微机原理课程设计

目录TOC\o"1-5"\h\z课程设计要求2L1电路接线方案21.2定时问题2L3功能要求2\o"CurrentDocument"设计思路与功能描述22.1设计思路22.2功能描述3流程图3电路图44.1电路原理图44.2实物图运行结果5问题和解决办法7源程序清单8收获感悟11参考文献11一、课程设计要求设计任务中的A道代表东西方向，B道代表南北方向。1、电路接线方案：交通信号灯由实验仪的LED发光二极管模拟，由8255-PA输出控制：见下表。带时间显示的交通信号灯模拟控制系统8255A输入/输出信号一览表（供参考）8255-PB输出方式PCH输入方式8255-PA输出方式PCL输出方式引脚输出信号引脚输入信号引脚输出信号引脚输出信号PB7驱动数码管字型PC7K7PA7紧急车辆闪光PB6PC6K6PA6东西红灯PB5PC5K5PA5东西黄灯PB4PC48253-OUT2PA4东西绿灯PB3PA3PC3PB2PA2南北红灯PC2PB1PA1南北黄灯PC1PB0PA0南北绿灯PC0数码管的位码选择注：1）、8255-PA输出方式可根据实验设备红绿黄灯具体位置改变2）、采用软件延时，则8255的PC4不用接8253-OUT2。数码管的位码选择2、定时问题:用8253#2工作方式0进行500ms定时，CLK2接125kHz时钟信号，GATE2接高电平，OUT2接8255-PC4。主程序通过查询8255-PC4的状态，获知准确的定时信息。也可以采用软件延时，500ms延时子程序参见实验一。3、根据设计任务功能要求，依K5、K6、K7的状态分为四种工作状态：状态0：K5、K6、K7均断开（1电平），A、B道交替通行；状态1：仅K5闭合，A道有车、B道无车；状态2：仅K6闭合，A道无车，B道有车；K5和K6均闭合，A、B道都有车，A、B道交替通行；状态3：K7闭合，有紧急车辆通行。二、设计思路与功能描述（1）设计思路8255交通信号灯的灯光变化和数码显示通过8255实现控制。8255是一种具有多种功能的可编程并行通信接口电路芯片。芯片包括A、B、C三个数据端口、A组控制部件、B组控制部件、读写逻辑控制电路、数据总线缓冲器。8255有三种工作方式，其中方式0是基本输入/输出方式，适用于无条件传送和查询方式的接口电路。本设计中，PA口用于输出信号控制灯光的变化（D6D5=00，D4=0），PB口用于输出信号控制数码管的显示（D2=0，D1=0），PC0用于输入K8的控制开关信号，PC1用于输入用于硬件延时的方波信号（D0=1）。PC7用于输出控制数码管工作/不工作的信号（D3=0）。故写入方式控制字为10000001B=81H。8255A输入/输出信号接线方案如下表所示:8255-PB输出方式PCH输出方式8255-PA输出方式PCL输入方式引脚输出信号引脚输出信号引脚输出信号引脚输入信号PB7驱动数码管字形PC7K7PA7紧急车辆闪光PB6PC6K6PA6东西红灯PB5PC5K5PA5东西黄灯PB4PC48253-OUT2PA4东西绿灯PB3PA3PC3PB2PA2南北红灯PC2PB1PA1南北黄灯PC1PB0PA0南北绿灯PC0数码管的位置选择a.灯光显示：送低电平则灯亮，送高电平则灯灭。东西绿灯，南北红灯：PA0〜PA7应输出01111101B=7DH东西闪灯，南北红灯：黄灯亮，红灯亮PA0〜PA7应输出10111101B=0BDH黄灯灭，红灯亮PA0〜PA7应输出11111101B=0FDH东西红灯，南北绿灯：PA0〜PA7应输出11010111B=0D7H东西红灯，南北黄闪：红灯亮，黄灯亮PA0〜PA7应输出11011011B=0DBH红灯亮，黄灯灭PA0〜PA7应输出11011111B=0DFH两个路口都黄灯闪烁：两个黄灯亮：PA0〜PA7应输出10111011B=0BBH两个黄灯灭：PA0〜PA7应输出11111111B=0FFHb.LED数码显示：数码管采用共阴极接法，位选信号为0则数码管工作。a〜dp段发亮条件：对应位输入1，见下表所示:显示数字0123456789PB输出3FH06H5BH4FH66H6DH7DH07H7FH6FH②8253交通信号灯亮、灭的时间及数码管的倒计时间隔都通过8253控制。8253可编程定时/计数器是Intel公司生产的通用外围接口芯片，它有三个独立的16位计数器，计数范围为0〜2MHz。8253有6种工作方式，其中方式三是方波发生器方式。本设计中选用通道0，CLK0接1953HZ的时钟信号，GATE0接高电平VCC，OUT0接8255的PC1。因为需要产生周期为0.5s的方波，即产生2Hz的方波而固有频率为1953Hz，故分频系数N=1953/2=976。由于选用了通道0(SC1SC0=00)，工作在方式3(M2M1M0=011)，对计数器进行读写/操作时，先送低8位，再送高8位(RW1RW0=11)，计数器的数值采用10进制(BCD=1)，故初始化时命令字为00110111B=37H。(2)功能描述开关K5,K6,K7拨到1，实现状态0：东西方向放行7秒，南北方向放行5秒。开关K5拨到0，实现状态1：东西方向有车，南北方向无车。开关K6拨到0，实现状态2：东西方向无车，南北方向有车。开关K7拨到0，实现状态3：有紧急车通行。除了状态0，其他状态下数码管没有数字显示。三、流程图

