(汇编语言、微机原理及接口技术)实验-交通灯

右❷弟亡擘

课程设计说明书

课程设计名称：微机原理与接口技术课程设计

课程设计题目：微机打印口外接交通灯模拟LED显示器

学院名称：___________信息工程学院_______________

专业：计算机科学与技术班级：

学号：姓名：

评分：教师：

2012年6月28日

1设计选题及功能说明

设计选题：微机打印口外接交通灯模拟LED显示器。

课题要求及功能说明：

通过微机打印插座(25D)设计，用微机编程可实现对打印口外接12个路口交

通灯(红、绿、黄)的控制显示等。

设有一个十字路口，1、3为南北方向，2、4为东西方向，初始为四个路口

的红灯全亮，之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通

车；延时一段时间后，1、3路口的绿灯熄灭，而1、3路口的黄灯开始闪烁，

闪烁若干次后，1、3路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4方向通车；

延时一段时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次后，再

切换到1、3路口方向，之后重复上述过程。

2硬件电路设计

硬件电路采用ProtelTechnology公司的CAD工具Protel99进行设计。

2.18255A芯片选择

按照课题设计要求，我们选择通过8255A并口来控制LED发光二极管的亮灭，

8255A具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片。使用前要写入一个方

34q

式控制字选择A、B、C三个端口各自的工作方DOPAD

333

DI"IZ

式，共有三种；D2P*21

3一D3PA3

3040

D4PM

2939

D5P2

方式0:基本的输入输出方式，即无须联28~X-

~27~D8PA6

络就可以直接进行的1/0方式。其中A、B、CD7PAT

♦

RD

18

口的高四位或低四位可分别设置成输入或输36WRPBO

19

9ADFBI

20

8AlFDB

出。21

35RESETPB3

22

CSPB4

23

方式1：选通I/O,此时接口和外围设备需PB5

PB6

PB72S

联络信号进行协调，只有A口和B口可以工作

14

15

在方式1,此时C口的某些线被规定为A口或BVcc=?IW26

18

依科引加？17

口与外围设备的联络信号，余下的线只有基本

12

的I/O功能，即只工作在方式0.10

方式2：双向T/0方式，只有A口可以工

作在这种方式，该I/O线即可输入又可输出，此时C口有5条线被规定为A口和

外围设备的双向联络线，C口剩下的三条线可作为B口方式1的联络线，也可以

和B口一起方式0的I/O线。

8255A引脚信号如右图

2.2电路设计

本设计用DB25连接8255控制12个LED亮灭

电路原理图如图1：

,111111,

[9八.-Al

cgo*

图1交通灯原理图

2.3印刷电路图设计

制作pcb印刷电路板，采用的是自动布线的方法。即利用正确的原理图制作网络表，然

后新建CAMoutputconfiguration文件，在设定好印刷板得规格大小后导入刚才生成的网

络表，然后再调整各元件的位置，等待其自动布线。经过多次设计修改，本交通灯模

拟LED显示器的PCB图如图2所示

8255A

8255A

图2交通灯模拟LED显示器

3测试程序

用汇编语言编写对交通灯的测试程序要根据交通灯原理图，主机与8255A连

接：从交通灯原理图可以看出，低电平有效/CS选择8255A,通过对AO、A1控制

选择8255A的PBPC端口，低电平有效/WR控制输入；8255A与交通灯连接：8255A

的端口PB高4位分别与交通灯的四个方向的绿灯相连，PC端口的低4位与四个

方向的红灯相连，PC端口的高4位与四个方向的黄灯，从交通灯原理图可看出

一下特点(1)相对方向的灯保持一致，如1、3,方向，2、4方向。那么在设计

程序时，1、3方向的一样，2、4方向的一样(2)四个方向的交通灯可能出现的

组合：红绿、红黄，不会出现绿黄。既不能出现端口PB高4位与PC端口的高4

位同时有效的情况。根据以上所述程序可以设计为如下

DATAPTEQU378H

CTRLPTEQU37AH

INTCNTEQU18

GDURAEQU30

YDURAEQU3

RDURAEQU30

GSTATEEQU0

Y1STATEEQU1

Y2STATEEQU2

RSTATEEQU3

Y3STATEEQU4

Y4STATEEQU5

DSEGSEGMENT

0LD1CHDD?

LTSTATEDB?

YBLKCNTDB0

DSEGENDS

CMPLTSTATE,Y3STATE

CSEGSEGMENTJZYLW3

ASSUMECS:CSEG,DS:DSEGCMPLTSTATE,Y4STATE

JZYLW4

START:MOVDX,CTRLPTGRN:CALLGREEN

MOVAL,11101100BIRET

OUTDX,AI.YLW1:CALLYELLOW1

IRET

MOVDX,DATAPTYLW2:CALLYELLOW2

MOVAL,10000000BIRET

OUTDX,ALRD:CALLRED

MOVAX,351CI1RE?

INT21HYLW3:CALLYELL0W3

MOVWORDPTR0LD1CII,BXIRET

MOVWORDPTR0LD1CH+2,ESYLW4:CALLYELL0W4

TRET

MOVDX,OFFSETNEW1CHGREENPROC;;绿灯

MOVAX,251CH

CALLGREENPUSHAX

INT21HPUSHDX

MOVDX,CTRLPT

MOVAH,0MOVAL,11101000B

INT16HOUTDX,AL

MOVDX,DATAPT

LDSDX,0LD1CHMOVAL,HllOOOOBjK3方向的绿

MOVAX,251CH灯，2、4方向的红灯亮30秒

INT21HOUTDX,AL

MOVDX,

MOVAH,4CHMOVAL,11100100B

TNT21HOUTDX,AI.

