交通等指挥系统final report

1、 硬件课程设计实践报告（总） 交通灯指挥系统题目：10-3 班 班级：信安0810373308103732号：学方辛未金梦名：姓孙统风 指导教师：中国矿业大学计算机学院12年 201227月日目录一 、开发背景31.1 任务背景31.2 任务要求3二、小组成员分工协作情况3三、电路设计及主要功能33.1功能简介33.1.18253 功能简介：33.1.28253 工作原理：43.1.38253 通道工作方式：43.1.48253 控制字53.1.58253 芯片设计思想53.1.68253 芯片电路图53.28255 芯片原理与介绍63.2.18255 芯片原理与基本概述63.2.28255

2、芯片控制字63.2.38255 芯片设计思想63.2.48255 芯片电路图73.38279 芯片原理与介绍73.3.18279 芯片基本概述73.3.2工作方式73.3.38279 控制字83.3.48279 芯片设计思想93.3.58279 芯片电路图103.4.总体方案与说明103.4.1总体方案：103.4.2操作目标103.5系统运行过程的详细分析113.5.1LED 显示模块113.5.2数码管显示模块113.5.3键盘控制检测模块123.6 硬件连线图12四 系统软件实现124.1 总流程图：14五 源程序清单与注释16六 结果24七 问题分析与解决方案25八 结论与体会错误!未

3、定义书签。九 参考文献错误!未定义书签。2一 、开发背景1.1 任务背景红绿交通灯是我们日常生活经常见到也是必不可少的，随着城市社会经济的发展,城市道路交通供给和需求的矛盾日益突出,并引发很多交通问题。当今，红绿灯安装在各个交通路口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。1968 年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的含义作了规定。绿灯时通行信号，面对绿灯的车辆可以直行、左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。我

4、们设计的交通灯就是依据上述思路控制十字路口南北东西四个方向车辆通行的。1.2 任务要求按照系统设计的功能要求，初步确定该交通指挥系统主要有三个模块组成，一是数码显示倒计时模块，主要用到 8279 芯片；二是计时模块，主要用到 8253 芯片和 8255 芯片；三是灯显示模块，主要用到 8255 芯片。二、小组成员分工协作情况我们小组一共两人，分别为金梦和方辛未。其中两人共同完成了相关参考资料的查找，方辛未主要负责 8253 芯片和 8279 芯片键盘输入；金梦主要负责芯片初始化和 8255 芯片和 8279 芯片的显示。三、电路设计及主要功能3.1功能简介设计所需芯片：8255A、8279、8

5、253所需设备：8 个 LED 灯（两组红黄绿灯两组左转灯）、八位数码管显示器。各功能：1、用实验箱中提供的发光二极管（红黄各三支绿两支）作东西路口（红绿黄红，第一支红作左转灯）和南北路口（黄绿红黄，第一只黄作左转灯）的模拟交通灯。2、用可编程并行接口芯片 8255A 控制模拟交通灯的亮与灭和数码管的倒计时显示。3、用可编程定时器/计数器芯片 8253 实现模拟交通灯亮与灭的时间延迟的 3控制。4、用数码管作为模拟交通灯亮与灭的时间延迟控制的倒计时显示。5、用 8279 可编程设置型键盘实现紧急情况下手动控制红绿灯。6、用汇编语言编程使八个灯按交通灯变化规律“亮/灭”。交通灯变化要求：i南北直

6、行车辆通行时，南北方向直行绿灯，东西红灯同时亮 50 秒， LED 开始显示倒计时从 50 秒开始；ii当倒计时进行到 30 秒时南北黄灯亮，持续 3 秒，同时西路红灯继续亮。iii 当倒计时到 27 秒后，南北路红灯，东西路红灯同时亮，持续 2 秒。iv当倒计时进行到 25 秒时，南北路左转车辆通行，南北路左转指示灯东西路红灯亮，持续 20 秒。Vi当手动输入紧急预案时，根据手动输入的按键 LED 灯进行不同灯的亮/灭，直至手动恢复。3.1.1 8253 功能简介： 8253 内部有三个计数器，分别称为计数器 0、计数器 1 和计数器 2，他们的机 构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于

