交通灯设计 唐都实验箱

目录TOC\o"1-5"\h\z摘要 I\o"CurrentDocument"1设计内容 1\o"CurrentDocument"2设计器材、原理与说明 22.1设计器材 22.2原理与说明 22.3流程图及电路接线图 3\o"CurrentDocument"3设计过程 64设计过程 95设计结果与分析 10\o"CurrentDocument"6分析体会与建议 11\o"CurrentDocument"源代码 12\o"CurrentDocument"参考文献 16摘要：本报告主要介绍了微机原理与接口技术的应用之 交通灯控制器的设计与实现，主要是模拟十字路口的红绿灯，还介绍了交通灯控制器的原理以及电路接线，其中主要用到的芯片有可编程并行通信接口芯片8255A。在设计中所用到的编程语言是汇编语言,延时采用的是软件延时（即通过汇编指令）。设计所用到的备是由西安唐都科技仪器公司生产的TD-PIT+实验系统一套。在实验室将汇编程序调试通过后即可看到设计的结果。关键字：交通灯控制器，延时，并行接口1设计内容这次课程设计的题目是交通灯控制器的设计与实现，主要是模拟十字路口的红绿灯，如图1-1所示。交通灯控制器的设计与实现主要是通过编写汇编语言程序利用8255A的A口和B口对灯的亮与灭进行控制。首先，要了解的是8255A是如何工作的，包括它的A口、B口、C口和控制端口是如何写数据的，还包括芯片的初始化等。由于实验室的仪器上只有16个发光二极管，所以还得弄清楚是每个发光二极管所代表的灯的颜色及方向。最后要在实验室通过一个软件进行调试，调试通过后即可看到设计的结果。北红黄绿 ®®®绿0酉黄®红目000红黄绿南

图1-1十字路口交通灯2设计器材、原理与说明2.1设计器材PC微机一台、TD-PIT+实验系统一套。2.2原理与说明在本次课程设计当中，本次设计采用的是软件定时（即通过汇编指令）实现的。而灯的亮与灭以及闪烁是用8255的A口和B口控制的，工作在方式0,A口和B口均为输出。并行接口是以数据的字节为单位与I/O设备或被控制对象之间传递信息。CPU和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8位、16位、32位等。8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V单电源供电，能在以下三种方式下工作：方式0—基本输入/出方式、方式1一选通输入/出方式、方式2—双向选通工作方式。8255的内部结构及引脚如图2-1所示，8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式如图2-2所示。ycs图2-18255的内部结构及引脚I/OPB7-PB0I/OPA7-PA01X0PC3-PC01X0PC7-TC4140239333437 C536 C635734g3393210§255311130122913221427152616251724122319222021A4A5A6A7T.JESQL234567CCB7B6B5B4B3已pxR出UREDDDDDDDDVFEPEPEPEFE不用置位复位。复位L置位。输出L不用置位复位。复位L置位。输出L输入…令选择。方式01方式1。口高4位。输出1输入色口。输出1输入初3 6MDOOOO1111口ZIC位01234567位选择D2D1001101100011011|D7|班|D5|D4|D3|D2DLD。D，|D6D5|D4|D3|D2|DI|D0「C口低4位。输出1输入方式选择00方式。01方式1lx方式2(a)工作方式控制字(b)(a)工作方式控制字图2-2 8255工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式2.3流程图及电路接线图1、软件流程图如下:图2-3软件流程图2、电路接线图如下:开LE库O1234501234567S9111111DDDDDDDDDDDDDDDD01234567开LE库O1234501234567S9111111DDDDDDDDDDDDDDDD01234567io0痘日M^^l?

能PBPBPBPBPBPBPACPA^PA^PA55元82单76543210JL0压DS

DDDDDDDDAAVRIC图2-4电路接线图3、红、黄、绿灯的表示由于仪器上面只有16个发光二级管，且从高到低依次为：D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2DlD0o在设计的过程中做了如下的规定:R表示红灯，G表示绿灯，Y表示黄灯，E表示方向东，W表示方向西，S表示方向南，N表示方向北，例如：ER表示东方向为红灯，WG表示西方向为绿灯，SY表示南方向为黄灯，其余的类似。所以在设计中采用如下的规定：D15D14表示ER,D13D12表示SR,D11D10表示EG,D9D8表示SG,D7D6表示WR,D5D4表示NR,D3D2表示WG,D1D0表示NG,D15D14D11D10表示EY,D7D6D3D2表示WY,D13D12D9D8表示SY,D5D4D1D0表示NY。具体连线及表示如图2-5所示（圆圈表示发光二极管）。ERTONRWGSREGSGERTONRWGSREGSG以丸皿D13D12D11II IIID10ID9ID8ID7ID6ID5ID4ID3ID2ID11DO11 1 11 1物PAS吸施PA31PA21PA11PA01PB71PB61PB51PB41PB31PB21FBI1PBO图2-5红黄绿灯的表示

