交通灯课程计 - 副本.docVIP

专业、班级 学号 姓名 一、任务： 设计一个交通灯，要求具有以下功能： 设计一个交通灯。功能如下： 采用定时器中断方式控制南北方向，东西方向交通灯，指示时间是30s，当时间是5s时绿灯闪亮，为3s时黄灯点亮，30S时间到，交通灯换向。 二、要求： （1）用74LS164来驱动数码显示管 （2）用8位七段数码管来显示时间 三、主要参考资料 参考文献 参考文献 1张毅坤. 单片微型计算机原理及应用，西安电子科技大学出版社 1998 2余锡存 曹国华.单片机原理及接口技术[M].陕西:西安电子科技大学出版社,2000.7 3雷丽文 等.微机原理与接口技术[M].北京：电子工业出版社，1997.2  目录 1.引言 3 2.工作系统的功能 3 3.硬件部分 3 3.1.AT89C51 3 3.2.74lS164 4 4.软件设计流程图 5 5.中断系统介绍 5 5.1.实现中断响应和中断返回 5 5.2实现优先权排队 5 5.3实现中断嵌套 6 6.源程序代码 6 7.参考文献 11 8.附录 11 1.引言 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软件结合，加以完善。8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等：中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。中断系统：8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择 74HC164、74HCT164是高速硅门CMOS器件，与低功耗肖特基型TTL(LSTTL)器件的引脚兼容。74HC164、74HCT164是8位边沿触发式移位寄存器，串行输入数据，然后并行输出。数据通过两个输入端（DSA或DSB）之一串行输入；任一输入端可以用作高电平使能端，控制另一输入端的数据输入。两个输入端或者连接在一起，或者把不用的输入端接高电平，一定不要悬空。 时钟(CP)每次由低变高时，数据右移一位，输入到Q0，Q0是两个数据输入端（DSA和DSB）的逻辑与，它将上升时钟沿之前保持一个建立时间的长度。 主复位(MR)输入端上的一个低电平将使其它所有输入端都无效，同时非同步地清除寄存器，强制所有的输出为低电平。功能图 4.软件设计流程图 南北绿灯，东西红灯 延时25秒 南北绿灯闪3s转黄灯，亮2秒 南北红灯，东西绿灯 延时25秒 东西绿灯闪3s转黄灯，亮2秒 End 5.中断系统介绍 中断装置和中断处理程序统称为中断系统。中断系统是计算机的重要组成部分。实时控制、故障自动处理、计算机与外围设备间的数据传送往往采用中断系统。中断系统的应用大大提高了计算机效率。 5.1.实现中断响应和中断返回 当CPU收到中断请求后，能根据具体情况决定是否响应中断，如果CPU没有更急、更重要的工作，则在执行完当前指令后响应这一中断请求。CPU中断响应过程如下：首先，将断点处的PC值（即下一条应执行指令的地址）推入堆栈保留下来，这称为保护断点，由硬件自动执行。然后，将有关的寄存器内容和标志位状态推入堆栈保留下来，这称为保护现场，由用户自己编程完成。保护断点和现场后即可执行中断服务程序，执行完毕，CPU由中断服务程序返回主程序，中断返回