7、设置在控制寄存器中的控制字， 互相之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输 入端 CLK，一个为门控信号输入端 GATE，另一个为输出端 OUT。每个计数器内 部有一个 8 位的控制寄存器，还有一个 16 位的计数初值寄存器 CR、一个计数执行部件 CE 和一个输出锁存器 OL。3.1.28253 工作原理： 8253 具有 3 个独立的计数通道，采用减 1 计数方式。在门控信号有效时，每输入 1 个计数脉冲，通道作 1 次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时， 计数就成为定时。3.1.38253 通道工作方式： 8253 中各通道可有 6 种可供选择的工作方式，

8、 以完成定时、计数或脉冲发生器等多种功能。本次实验中，所采用的为工作方式 3。8253 的各种工作方式如下：方式 0计数结束产生中断 一次定时或计数,重写初值,启动新一轮的计数方式 1可编程的单脉冲(单稳)触发器 GATE 边沿触发,启动新一轮计数方式 2分频器(速度波发生器) 具有计数初值重装能力方式 3方波发生器 具有计数初值重装能力方式 4软件触发的选通信号发生器一次定时,重写初值,启动新一轮的计数4方式 5硬件触发的选通信号发生器 GATE 边沿触发新一轮计数3.1.48253 控制字表 3-1 8253 控制字3.1.58253 芯片设计思想本设计首先采用 8253 计数器 0 与计

9、数器 1，向 8253 控制口输入控制字00110111B，再选择通道 0，先读/写计数器低字节，后读/写高字节方式 3，BCD 计数方式，计数初值 N0=5000；再向 8253 控制口输入控制字 01110111B，选择通道 1，先读/写计数器低字节，后读/写高字节方式 3，BCD 计数方式，计数初值 N1=200。3.1.68253 芯片电路图图 3-1 8253 芯片电路图53.28255 芯片原理与介绍3.2.18255 芯片原理与基本概述8255 芯片是有 3 个 8 位并行 I/O 口的芯片，它具有 3 个通道 3 种工作方式的可编程并行接口芯片（40 引脚）。 8255 可作为

10、单片机与多种外设连接时的中间接口电路。8255 作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的 3 个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C 口。由于 8255 可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而 8255 内部结构分为 3 个部分：与 CPU 连接部分、与外设连接部分、控制部分。芯片特性：具有一个并行输入/输出的 LSI 芯片,多功能的 I/O 器件,可作为 CPU 总线与外围的接口。具有 24 个可编程设置的 I/O 口,即 3 组 8 位的 I/O 口为 PA 口,PB 口和 PC 口.它们又可分为两组 12 位的 I/O 口,A 组包括 A

11、口及 C 口(高 4 位,PC4PC7),B 组包括 B 口及 C 口(低 4 位,PC0PC3).A 组可设置为基本的 I/O 口,闪控(STROBE)的 I/O 闪控式,双向 I/O3 种模式;B 组只能设置为基本 I/O 或闪控式 I/O 两种模式,而这些操作模式完全由控制寄存器的控制字决定。3.2.28255 芯片控制字表 3-2 8255 控制字3.2.38255 芯片设计思想在本次设计中，用 8255 芯片的 A 口为输入口，选用方式 0；B 口为输出口，选用方式 0，控制字为 10010000B。63.2.48255 芯片电路图图 3-2 8255 芯片电路图3.38279 芯片

12、原理与介绍3.3.18279 芯片基本概述8279 是可编程的、显示接口芯片。它既具有按键处理功能，又具有自动显示功能，在单片机系统中应用很广泛。8279 内部有键盘 FIFO（先进先出堆栈）/传感器，双重功能的 8*8=64B RAM，键盘控制部分可控制 8*8=64 个按键或 8*8 阵列方式的传感器。该芯片能自动消抖并具有双键锁定保护功能。显示 RAM 容量为 16*8，即显示器最大配置可达 16 位 LED 数码显示。3.3.2工作方式8279 有三种工作方式：键盘方式、显示方式和传感器方式。（1） 键盘工作方式8279 在键盘工作方式时，可设置为双键互锁方式和 N 键循回方式。双键互