3详细设计由于实验中所用到的发光二极管是共阳极的，所以在为8255的A口和B口写数据时，对应的每一位有：1代表灯亮，0代表灯灭。1、 芯片初始化，写8255的方式字MOVDX,MY8255JIODE ;定义8255工作方式MOVAL,80H ;工作方式0,A口和B口为输出OUTDX,AL2、 延时，延时是通过设置指令的循环次数实现的D3:CALLDALLYD3:CALLDALLYDALLYPROCNEAR;软件延时子程序PUSHCXPUSHAXMOVCX,OFFFH;循环次数DI:MOVAX,OFFFFHD2:DECAXJNZD2LOOPDIPOPAXPOPCXRETDALLYENDPDALLY1PROCNEAR;软件延时子程序，延时20秒PUSHCXPUSHAXMOVCX,1EH ;循环次数

LOOPD3POPAXPOPCXRETDALLY1ENDPDALLY2PROCNEAR;软件延时子程序，黄灯闪烁（即亮与灭）的时间间隔,PUSHCXPUSHAXMOVCX,02H;循环次数D4: CALLDALLYLOOPD4POPLOOPD3POPAXPOPCXRETDALLY1ENDPDALLY2PROCNEAR;软件延时子程序，黄灯闪烁（即亮与灭）的时间间隔,PUSHCXPUSHAXMOVCX,02H;循环次数D4: CALLDALLYLOOPD4POPAXPOPCXRETDALLY2ENDP3、东西方向绿灯亮,3、东西方向绿灯亮,南北方向红灯亮20秒L00P1:MOVDX,MY8255.A;写A口发出的数据，东方向绿灯亮，南方向红灯亮MOVAL,3CHOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;写8口发出的数据，西方向绿灯亮，北方向红灯亮MOVAL,3CHOUTDX,ALCALLDALLY1 ;延时20秒4、 东西方向黄灯闪烁，南北方向红灯亮5秒MOVCX,08H;黄灯闪烁的次数MOVCX,08H;黄灯闪烁的次数LI: MOVDX,MY8255_A;写入口发出的数据，东方向黄灯亮，南方向红灯亮MOVAL,OFCHOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;写入口发出的数据，西方向黄灯亮，北方向红灯亮MOVAL,OFCHOUTDX,ALCALLDALLY2MOVDX,MY8255_A;写A口发出的数据，东方向黄灯灭，南北方向红灯亮MOVAL,30HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;写8口发出的数据，西方向黄灯灭，南北方向红灯亮MOVAL,30HOUTDX,ALCALLDALLY2LOOPLI5、 东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮20秒MOVDX,MY8255_A;写0口发出的数据，东方向红灯亮，南方向绿灯亮MOVAL,0C3HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;写8口发出的数据，西方向红灯亮，北方向绿灯亮MOVAL,0C3HOUTDX,ALCALLDALLY16、 东西方向红灯亮，南北方向黄灯闪烁5秒MOVCX,08H ;黄灯闪烁的次数L2:MOVDX,MY8255_A;写A口发出的数据,南方向黄灯亮，东方向红灯亮MOVAL,0F3HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;写8口发出的数据,北方向黄灯亮，西方向红灯亮MOVAL,0F3HOUTDX,ALCALLDALLY2MOVDX,MY8255_A;写A口发出的数据,南北方向黄灯灭,东方向红灯亮MOVAL,OCOHOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;写8口发出的数据,南北方向黄灯灭,西方向红灯亮MOVAL,OCOHOUTDX,ALCALLDALLY2LOOPL27、判断是否有键按下MOVAH,1;1号功能调用INT16H;ROMBIOS功能调用JZLOOP1;无按键则跳回继续循环，有则退出,返回到DOSMOVAX,4C00H;结束程序退出INT21H:DOS系统功能调用4设计过程1、 明确系统的设计任务要求，合理选择设计方案根据选择题目的要求，结合所参考的资料，做出合适的设计方案，选择好要使用到的芯片以及其它的电路元件。2、 完成单元电路的设计及参数计算8255的A口地址是：0DA00H+00H*4,B口地址是：0DA00H+01H*4,C口地址是：0DA00H+02H*4,控制端口地址是：0DA00H+03H*4。3、 电路元器件的选择可编程并行通信接口芯片8255Ao4、 软件流程图的绘制如图2-3所示。5、 电路接线图的绘制如图2-4所示。6、 软件的设计（程序）程序源代码见附件。7、 进行软，硬件调试将己写好的完整程序在汇编环境下进行编译，若无错误即可在TD-PIT+实验系统上进行调式。5实验结果与分析在实验室的实验台上可以看到如下的结果：1、 即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮20秒钟；2、 20秒钟后，东西方向的黄灯闪烁5秒钟，。