课程设计报告红绿灯的微机原理简介.docx
©密致田工用吃微机原理与接口技术课程设计汇报题目十字路口交通灯设计系别年级09专业班级学号学生姓名指导教师职称讲师设计时间2023.12.27第一章系统设计错误!未定义书签。1.1 题目规定错误!未定义书签。1.2 方案论证错误!未定义书签。1.3 实行方案错误!未定义书签。1.4 原理及阐明错误!未定义书签。第早硬件设.借未定乂书签O2.1 硬件构造错误!未定义书签。2.2 硬件单元电路及有关阐明错误!未定义书签。2.2.1 8086的功能引脚图错误!未定义书签。可编程并行通信接口芯片8255A错误!未定义书签。第三章软件设计错误!未定义书签。3.1 设计流程图错误!未定义书签。3.2 交通灯波形图错误!未定义书签。3.3 模块分析（流程图与部分关键代码及有关阐明）错误!未定义书签。3.3.1 8255A工作方式初始化及读取B端口的数据错误!未定义书签。3.3.2 南北方向红绿灯工作状况错误!未定义书签。3.3.3 东西方向红绿灯工作状况错误!未定义书签。第四早系统试!未定乂书签o4.1 调试手段错误!未定义书签。4.2 调试过程中的问题错误!未定义书签。4.3 处理措施错误!未定义书签。参照文献错误!未定义书签。第一章系统设计1.1题目规定(PS下面有些看不清晰地，你只要用word2023打开就可以看到了，)一、任务：掌握通过8255A并行口传播数据的J措施，以控制发光二级管的亮与灭。二、规定：用8255做输出口，控制十二个发光管亮灭，模拟交通灯管理。1.2方案论证方案一：1.在某一南北方向和东西方向B¾十字路口，每个方向均有红，黄，绿三色交通信号灯，规定信号灯按下列规则变化：(1)首先使某一方向绿灯亮，另一方向红灯亮。当出现下述状况之一时，开始变灯：其一是红灯已亮30S；其二是红灯路口停留的车辆已达五辆。(2)变灯应遵照0规律：首先使绿灯闪烁5S(注：0.5S灭，0.5S亮，反复5次)，接着绿灯灭，黄灯亮5S后，使得黄灯灭，红灯亮，紧接着使另一方向的!红灯变为绿灯。在一种方向由绿灯变红灯的过程中，另一方向的红灯保持不变。图1-18255A和8253工作流程图2.画出硬件框图，编写控制程序。提醒：用8253来实现定期和检测车辆。用8255A某一断口的6根线控制交通灯。对于检测车辆，假设另有传感器电路进行配合，此传感器电路每当有一辆车时，会发出一种脉冲信号。车辆脉冲信号图1-2交通灯硬件控制框图方案二：(1)通过8255A控制发光二极管，PB4-PB7对应黄灯，PC0-PC3对应红灯，PC4-PC7对应绿灯，以模拟交通路灯的管理。(2)要完毕本试验，必须先理解交通路灯的亮灭规律，设有一种十字路口1、3路口为南北方向2、4为东西方向，初始状态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，闪烁若干次后来，1、3路口红灯亮，而同步2、4路口的绿灯亮，2、4路口日勺方向通车，延时一段时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次后来，再切换到1、3路口方向，之后，反复上述过程。（3）程序中设定好8255A的工作模式及三个端口均工作在方式0,并处在输出状态。（4）各发光二级管共阳极，使其点亮应使8255A对应端口的位清0.图1-3红绿灯工作流程图1. 3实行方案经小组讨论后决定采用第二个方案，由于设计出来的程序是产品，是要发售，面向顾客0,顾客一般所需求的东西是物美价廉的，因此，以便，简朴，低价格是设计所需要考虑的。方案二比方案一少用一种8253芯片，并且代码也相差不大，符合上述考虑，因此决定使用方案二。1.4原理及阐明在本次课程设计当中，本次设计采用的是软件定期（即通过汇编指令）实现时。而灯时亮与灭以及闪烁是用8255啊B口和C口控制的，工作方式O,B口和C口均为输出。并行接口是以数据0字节0单位与I/O设备或控制对象之间传递信息。CPU和接口之间0¾数据传送是并行0¾,即可以同步传递8位、16位、32位等。8255可编程外围接口芯片是Intel企业生产的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5单电源供电，能在如下三种方式下工作：方式O基本输入/输出方式。方式1选通输入/输出方式。方式2双向选通工作方式。由于试验中所用到的发光二级管是共阳极的,如图2-1所示,因此在为8255的B口和C口写数据时,对应B每一位有:0代表灯亮，1代表灯灭。第二章硬件设计2.1硬件构造交通灯在每天的变化规律并不相似，此课程设为了简化，只考虑了交通灯正常时的变化规律，即有如下规律变化：程序一开始，四个方向的灯全为红灯，接着变为黄灯闪烁，然后东西方向为红灯，南北方向为绿灯但不显示倒计时时间，倒计时间结束后，交通灯变成黄灯，闪烁几次后，东西方向变成绿灯，南北变成红灯，再变成黄灯，如此按交通灯B变化规则交替变化，采用0是为各个灯设置固定0¾亮持续时间。