交通燈設(shè)計 唐都實驗箱

目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 I\o"CurrentDocument"1設(shè)計內(nèi)容 1\o"CurrentDocument"2設(shè)計器材、原理與說明 22.1設(shè)計器材 22.2原理與說明 22.3流程圖及電路接線圖 3\o"CurrentDocument"3設(shè)計過程 64設(shè)計過程 95設(shè)計結(jié)果與分析 10\o"CurrentDocument"6分析體會與建議 11\o"CurrentDocument"源代碼 12\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 16摘要：本報告主要介紹了微機(jī)原理與接口技術(shù)的應(yīng)用之 交通燈控制器的設(shè)計與實現(xiàn)，主要是模擬十字路口的紅綠燈，還介紹了交通燈控制器的原理以及電路接線，其中主要用到的芯片有可編程并行通信接口芯片8255A。在設(shè)計中所用到的編程語言是匯編語言,延時采用的是軟件延時（即通過匯編指令）。設(shè)計所用到的備是由西安唐都科技儀器公司生產(chǎn)的TD-PIT+實驗系統(tǒng)一套。在實驗室將匯編程序調(diào)試通過后即可看到設(shè)計的結(jié)果。關(guān)鍵字：交通燈控制器，延時，并行接口1設(shè)計內(nèi)容這次課程設(shè)計的題目是交通燈控制器的設(shè)計與實現(xiàn)，主要是模擬十字路口的紅綠燈，如圖1-1所示。交通燈控制器的設(shè)計與實現(xiàn)主要是通過編寫匯編語言程序利用8255A的A口和B口對燈的亮與滅進(jìn)行控制。首先，要了解的是8255A是如何工作的，包括它的A口、B口、C口和控制端口是如何寫數(shù)據(jù)的，還包括芯片的初始化等。由于實驗室的儀器上只有16個發(fā)光二極管，所以還得弄清楚是每個發(fā)光二極管所代表的燈的顏色及方向。最后要在實驗室通過一個軟件進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試通過后即可看到設(shè)計的結(jié)果。北紅黃綠 ???綠0酉黃?紅目000紅黃綠南

圖1-1十字路口交通燈2設(shè)計器材、原理與說明2.1設(shè)計器材PC微機(jī)一臺、TD-PIT+實驗系統(tǒng)一套。2.2原理與說明在本次課程設(shè)計當(dāng)中，本次設(shè)計采用的是軟件定時（即通過匯編指令）實現(xiàn)的。而燈的亮與滅以及閃爍是用8255的A口和B口控制的，工作在方式0,A口和B口均為輸出。并行接口是以數(shù)據(jù)的字節(jié)為單位與I/O設(shè)備或被控制對象之間傳遞信息。CPU和接口之間的數(shù)據(jù)傳送總是并行的，即可以同時傳遞8位、16位、32位等。8255可編程外圍接口芯片是Intel公司生產(chǎn)的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三個并行接口，用+5V單電源供電，能在以下三種方式下工作：方式0—基本輸入/出方式、方式1一選通輸入/出方式、方式2—雙向選通工作方式。8255的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳如圖2-1所示，8255工作方式控制字和C口按位置位/復(fù)位控制字格式如圖2-2所示。ycs圖2-18255的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳I/OPB7-PB0I/OPA7-PA01X0PC3-PC01X0PC7-TC4140239333437 C536 C635734g3393210§255311130122913221427152616251724122319222021A4A5A6A7T.JESQL234567CCB7B6B5B4B3已pxR出UREDDDDDDDDVFEPEPEPEFE不用置位復(fù)位。復(fù)位L置位。輸出L不用置位復(fù)位。復(fù)位L置位。輸出L輸入…令選擇。方式01方式1?？诟?位。輸出1輸入色口。輸出1輸入初3 6MDOOOO1111口ZIC位01234567位選擇D2D1001101100011011|D7|班|D5|D4|D3|D2DLD。D，|D6D5|D4|D3|D2|DI|D0「C口低4位。輸出1輸入方式選擇00方式。01方式1lx方式2(a)工作方式控制字(b)(a)工作方式控制字圖2-2 8255工作方式控制字和C口按位置位/復(fù)位控制字格式2.3流程圖及電路接線圖1、軟件流程圖如下:圖2-3軟件流程圖2、電路接線圖如下:開LE庫O1234501234567S9111111DDDDDDDDDDDDDDDD01234567開LE庫O1234501234567S9111111DDDDDDDDDDDDDDDD01234567io0痘日M^^l?

