微機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計-交通燈

1、<p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　2012 —2013 學年第 2 學期</p><p>　　課程名稱： 微機原理與接口技術(shù) </p><p>　　設(shè)計題目： 電子交通燈設(shè)

2、計 </p><p>　　完成期限：自 2013 年 5 月 27 日至 2013 年 6 月 2 日共 1 周</p><p>　　指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日</p><p>　　系（教研室）主

3、任（簽字）： 年 月 日</p><p><b>　　交通燈的設(shè)計</b></p><p><b>　　一、設(shè)計目的</b></p><p>　　通過該設(shè)計，掌握8255并行接口芯片的使用和數(shù)碼管的使用，并掌握相應(yīng)的程序設(shè)計和電路設(shè)計的技能。是對8

4、255并行接口芯片章節(jié)理論學習的總結(jié)和補充，為后續(xù)的硬件課程的學習打下基礎(chǔ)。</p><p><b>　　二、設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　交通燈分紅黃綠，紅燈禁止通行，黃燈減速，綠燈通行。南北方向和東西方向的紅綠黃燈由對應(yīng)的2組LED表示，這6個LED燈由8255端口A控制。開始南北方向綠燈亮（東西方向應(yīng)立即變?yōu)榧t燈），時間為60秒，時間到0后，黃燈亮3秒后

5、（東西方向紅燈的時間為63秒），紅燈亮，時間為33秒（東西方向綠燈為30秒，黃燈為3秒）。</p><p><b>　　三、基本思想</b></p><p>　　1．用實驗系統(tǒng)8255A實現(xiàn)對信號燈的控制（所用端口：A端口， B端口，C端口）；2位數(shù)碼LED顯示用8255A實現(xiàn)控制。</p><p>　　2. 用程序段以實現(xiàn)要求的定時。<

6、/p><p>　　3. 用實驗系統(tǒng)的發(fā)光二極管模擬紅綠黃燈。</p><p>　　注：8255A的端口地址為：端口A-300H、端口B-301H、端口C—302H、 控制端口-303H</p><p><b>　　四、技術(shù)原理</b></p><p>　　1、交通燈分紅黃綠，紅燈禁止通行，黃燈減速，綠燈通信。開始南北方向綠燈

7、亮（東西方向應(yīng)立即變?yōu)榧t燈），時間為60秒，時間到0后，黃燈亮3秒后（東西方向紅燈的時間為63秒），紅燈亮，紅燈為33秒。東西方向綠燈為此0秒，黃燈為3秒。</p><p>　　2、延時1秒可以采用軟件延時實現(xiàn)。</p><p>　　3、8255端口A與LED連接圖如圖</p><p>　　數(shù)碼管由8255端口B和端口C聯(lián)合控制，端口負責控制某個數(shù)碼管中的那些段碼的

8、顯示和小數(shù)點的顯示（PB7）。端口C的PC4，PC5，PC6發(fā)送的信號通過譯碼后，負責選擇6個數(shù)碼管中的1個顯示，即某時刻只有1個數(shù)碼顯示，如果要讓幾個同時顯示，則采用來回掃描顯示的方法，且當某個數(shù)碼管顯示時，必須要有一定的延時，約在100ms左右，太短顯示不明顯（發(fā)光不夠），太長會產(chǎn)生閃爍。數(shù)碼管的控制如下圖所示：</p><p>　　5.本實驗用到了8255A芯片，它是Intel系列中的并行接口芯片。由于它是

9、可編程的，可以通過軟件來設(shè)置芯片的工作方式，所以，用它連接外部設(shè)備時，通常不需要再附加外部電路。</p><p>　　6. 8255A有三個8位的端口Ａ，端口Ｂ，端口Ｃ。在方式0下工作時，它們都是基本的輸入輸出口，要注意該方式下是單向傳輸?shù)摹?lt;/p><p>　　8255A的控制字如下圖所示</p><p>　　圖4.1 8255A的控制字</p>&

10、lt;p><b>　　其中：</b></p><p>　　D6D5是A組方式選擇，00為方式0，01為方式1，1×為方式2；</p><p>　　D4表端口Ａ工作方式，0為輸出，1為輸入；　</p><p>　　D3表示PC7-PC4，1為輸入，0為輸出；</p><p>　　D2表B組方式選擇，0為方式