将8255B¾RE和WR非信号端分别与8086B¾两个端口相对应连接起来，8255AB¾数据线和8086的数据端口相连接，RE和WR非信号都是8086发出的控制信号，当进行读数据时,从8255A传送到8086,假如为写信号时，由8086写向8255Aopc端口的低四位（PC0-PC3）分别设置为1,2,3,4路口的红灯；PC端口高四位（PC4-PC7）分别设置为1,2,3,4路口的绿灯；PB端口0高四位（PC4-PC7）,分别置为1,2,3,4路口的黄灯。c",V"aCFP 仄 K«BIHolLlll“a-MsMIN小M4MlMkMrlalvlEi£.nlNknr曲4不叩«|4h、卜卜伊卜卜卜F卜图2-1试验原理硬件构造图2.2硬件单元电路及有关阐明8086的功能引脚图崭Y RDO LOC/WR-57 QSOALEQSlINAS>IVRS2MONNI INTR-MN瓶Q TEST-READY0123456789l0nl2l3L4L5ADADADADADADADADADQAD1AD1AD1AD1AD1AD1-S->CLKRESETA16XS3 A17>S4 A18XS5A19 范 6BIS738 37 3? 35图2-28086引脚图通用引脚：1. GND(地)和Vcc电源。VCC引脚接+5V电源，GND引脚接地。2. ADl5ADO(AddressDataBus)地址/数据复用引脚，双向、三态。3. A19S6A16S3(AddressStatUS)地址/状态复用引脚，输出、三态。4. BHES7(BusHighEnable/StaulS)高8位数据线容许/状态复用引脚，输出、三态。5. NMI(NOn-MaSkabIelnterrUPt)非屏蔽中断祈求引脚，输入，不受IF影响。6. INTR(InterrUPtReqUeSt)可屏蔽中断祈求引脚，输入、高电平有效。7. RD(Read)读信号，输出、三态、低电平有效。8. CLK(Ck)Ck)时钟输入引脚。9. RESET(ReSet)复位引脚，输入、高电平有效。至少需要4个时钟周期的高电平。10. READY(Ready)准备好引脚，输入、高电平有效。11. TEST(Test)测试引脚，输入、低电平有效，和WArr指令结合使用。12. MNMX(MinimumMaximumModeContrOI)最小/最大模式控制引脚，输入。2.2.2可编程并行通信接口芯片8255A1.8255的内部逻辑构造图2-38255内部逻辑构造图从图中可知，8255A由如下三部分构成：（1）外设接口部分（数据端口AB、C）1）端口A。端口A内部包括一种8位数据输入锁存器和一种8位数据输出锁存/缓冲器。2）端口B。端口B内部包括一种8位数据输入缓冲器和一种8位数据输出锁存/缓冲器。3）端口C。端口C内部包括一种8位数据输入缓冲器和一种8位数据输出锁存/缓冲器。通过向芯片写入方式选择控制字，端口C可以被提成两个4位端口。（2） 内部逻辑（A组和B组控制电路）这两组控制电路，根据芯片内部的控制寄存器内容（寄存着CPU输出的方式选择控制字）和“读/写控制逻辑”发出的读/写命令，控制两组端口的工作方式和读/写操作。A组控制电路控制端DA、端口C高4位（PC7PC4）.B组控制电路控制端口B端口C低4位（PC3-PC0）o（3） CPlJ接口部分1） 读/写控制逻辑电路地址线Al和AOsCS（片选）、RD（读控制）、WR（写控制）、RESET（复位）信号的组合，用来控制8255A进行数据信息、状态信息和控制信息的传播。2） 数据总线缓冲器它是一种8位0双向三态数据缓冲器，它是8255A与CPU数据总线0接口,所有数据B输入/输出，以及CPU用输出指令向8255A发出的控制字和用输入指令向8255发出B¾控制字和用输入指令从8255读入的外设状态信息，都是通过这个缓冲器传送时。2. 8255A的控制字1）方式选择控制字D7D6D5D4D3D2DlDO特性位A组方式PAPC4-7B组方式PBPBPCO300二方式0U=输出O二输出O=方式0（）二输出U=输出O=输出OI=方式1IO=方式2H=不用I=输入I=输入I=方式1I=输入I=输入I=输入注:8255A有三种工作方式方式O基本的输入/输出方式特点：a）两个8位端口A、B及两个4位端口（端口C的高4位、低4位）中时任一端口，均可以作为输入端口或输出端口，且各端口均是独立的。b）四个端口0¾输入或输出，可以有16种不一样的组合，故可以合用于多种用途。c）各端口输入时无锁存，输出时有锁存。方式1选通Il勺输入/输出方式特点：a）两个8位数据输入/输出端口（均带锁存功能）A和B,在端口C的J配合下工作。b）端口C中有3位用于端口A日勺输入/输出控制，另有三位用于端口B日勺输入/输出控制，并且均提供中断逻辑。c）若只有一种数据端口工作在方式1,那么另一种数据端口及端口C余下的五位可工作于方式0；若两个数据端口都工作于方式1,那么端口C余下的两位仍可由程序指定作为输入或输出位，也可进行置位/复位操作。方式2双向传播方式特点：只有A口可以工作在双向方式当A口工作在双向方式时,B口可以工作在基本型1/0（不需要联络线），也可以工作在选通型I/O（使用PC0、1、2做联络线）2）端口C置位/复位控制字OD6D5D4D3D2DlDO端口c置位、复位标志I任意值端口C位选择O复位，1置位第三章软件设计3.1设计流程图
