交通指示灯系统模拟

交通指示灯系统模拟 微机原理及接口技术 需求分析 十字道口的红绿灯是司机和行人的行为准则 十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键 可以替交警指挥交通 保证人们的生命安全 给出行带来便捷 是一个很实用的系统 何健良计算机学院2008级2班学号 2008131402092010 12 18 交通灯的设计方案 设计中使用了8259中断控制器 8255A可编程并行接口实现了 对南北 东西方向交通的分别计时 分别控制 设计采用定时加中断控制的方式进行 对两个方向车辆的通行时间分别计时 可随意进行更改双向的通行时间 城市十字交叉路口红绿灯控制系统主要负责控制东西走向和南北走向的红绿灯的状态和转换顺序 关键是各个状态之间的转换和进行适当的时间延时 正是基于以上考虑 采用如下设计 1 东西方向车辆放行60秒钟 即东西方向绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟 2 1分钟后 东西方向的红 绿 灯闪烁5秒钟 以警示车辆将切换红绿灯 此时南北方向仍维持红灯点亮 3 东西方向的红 绿 灯闪烁5秒钟后 转为南北方向放行60秒钟 即东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮60秒钟 4 南北方向放行60秒钟后 转为南北方向的红 绿 灯闪烁5秒钟 以警示将切换红绿灯 此时东西方向仍维持红灯点亮 5 南北方向的红 绿 灯闪烁5秒钟后转为东西方向放行1分钟 如此循环重复 实验器材 808616位微处理器8259中断控制器 8255A可编程并行接口计算机 8255A的工作原理及引脚 1 8255A的内部结构 1 数据总线缓冲器 这是一个双向三态的8位数据缓冲器 它是8255A与微机系统数据总线的接口 输入输出的数据 CPU输出的控制字以及CPU输入的状态信息都是通过这个缓冲器传送的 2 三个端口A B和C A端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器 一个8位数据输入锁存器 B端口包含一个8位数据输入 输出锁存器和缓冲器 一个8位数据输入缓冲器 C端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器 一个8位数据输入缓冲器 输入没有锁存器 3 A组和B组控制电路 这是两组根据CPU输出的控制字控制8255工作方式的电路 它们对于CPU而言 共用一个端口地址相同的控制字寄存器 接收CPU输出的一字节方式控制字或对C口按位复位字命令 方式控制字的高5位决定A组的工作方式 低3位决定B组的工作方式 对C口按位复位命令字可对C口的每一位实现置位或复位 A组控制电路控制A口和C口上半部 B组控制电路控制B口和C口下半部 4 读写控制逻辑 用来控制把CPU输出的控制字或数据送至相应端口 也由它来控制把状态信息或输入数据通过相应的端口送到CPU 2 引脚信号8255A的引脚如图7 5所示 分为数据线 地址线 读 写控制线 输入 输出端口线和电源线 D7 D0 databus 三态 双向数据线 与CPU数据总线连接 用来传送数据 8255A的工作原理及引脚 chipselect 片选信号线 低电平有效时 芯片被选中 A1 A0 portaddress 地址线 用来选择内部端口 read 读出信号线 低电平有效时 允许数据读出 write 写入信号线 低电平有效时 允许数据写入 RESET reset 复位信号线 高电平有效时 将所有内部寄存器 包括控制寄存器 清0 PA7 PA0 portA A口输入 输出信号线 PB7 PB0 portB B口输入 输出信号线 PC7 PC0 portC C口输入 输出信号线 VCC 5V电源 GND 电源地线 3 8255A的工作方式 方式0 基本输入输出方式 方式1 选通输入输出方式 方式2 双向选通输入输出方式 8259A的工作原理 1 数据总线缓冲器 8259A与系统数据总线的接口 是8位双向三态缓冲器 CPU与8259A之间的控制命令信息 状态信息以及中断类型信息 都是通过缓冲器传送的 2 读 写控制逻辑 CPU通过它实现对8259A的读 写操作 3 级连缓冲器 用以实现8259A芯片之间的级连 使得中断源可以由8级扩展至64级 4 控制逻辑电路 对整个芯片内部各部件的工作进行协调和控制 5 中断请求寄存器IRR 8位 用以分别保存8个中断请求信号 当响应的中断请求输入脚有中断请求时 该寄存器的相应位置1 6 中断屏蔽寄存器IMR 8位 相应位用以对8个中断源的中断请求信号进行屏蔽控制 当其中某位置 0 时 则相应的中断请求可以向CPU提出 否则 相应的中断请求被屏蔽 即不允许向CPU提出中断请求 该寄存器的内容为8259A的操作命令字OCW1 可以由程序设置或改变 7 中断服务寄存器ISR 8位 当CPU正在处理某个中断源的中断请求时 ISR寄存器中的相应位置1 8 用以比较正在处理的中断和刚刚进入的中断请求之间的优先级别 以决定是否产生多重中断或中断嵌套 程序原理 MY8255 AEQU60HMY8255 BEQU61HMY8255 CEQU62HMY8255 CONEQU63HCODESEGMENTASSUMECS CODESTART MOVDX MY8255 CONMOVAL 82HOUTDX ALPUSHDS 进栈保存数据段MOVAX 0000H 数据段清零MOVDS AXMOVAX OFFSETIRQ7 7号中断偏移地址MOVSI 003CHMOV SI AXMOVAX CSMOVSI 003EHMOV SI AXPOPDS 出栈INAL 21H 读8259中断屏蔽字ANDAL 7FH 开放8259中断IRQ7OUT21H AL 输出到8259地址MOVDX MY8255 A 放初值南北红灯亮 MOVAL 003HOUTDX ALMOVDX MY8255 C 东西绿灯亮MOVAL 00CHOUTDX ALCALLDELAYED1 延时10sMOVBX 6H 循环次数L1 MOVDX MY8255 AMOVAL 00000011B 南北绿灯亮OUTDX ALMOVDX MY8255 CMOVAL 00001100B OUTDX ALCALLDELAYED2 跳5sMOVDX MY8255 AMOVAL 00001111BOUTDX ALMOVDX MY8255 CMOVAL 00001100BOUTDX ALCALLDELAYED2DECBXJNZL1 闪烁5秒MOVDX MY8255 AMOVAL 00001100BOUTDX ALMOVDX MY8255 CMOVAL 00000011BOUTDX ALCALLDELAYED1 10sMOVBX 6HL2 MOVDX MY8255 AMOVAL 00001100BOUTDX ALMOVDX MY8255 CMOVAL 00000011BOUTDX ALCALLDELAYED2 闪5sMOVDX MY8255 AMOVAL 00001100BOUTDX ALMOVDX MY8255 CMOVAL 00001111BOUTDX ALCALLDELAYED2 闪5sDECBXJNZL2 无条件跳转 循环JMPSTART 无条件跳转 循环IRQ7 MOV IRQ7 MOVDX MY8255 A 中断服务程序 出现紧急情况MOVAL 00000011BOUTDX ALMOVDX MY8255 CMOVAL 11000011BOUTDX ALCALLDELAYED1 延时10sMOVAL 20HOUT20H ALIRET 恢复DELAYED1 延时程序10s MOVAX 30L3 MOVCX 0FFFFHLOOP DECAXJNZL3RETDELAYED2 MOVCX 0FFFFH 延时程序5sLOOP RETCODEENDSENDSTART 1 交通灯控