13、锁方式：若有两个或多个键同时按下时，不管按键先后顺序如何，只能识别最后一个被释放的键，并把该键值送入 FIFO RAM 中。N 键循回方式：一次按下任意个键均可被识别，按键值按扫描次序被送入FIFO RAM 中 。（2）显示方式8279 的显示方式可分为左端入口和右端入口方式。显示数据只要写入显示 RAM，则可由显示器显示出来，因此显示数据写入显 7示 RAM 的顺序，决定了显示的次序。左端入口方式：显示位置从显示器最左端 1 位（最高位）开始，以后显示的字符逐个向右顺序排列。右端入口方式：显示位置从显示器最右端 1 位（最低位）开始，已显示的字符逐个向左移位。但无论左右入口，后输入的总是显示

14、在最右边。（3）传感器方式传感器方式是把传感器的开关状态送入传感器 RAM 中。当 CPU 对传感器阵列扫描时， 一旦发现传感器状态发生变化就发出中断请求 （IRQ 置 1） ， 中断响应后转入中断处理程序。3.3.3 8279 控制字 表 3-3 8279 的控制字8 芯片设计思想 3.3.4 8279 控制 8 字符显示双键锁定内编码扫描，采用键盘本设计 8279/显示左端入口 。，控制字为；时钟编程分频系数值为字为 00H2438H93.3.5 8279 芯片电路图图 3-3 8279 芯片电路图3.4.总体方案与说明3.4.1总体方案：我们根据日常生活中交通灯系统的工作方式，制作如下方

15、案，其中，用 8 盏LED 灯分别表示南北东西方向的红黄绿灯以及左转方向指示灯。开关用于紧急状态的控制实现，数码管用于倒计时显示。3.4.2 操作目标（1）南北方向红灯，东西方向绿灯亮 20s，数码管倒计时 50s 显示至 30s；（2)南北方向红灯，东西方黄灯亮 3s，数码管倒计时 30s 显示至 27s；（3)南北方向红灯，东西方向红灯，红灯闪烁 2s，数码管倒计时 27s 至 1025s；（4)南北方向红灯，东西方向左转指示灯亮 20s，数码管倒计时 25s 显示至5s；（4)南北方向红灯，东西方向黄灯亮 3s，数码管倒计时 5s 显示至 2s；（5)南北方向红灯，东西方向红灯亮 2s，

16、且数码管倒计时 2s 至 0s；（6)东西方向红灯，南北方向绿灯亮 20s，数码管倒计时重新从 50s 显示至30s；（7)东西方向红灯，南北方向黄灯亮 3s，数码管倒计时 30s 显示至 27s；（8)东西方向红灯，南北方向红灯亮 2s，数码管倒计时 27s 显示至 25s；（9)东西方向红灯，南北方向左转指示灯亮 20s，数码管倒计时 25s 显示至5s；（10)东西方向红灯，南北方向黄灯亮 3s，数码管倒计时 5s 显示至 2s；（11)东西方向红灯，南北方向红灯亮 2s，数码管倒计时 2s 显示至 0s；（12）转（1）循环。五种紧急状态分别为：(1) 南北红灯，东西绿灯亮(2) 南北

17、绿灯，东西红灯亮(3) 东西南北方向全亮红灯(4) 东西南北方向全亮绿灯(5) 东西南北方向全亮黄灯3 3.5系统运行过程的详细分析 我们组设计的交通灯指挥系统用了三个模块：LED 显示模块，数码管显示模块和键盘控制检测模块。3.5.1 LED 显示模块 我们用了 8253 和 8255 两个芯片实现 LED 灯的显示，首先我们用 8253 计数器， 用 0 和 1 端口来设定计数值，最终用 OUT1 端口输出频率为 1HZ 的脉冲。8255 作为并行 I/O 接口芯片，在本次设计中，用 8255 芯片的 B 口为输入口，选用方式 0；A 口为输出口，选用方式 0，控制字为 10010000B

18、。将 8255 的 A 口输出端接到 LED 指示灯，则实现 LED 显示模块。3.5.2数码管显示模块 8279 是可编程的、显示接口芯片。它具有自动显示功能。显示数据只要写入显示 RAM，则可由显示器显示出来，因此显示数据写入显示 RAM 的顺序，决定了显示的次序。我们采用右端入口显示方式，计数值从右依次向左。由于本设计8279 采用键盘/显示左端入口 8 字符显示双键锁定内编码扫描我们先设定一个控制字为 00H；时钟编程分频系数值为 24，设定控制字为 38H。首先我们先向数据口输送 8 个 00H，熄灭数码管。其次我们将预先设定的计数初值放入 AX 中，11为了将数值能准确表示，我们将