NEW1CH:CMPCX,0

JZNEXTMOVDX,DATAPT

DECCXMOVAL,10100101B

IRETOUTDX,AL

NEXT:CMPLTSTATE,GSTATEMOVCX,GDURA*INTCNT

JZGRN

CMPLTSTATE,Y1STATEMOVLTSTATE,Y1STATE

JZYLW1

CMPLTSTATE,Y2STATEPOPDX

JZYLW2POPAX

CMPLTSTATE,RSTATERE^

JZRD

GREENENDP

REDPROC;红灯

YELLOW1PROC;黄灯

PUSHAX

PUSHAXPUSHDX

PUSHDXMOVDX,CTRLPT

MOVDX,CTRLPTMOVAL,11100100B

MOVAL,111OO1OOBOU?DX,AL

OUTDX,ALMOVDX,DATAPT

MOVAL,01011010B;1、3刊的

MOVDX,DATAPT红灯，2、4方向的绿灯亮30秒

MOVAL,1111O1O1BOUTDX,AL

；1、3方向的黄灯亮0.5秒（黄灯一MOVCX,RDURA*INTCNT

共闪烁3次，即亮灭各3次）

OUTDX,ALMOVLTSTATE,Y3STATE

POPDX

MOVDX,CTRLPTPOPAX

MOVAL,11101000BRE〃

OUTDX,ALREDENDP

MOVDX,DATAPTYELLOW3PROC;

MOVAL,10100000B

OUTDX,AI.PUSHAX

MOVCX,INTCNT/2PUSHDX

MOVDX,CTRLPT

MOVLTSTATE,Y2S7ATEMOVAL,11100100B

POPDXOU?DX,AL

POPAX

RETMOVDX,DATAPT

YELLOW1ENDPMOVAL,11111010B;2、4方向的

黄灯亮0.5秒（黄灯一共闪烁3次，

YELLOW2PROC即亮灭各3次）

PUSHAX01EDX,AL

PUSHDXMOVDX,CTRLPT

MOVDX,CTRLPTMOVAL,111O1OOOB

MOVAL,11101000BOU?DX,AL

OUTDX,ALMOVDX,DATAPT

MOVAL,01010000B

MOVDX,DATAPTOU?DX,AL

MOVAL,11110000B;1、3方向的MOVCX,INTCNT/2

黄灯火0.5秒（黄灯一共闪烁3次，MOVLTSTATE,Y4STATE

即亮灭各3次）

OUTDX,ALPOPDX

MOVCX,INTCNT/2POPAX

INCYBLKCNTRE?

CMPYRI.KCNT,YDHRA

JZCHGREDYELL0W3ENDP

MOVLTSTATE,Y1SJ\TE

JMPY2RETYELL0W4PROC

CHGRED:MOVLTSTATE,RSTATEPUSHAX

MOVYBLKCNT,0PUSHDX

MOVDX,CTRLPT

Y2RET:POPDXMOVAL,11101000B

POPAXOU?DX,AL

RETMOVDX,DATAPT

MOVAL,11110000B;2、4方向

YELLOW2ENDP的黄灯灭0.5秒（黄灯一共闪烁3次,

即亮灭各3次）

OUTDX,AL

MOVCX,INTCNT/2

INCYBLKCNT

CMPYBLKCNT,YDURA

JZCHGGRN

MOVLTSTATE,Y3S7ATE

JMPY4RET

CHGGRN:MOVLTSTATE,GSTATE

MOVYBLKCNT,0

Y4RET:POPDX

POPAX

RET

YELL0W4ENDP

CSEGENDS

ENDSTART

4小结

通过本次关于微机打印门外接交通灯模拟LED显示器的课程设计，我了解了

交通灯的工作原理，而在此基础上设计原理图和硬件电路板，则让我对课本上的

知识进行了实际的应用,例如DB2525帧的打印机接口，8255A芯片，对他们的

功能及作用都有了较深的理解。完成本次实验的工具软件是protel99,这是一款

电子工程师设计电路原理图和PCB的行业软件。不过值得注意的是，本软件的汉化版经常

出现问题，特别是对制作pcb图的影响很大。所以建议使用protel99的英文版。通过主机

打印口和8255A接口的连接，对db25各个针脚功能有了更深入得了解，拓展了

课本上的知识。因为在整个小组中我主要负责制作pcb这一块，所以觉得确定印

刷电路板的尺寸大小，定印刷电路层次和元器件布局很重要。实验的最后一部分

是编写程序，增强了我的汇编语言能力。

参考文献

1戴梅萼史嘉权微型计算机技术及应用（第4版）清华大学出版社2008

年2月

2Protel99SE电路设计基础与工程范例赵景波王臣业编著清华大学出扳社

2008年5月

3Protel99SE电路设计与制板朱云芳江桦翟旭等编著机械工业出版社

2007年11月

4汇编语言程序设计教程（第二版）卜艳萍编著清华大学出版社2007

5胡景春