11、0，1為方式1；</p><p>　　D1表端口B工作方式，1為輸入，0為輸出；</p><p>　　D0表示PC3-PC0,1為輸入，為輸出。　</p><p>　　本實驗中用到了8255A的端口A，端口C、端口C它們都工作在方式0下，因此控制字為80Ｈ。端口B與數(shù)碼管相連用來作交通燈的倒計時，而端口Ｃ用來控制數(shù)碼管是否被選中,端口A用來表示交通燈的二極管是否亮。

12、</p><p><b>　　電路圖如下所示</b></p><p>　　圖4.2 8255A電路圖</p><p>　　7.實驗臺上的七段數(shù)碼管為共陰型接法，段碼采用同相驅(qū)動方式，輸入端加高電平時被選中的數(shù)碼管亮，位碼加反相驅(qū)動器，位碼輸入端為高電平表示該位被選中。</p><p>　　如下表所示就是我們實驗要用到的七

13、段數(shù)碼管的字型代碼表，在程序中通過查這個字型代碼表就可以將八進制的代碼順利轉(zhuǎn)換成十六進制的代碼。</p><p>　　表4.1 七段數(shù)碼管的字型代碼表</p><p>　　五、提出問題與解決問題</p><p><b>　　1.問題1</b></p><p>　　由于對交通燈的規(guī)則不是特別清楚，照成所寫的程序與正確的交通

14、燈顯示有誤差，正確的思想應(yīng)該是有一個方向的紅綠燈來控制另一個方向的紅綠燈，并且紅綠轉(zhuǎn)換的時候要通過黃燈閃爍來提示。</p><p><b>　　2.問題2</b></p><p>　　據(jù)AL及BX指向數(shù)據(jù)表查表換值后，AL中并沒有取到正確的所需段碼。</p><p>　　原因解釋：查表換值前AL當中的值為16進制的值，而要實現(xiàn)正確的循環(huán)查表換值

15、，必須對AL當中的值進行BCD碼的轉(zhuǎn)換。</p><p>　　解決方法：通過DAS指令實現(xiàn)AL寄存器中的值的BCD碼轉(zhuǎn)換。</p><p><b>　　3.問題3</b></p><p>　　正確將上一計數(shù)值個位十位段碼先后寫入8255A端口后，經(jīng)過近似一秒的延時，只寫入了下一計數(shù)值的個位段碼，電路實現(xiàn)時就只顯示出了個位的值。</p>

16、;<p>　　原因解釋：由于實驗設(shè)施的限制，兩位數(shù)的顯示要靠”掃描”來實現(xiàn),具體”掃描”顯示的實現(xiàn)見問題(1)的解決方法。</p><p>　　解決方法：經(jīng)過近似一秒的延時后，先寫入下一計數(shù)值的個位段碼，經(jīng)掃描延時，再寫入十位的段碼值。</p><p><b>　　六、軟件實現(xiàn)</b></p><p><b>　　1.主

17、程序流圖</b></p><p>　　圖7.1 主程序流圖</p><p><b>　　七、總結(jié)與心得</b></p><p>　　這次課程設(shè)計從基礎(chǔ)知識的上機實際操作做起，按許老師的課程設(shè)計的要求和規(guī)格的文檔仔細的研究了自己技術(shù)方面的問題，同時瀏覽 學習了老師已經(jīng)實現(xiàn)的內(nèi)容再開始著手課程設(shè)計的整體規(guī)劃的。總的說來，準備工作做得很充

18、分，這為以后的課程設(shè)計的實現(xiàn)打下了很好的基礎(chǔ)。</p><p>　　這次課程設(shè)計的主要任務(wù)是根據(jù)課堂所學知識，運用8255A進行交通燈控制的設(shè)計。按照設(shè)計的要求，我查閱了相關(guān)的資料，先設(shè)計出了單元電路，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出了整個系統(tǒng)的電路圖。通過此次課程設(shè)計，我對8255A、8253的工作方式有了深刻的理解和認識，更重要的是對微機原理這門課程有了進一步的認識，加深了理解，鞏固了所學的的知識，在設(shè)計時要考慮到8255A