能PBPBPBPBPBPBPACPA^PA^PA55元82單76543210JL0壓DS

DDDDDDDDAAVRIC圖2-4電路接線圖3、紅、黃、綠燈的表示由于儀器上面只有16個發(fā)光二級管，且從高到低依次為：D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2DlD0o在設(shè)計的過程中做了如下的規(guī)定:R表示紅燈，G表示綠燈，Y表示黃燈，E表示方向東，W表示方向西，S表示方向南，N表示方向北，例如：ER表示東方向為紅燈，WG表示西方向為綠燈，SY表示南方向為黃燈，其余的類似。所以在設(shè)計中采用如下的規(guī)定：D15D14表示ER,D13D12表示SR,D11D10表示EG,D9D8表示SG,D7D6表示W(wǎng)R,D5D4表示NR,D3D2表示W(wǎng)G,D1D0表示NG,D15D14D11D10表示EY,D7D6D3D2表示W(wǎng)Y,D13D12D9D8表示SY,D5D4D1D0表示NY。具體連線及表示如圖2-5所示（圓圈表示發(fā)光二極管）。ERTONRWGSREGSGERTONRWGSREGSG以丸皿D13D12D11II IIID10ID9ID8ID7ID6ID5ID4ID3ID2ID11DO11 1 11 1物PAS吸施PA31PA21PA11PA01PB71PB61PB51PB41PB31PB21FBI1PBO圖2-5紅黃綠燈的表示

3詳細(xì)設(shè)計由于實驗中所用到的發(fā)光二極管是共陽極的，所以在為8255的A口和B口寫數(shù)據(jù)時，對應(yīng)的每一位有：1代表燈亮，0代表燈滅。1、 芯片初始化，寫8255的方式字MOVDX,MY8255JIODE ;定義8255工作方式MOVAL,80H ;工作方式0,A口和B口為輸出OUTDX,AL2、 延時，延時是通過設(shè)置指令的循環(huán)次數(shù)實現(xiàn)的D3:CALLDALLYD3:CALLDALLYDALLYPROCNEAR;軟件延時子程序PUSHCXPUSHAXMOVCX,OFFFH;循環(huán)次數(shù)DI:MOVAX,OFFFFHD2:DECAXJNZD2LOOPDIPOPAXPOPCXRETDALLYENDPDALLY1PROCNEAR;軟件延時子程序，延時20秒PUSHCXPUSHAXMOVCX,1EH ;循環(huán)次數(shù)