流程图1四、电路图（1）电路原理图说明：5255：PA口，输出，控制LED灯PB口，输出，控制数码管显示数字PC0，输入，反映开关状态PC1，输入，送入8253产生的2Hz方波PC7，输出，控制数码管工作与否

8253：OUT0，输出，输出方波给8255CLK0，输入，送入固有频率3906HzC5区：8253电路CSD0—D1—-^3—D2—-^2—D3—-^1-D4—-^0—D5—-^9—C5区：8253电路CSD0—D1—-^3—D2—-^2—D3—-^1-D4—-^0—D5—-^9—D6—-2S—D7—27RD——5—WR—-^6—r9】8RST\—35oU36D0PA0,D1PA1D2PA2,D3PA3,D4PA4,D5PA5D6PA6D7PA7RD-PB0,WRPB1,A0PB2A1PB3,RESETPB4CSPB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC78255―4PA03PA1—2—PA2—1—-^A340PA439-^A538PA637PA718PB01920PB221PB322PB423PB524PB61415161713121110TC0-TC^■PC2-TC3-TC^TC5-TC6-'TC7-1123456781234567812345678JP56JP53JP528253A0、A1：地址信号。CS：片选信号，低电平有效;JP52：PC口；JP53：PB口；JP56：PA口。（2）实物图CS：片选信号，低电平有效；A0、A1：地址信号；TitleSizeNumberADate:2006-4-11File:Sheet1.SchDoc3五、运行结果（1）状态0：K5、K6、K7均断开（1电平），A、B道交替通行A绿灯B红灯B->A交替时B黄灯1s⑵状态1：仅K5闭合，A道有车、B道无车⑶状态2：仅K6闭合，A道无车，B道有车⑷状态3：K7闭合，有紧急车辆通行六、问题和解决办法1.1s延时程序不精确，最大存在0.5s的误差。起先讲程序运行后出现AB交错的现象，用JZ指令代相对应的JNZ修改成功。程序跳转时黄灯亮的次序出错对指令的顺序进行修改。文件名保存为xinhaodeng.asm发生错误，原因是命名单词不能超过6个。

