微机原理课设+汽车尾灯

1、课课 程程 设设 计计 报报 告告课程设计名称：微机系统综合课程设计微机系统综合课程设计课程设计题目：模拟汽车尾灯动作模拟汽车尾灯动作院（系）：计算机学院专 业：计算机科学与技术班 级：学 号：姓 名：指导教师：完成日期：课程设计报告 -I-目目 录录第第 1 章章 总体设计方案总体设计方案.11.1 设计原理 .11.2 设计思路 .11.2.1 提出方案.11.2.2 方案阐述.21.3 实验环境 .2第第 2 章章 详细设计方案详细设计方案.32.1 硬件电路设计 .32.2 主程序设计 .42.3 功能模块的设计与实现 .6第第 3 章章 结果测试及分析结果测试及分析.83.1 结果测

2、试 .83.2 结果分析 .8参考文献参考文献.9附附 录录.10课程设计报告 第 1 章 总体设计方案-1-第 1 章 总体设计方案1.1 设计原理设计原理 在设计要求中要实现控制左右共 6 个指示灯闪烁，会用到 8255 芯片，在此使用 PA 口输出控制各灯的具体动作。PA0-PA2 控制左边三个指示灯，PA5-PA7控制右边三个指示灯。在汽车左转、右转、刹车中要计时 10s，则用 8253 计数器控制计时，用 8253计数器产生 1s 的方波和 0.5s 的方波来实现 1s 和 0.5s 的计时。要显示计时，则需要用 8279 键盘显示芯片，采用 8279 控制数码管的 D0 位显示倒计

3、时 10s。在 8253 计时过程中，每计数 1s 需要通过 8279 进行显示，需要调用中断程序来实现，则用 8259 芯片来实现。1.2 设计思路设计思路 根据课程设计的要求，需要设计控制汽车启动、左转、右转、刹车、停止 5个功能键。在此，可以采用 0 键控制汽车启动，数码管显示正常行驶标识反向的“A” ；1 键控制汽车左转，左侧 3 个指示灯按左循环依次点亮，同时数码管开始倒计时 10s，并显示左转标识反向的“E” ； 2 键控制汽车右转，右侧 3 个指示灯按右循环依次点亮，同时数码管开始倒计时 10s，并显示右转标识“E” ； 3 键控制汽车临时刹车，所有指示灯按照亮 0.5s 灭 0

4、.5s 次序循环闪烁，同时数码管开始倒计时 10s，并显示临时刹车标识“A” ；4 键控制汽车的停止，清空显示RAM，指示灯全部熄灭。 1.2.1 提出方案提出方案首先，分别能实现启动，左转，右转，刹车，停止等五项功能，并且仅当汽车启动后，其他功能才能实现；其次，实现计时显示功能，分别能显示 0.5s 和倒课程设计报告 第 1 章 总体设计方案-2-计时 10s。1.2.2 方案方案阐述阐述指示灯闪烁控制部分，采用 8255PA 口输出控制。左转时给 PA 口送值0FBH，左边第三个灯亮，各位取反后，右移一位取反使左边第二个灯亮(移位方向与灯的循环方向相反)，如此循环使左边三个灯循环闪亮。右转

5、同理，循环方向相反。刹车时 PA 口依次送值 0FFH、0H，以使所有指示灯闪烁。计时部分，8253 计数器 0 的输入为 9600Baud，计数器 0 的输出作为计数器1 和计数器 2 的输入，计数器的输出为周期 0.5s 的方波。在数码管显示计时时，每两个 0.5s 显示一个计数(即每个数字在一秒中显示两次)，这样所有的动作中，指示灯的闪烁频率都为 2Hz。显示计时部分只要设置好控制字，可以正确显示计数数字。 计时部分使其产生两个不同的输出频率，一个为 1Hz，控制数码管计时；一个为 2Hz，控制刹车时指示灯的闪烁。本方案将计数部分分为两部分，分别产生两个不同脉冲，并可以准确的控制0.5s

6、 与 1s 计时，由 1s 计时作为总控计时时间，0.5s 单独控制灯闪烁，两者互不干扰且又不矛盾，灯的闪烁准确定在 10s 内。1.3 实验环境实验环境硬件环境：AEDK 实验箱，PC 机。软件环境：LCA88ET 应用软件。课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-3-第 2 章 详细设计方案2.1 硬件电路设计硬件电路设计 硬件电路由可编程并行接口芯片 8255、可编程键盘显示接口芯片 8279、可编程中断控制器芯片 8259 和可编程定时器/计数器芯片 8253 共四部分构成，硬件电路连线图如图 2.1 所示。 9600Baud Vcc 图图 2.1 硬件电路连线图硬件电路连线图8253