19、数值作了一次模 10 求余运算，将商放到 BH 中， 将余数放入 BL 中。然后依次送入数值，执行键盘显示。3.5.3 键盘控制检测模块 在 8279 中采用双键互锁方式若有两个或多个键同时按下时，不管按键先 ，后顺序如何，只能识别最后一个被释放的键，并把该键值送入 FIFO RAM 中。按下一个键值，判断这个键值是否与寄存器的键值相同，若相同则执行相应的判断；若不相同，则依次向下循环执行。3.6 硬件连线图 图 3-4 硬件连线图四 系统软件实现124.1 总流程图：4.1.1 正常情况：南北绿灯，东西红灯，持 2南北黄灯，东西红灯，持南北红灯，东西红灯，持南北左转灯，东西红灯，持 2南北黄

20、灯，东西红灯，持南北红灯，东西红灯，持南北红灯，东西绿灯，持 2南北红灯，东西黄灯，持南北红灯，东西红灯，持南北红灯，东西左转灯，持 2南北红灯，东西黄灯，持续 3 秒南北红灯，东西红灯，持续 2 秒图 4.1.1 正常情况流程图134.1.2 特殊情况：有键按下？转正常情 有键按是南北红灯，东西绿否 6南北绿灯，东西红否 5南北红灯，东西红 否 4是南北绿灯，东西绿否 2南北黄灯，东西黄 否 14.1.2 图特殊手动键入流程图144.1.3 倒计时：开设置变 se，分配一个字节空设 se 初值 70827 初始化，清 RAM825 初始化，开始计除 1，商是十位，余数是各位，依次显 8255

21、PA1 否1Se是 Se0 等值，并清清 8279FIF 结束 1.4.3 图倒计时流程图15五 源程序清单与注释CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE DATA SEGMENT A DB 1 DUP(?)B DB 1 DUP(?) C DB 1 DUP(?) COUNT1 DB 0COUNT2 DB 0 DATA ENDSSTART:;8255 初始化MOV DX,203H MOV AL,10010000B OUT DX,AL;8253 初始化,0,1 通道级联，产生周期 1s 的脉冲MOV DX,20BH MOV AL,00110111B OUT DX,ALMOV DX,2

22、08H MOV AL,00H OUT DX,AL MOV AL,50H OUT DX,ALMOV DX,20BH MOV AL,01110111B OUT DX,ALMOV DX,209H MOV AL,00H OUT DX,AL MOV AL,02H OUT DX,ALMAIN:MOV A,50 MOV B,70WORK1:16;南北通车MOV DX,201H;8255 A 端口MOV AL,11101011B;南北直行绿灯亮东西红灯亮OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOW CALL XS CALL JJDEC A CMP A,30JNZ WORK1WORK2:MOV DX,2

23、01HMOV AL,11101110B;南北黄灯亮东西红灯亮OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOW CALL XS CALL JJDEC A CMP A,27JNZ WORK2 WORK3:MOV DX, 201H;南北红灯亮东西红灯亮MOV AL, 11101101B OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOW CALL XSCALL JJDEC A CMP A,25JNZ WORK317WORK4:MOV DX,201HMOV AL,11100111B;南北左转灯亮东西红灯亮OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOW CALL XS CALL JJDEC

24、A CMP A,05JNZ WORK4 WORK5:MOV DX,201HMOV AL,11101110B;南北黄灯亮东西红灯亮OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOW CALL XS CALL JJDEC A CMP A,02JNZ WORK5WORK6:MOV DX, 201H; 南北红灯亮东西红灯亮MOV AL, 11101101B OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOW CALL XSCALL JJDEC A CMP A,00JNZ WORK618WORK7:;东西通车MOV DX,201HMOV AL,11011101B;东西直行绿灯亮南北红灯亮OUT DX