七、源程序清单.MODELTINYCOM_ADDEQU0F003H;8255A片选地址PA_ADDEQU0F000HPB_ADDEQU0F001HPC_ADDEQU0F002HCOM_ADDREQU0B003HT0_ADDREQU0B000HT1_ADDREQU0B001HT2_ADDREQU0B002H.STACK200.DATASHU_DATADB01111111B0DB00000110B1DB01011011B2DB01001111B3DB01100110B4DB01101101B5DB01111101B6DB00000111B7CNT0DB?CNT3DB?.CODESTART:MOVDX,COM_ADD8255初始化MOVAL,88HPA、PB、PCL输出方式0，PCH输入OUTDX,ALMOVDX,PA_ADDMOVAL,0FFHOUTDX,ALMOVDX,PC_ADDINAL,DXANDAL,0F0H；保留高位，低位为0ORAL,01H；保留高位，低位全部为1OUTDX,ALMOVDX,COM_ADDR；8253初始化MOVAL,0B0H;10110000BOUTDX,ALMOVCNT0,0;状态0:A,B交替MOVCNT3,0;状态3:紧急时LEABX,SHU_DATALP:CALLDL500MSMOVDX,PC_ADDINAL,DXTESTAL,80H;ALAND10000000B，检测K7JZK7;如果PC7=0，结果为0，ZF=1，不执行K7。如果PC7=1，ZF=1，执行K7,为特殊情况TESTAL,20H;00100000B，检测PC5JZK51;如果PC5=0，结果为0，ZF=1，不执行K51。如果相反，

则执行K51TESTAL,40H;01000000B，检测PC6JZK61MOVCNT3,0MOVCH,CNT0SHRCH,1;CNT3=0，CH右移1位相当于CH/2JZRY;CH/2=0时，ZF=1,则转RYCMPCH,8;比较CH/2和8JSGR;CH/2〈8，标志SF=1，转GRJZYR;CH/2=8，转YRMOVDX,PA_ADDMOVAL,0D7H;11010111BOUTDX,AL;A红B绿MOVDX,PB_ADDMOVAL,14;启动数码管SUBAL,CH;AL-CH/2XLAT;AL=AL+BXOUTDX,AL;显示倒计时。LAST:INCCNT0;CNT0=CNT0+1CMPCNT0,28;CNT0-28JNZLPMOVCNT0,0JMPLPRY:MOVDX,PA_ADDMOVAL,0DBH;11011011BOUTDX,AL;A红B黄MOVDX,PB_ADD;关数码管MOVAL,00HOUTDX,ALJMPLASTK51:JMPK5K61:JMPK6GR:MOVDX,PA_ADDMOVAL,7DH;01111101OUTDX,AL;A绿B红MOVDX,PB_ADD;输出倒计时数字MOVAL,8SUBAL,CH;AL=AL-CH/2=8-CH/2XLAT;AL=AL+BXOUTDX,ALJMPLASTYR:MOVDX,PA_ADDMOVAL,0BDHOUTDX,AL;A黄B红MOVDX,PB_ADD;关数码管MOVAL,00HOUTDX,ALJMPLASTK7:MOVCH,CNT3;CNT3=0，CH=0

CMPCH,0JZK71MOVDX,PA_ADDMOVAL,0DDHK72:MOVDX,PB_ADDMOVAL,00HOUTDX,ALNEGCH;CH=1MOVCNT3,CH;CNT3=1，K7灭MOVCNT0,0JMPLPK71:MOVDX,PA_ADDMOVAL,0DCH;11011100B,K8亮0.5sOUTDX,ALCALLDL200MSMOVDX,PA_ADDMOVAL,0DDH;11011101B,K8灭0.5sOUTDX,ALJMPK72K5:MOVDX,PA_ADDMOVAL,7DH;AL=01111101BOUTDX,AL;亮A绿B红JMPK56K6:MOVDX,PA_ADDMOVAL,0D7H;11010111BOUTDX,AL;亮A红B绿K56:MOVDX,PB_ADDMOVAL,00HOUTDX,ALMOVCNT0,0MOVCNT3,0JMPLPDL500MSPROCNEARMOVDX,T2_ADDRMOVAX,62500;频率125KHz，62500*(1/125)=0.5sOUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALDELAY1:MOVDX,PC_ADDINAL,DXTESTAL,10H;设置"准备就绪-（ready）信息在D4位到PC4，TEST为ALAND10HJEDELAY1;AND后PC4为0时,JE=1，执行DELAY。AND后为1，JE=0，不执行DELAYRETDL500MSENDPDL200MSPROCNEARMOVDX,T2_ADDRMOVAX,25000;频率125KHz，25000*(1/125)=0.2sOUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALDELAY2:MOVDX,PC_ADDINAL,DXTESTAL,10HJEDELAY2RETDL200MSENDPENDSTART八、收获体会万事开头难，在最初设计时，对电路怎么画都不了解，更别说动手操作接线及编程了，在翻阅书籍和上网查资料后，一点点对实验的要求有了明解，才开