7、 是可编程定时器/计数器，用来产生两个不同的输出频率，一个为1Hz，控制数码管计时；一个为 2Hz，控制刹车时指示灯的闪烁。8259 是中断控制器芯片，用来产生中断响应，根据 8253 芯片产生方波的频 8255PA0 CSPA1PA2PA5PA6PA7 地址端口200207H210217H220227H230237H8259 CS INT1 INT08279 CS 8253CSCLK0OUT0 CLK1 GATE2CLK2 GATE1OUT2OUT1 GATE0 LED1 LED2 LED3 LED6 LED7 LED8课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-4-率，根据需要，每 1s 或

8、0.5s 分别产生一次中断。 8279 是键盘显示接口芯片，用来显示 10s 的倒计时，输入 0 键、1 键、2 键、3 键和 4 键，以分别用于对启动、左转、右转、刹车和停止等五项功能的控制和实现。 8255 是可编程并行接口芯片,在设计要求中要实现控制左右共 6 个指示灯闪烁，在此使用 PA 口输出控制各灯的具体动作。PA0-PA2 控制左边三个指示灯，左转弯时，左侧 3 个指示灯按左循环依次点亮；PA5-PA7 控制右边三个指示灯，右转弯时，右侧 3 个指示灯按右循环依次点亮。2.2 主程序设计主程序设计 根据设计要求，设置各功能键，包括汽车启动、左转、右转、刹车和停止，故设置 5 个功

9、能键： 1）0 键表示启动，当按下 0 键，数码管显示正常行驶标识反向的“A” ，并且，当且仅当按下 0 键时，控制左转、右转、刹车、停止的各键才会有效，其各项功能才能实现； 2）1 键表示汽车左转，左转时，左边三个指示灯依次左循环点亮，数码管显示左转标识反向的“E” ，同时显示计时，当达到 10s 时，停止计时并且指示灯全灭，数码管显示正常行驶标识反向的“A” ； 3）2 键表示汽车右转，右转时，右边三个指示灯依次右循环点亮，数码管显示右转标识的“E” ，同时显示计时，当达到 10s 时，停止计时并且指示灯全灭，数码管显示正常行驶标识反向的“A” ； 4）3 键表示汽车刹车，当刹车时，所有灯

10、开始闪烁，亮 0.5s，灭 0.5s，数码管显示临时刹车标识“A” ，同时显示计时，当达到 10s 时，停止计时并且指示灯全灭，数码管显示正常行驶标识反向的“A” ； 5）4 键表示汽车停止，按下功能键 4 时，所有灯灭，清空显示 RAM，清空键盘 RAM，此时要想继续控制汽车的各项功能，则必须再次按下 0 键时，才可以进行。课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-5- 主程序流程图如图 2.2 所示。调用左转子程序有按键键值等于“0”有按键键值等于“1”键值等于“2”键值等于“3”键值等于“4”调用右转子程序调用刹车子程序停车程序结束YYYYYYYNNNNNNN开始图图 2.2 主程序流程图

11、主程序流程图课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-6-2.3 功能模块的设计与实现功能模块的设计与实现 对 8253，8255，8259，8279 各个芯片进行初始化，并将中断服务程序装入中断向量表。利用 8279 的键盘输入功能输入号码，利用显示功能，将经过计算处理后的数据显示在七段数码管上。利用 8255 的 PA0 作为输出，低电平则灯亮。利用 8253 的方式 2 进行分频产生脉冲，执行计时功能，并且触发 8259 芯片执行中断服务程序，将 8259 的 IR0 口作为中断请求信号，在边沿触发方式中，执行中断服务程序，在中断服务程序中对数据处理并显示。1）芯片初始化模块的设计与实现）

12、芯片初始化模块的设计与实现对 8253，8255，8259，8279 等芯片进行初始化，并将中断服务程序装入中断向量表。芯片初始化流程图如图 2.3 所示：初始化 8279关中断初始化 8253初始化8259，8255中断服务程序装入中断向量向量表图图 2.3 芯片初始化流程图芯片初始化流程图开始返回课程设计报告 第 2 章 详细设计方案-7-2）左转功能的实现左转功能的实现 在进入左转子程序后，将 SI 设为 0AH，设置计数初值 10s。8279 芯片控制显示 RAM“D4”显示反向的“E” ，表示正在进行左转。开启中断后，执行中断子程序，每执行一次，数码管计数 1s，直到 SI 等于 0

