某某工学院微机原理课程设计.docVIP

1 引言 随着电子技术的发展，计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的作用。交通灯是采用计算机通过编写汇编语言程序控制的。红灯停，绿灯行的交通规则。广泛用于十字路口,车站, 码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化,远远超过老式交通灯, 交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便。 2 课题的意义及系统的主要功能 2.1课题的意义 本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。运用所学的微机原理和接口技术知识完成交通灯系统。通过硬件与软件的结合，用我们刚刚学过的汇编语言编写程序模拟分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的交通灯控制系统的硬件、软件电路设计方案。 2.2系统的主要功能 根据实验箱现有的实验电路，设计电路并编写程序使6个灯按交通变化规律亮、灭或闪烁，且将时间显示在数码管上。十字路口交通灯变化规律要求： 1南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮30秒。 2南北路口的黄灯闪烁3次，同时东西路口的红灯继续亮。 3南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮30秒。 4南北路口的红灯继续亮，同时东西路口的黄灯闪烁3次。 5转1重复。 3 硬件部分 3.1设计思想 利用定时器定时，令十字路口的红绿灯交替点亮和熄灭，并用LED数码管显示倒计时时间。 3.2 红、黄、绿灯的表示 仪器上有8个发光二级管，从高到低依次为:D7D6D5D4D3D2D1D0。设计过程中我们用了六个灯，但我们连了8根线，所以我们做了如下规定：R为红灯，G为绿灯，Y为黄灯，E为方向东，W为方向西，S为方向南，N为方向北。设计中又采用以下原则：A7-A5分别为东西方向红黄绿灯,A0-A0为代表南北方向红黄绿灯，A3和A4无意义。 图1红黄绿灯的表示 3.3 8255部分 8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。其内部与引脚图如图： 图2 8255的引线和逻辑框图 8255有三个端口A、B、C端口，3种不同的工作方式，在其控制字的作用下使某一个端口工作于某一种工作状态下。3.4 8253部分 intel8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/ 定时器，其内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全相同，如图所示： 图3 8253引脚图和内部结构图 每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作完全独立，采用减1计数方式。控制字如图所示： 图4 8253控制字图 在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。各通道可有6种可供选择的工作方式， 以完成定时、计数或脉冲发生器等多种功能。在这里我们主要采用方式0：计数结束产生中断 (由低电平变为高电平)。 a. 写CW后：OUT=0，直到计数到0 b. 写N后：下1个CLK脉冲下降沿开始计数 c. 计数过程中，可重写N，重写N后，同b. d. GATE的作用：GATE=1计数、=0暂停计数 e. 计数到0：OUT=1，直到再写CW或N 3.5 8255与8253连接方式 8255连接说明如下：数据端口连接系统总线数据段D0~D7，RD 连接系统IOR，WD连接系统IOW，CS 连接IOY3，寄存器地址输入信号A0A1连接系统总线A0A1，PA端连接外设二极管(PA端A7~A2对应二极管D7~D2)，作为输出，A7~A5分别代表东西方向;红黄绿灯，A4~A2分别代表南北方向红黄绿灯，A1~A0无意义。且全部为低有效)，PB端连接外设LED(PB端B0~B7对应LEDabcdefgh)，作为输出，PC端,低位输入、高位输出C0连接8254OUT端作为输入;C4~C5连接X1~X2作为输出，控制LED显示十位个位 8253 连接说明如下：数据端口连接系统总线数据段D0~D7，RD 连接系统IOR，WD连接系统IOW，CS 连接IOY2，寄存器地址输入信号A0A1连接系统总线A0A1，CLK0 连接1KHZ，GATE0 连接 +5V，OUT0 连接 8255C0端 图5 8255与8253连线图 3.6 8255A与CPU连接方式 8255A的A1、A0：与8088CPU的A1、A0相连。 图6 8088与8255A相连 3.7 数码管动态显示 在实际的单片机系统中，往往需要多位显示。动态显示是一种最常见的多位显示方法，应用非常广泛。 用数码管显示信息时，由于每个数码管至少需要8 个I/O 口，如果需要多个数码管，则需要太多I/O 口，而单片机的I/O 口是有限的