此时南北方向仍维持红灯点亮。3、 东西方向的黄灯闪烁5秒钟后，转为东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮20秒钟;4、 20秒钟后，转为南北方向的黄灯闪烁5秒钟，此时东西方向仍维持红灯点亮。5、 南北方向的黄灯闪烁5秒钟后，东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮20秒钟。如此循环重复。在设计过程中，由于延时是通过编写程序实现的，而程序里面是通过执行指令的次数以达到延时，切执行一条指令的时间有很难计算，所以本次设计只是大概地估计了一下延时的时间，这是一点不足之处，若采用硬件延时（比如用8253定时器）的话，也许会使延时的时间相对的准确些。6分析体会与建议通过此次课程设计，结合所学的《微机原理与接口技术》这门课程的知识，对其应用之 交通灯控制器进行设计与实现。总体感觉收获比较多，因为可以将书本上的知识应用到实践当中。刚开始的时候，翻阅了一些资料，还是没有什么头绪，后来在老师和同学的帮助下，终于找到了入口点，接下来的事情就相对的容易一些了。首先，把握整个的设计的大概的流程，然后再对每一个分快进行设计，最后进行调试。在设计的过程中，很重要的一点是要熟悉可编程并行通信接口芯片8255A的初始化及其端口的使用。此次课程设计感觉收获很多，比如,翻阅资料提高了自学能力，和同学一起讨论汲取别人的长处。希望老师能够引导学生应该如何去把握、分析课程设计的主题，找出突破点，让学生积极主动进行课程设计，以使学生更好地提高自学的能力。源代码:;8255交通灯显示实验，A口表示东、南方向，B口表示西、北方向，绿灯和红灯共同表示黄灯;****************根据查看端口资源修改下列符号值*******************IOYOEQUODAOOH;片选IOYOEQUODAOOH;片选IOYO对应的端口始地址DW256DUP(?)■.・ *^T・ *^T・ ■■・ *^T・ ^T・DW256DUP(?)MY8255.AEQUI0Y0+00H*4;8255的A口地址MY8255_BEQUI0Y0+01H*4;8255的B口地址MY8255_CEQUI0Y0+02H*4;8255的C口地址MY8255_M0DEEQUI0Y0+03H*4;8255的控制寄存器地址STACK1SEGMENTSTACKSTACK1ENDSDATASEGMENTLADB?;DATASEGMENTLADB?;定义数据变量LBDATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,MY8255JIODE;定义8255工作方式MOVAL,80H;工作方式0,A口和B口为输出OUTDX,ALL00P1:MOVDX,MY8255_A;写LBDATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVDX,MY8255JIODE;定义8255工作方式MOVAL,80H;工作方式0,A口和B口为输出OUTDX,ALL00P1:MOVDX,MY8255_A;写A口发出的数据,东方向绿灯亮，南方向红灯亮MOVAL,3CHOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;写B口发出的数据,西方向绿灯亮，北方向红灯亮MOVAL,3CHOUTDX,ALDB?CALLDALLY1L1:MOVMOVMOVOUTMOVMOVOUTCX,08HDX,MY8255_AAL,OFCHDX,ALDX,MY8255_BAL,OFCHDX,AL;写AL1:MOVMOVMOVOUTMOVMOVOUTCX,08HDX,MY8255_AAL,OFCHDX,ALDX,MY8255_BAL,OFCHDX,AL;写A口发出的数据，东方向黄灯亮，南方向红灯亮;写A口发出的数据，西方向黄灯亮，北方向红灯亮CALLDALLY2MOVDX,MY8255_A;写A口发出的数据，东方向黄灯灭，南北方向红灯亮MOVAL,30HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;写8口发出的数据，西方向黄灯灭，南北方向红灯亮MOVDX,MY8255_A;写A口发出的数据，东方向黄灯灭，南北方向红灯亮MOVAL,30HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;写8口发出的数据，西方向黄灯灭，南北方向红灯亮MOVAL,30HOUTDX,ALCALLDALLY2LOOPLIMOVDX,MY8255_A;写入口发出的数据，东方向红灯亮，南方向绿灯亮MOVAL,0C3HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;写8口发出的数据，西方向红灯亮，北方向绿灯亮MOVAL,0C3HOUTDX,ALCALLDALLY1MOVCX,08HL2: MOVDX,MY8255_A;写入口发出的数据，南方向黄灯亮，东方向红灯亮MOVAL,0F3HOUTDX,ALMOVDX,MY8255_B;写8口发出的数据，北方向黄灯亮，西方向红灯亮MOVAL,0F3H

OUTDX,ALCALLDALLY2MOVDX,MY8