25、,ALMOV CL,BCALL SHOW CALL XS CALL JJDEC B CMP B,40JNZ WORK7WORK8:MOV DX,201HMOV AL,10111101B;东西黄灯亮南北红灯亮OUT DX,ALMOV CL,BCALL SHOW CALL XS CALL JJDEC B CMP B,37JNZ WORK8WORK9:MOV DX,201H东西红灯亮南北红灯亮;MOV AL,11101101B OUT DX,ALMOV CL,BCALL SHOW CALL XS CALL JJDEC B19CMP B,35 JNZ WORK9WORK10:MOV DX,201HMO

26、V AL,01111101B;东西左转绿灯亮南北红灯亮OUT DX,ALMOV CL,BCALL SHOW CALL XS CALL JJDEC B CMP B,05JNZ WORK10WORK11:MOV DX,201HMOV AL,10111101B;东西黄灯亮南北红灯亮OUT DX,ALMOV CL,BCALL SHOW CALL XS CALL JJDEC B CMP B,02JNZ WORK11WORK12:MOV DX,201H东西红灯亮南北红灯亮; MOV AL,11101101B OUT DX,ALMOV CL,BCALL SHOW CALL XS CALL JJDEC B20

27、CMP B,00 JNZ WORK12JMP MAINJJ PROC NEAR ;紧急情况下手动控制子程序MOV DX,212H;8279 的命令端口IN AL,DX AND AL,0FHCMP AL,00H;判断是否有键按下JE JIESHUMOV AL,40H ; 以某种工作方式运行OUT DX,AL MOV DX,210H IN AL,DXNHDL:CMP AL,33D;6 JNZ NLDH MOV DX,201HMOV AL,1101101B;南北红灯亮东西绿灯亮OUT DX,ALCALL CLEAR_LEDNLDH:CMP AL,09D;5 JNZ QHO MOV DX,201HMO

28、V AL,11101011B;南北绿灯亮东西红灯亮OUT DX,ALCALL CLEAR_LEDQHO:CMP AL,01D;4 JNZ QLMOV DX,201HMOV AL,11101101B;东西南北全为红灯OUT DX,ALCALL CLEAR_LEDQL:CMP AL,10D;2 JNZ QH21MOV DX,201HMOV AL,11011011B;东西南北全为绿灯OUT DX,ALCALL CLEAR_LEDQH:CMP AL,02D;1 JNZ JIESHU MOV DX,201HMOV AL,10111110B;东西南北全为黄灯OUT DX,ALCALL CLEAR_LED

29、JIESHU:RETJJ ENDPXS PROCMOV COUNT1,0FFH MOV COUNT2,0FFHSECD:DEC COUNT2 JNZ SECD DEC COUNT1 JNZ SECD RETXS ENDPSHOW PROC NEAR;初始化 8279 MOV DX,212HMOV AL,00H;8 位字符显示，左边输入，编码扫描键盘，双键锁定OUT DX,ALMOV AL,38H;扫描频率OUT DX,ALMOV DX,210H MOV AL,00H OUT DX,AL OUT DX,AL OUT DX,AL OUT DX,ALOUT DX,AL OUT DX,AL OUT D

30、X,ALOUT DX,AL;熄灭 827922MOV AL,CL MOV AH,0 MOV DL,10DIV DL;AL/DL=AL.BHMOV BL,AH; 将余数（即秒的个位）放在 BL 中MOV BH,AL; 将商（即秒的十位）放在 BH 中CALL TRANS; 调用 8279 显示秒的个位MOV BL,BHCALL TRANS; 调用 8279 显示秒的十位RETSHOW ENDP数码管显示程序，显示一位数值; TRANS PROC NEAR CASE1:CMP BL,1 JNZ CASE2 MOV AL,06HCASE2: CMP BL,2 JNZ CASE3MOV AL,5BH

31、CASE3:CMP BL,3 JNZ CASE4 MOV AL,4FH CASE4:CMP BL,4 JNZ CASE5 MOV AL,66H CASE5:CMP BL,5 JNZ CASE6 MOV AL,6DH CASE6:CMP BL,6 JNZ CASE7 MOV AL,7DH CASE7:CMP BL,7 JNZ CASE8 MOV AL,07H CASE8:23CMP BL,8 JNZ CASE9 MOV AL,7FHCASE9:CMP BL,9 JNZ CASE0 MOV AL,6FHCASE0:CMP BL,0 JNZ SHW MOV AL,3FHSHW:MOV DX,210H

