微机原理与接口技术交通灯控制系统设计

微机原理和接口技术课程设计姓名： *班级学号： *任课老师： *一、 实验课题交通信号灯控制系统二、 实验目的在熟悉8086/8088指令系统的基础上，掌握8086/8088汇编语言程序设计方法；掌握8259可编程中断控制器，8255可编程并行接口、8253可编程定时/计数器的使用三、实验要求1、模拟交通信号灯（分A、B两组）的红、黄、绿灯（实验箱中的发光二极管）交替变换的过程。2、在实验箱的LED显示器上显示当前剩余时间（每秒更新一次，倒计时）。A组、B组之间时间关系如下：A组B组绿灯26秒红灯30秒黄灯4秒红灯30秒绿灯26秒黄灯4秒四、 实验设备PC机一台、实验箱一个（8086、8259、8255、8253芯片及相关电路、发光二极管六只）及导线若干。五、 设计1、 设计思路（1）分析问题各端口使用代码实现（2）具体使用（8255的B口做灯信号的输出，A口做位选码的输出，C口做LED的输出。）（3）实验内容1、系统中，8259采用初始化命令字ICW1、ICW2、ICW4和操作命令字OCW1，允许内部中断IRQ0和外部中断IRQ12、系统中，8255选用(10000000)方式选择字,A组工作0方式,A端口输出,PC3-PC7输出,B组0方式,B端口输出,PC3-PC0输出3、系统中，8253选用(00110101)选择零号端口读写两个字节,工作方式2(频率发生器)二十进制2、程序流程 开始初始化8259初始化8255初始化8253设置中断向量设置交通灯初态显示时间启动计数器结束3、 电路原理图1.193MHz 8253 GATE0 Clk0 OUT0IRQ08259IRQ1图1 系统硬件电路图位选码 PB0PB78255 PC4PC7 PC0PC3 PA0PA7KK1-发光二极管电路红灯绿灯adp数码管显示模块4、 设计代码STACK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STACK ENDSDATA SEGMENTTIMER DB 00H,30H;IRQ0中断次数,通行剩余时间(A道30秒,B道30秒)初始设为B道通行TAB DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;七段码,用于显示时间,顺序不可调换DISOFF DB 00H,00H,00H,00H ;LED显示器缓冲区,数字(剩余时间)的个位和十位RODDB00H;当前道路通行状态(00:为A通行道;01为B通行)LIGHTDB 0D7H;信号灯的输出信号(11010111) KK1 DB 00H ;暂停开关KK1计数LIGHTZT DB 00HDATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART:MOV AX,0000H ;数据段清零 MOV DS,AX ;填写中断向量表 MOV AX,OFFSET IRQ0 ;提取IRQ0的中断处理程序的偏移地址ADD AX,2000H ;加载时IP=2000H(绝对地址)MOV SI,0020H ;中断号0的矢量地址为(20H-23H)MOV SI,AX ;填写中断处理程序的偏移地址写进中断向量表MOV AX,0000HMOV SI,0022HMOV SI,AX ;填写中断处理程序的段地址写进中断向量表MOV AX,OFFSET IRQ1 ADD AX,2000HMOV SI,0024H ;中断号1的矢量地址为(24H-27H)MOV SI,AXMOV AX,0000HMOV SI,0026HMOV SI,AX;加载数据段 MOV AX,DATAMOV DS,AX;8259初始化MOV AL,13H ;8259初始化ICW1(00010011)单片方式需写ICW4OUT 20H,AL ;端地址A0=0MOV AL,08H ;ICW2(00001000)中断向量号的高五位(000001)OUT 21H,ALMOV Al,01H ;ICW4(00000001)一般全嵌套，非缓冲，非自动中断结束，十六位机系统OUT 21H,AL ;特征位:D7-D5=000MOV AL,0FCH ;OCWl允许IRQ0、IRQ1中断OUT 21H,AL;8255初始化MOV AL,80H ;(10000000)方式选择字,A组工作0方式,A端口输出,PC3-PC7输出,B组0方式,B端口输出,PC3-PC0输出OUT 63H,AL ;初始化8253MOV AL,35H ;(00110101)选择零号端口读写两个字节,工作方式2(频率发生器)二十进制OUT 43H,ALMOV AX,380 ;定时(频率乘以时间)OUT 40H,AL ;低字节MOV AL,AHOUT 40H,AL ;高字节STI ;开中断(允许CPU接收中断)M:CALL