微机原理与接口技术基于PC机与8255的交通灯电路系统设计精选.doc

湖南科技大学 微机原理与接口技术课程设计 ——基于PC机与8255的交通灯电路系统设计 学院 潇湘学院 专业 通信工程 班级 姓名 辅导老师 交 通 灯 1·题义分析及解决方案 1.1题义需求分析: 本程序设计需应用软件控制并运行接口电路，使连接在该接口上的红、绿、黄发光二极管按十字路口交通红、绿、黄灯形式闪烁，并显示绿灯的倒计时时间。 交通灯变化规律根据实地查看和查看资料以及询问他人：交通灯在每天的变化规律并不相同，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，南北方向为绿灯并显示倒计时时间，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，如此按交通灯的变化规则交替变化，在对绿灯采取倒计时时，采用的是为各个灯设置固定的亮持续时间。对此设计模拟交通灯变化规律，需要解决如下问题： （1）绿灯的倒计时时间如何显示，倒计时间用什么来控制 （2）交通灯用什么器材来模拟显示 （3）如何设计pc机与实验模拟芯片接口通信 （4）交通灯运行状态怎么实现，交通灯状态的切换问题怎么解决 （5）如何实现交通灯的闪烁，并且控制闪烁时间， （6）如何对所选芯片进行编程控制 （7）如何获取开关上用户设置的初值信息，并且把初值信息如何存储。 2·解决问题方法及思路: 2.1硬件部分 2.1.1、8255设计说明: 用8255A可编程并行接口芯片的A、B、C三口作为红、绿、黄交通灯的控制输入口。8255有三个并行输入输出口，可以方便的对三种颜色的交通灯进行很好的控制。解决方案是：PB0~PB7接模拟灯二极管，PA0~PA7接7段二极管，然后利用8255A芯片与微处理器芯片集成芯片卡PCI卡连接，用于完成硬件方面的实验正常通信。其芯片比较说明:如表2-1 2.1.2、LED设计说明: 用LED作为倒计时时间的显示器， LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面，都更具优势。LED与LCD的功耗比大约为10:1，利用LED技术，可以制造出比LCD更薄、更亮、更清晰的显示器，LED是发光二极管属于二极管的一种,LCD是液晶显示器,两者相差太多.但是用LED的点阵也能组成显示器,适用于户外大屏幕显示,分辨率较低，LED与LCD具体比较如表2-2 表2-1：8255A与8251芯片的比较 比较内容 8255A芯片 8251A芯片 通信方式 并行 串行 数据传送方式 数据的各位同时传送， 数据一位一位地顺序传送，， 内部组成 8155内有256字节RAM和一个定时计数器。 8255没有 特点 通信线路较8251复杂 通信线路简单，利用电话或电报线路就可实现通信 输入/输出 编程较为灵活 编程较8255不够灵活 应用范围 使用十分方便，传输距离近，成本较高 传输距离远，使用不方便，但传输速度慢，降低成本 , 初始化特点 8255A直接位清0/置1功能简化了接口控制 8251在初始化时,必须重新设置模式寄存器的格式. 表2-2：LCD与LED的比较 LCD 液晶显示器，通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图象，具有零辐射，低耗能，散热小，纤薄轻巧，精确还原图象，显示字符锐利，屏幕调节方便，可视角度小，响应时间过慢，亮度可对比度低等特点 LED 发光二极管，是由发光二极管排列组成的显示器件，它采用低电压扫描技术，具有耗电少，使用寿命长，成本低，亮度高，故障少，视角大，视角大，可视距离远的特点 通过分析和对比，LED显示器要较优于LCD显示器，因此本实验选择LED 2.2、软件部分 根据硬件需求采用8255A芯片，为实现对通信的控制，采用汇编语言，分别编程控制8255的工作方式，在编程时应考虑到状态的转换采用查询方式控制，根据需求分析可采用8255的方式0下工作具体如下设置： 硬件连接说明：8255A芯片的PA、PB、PC三口的工作方式为方式0，将8255的PB0~PB7接红绿灯用以模拟交通灯的变化，PA0~PA7接7段LED灯的段选码，，完成LED显示器的段选，PC0~PC3接LED显示器的位选码用以完成位选，PC