 0a0h,al pop

12、dx pop bx sti iretint_proc2 endp code ends end start 6系統(tǒng)調試運行結果說明、分析所出現(xiàn)得問題，設計體會與建議系統(tǒng)使用匯編語言進行設計，在調試過程中，對于不同操作的結合上出現(xiàn)了問題。 初始 選擇使用8253分別產生1s,5s兩種周期脈沖函數(shù)，作為各操作的觸發(fā)時間標準，使用查詢法， 查詢A0 口，控制交通燈以5s為間隔進行轉換，對于數(shù)碼管的倒計時顯示，使用查詢法， 查詢A1 口，控制數(shù)字的變化。但在兩種端口的查詢上出現(xiàn)了問題，而且此時，交通燈的轉 換時間只能固定設置為5的倍數(shù)，無法進一步具體設置。隨后決定整個系統(tǒng)使用1s的時間脈沖進行控制，在交通燈的轉換上，根據計數(shù)器的不同數(shù)值進行操作，控制時間分別為 6s,3s,5s,2s并在每次查詢端口時對數(shù)碼管進行操作，根據計數(shù)器數(shù)值，設定數(shù)碼管顯示的 初始值，并進行每次減一的操作，達到倒計時顯示的目的。7結論及設計體會設計系統(tǒng)完成模擬兩組“紅一