LOOPD3POPAXPOPCXRETDALLY1ENDPDALLY2PROCNEAR;軟件延時子程序，黃燈閃爍（即亮與滅）的時間間隔,PUSHCXPUSHAXMOVCX,02H;循環(huán)次數(shù)D4: CALLDALLYLOOPD4POPLOOPD3POPAXPOPCXRETDALLY1ENDPDALLY2PROCNEAR;軟件延時子程序，黃燈閃爍（即亮與滅）的時間間隔,PUSHCXPUSHAXMOVCX,02H;循環(huán)次數(shù)D4: CALLDALLYLOOPD4POPAXPOPCXRETDALLY2ENDP3、東西方向綠燈亮,3、東西方向綠燈亮,南北方向紅燈亮20秒L00P1:MOVDX,MY8255.A;寫A口發(fā)出的數(shù)據(jù)，東方向綠燈亮，南方向紅燈亮MOVAL,3CHOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;寫8口發(fā)出的數(shù)據(jù)，西方向綠燈亮，北方向紅燈亮MOVAL,3CHOUTDX,ALCALLDALLY1 ;延時20秒4、 東西方向黃燈閃爍，南北方向紅燈亮5秒MOVCX,08H;黃燈閃爍的次數(shù)MOVCX,08H;黃燈閃爍的次數(shù)LI: MOVDX,MY8255_A;寫入口發(fā)出的數(shù)據(jù)，東方向黃燈亮，南方向紅燈亮MOVAL,OFCHOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;寫入口發(fā)出的數(shù)據(jù)，西方向黃燈亮，北方向紅燈亮MOVAL,OFCHOUTDX,ALCALLDALLY2MOVDX,MY8255_A;寫A口發(fā)出的數(shù)據(jù)，東方向黃燈滅，南北方向紅燈亮MOVAL,30HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;寫8口發(fā)出的數(shù)據(jù)，西方向黃燈滅，南北方向紅燈亮MOVAL,30HOUTDX,ALCALLDALLY2LOOPLI5、 東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮20秒MOVDX,MY8255_A;寫0口發(fā)出的數(shù)據(jù)，東方向紅燈亮，南方向綠燈亮MOVAL,0C3HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;寫8口發(fā)出的數(shù)據(jù)，西方向紅燈亮，北方向綠燈亮MOVAL,0C3HOUTDX,ALCALLDALLY16、 東西方向紅燈亮，南北方向黃燈閃爍5秒MOVCX,08H ;黃燈閃爍的次數(shù)L2:MOVDX,MY8255_A;寫A口發(fā)出的數(shù)據(jù),南方向黃燈亮，東方向紅燈亮MOVAL,0F3HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;寫8口發(fā)出的數(shù)據(jù),北方向黃燈亮，西方向紅燈亮MOVAL,0F3HOUTDX,ALCALLDALLY2MOVDX,MY8255_A;寫A口發(fā)出的數(shù)據(jù),南北方向黃燈滅,東方向紅燈亮MOVAL,OCOHOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;寫8口發(fā)出的數(shù)據(jù),南北方向黃燈滅,西方向紅燈亮MOVAL,OCOHOUTDX,ALCALLDALLY2LOOPL27、判斷是否有鍵按下MOVAH,1;1號功能調(diào)用INT16H;ROMBIOS功能調(diào)用JZLOOP1;無按鍵則跳回繼續(xù)循環(huán)，有則退出,返回到DOSMOVAX,4C00H;結(jié)束程序退出INT21H:DOS系統(tǒng)功能調(diào)用4設(shè)計過程1、 明確系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)要求，合理選擇設(shè)計方案根據(jù)選擇題目的要求，結(jié)合所參考的資料，做出合適的設(shè)計方案，選擇好要使用到的芯片以及其它的電路元件。2、 完成單元電路的設(shè)計及參數(shù)計算8255的A口地址是：0DA00H+00H*4,B口地址是：0DA00H+01H*4,C口地址是：0DA00H+02H*4,控制端口地址是：0DA00H+03H*4。3、 電路元器件的選擇可編程并行通信接口芯片8255Ao4、 軟件流程圖的繪制如圖2-3所示。5、 電路接線圖的繪制如圖2-4所示。6、 軟件的設(shè)計（程序）程序源代碼見附件。7、 進(jìn)行軟，硬件調(diào)試將己寫好的完整程序在匯編環(huán)境下進(jìn)行編譯，若無錯誤即可在TD-PIT+實驗系統(tǒng)上進(jìn)行調(diào)式。5實驗結(jié)果與分析在實驗室的實驗臺上可以看到如下的結(jié)果：1、 即東西方向的綠燈和南北方向的紅燈同時點亮20秒鐘；2、 20秒鐘后，東西方向的黃燈閃爍5秒鐘，。此時南北方向仍維持紅燈點亮。3、 東西方向的黃燈閃爍5秒鐘后，轉(zhuǎn)為東西方向的紅燈和南北方向的綠燈同時點亮20秒鐘;4、 20秒鐘后，轉(zhuǎn)為南北方向的黃燈閃爍5秒鐘，此時東西方向仍維持紅燈點亮。5、 南北方向的黃燈閃爍5秒鐘后，東西方向的綠燈和南北方向的紅燈同時點亮20秒鐘。如此循環(huán)重復(fù)。