13、 时停止计数，关中断。同时，再开中断的这段时间，8255 控制 PA 口输出实现左侧 3 个指示灯按左循环依次点亮。3）右转功能的实现右转功能的实现在进入右转子程序后，将 SI 设为 0AH，设置计数初值 10s。8279 芯片控制显示 RAM“D4”显示 “E” ，表示正在进行左转。开启中断后，执行中断子程序，每执行一次，数码管计时 1s，直到 SI 等于 0 时停止计数，关中断。同时，再开中断的这段时间，8255 控制 PA 口输出实现右侧 3 个指示灯按右循环依次点亮。4）刹车功能的实现刹车功能的实现在进入刹车子程序后，将 SI 设为 0AH，设置计数初值 10s。8279 芯片控制显示

14、 RAM“D4”显示“A” ，表示正在进行刹车。在开启中断前，必须重新设置8259 控制字 OCW1 为 0FCH，同时开启 0.5s 计时及 1s 计时中断允许。开启中断后，执行两个中断子程序，每执行 1s 计时中断一次，数码管计数 1s，所有指示灯同时在这 1s 中亮 0.5s，灭 0.5s，直到 SI 等于 0 时停止计时，关中断。同时，再开中断的这段时间，8255 控制 PA 口输出指示灯闪亮(亮 0.5s，灭 0.5s)。课程设计报告 第 3 章 结果测试及分析-8-第 3 章 结果测试及分析3.1 结果测试结果测试 程序在 LCT88EA 应用软件编译完成之后，按下 0 键，数码管

15、显示正常行驶标识反向的“A” ；按下 1 键，左侧 3 个指示灯按左循环依次点亮，同时数码管开始倒计时 10s，并显示左转标识反向的“E” ；按下 2 键，右侧 3 个指示灯按右循环依次点亮，同时数码管开始倒计时 10s，并显示右转标识“E” ；按下 3 键，所有指示灯按照亮 0.5s 灭 0.5s 次序循环闪烁，同时数码管开始倒计时 10s，并显示临时刹车标识“A” ；按下 4 键，所有指示灯全部熄灭，此时，按下除 0 键外其他各功能键，均无效。3.2 结果分析结果分析对于上述的测试结果和运行过程，达到了课程设计任务书中的要求，可以实现汽车启动、左转、右转、刹车和停止等五项功能，通过优化后使

16、得运行结果也更直观易懂。不过在设计中，由于个人能力有限，也难免存在不足，代码部分也不是最优，部分代码有待改进。课程设计报告 参考文献-9-参考文献1王爽.汇编语言 M 北京: 清华大学出版社， 20082王中民.微型计算机原理 M 西安: 西安电子科技大学出版社， 20033张雪兰.汇编语言程序设计 M 北京: 清华大学出版社， 20064龚尚福.微机原理与接口技术 M 西安: 西安电子科技大学出版社， 20035杨素行.微型计算机系统原理及应用 M 北京: 清华大学出版社， 19966沈美明，温冬婵.IBM-PC 汇编语言程序设计M 北京: 清华大学出版社， 20017洪永强.微机原理与接口

17、 M 厦门: 科学出版社， 2004课程设计报告 附 录-10-附 录CODE SEGMENT ASSUME CS:CODESTART: ;初始化 8255 MOV DX,203H MOV AL,80H OUT DX,AL MOV DX,200H MOV AL,0FFH OUT DX,AL ;初始化 8279 MOV DX,212H MOV AL,00H;8 字符显示，左端输入 OUT DX,AL; MOV AL,38H;内部定时器编程命令字 OUT DX,AL MOV AL,0D3H;清除显示 RAM,清除键盘 RAM OUT DX,AL; ;8253 初始化 MOV DX,233H; MO

