交通灯控制实验微机解答.doc

郑州科技学院 《微机原理与接口技术》课程设计 题 目：交通灯控制实验 学生姓名 目 录 1课程设计目的 1 2课程设计的任务与要求 1 3设计方案与论证 2 4设计原理与功能说明 3 5单元电路设计 7 6硬件的制作与调试 8 7总结 12 参考文献 13 附录1：总体电路原理图 14 附录2：元器件清单 14  1课程设计目的 1、了解8255芯片的工作原理，熟悉其初始化编程方法以及输入、输出程序设计技巧。学会使用8255并行接口芯片实现各种控制功能，如本实验（控制交通灯）等。? 2、熟悉8255内部结构和与8088的接口逻辑，熟悉8255芯片的3种工作方式以及控制字格式。? 3、使用8255A的A口、B口和C口模拟十字路口交通灯的闪烁情况。 2课程设计的任务与要求 交通信号灯的控制： 1、通过8255A并口来控制LED发光二极管的亮灭。 2、A口控制红灯，B口控制黄灯，C口控制绿灯。 3、输出为0则亮，输出为1则灭。 4、用8253定时来控制变换时间 。 要求：设有一个十字路口，其状态为： 南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮30秒左右。 南北路口的黄灯闪烁若干次，同时东西路口的绿灯继续亮。 南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮30秒左右。 南北路口的绿灯继续亮、同时东西路口的黄灯亮闪烁若干次。 转（1）重复。 3设计方案与论证 分析题意，红，黄，绿灯可分别接在8255的A口，B口和C口上，灯的亮灭可直接由8086输出0，1控制。30秒延时及闪烁由8253控制，由闪烁的实现方法可分为两种方案： 方案一： 设8253各口地址分别为：设8253基地址即通道0地址为04A0H；通道1为04A2H；通道2为04A4H；命令控制口为04A6H。[1] 黄灯闪烁的频率为1HZ，所以想到由8253产生一个1HZ的方波， 8255控制或门打开的时间，在或门打开的时间内，8253将方波信号输入或门使黄灯闪烁。 由于计数值最大为65535,1MHZ/65536的值远大于2HZ,所以采用两个计数器级联的方式,8253通道0的clock0输入由分频器产生的1MHZ时钟脉冲，工作在方式 3即方波发生器方式，理论设计输出 周期为0.01s的方波。1MHZ的时钟脉冲其重复周期为T=1/1MHZ=1s，因此通道0的计数初值为10000=2710H。由此方波分别作为clock1和clock2的输入时钟脉冲，所以通道1和通道2的输入时钟频率为100HZ，通道1作计数器工作在方式1，[2]计数初值3000=BB8H既30s，计数到则输出一个高电平到8255的PA7口，8255将A口数据输入到8086，8086检测到高电平既完成30s定时。通道2工作在方式3需输出一个1HZ的方波，通过一个或门和8086共同控制黄灯的闪烁，因此也是工作在方波发生器方式，其计数初值为100=64H，将黄灯的状态反馈到8055的端口PB7和PC7，同样输入到8086，8086通过两次检测端口状态可知黄灯的状态变化，计9次状态变化可完成5次闪烁。[3] 三个通道的门控信号都未用，均接＋5V即可。 方案二： 考虑到题目要求黄灯闪烁的频率为1HZ，既每秒1次，那么前0.5秒黄灯亮,后0.5秒黄灯灭,所以最小的定时单位为0.5秒,频率为2HZ,30秒即为60个0.5秒。 显然如方案一用一个计数器无法完成,所以采用两个计数器级联的方式,将计数器0的输出OUT0接到计数器1的输入端CLK1,CLK0=1MHZ,计数值为50000=C350H,OUT0=20HZ,CLK1=20HZ,记数值=10,OUT1=2HZ。并且计数器0工作于方式3用于产生方波信号，计数器1工作方式2，产生负脉冲信号，计数器1的输出端OUT1接入8255芯片的PC5口，用于读取负脉冲个数，以完成计时功能。 8086及8255设置同方案一，8086则每隔0.5秒变换一次黄灯的状态，持续五次，完成闪烁的功能。[4] 经比较，方案二8086在黄灯闪烁时需频繁发送数据到8255，加重了系统的负担，因此我决定采用方案一。 4设计原理与功能说明 如硬件连接图所示，红灯（RLED），黄灯（YLEDD）和绿灯（GLED）分别接在8255的A，B，C口的低四位端口，PA0，PA1，PA2，PA3分别接1，2，3，4路口的红灯，B，C口类推。8086工作在最小模式，低八位端口AD0~AD7接到8255和8253的D0~D7，AD8~AD15通过地址锁存器8282，接到三八译码器，译码后分别连到8255和8253的CS片选端。8253的三个门控端接+5V，CLOCK0接由