在設(shè)計過程中，由于延時是通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)的，而程序里面是通過執(zhí)行指令的次數(shù)以達(dá)到延時，切執(zhí)行一條指令的時間有很難計算，所以本次設(shè)計只是大概地估計了一下延時的時間，這是一點不足之處，若采用硬件延時（比如用8253定時器）的話，也許會使延時的時間相對的準(zhǔn)確些。6分析體會與建議通過此次課程設(shè)計，結(jié)合所學(xué)的《微機(jī)原理與接口技術(shù)》這門課程的知識，對其應(yīng)用之 交通燈控制器進(jìn)行設(shè)計與實現(xiàn)?？傮w感覺收獲比較多，因為可以將書本上的知識應(yīng)用到實踐當(dāng)中。剛開始的時候，翻閱了一些資料，還是沒有什么頭緒，后來在老師和同學(xué)的幫助下，終于找到了入口點，接下來的事情就相對的容易一些了。首先，把握整個的設(shè)計的大概的流程，然后再對每一個分快進(jìn)行設(shè)計，最后進(jìn)行調(diào)試。在設(shè)計的過程中，很重要的一點是要熟悉可編程并行通信接口芯片8255A的初始化及其端口的使用。此次課程設(shè)計感覺收獲很多，比如,翻閱資料提高了自學(xué)能力，和同學(xué)一起討論汲取別人的長處。希望老師能夠引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)該如何去把握、分析課程設(shè)計的主題，找出突破點，讓學(xué)生積極主動進(jìn)行課程設(shè)計，以使學(xué)生更好地提高自學(xué)的能力。源代碼:;8255交通燈顯示實驗，A口表示東、南方向，B口表示西、北方向，綠燈和紅燈共同表示黃燈;****************根據(jù)查看端口資源修改下列符號值*******************IOYOEQUODAOOH;片選IOYOEQUODAOOH;片選IOYO對應(yīng)的端口始地址DW256DUP(?)■.? *^T? *^T? ■■? *^T? ^T?DW256DUP(?)MY8255.AEQUI0Y0+00H*4;8255的A口地址MY8255_BEQUI0Y0+01H*4;8255的B口地址MY8255_CEQUI0Y0+02H*4;8255的C口地址MY8255_M0DEEQUI0Y0+03H*4;8255的控制寄存器地址STACK1SEGMENTSTACKSTACK1ENDSDATASEGMENTLADB?;DATASEGMENTLADB?;定義數(shù)據(jù)變量LBDATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,MY8255JIODE;定義8255工作方式MOVAL,80H;工作方式0,A口和B口為輸出OUTDX,ALL00P1:MOVDX,MY8255_A;寫LBDATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,MY8255JIODE;定義8255工作方式MOVAL,80H;工作方式0,A口和B口為輸出OUTDX,ALL00P1:MOVDX,MY8255_A;寫A口發(fā)出的數(shù)據(jù),東方向綠燈亮，南方向紅燈亮MOVAL,3CHOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;寫B(tài)口發(fā)出的數(shù)據(jù),西方向綠燈亮，北方向紅燈亮MOVAL,3CHOUTDX,ALDB?CALLDALLY1L1:MOVMOVMOVOUTMOVMOVOUTCX,08HDX,MY8255_AAL,OFCHDX,ALDX,MY8255_BAL,OFCHDX,AL;寫AL1:MOVMOVMOVOUTMOVMOVOUTCX,08HDX,MY8255_AAL,OFCHDX,ALDX,MY8255_BAL,OFCHDX,AL;寫A口發(fā)出的數(shù)據(jù)，東方向黃燈亮，南方向紅燈亮;寫A口發(fā)出的數(shù)據(jù)，西方向黃燈亮，北方向紅燈亮CALLDALLY2MOVDX,MY8255_A;寫A口發(fā)出的數(shù)據(jù)，東方向黃燈滅，南北方向紅燈亮MOVAL,30HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;寫8口發(fā)出的數(shù)據(jù)，西方向黃燈滅，南北方向紅燈亮MOVDX,MY8255_A;寫A口發(fā)出的數(shù)據(jù)，東方向黃燈滅，南北方向紅燈亮MOVAL,30HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;寫8口發(fā)出的數(shù)據(jù)，西方向黃燈滅，南北方向紅燈亮MOVAL,30HOUTDX,ALCALLDALLY2LOOPLIMOVDX,MY8255_A;寫入口發(fā)出的數(shù)據(jù)，東方向紅燈亮，南方向綠燈亮MOVAL,0C3HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;寫8口發(fā)出的數(shù)據(jù)，西方向紅燈亮，北方向綠燈亮MOVAL,0C3HOUTDX,ALCALLDALLY1MOVCX,08HL2: MOVDX,MY8255_A;寫入口發(fā)出的數(shù)據(jù)，南方向黃燈亮，東方向紅燈亮MOVAL,0F3HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;寫8口發(fā)出的數(shù)據(jù)，北方向黃燈亮，西方向紅燈亮MOVAL,0F3H

OUTDX,ALCALLDALLY2MOVDX,MY8