18、V AL,35H;计算器 0，工作方式 2（分频工作方式） ，十进制计数 OUT DX,AL MOV DX,230H MOV AX,9600H OUT DX,AL课程设计报告 附 录-11- MOV AL,AH OUT DX,AL MOV DX,233H MOV AL,57H;计算器 1，工作方式 3（方波发生器） ，十进制计数 OUT DX,AL MOV DX,231H MOV AL,48H; OUT DX,AL MOV DX,233H MOV AL,97H;计算器 2，工作方式 3（方波发生器） ，十进制计数 OUT DX,AL MOV DX,232H MOV AL,12H; OUT DX

19、,AL ;初始化 8259 MOV AL,13H;单片工作，写 ICW4 MOV DX,220H; OUT DX,AL MOV AL,08H MOV DX,221H; OUT DX,AL MOV AL,03H; OUT DX,AL MOV AL,0FEH;IR0 允许 OUT DX,AL XOR AX,AX MOV DS,AX MOV AX,OFFSET INT10课程设计报告 附 录-12- MOV DS:08H*4H,AX MOV AX,8100H MOV DS:08H*4H+2H,AX MOV AX,OFFSET INT5 MOV DS:09H*4H,AX MOV AX,8100H MO

20、V DS:09H*4H+2H,AX ;主程序 CHECK: MOV DX,212H IN AL,DX TEST AL,80H;显示 RAM 是否可用 JNZ CHECK;CHECKSTART: IN AL,DX TEST AL,0FH;是否有按键 JZ CHECKSTART; MOV DX,210H;从数据口读取数据 IN AL,DX CMP AL,0H;0 键开始 JNZ CHECKSTART; MOV DX,212H MOV AL,84H;D4 缓冲 RAM 可用 OUT DX,AL MOV DX,210H MOV AL,7EH OUT DX,ALCTL: 课程设计报告 附 录-13- M

21、OV DX,212H IN AL,DX TEST AL,0FH JZ CTL;是否有按键 MOV DX,210H IN AL,DX CMP AL,1H JNZ CTR;1 键左转 CALL TURNLEFT JMP CTLCTR: CMP AL,2H JNZ CTD;2 键右转 CALL TURNRIGHT JMP CTLCTD: CMP AL,3H JNZ CTF;3 键减速 CALL TURNDOWN JMP CTL CTF: CMP AL,4H JNZ CTL;按 4 END MOV DX,212H MOV AL,0D3H OUT DX,AL;清除显示 RAM 命令字，清楚键盘 RAM

22、MOV DX,200H MOV AL,0FFH课程设计报告 附 录-14- OUT DX,AL JMP CHECK TURNLEFT PROC MOV SI,0AH MOV DX,212H MOV AL,84H OUT DX,AL;写显示缓冲 RAM 命令字 MOV DX,210H MOV AL,4FH OUT DX,AL STI MOV DX,221H MOV AL,0FEH OUT DX,ALTL2: MOV CX,3H MOV AL,0FBH MOV DX,200H TL1: OUT DX,AL CALL DELAY ROR AL,1H;影响进位标识 CF LOOP TL1 CMP SI

23、,0H; JZ TL3 JMP TL2TL3:MOV DX,200H课程设计报告 附 录-15- MOV AL,0FFH OUT DX,AL CLI RETTURNLEFT ENDPTURNRIGHT PROC MOV SI,0AH MOV DX,212H MOV AL,84H OUT DX,AL;写显示缓冲 RAM 命令字 MOV DX,210H MOV AL,79H OUT DX,AL STI MOV DX,221H MOV AL,0FEH OUT DX,ALTR2:MOV CX,3H MOV AL,0DFH MOV DX,200H TR1: OUT DX,AL CALL DELAY RO

24、L AL,1H LOOP TR1 CMP SI,0H JZ TR3课程设计报告 附 录-16- JMP TR2TR3:MOV DX,200H MOV AL,0FFH OUT DX,AL CLI RETTURNRIGHT ENDPTURNDOWN PROC MOV SI,0AH MOV DX,212H MOV AL,84H OUT DX,AL;写显示缓冲 RAM 命令字 MOV DX,210H MOV AL,77H OUT DX,AL STI MOV DX,221H;8259 中断控制器奇地址端口 MOV AL,0FCH OUT DX,AL MOV DX,200H MOV AL,0H TD:OUT DX,AL CMP SI,0H JZ TD1 JMP TDTD1:课程设计报告 附 录-17-MOV DX,200H MOV AL,0FFH OUT DX,AL CLI RETTURNDOWN ENDP INT10 PROC CMP SI,0H JNZ T MOV SI,1T: DEC SI PUSH AX PUSH