32、;8279 数据端口OUT DX,AL RETTRANS ENDPCLEAR_LEDPROC NEAR ;清除 FIFO RAM 显示程序WAITS:MOV DX,212H IN AL,DX AND AL,0FH CMP AL,00HJE WAITS MOV AL,40H OUT DX,AL MOV DX,210H IN AL,DXCMP AL,03D JNZ WAITS RETCLEAR_LEDENDPCODE ENDSEND START六 结果 一一般情况下的交通灯：1.南北直行车辆通行时，南北方向直行绿灯，东西红灯同时亮 50 秒，LED开始显示倒计时从 50 秒开始；242.当倒计时进

33、行到 30 秒时南北黄灯亮，持续 3 秒，同时东西路红灯继续亮。3.当倒计时到 27 秒后，南北路红灯，东西路红灯同时亮，持续 2 秒。4.当倒计时进行到 25 秒时，南北路左转车辆通行，南北路左转指示灯东西路红灯亮，持续 20 秒。二紧急情况下手动控制交通灯：1.按键盘的 1 键，东西南北全为黄灯。2.按键盘的 2 键，东西南北全为绿灯。3.按键盘的 4 键，东西南北全为红灯。4.按键盘的 5 键，南北绿灯亮东西红灯亮。5.按键盘的 6 键，南北红灯亮东西绿灯亮。三连线图： 七问题分析与解决方案： 1.交通灯的几种状态应该怎样跳转和它们所需的时间 82538255 的控制，然后就是解决延时问

34、题用控制交通灯的亮和灭要用到来控制数码管的 8279 显示倒计时子程序，即通过还有用芯片，计算时间， 8279 显示。 的完全陌生 2.对 8279 芯片有一个 82798279 上网查了很多关于芯片的资料，渐渐有了一点思路。25控制字可以清除 RAM 值，并且能清屏。3.如何实现只让最右边的两个数码管显示每次显示完一个数字之后，重新清除 8279 里的 RAM 值，清除数码管上的显示。过了 1s 后重新从最右边开始显示下一个数字。4.如何用 8253 来实现倒计时的功能，如何使它只输出 1s 的脉冲？把 8253 的输出连接到 8255 的 PB0 端口，然后判断 PB0 端口的值，如果等于

35、 1，则表明经过了 1s，接着控制 8279 显示下一个数字。要求从输出周期为 2s 的方波，这样肯定要用到级联，所以要用到 8253 的两个通道。5.怎么显示两位数因为数码管的显示本来就是从左往右一个一个显示的，所以每得到一个倒计时的数字，就把它除以 10，商就是十位数，余数就是个位数。通过 8279 控制， 使个位和十位依次显示，这样就可以显示两位数了。6.如何实现各个芯片之间的组合：先实现单个芯片的程序的进行，再加入到总程序中慢慢调试。八结论与体会：8.1 结论:我们的设计很好的完成了以下各种功能。一般情况下的交通灯：1.南北直行车辆通行时，南北方向直行绿灯，东西红灯同时亮 50 秒，L

36、ED开始显示倒计时从 50 秒开始；2.当倒计时进行到 30 秒时南北黄灯亮，持续 3 秒，同时东西路红灯继续亮。3.当倒计时到 27 秒后，南北路红灯，东西路红灯同时亮，持续 2 秒。4.当倒计时进行到 25 秒时，南北路左转车辆通行，南北路左转指示灯东西路红灯亮，持续 20 秒。紧急情况下手动控制交通灯：1.按键盘的 1 键，东西南北全为黄灯。2.按键盘的 2 键，东西南北全为绿灯。3.按键盘的 4 键，东西南北全为红灯。4.按键盘的 5 键，南北绿灯亮东西红灯亮。5.按键盘的 6 键，南北红灯亮东西绿灯亮。8.2 体会:连续几个周的硬件课程设计学习结束了，现在想想，这门实验实在是让我们受

