《计算机原理实验》综合设计

1、大连理工大学本科实验报告课程名称：计算机原理实验学院（系）： 电子信息与电气工程学部专 业：班 级：学 号：学生姓名：2014 年 12 月 26 日实验项目列表序 号实验项目名称页 码学 时成绩指导教师预习操作结果1汇编语言上机操作 P4 动态调试程序DEBUG勺使用P11运算类程序设计P1952显示程序编程训练 P16 排序程序设计实验 P1983运算类程序设计编程训练（二）P23计算学生平均成绩实验P20043.1.2 8255 实验（一）P793.2.38254 实验（二）、（三）P1253.3.3 中断实验（一）P16153.4.2 ADC0809 实验（一）P1823.1.3步进电

2、机驱动实验 P826综合设计：以下三题任选一题实验5.2.1电梯控制系统设计P204实验5.2.4基于PWM的直流电机调速系统设计P205实验5.2.5交通灯自动控制系统设计P2057综合设计：以下三题任选一题实验5.2.1电梯控制系统设计P204实验5.2.4基于PWM的直流电机调速系统设计P205实验5.2.5交通灯自动控制系统设计P2058综合设计：以下三题任选一题实验5.2.1电梯控制系统设计P204实验5.2.4基于PWM的直流电机调速系统设计P205实验5.2.5交通灯自动控制系统设计P205总 计学分：总成绩：注意：独立完成预习报告和实验操作。专业： 班级：学 号： 学生签字：联

3、系电话：题目：交通灯自动控制系统设计1设计要求利用实验台上的彩色 LED模拟两组“红一黄一绿”交通信号指示灯，将其分别作为主干道和 支线道路的信号灯。具体要求如下：参照实验教程第三章 3.1.4章节，利用8253实现秒定时。主干线绿灯亮 8秒，支线亮4秒。绿灯过 渡到红灯时有两秒的黄灯显示（有闪烁效果）周期；表3.1.3 :信号灯状态字表顺序（状态）（空）主干路（南北）信号灯支线路（东西）信号灯状态字（16进制）D7D6D5D4D3D2D1D0（4八心丿-红黄绿红黄绿1000011000CH -主干路行20001010014H-主干路转换30010000121H-支线路行40010001022

4、H-支线路转换2设计分析及系统方案设计1. 设定D8255A的PC 口作输出、显示信号灯的效果；2. 设定8253的CNTO做分频器，将1MHZ信号分频为100HZ，再由CNT1将100HZ分频为周期为 0.5秒的周期性方波（模式 2）；3. 将D8255A的PA 口设定为输入，并使用PAO与8253的 0UT1连接，CPU通过查询 PAO的电平变化（秒信号），控制信号灯运行（即主干线绿灯亮8秒，支线亮4秒。绿灯过渡到红灯时有两秒的黄灯显示有闪烁效果）。4. 分别使用两个单脉冲的输出（正的脉冲数出）与 386模块的MIR5和SIRO连接，作为“南北”和“东西”人行横道的“紧急通行”呼叫信号。当

5、产生呼叫信号后，该方向的信号灯变为绿色，维持 一段时间后，信号灯恢复正常运行。3硬件电路图4 程序流程图5 程序清单dbdata segment io8255_a equ 210h io8255_c equ 212h io8255_k equ 213h io8253 equ 200h portcl 0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,0ch,04h,14h,04h,14h ,21h,21h,21h,21h,21h,21h,21h,21h,20h,22h,20h,22h,0ffhdata endsseg segm

6、entdb 256 dup (?)seg endscode segmentassume cs:code,ds:datastart:cli ; 关中断mov ax,datamov ds,axmov dx,io8253 ;8253 初始化add dx,3mov al,00110101b ; 计数器 0 ，方式 2out dx,almov dx,io8253mov al,0out dx,alout dx,al; 设初值 10000mov dx,io8253add dx,3mov al,01110100b ;计数器 1，方式 2out dx,almov dx,io8253inc dxmov ax,50

7、 out dx,al mov al,ah产生 0.5sout dx,al;8255 mov dx,io8255_k mov al,90h out dx,al ; mov dx,io8255_c in al,21h and al,11011011b out 21h,al; 开放从片 IR0 中断初始化指向8255A的控制口设置 8255 为 C 口输出指向8255C 口; 开放主片 IR5 中断和一个从片输入 IR2in al,0A1h and al,11111110b out 0A1h,al; 中断向量表 push ds mov ax,0 mov ds,ax;-IMR5 的中断向量 -lea

8、ax,cs:int_proca mov si,35h add si,si add si,si mov ds:si,ax push cs pop ax mov ds:si+2,ax;SIR0 的中断向量 lea ax,cs:int_procb mov si,70h add si,siadd si,si mov ds:si,ax push cspop axmov ds:si+2,axpop dssti ; 开中断检测PAO的下降沿检测上升沿re_on:mov bx,0 ; on: mov dx,io8255_cmov al,portclbx cmp al,0ffh ; jz re_on ; out

9、 dx,al;inc bx;L1: mov dx,io8255_a in al,dx test al,01h ;jnz L1L2: mov dx,io8255_a in al,dx test al,01h ;查表计数器原始 =0查表操作 al=portcl+bx 是否查表超界 如果超界转 re_on 点亮相应的灯 指针加 1jz L2 jmp on;IMR5 的中断服务程序 int_proca proc far判断主干路是否为绿灯push ax push dx push cx push bx mov dx,io8255_c in al,dx cmp al,Och;jz P1 mov al,Oc

10、hout dx,al mov cx,1000 Q1: mov di,1000 Q2: dec dijnz Q2 loop Q1P1: mov al,20h out 20h,al pop bx pop cx pop dx pop ax sti iret int_proca endp;SIR0 中断服务程序 int_procb proc far判断支路是否为绿灯发送中断结束命令push ax push dx push cx push bx mov dx,io8255_c in al,dx cmp al,21h ;jz P2 mov al,21h out dx,al mov cx,800Q3: mo

11、v di,800Q4: dec dijnz Q4 loop Q3P2: mov al,20h ; out 20h,al mov al,20hout 0a0h,alpop bxpop cxpop dxpop axstiiretint_procb endpcode endsend start6 系统调试运行结果说明、分析所出现得问题，设计体会与建议运行结果： L0L2 分别为主干路的绿黄红灯， L3L5 分别为支路的绿黄红灯，主干路绿灯亮 8 秒， 支路亮四秒，绿灯过渡到红灯有两秒的黄灯，黄灯闪烁。分别使用两个单脉冲作为干路和支路人行横道的“紧急通行”呼叫信号。当S9产生呼叫信号后，干路方向的信号

12、灯变为绿色，维持2S后，信号灯恢复正常运行。当 S10产生呼叫信号后，支路方向的信号灯变为绿色，维持1S后，信号灯恢复正常运行。分析：（1）黄灯闪烁功能通过分频产生 0.5秒的方波，查表操作程序执行 16次 al=0ch 使主干路绿灯 亮 8秒，然后 al=04h,al=14h 重复两次实现黄灯闪烁并维持两秒。 支路则使 al=21h 执行 8次实现 4秒绿灯， 在使 al=20h,al=21h 重复两次实现黄灯闪烁并维持两秒。（2）在编写人行通道紧急通行呼叫信号程序时，需要考虑在绿灯时按下单脉冲开关的情况，所以在IMR5 和 SIR0 的中断程序中，需要考虑先判断信号是否为绿灯，如果是绿灯，跳出中断，否则继续执行 中断。7 结论及设计体会在编程过程中， 按照设计要求， 结合计算机原理课所学知识， 完成了程序设计， 加强了