微机原理实验3.doc

成绩微机原理与汇编语言综合性实验交通灯控制系统设计学 号201012030217姓 名 刘 聪班 级 信息102班微机原理与汇编语言综合性实验任务书实验项目名称：交通灯控制系统设计 课程名称：微机原理与汇编语言面向专业：信息与计算科学专业计划学时：4学时=实验课内2学时+实验课外2学时实验类型: 综合 设计 实验目的：掌握典型数字接口电路的应用技术原理，掌握常用接口芯片在应用系统中的硬件电路连接原理和软件编程方法。实验要求：包括开发环境要求，技术文档要求两部分。开发环境要求：软件环境：windows98/windowsXP/windows2000，emu8086环境硬件环境：计算机（Pen4CPU, 256MRAM，60G以上硬盘，输入输出设备）技术文档要求：按照实验报告编写要求进行。要求流程图绘制规范，软、硬件功能描述清晰，实验总结深刻。实验内容：1 熟悉并行接口、中断控制器、定时器的工作原理及相关芯片。2 掌握数字接口电路设计应用原理，根据系统功能用汇编语言编写相关程序。3 在emu8086环境中运行编译好的的程序，通过系统模拟，在模拟窗口中观察交通信号灯的变化，得出相关结论。实验方案（任务提示）：按照时间控制原则，利用并行接口和定时器，采用时间中断方式设计电路。按照系统板上硬件连线要求，在QTH-8086B16位微机教学实验仪上连好相关线路并将实验仪与PC机连好。也可在proteus环境下设计硬件原理图，搭建硬件电路。根据软件设计的程序流程编写源程序，可自行控制通行时间、禁止时间及准备时间，周而复始。再将源程序在相应的环境中进行编译连接和运行，或者仿真调试，以实现控制交通灯的功能。实验仪器设备：每个学生一台计算机、QTH-8086B 16位微机教学实验仪、或者emu8086实验模拟系统。实验报告版式要求A4纸张打印；上下页边距各2.5cm，左右页边距各3.0cm，页眉1.5cm页脚1.75cm；页码位于页脚居中打印；奇数页页眉“微机原理与汇编语言综合性实验”，偶数页页眉“交通灯控制系统设计”，页眉宋体小5号，一级标题：黑体三号粗体字；二级标题：黑体4号；三级标题黑体小4号，正文，宋体5号。实验报告装订顺序与规范封面交通灯控制系统设计综合实验任务书交通灯控制系统设计综合实验报告左边缘装订微机原理与汇编语言综合性实验微机原理与汇编语言综合性实验报告实验项目名称：交通灯控制系统设计专业班级： 信息102班 ；姓名： 刘聪 ；学号 201012030217 实验起止日期： 年 月 日起 年 月 日止实验目的： 掌握典型数字接口电路的应用技术原理，掌握常用接口芯片在应用系统中的硬件电路连接原理和软件编程方法。实验要求： 包括开发环境要求，技术文档要求两部分。开发环境要求： 软件环境：windows98/windowsXP/windows2000，emu8086环境 硬件环境：计算机（Pen4CPU, 256MRAM，60G以上硬盘，输入输出设备）技术文档要求： 按照实验报告编写要求进行。要求流程图绘制规范，软、硬件功能描述清晰，实验总结深刻。实验内容： 1 熟悉并行接口、中断控制器、定时器的工作原理及相关芯片。 2 掌握数字接口电路设计应用原理，根据系统功能用汇编语言编写相关程序。 3 在emu8086环境中运行编译好的的程序，通过系统模拟，在模拟窗口中观察交通信号灯的变化，得出相关结论。实验原理： 一个十字路口有四个交通灯，每盏灯上各有红、黄、绿灯一个。因此，一共有12个灯。交通灯的端口地址是4，用一个字的低12位来对应每一个灯（D0-D11），高字节部分没有用到。红灯对应的位为D0 D3 D 6 D 9 ,黄灯对应的位是D1 D4 D7 D10绿灯对应的位是D2 D5 D 8 D11。通过给相应的位置1就可以让灯亮，置0就可以让灯灭。8259A芯片介绍与原理： 一个外部中断请求信号通过中断请求线IRQ，传输到IMR（中断屏蔽寄存器），IMR根据所设定的中断屏蔽字（OCW1），决定是将其丢弃还是接受。如果可以接受，则8259A将IRR（中断请求暂存寄存器）中代表此IRQ的位置位，以表示此IRQ有中断请求信号，并同时向CPU的INTR（中断请求）管脚发送一个信号。但CPU这时可能正在执行一条指令，因此CPU不会立即响应。而当这CPU正忙着执行某条指令时，还有可能有其余的IRQ线送来中断请求，这些请求都会接受IMR的挑选。如果没有被屏蔽，那么这些请求也会被放到IRR中，也即IRR中代表它们的IRQ的相应位会被置1。 当CPU执行完一条指令时后，会检查一下INTR管脚是否有信号。如果发现有信号，就会转到中断服务，此时，CPU会立即向8259A芯片的INTA（中断应答）管脚发送一个信号。当芯片收到此信号后，判优部件开始工作，它在IRR中，挑选优先级最高的中断，将中断请求送到ISR（中断服务寄存器），也即将ISR中代表此IRQ的位置位，并将IRR中相应位置零，表明此中断正在接受CPU的处理。同时，将它的编号写入中断向量寄存器IVR的低三位（IVR正是由ICW2所指定的，不知你是否还记得ICW2的最低三位在指定时都是0，而在这里，它们被利用了！）这时，CPU还会送来第二个INTA信号，当收到此信号后，芯片将IVR中的内容，也就是此中断的中断号送上通向CPU的数据线。实验流程图： 编辑中断向量表8259A初始化进入FANS1状态，主干道绿灯，次干道红灯。LED显示60-5秒倒计时进入FANS21和FANS22状态。两状态交替显示一秒，实现次干道一直红灯，主干道黄灯每隔一秒闪烁一次。LED显示5-0秒倒计时进入FANS3状态，主干道红灯，次干道绿灯。LED显示45-5秒倒计时进入FANS41和FANS42状态。两状态交替显示一秒，实现主干道一直红灯，次干道黄灯每隔一秒闪烁一次。LED显示5-0秒倒计时调用显示子程序调用延时子程序打开中断开始 实验结果:图1 交通灯模拟图图2 寄存器运行结果图3 源文件框微机原理与汇编语言实验收获与总结此次设计性试验，提高了自己的编程与问题分析理解能力，完成了实验内容，达到实验目的及要求我熟悉了典型数字接口电路的应用技术原理，掌握了常用接口芯片在应用系统中的硬件电路连接原理和软件编程方法。参 考 文 献1微型计算机基本原理与接口技术 陈红卫，科学出版社 2003.228086实验指导书 张维琪、张晓群，信控学院实验中心附录：源程序代码#start=Traffic_Lights.exe#name traffic mov ax, all_redout 4, axmov si, offset situationnext:mov ax, siout 4, ax; wait 5 seconds (5 million microseconds)mov cx, 4Ch ; 004C4B40h = 5,000,000mov dx, 4B40hmov ah, 86hint 15hadd si, 2 ; next situationcmp si, sit_endjb nextmov si, offset situationjmp next; FEDC_BA98_7654_3210situation dw 0000_0011_