37、益良多，既加强了我动手的能力有帮助我们提高思考的深度和解决问题的能力。在实验开始之前，首先认真听取了老师的讲解，确定了大概的方向。设计交通灯需要 8255A、8253A、还有 8279 等等芯片。刚开始的时候，我们对 8279 很不熟悉，以前都没有怎么接触过，感觉很麻烦。我与方辛未一个小组，所以我们两个人就先查找资料，了解 8279 是如何工作的，认真学习 8279 的各项新内容。之后我们两个就开始分工协作。刚开始的时候，在设计过程中常常会出现问题，虽然之前有学过电路和微机26这方面的内容，可还是做不到能直接拿起来就用的地步，所以常常需要看书， 重新回忆一些知识，才能继续进行下去。这些让我们重

38、新掌握了什么是编译程序，编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务。在老师的指点下，我们还熟悉了编译程序总流程框图，了解了编译程序的生成过程、构造工具及其相关的技术，对课本上的知识有了更深的理解。众所周知，课本上的知识是机械的、表面的，而老师的讲解是通过把该算法的内容，算法的执行顺序在计算机上实现，把原来以为很深奥的书本知识变的更为简单，使我们对交通灯的实验原理有了更深的理解。而我们在调节实验箱的时候却浪费了不少时间，我们做的交通灯要用到所有的八个灯，有时候应该是黄灯亮的时候却不亮，在测试的时候根本没有反应，我还以为是自己的程序有错误，因为实验室的好些箱子问题，在许多坏的箱子上面浪费了不必要的

39、时间，让我觉得很可惜。最后还有程序设计上的好多问题，都是在老师和同学们的共同帮助下，结合了好多人的力量帮助我们更加的完善了我们的实验，在这里要谢谢老师和同学们。在我的认知里，这门课让我懂得了很多的道理。理论与实际相结合的重要性， 团队精神的重要性，还有 deadline 的重要性。我们都知道只有理论知识是远远不够的，把所学的理论知识与实践相结合起来才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说是各种各样，而要攻克它们就更要做到真正意义上的理论与实际相结合。边做边改的同时，在设计的过 程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不 够牢固。所以我

40、们两个之间渐渐的合作开始加强，知道了团结合作，分工合作 的效率确实还是比较高的。至于最后的期限的问题，或许是我们都是精益求精， 我总觉得程序上还有不是尽善尽美的地方，尽可能地简短尽可能地表达完善， 甚至箱子都要最好的一点错误都不想有。终于在 deadline 之前把它运行出来了， 还是蛮开心的。这门课程结束后我回想以前的日子，发现看似死板的课本知识在我们一次次的深入研究中也变得生动可爱了起来。为了让那几个交通灯能够正常的亮起来， 我们慢慢地把学过的知识真正的在现实中融会贯通，从实践上认识了各个系统 的工作情况和原理。这其中花费的时间不算多但也不少，不过我们最后得到的 东西却远远比我们能够看到的

41、要多得多。九参考文献：1、周荷琴，吴秀清 编著 微型计算机原理与接口技术（第四版）安徽：中国科学技术大学出版社，20082、杨全胜现代微机原理与接口技术电子工业出版社 20033、李顺增，吴国东，赵河明等.微机原理及接口技术.北京：机械工业出版社,20064、眭碧霞.微型计算机原理与组成M.人民邮电出版社，2003.827 硬件课程设计实践报告 题目：交通灯指挥系统班级：信息安全 10-3学号：08103733姓名：金梦指导教师：孙统风中国矿业大学计算机学院2012 年12月28（个人报告）1设计模块说明2.子程 序（本章主要讲解个人设计的程序）3. 分 析 与 测 试4运行结果（照片） 结

42、论与体会参考文献29交通灯指挥系统个人报告一 设计模块说明：1.设计任务与要求:利用 16/32 位微机接口技术实验系统设计制作一个交通灯指挥系统。由于硬件条件有限，所以只能实现南北方向和东西方向的交通灯指挥。要求是能够利用实验箱中的数码管显示倒计时，用二极管 LED 灯来显示交通状况。实现的功能与流程如下：交通灯控制过程：南北直行车辆通行时，南北方向直行绿灯，东西红灯同时亮 50 秒，LED1 开始显示倒计时从 50 秒开始；当倒计时进行到 30 秒时南北黄灯亮，持续 3 秒，同时东西路红灯继续亮。 2 当倒计时到 27 秒后，南北路红灯，东西路红灯同时亮，持续 2 秒。 3 当倒计时进行到