19、，通過查閱很多資料，拓展了知識面，在這一過程中，我也學到了很多東西。在設(shè)計時，根據(jù)要求選擇合適的工作方式顯得十分的重要。 </p><p>　　第二階段，我們分工合作，分別實現(xiàn)了組長分配的任務(wù)，同時在遇到問題時相互討論，幫助，在這樣的反復(fù)磨合下，我們失敗又成功，又因為系統(tǒng)的不穩(wěn)定成功又失敗。終于，老師要求的全部內(nèi)容都得以實現(xiàn)，組里的成員都覺得心里很充實。這是我們大學學習當中少有的實踐課程，是我們將學到的理論知識實

20、際化的一次有收獲的生產(chǎn)。在以后的有關(guān)系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)當中，這次實踐的內(nèi)容會是我們很好的借鑒與學習的經(jīng)歷。 </p><p>　　在整個系統(tǒng)修改的過程中，明顯感覺到自己動手能力不強，自己想的總是不那么快的容易實現(xiàn)，但也因為如此，學到了不少的問題的分析和解決的能力。最明顯的一點是，在運行時如果再出現(xiàn)問題就沒以前那么煩躁，反而變得冷靜而樂觀：問題不大。</p><p><b>　　附程序

21、清單</b></p><p>　　DATA SEGMENT</p><p>　　LED DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p><b>　　DATA ENDS</b></p><p>　　STACK SEGMENT</p><p

22、>　　DB 200 DUP(?)</p><p>　　STACK ENDS</p><p>　　CODE SEGMENT</p><p>　　ASSUME CS:CODE,DS:DATA</p><p>　　START:MOV AX,DATA</p><p><b>　　MOV DS,AX<

23、/b></p><p>　　MOV AL,10000000B</p><p>　　MOV DX,303H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV BX,OFFSET LED</p><p>　　MOV AL,00110000B</p>

24、<p><b>　　NOT AL</b></p><p>　　MOV DX,300H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV AH,59H</p><p><b>　　CALL DJS</b></p><

25、;p>　　MOV AL,01010000B</p><p><b>　　NOT AL</b></p><p>　　MOV DX,300H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p><b>　　MOV AH,3H</b></p>

26、<p><b>　　CALL DJS</b></p><p>　　MOV AL,10000100B</p><p><b>　　NOT AL</b></p><p>　　MOV DX,300H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p>

27、<p>　　MOV AH,33H</p><p><b>　　CALL DJS</b></p><p>　　MOV AL,10001000B</p><p><b>　　NOT AL</b></p><p>　　MOV DX,300H</p><p><b

28、>　　OUT DX,AL</b></p><p><b>　　MOV AH,3H</b></p><p><b>　　CALL DJS</b></p><p><b>　　JMP START</b></p><p>　　MOV AH,4CH</p>

29、<p><b>　　INT 21H</b></p><p><b>　　DJS PROC</b></p><p>　　S:MOV DI,60</p><p>　　P:MOV AL,0H</p><p>　　MOV DX,302H</p><p><b>

30、;　　OUT DX,AL</b></p><p><b>　　MOV AL,AH</b></p><p>　　AND AL,0FH</p><p><b>　　XLAT</b></p><p>　　MOV DX,301H</p><p><b>　　OU

31、T DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY</p><p>　　MOV AL,10H</p><p>　　MOV DX,302H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p><b>　　MOV AL,AH</b>&

32、lt;/p><p>　　AND AL,0F0H</p><p><b>　　MOV CL,4</b></p><p><b>　　SHR AL,CL</b></p><p><b>　　XLAT</b></p><p>　　MOV DX,301H</p

33、><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　CALL DELAY</p><p><b>　　DEC DI</b></p><p><b>　　JNZ P</b></p><p><b>　　MOV AL,AH</b

34、></p><p><b>　　DEC AL</b></p><p><b>　　DAS</b></p><p><b>　　MOV AH,AL</b></p><p><b>　　JNZ S </b></p><p><

35、;b>　　RET</b></p><p><b>　　DJS ENDP</b></p><p>　　DELAY PROC</p><p><b>　　PUSH SI</b></p><p><b>　　PUSH DI</b></p><p&

36、gt;<b>　　MOV SI,0</b></p><p>　　P3:MOV DI,200</p><p>　　P2:DEC DI </p><p><b>　　JNZ P2</b></p><p><b>　　DEC SI</b></p><p>

37、<b>　　JNZ P3</b></p><p><b>　　POP DI</b></p><p><b>　　POP SI</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY ENDP</p><p&g