DISP2 CMP KK1,1JZ ZT ;调用时间显示函数CMP TIMER+1,04H ;判断是否到了最后4秒,到了则跳转JZ R1CMP TIMER+1,00H ;判断通行时间是否结束,到了则跳转JZ R2JMP DISP1 ;如时间大于五秒,则直接按当前方式显示信号灯R1: CMP ROD,00H ;如到了最后五秒,则判断是A道通行否? ROD=00H为A道 JZ R12 ;如是A道通行,则改变状态R11:MOV LIGHT,7BH ;(01111110)改变为A道红,B道黄 JMP DISP1 ;信号输出R12:MOV LIGHT,0B7H ;(10110111)改变为A道黄,B道红JMP DISP1R2: CMP ROD,00H ;改变通行状态 JZ R22R21:MOV LIGHT,0D7H ;如果当前B道通行结束,则切换为A道 MOV ROD,00H MOV TIMER+1,30H ;A道通行时间30秒 JMP DISP1R22:MOV ROD,01H ;如果当前A道通行结束,则切换为B道 ROD=01H为B道 MOV LIGHT,7DH MOV TIMER+1,30H JMP DISP1 ;B道通行时间30秒ZT:JMP M DISP1: ;灯信号输出函数MOV AL,LIGHT ;将灯信号输出到8255的B口OUT 61H,ALSTIJMP M IRQ0: PUSH AX ;现场保护 PUSH CXPUSHF MOV AL,TIMER ;取80次中断请求为一秒 INCALMOVTIMER,ALCMPAL40H ;1秒判断?JNEM1 ;不到则跳转MOV AL,00H ;毫秒数清零 MOV TIMER,AL MOVAL,TIMER+1 ;剩余时间减1SUB AL,01HDAS ;调整为压缩BCD码MOV TIMER+1,ALM1:MOV AL,20H ;中断复位OUT 20H,ALPOPFPOP CXPOP AXSTIIRETIRQ1: ;暂停(恢复)PUSH AXPUSHFMOV AL,KK1CMP AL,00H ;判断当前的状态:00为通行,01为暂停JNE M2INC AL ;改变当前状态MOV KK1,AL MOV AL,0FDH ;(11111101)关IRQ0中断,开IRQ1中断OUT 21H,ALMOV AL,LIGHTMOV LIGHTZT,AL ;/MOV AL,77H;(01110111)大、小道均为红灯 OUT 61H,ALJMP M3M2: ;恢复MOV AL,00HMOV KK1,ALMOV AX,LIGHTZT ;/OUT 61H,ALMOV AL,0FCH ;(11111100)开IRQ0、IRQ1中断OUT 21H,ALSTIM3: MOV AL,20HOUT 20H,ALPOPFPOP AXSTIIRETDISP2: ;时间显示函数MOV AL,TIMER+1;AL=30H AX=?30HAND AL,0FH;AX=0000HMOV DISOFF+3,AL;DISOFF+3=00H DISOFF DB 03H,00H,03H,00H MOV DISOFF+1,AL;DISOFF+1=00H MOV AL,TIMER+1;AL=30HMOV CL,04H;CL=04HSHR AL,CL;AL=03HMOV DISOFF+2,AL;DISOFF+2=03H MOV DISOFF,AL;DISOFF=03H MOV SI,OFFSET DISOFF ;缓冲区的偏移地址 MOV DL,0F7H ;(11110111)将位选码初值送DL MOV AL,DL;AL=0F7HAGAIN:OUT 60H,AL ;从A口输出位选码 MOV AL,SI MOV BX,OFFSET TAB ;七段码的偏移地址 AX=0003H BX=TAB AND AX,00FFH XLAT ;MOV AL,BX+AX ;将显示七段码送ALOUT 62H,AL ;将AL转换成七段码从B口输出 CALL DALLY ;调用延时1ms子程序INC SI ;SI=SI+1 MOV AL,DL TEST AL,01H ;4位显示完否？ JZ M4 ROR AL,01H ;DL循环右移一位 MOV DL,AL JMP AGAINM4: RETDALLY: ;循环256次MOV CX,0010H ;延时子程序T1: MOV AX,0010H T2: DEC AX JNZ T2 LOOP T1 RETCODE ENDS END START六、 心得体会这周关于交通灯的设计是对我来说就是一次挑战，虽然说代码并非是我自己写的，可以说我是参考别人的，但是理解所有的设计代码我确实也花了不少时间，我除了要熟悉8259、8255、8253这些芯片，还得将它们合理的利用起来，由于之前对汇编知识的掌握相当差，理解起来是相当的困难，但是庆幸的事，我向同学和老师咨