43、 25 秒时，南北路左转车辆通行，南北路左转指示灯东西 4 路红灯亮， 持续 20 秒。2.设计模块：按照系统设计的功能要求，初步确定该交通指挥系统主要有三个模块组成，一是数码显示倒计时模块，主要用到 8279 芯片；二是计时模块，主要用到 8253 芯片和 8255 芯片；三是灯显示模块，主要用到 8255 芯片。3.设计思路：十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令，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。本课程设计的背景是实际中的交通灯控制。但由于硬件条件有限，所以我们只能实现南北方向和东西方向，用到了两组红绿黄灯。具体的设计思想是：开始时，由 825

44、3 来控制倒计时，8253 的 OUT1 输出周期为 1s 的方波，然后把该方波输送给 8255 的 PB0 端口，初始化 8255 芯片，判断 PB0 端口的值， 看是否经过了 1s。此时数码管也开始显示倒计时，用到了 8279 芯片。与此同时，把 8255 的 A 口作为输出，控制交通灯的亮灭。8253 每输出一个脉冲， 8255 的 PB0 端口就收到一个脉冲，表明已经经过了 1s，然后倒计时减 1，在数码管上显示出来。当倒计时计时到 10s 时，再赋值给 8255 的 A 口，使黄灯亮起来。倒计时结束后，方向变一下，再进行一次循环，最后倒计时停留在 0s。4.系统所需硬件：设计所需芯片

45、：8255A、8279、8253所需设备：6 个 LED 灯（两组红黄绿灯）、八位数码管显示器将 8255A 的 A 口与 LED 灯相连，对 8255A 进行初始化编程，控制 LED 灯的亮灭。对 8279 编程，显示 60 秒倒计时。用 8253 对交通灯进行计时，南北方向 50s，黄灯 10s，东西方向 50s，黄灯10s，这样循环两次。二子程序：（个人设计）30CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE DATA SEGMENT A DB 1 DUP(?)B DB 1 DUP(?)C DB 1 DUP(?) COUNT1 DB 0COUNT2 DB 0 DATA ENDSS

46、TART:;8255 初始化MOV DX,203H MOV AL,10010000B OUT DX,AL;8253 初始化,0,1 通道级联，产生周期 1s 的脉冲MOV DX,20BH MOV AL,00110111B OUT DX,ALMOV DX,208H MOV AL,00H OUT DX,AL MOV AL,50H OUT DX,ALMOV DX,20BH MOV AL,01110111B OUT DX,ALMOV DX,209H MOV AL,00H OUT DX,AL MOV AL,02H OUT DX,ALMAIN:MOV A,50 MOV B,70WORK1:;南北通车31M

47、OV DX,201H;8255 A 端口MOV AL,11101011B;南北直行绿灯亮东西红灯亮OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOW CALL XS CALL JJDEC A CMP A,30JNZ WORK1WORK2:MOV DX,201HMOV AL,11101110B;南北黄灯亮东西红灯亮OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOW CALL XS CALL JJDEC A CMP A,27JNZ WORK2 WORK3:MOV DX, 201H南北红灯亮东西红灯亮;MOV AL, 11101101B OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOW CA

48、LL XSCALL JJDEC A CMP A,25JNZ WORK3WORK4:32MOV DX,201HMOV AL,11100111B;南北左转灯亮东西红灯亮OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOW CALL XS CALL JJDEC A CMP A,05JNZ WORK4 WORK5:MOV DX,201HMOV AL,11101110B;南北黄灯亮东西红灯亮OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOW CALL XS CALL JJDEC A CMP A,02JNZ WORK5WORK6:MOV DX, 201H南北红灯亮东西红灯亮;MOV AL, 11101101B OUT DX,ALMOV CL,ACALL SHOWCALL XS CALL JJDEC A CMP A,00JNZ WORK633WORK7:;东西通车MOV DX,201HMOV AL,11011101B;东西直行绿灯亮南北红灯亮OUT DX,ALMOV CL,BCALL SHOW CALL XS CALL JJDEC B CMP B,40JNZ WORK7WORK8:MOV DX,201HMOV AL,10111101B;东西黄灯亮南北红灯亮OUT DX,ALMOV CL,BCALL SHOW CALL XS CALL JJDE