微機(jī)原理課程設(shè)計_路燈控制設(shè)計

1、1設(shè)計任務(wù)描述1.1設(shè)計題目路燈控制設(shè)計1.2設(shè)計內(nèi)容1）天黑時路燈電亮，天亮?xí)r路燈關(guān)閉。2）用中斷模擬天黑。1.2.1設(shè)計目的通過課程設(shè)計使學(xué)生更進(jìn)一步掌握微機(jī)原理及應(yīng)用課程的有關(guān)知識，提高應(yīng)用 微機(jī)解決問題的能力，加深對微機(jī)應(yīng)用的理解。通過査閱資料，結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行 軟、硬件的設(shè)計，使學(xué)生初步拿握應(yīng)用微機(jī)解決問題的步驟尺方法。為以后學(xué)生結(jié) 合專業(yè)從事微機(jī)應(yīng)用設(shè)計奠定基礎(chǔ)122設(shè)計要求1）通過KK：和K+來輸入。2）用LED指示燈顯示結(jié)果。3）輸出為1燈亮，輸入為（）燈滅。2設(shè)計思路本次微機(jī)原理課程設(shè)計我設(shè)計的是路燈控制器。通過中斷信號來使路燈點(diǎn)亮，再經(jīng)延時程序來使燈自動熄滅。然后重新回到初

2、始狀態(tài)。我們用到的芯片是中斷控制器8259和可編程并行接口 8255這兩種芯片再外加一個LED顯示單元及開關(guān)單元。用中斷控制器8259的控制字來設(shè)置單片、邊沿觸發(fā)、非緩沖、非自動,用ICW4來設(shè)置1R7非屏蔽。設(shè)置中斷控制器8255的控制字，讓它A 口輸出來顯示燈亮，。由于我們沒用到E 口和C 口，所以讓E 口輸入C 口高低四位均輸出。設(shè)置完控制字后，再使A 口輸出全為（）（這時路燈初始狀態(tài)為滅），接著讓程序循環(huán)進(jìn)入空操作。當(dāng)天黑需要路燈亮?xí)r，按下中斷（代表天黑），程序從循環(huán)執(zhí)行空操作中中斷出來，使A 口輸出從全為（）變成全為1 （這時路燈全亮），程序后面連接一個延遲于程序，來控制燈 亮的時間

3、。精品最后到了程序該結(jié)束的時候T, A 口輸岀從全1再次變?yōu)槿ǎㄟ@時路燈全滅，代表夜晩 已過，天亮了）。這時程序本該結(jié)束了，程序結(jié)束后，又返回到中斷控制器8259這部分，這 樣程序又可以通過按中斷來控制燈亮，這樣就簡單又實(shí)用。大體上程序主要分四大部分：輸入部分，中斷部分，延遲部分和輸出部分。結(jié)合所學(xué)的 知識外加查找相關(guān)資料，把這幾大部分合理的連接起來，從而實(shí)現(xiàn)一個完整、功能強(qiáng)大的程 序。3主要元器件介紹3.1所用芯片8255簡介：3.1.1外部引線為雙向數(shù)據(jù)信號線，用來傳送數(shù)據(jù)和控制字。、RD為讀信號線，與其它信號線一起實(shí)現(xiàn)對8255接口的讀操作通常接系統(tǒng)總線的1OR信HR為寫信號線，與其

4、它信號一起實(shí)現(xiàn)對8255的寫操作，通常接系統(tǒng)總線的CS為片選信號線，當(dāng)它為低電平（有效）時，才能選中該8255芯片，也才能對8255進(jìn) 行操作。、A0人為口地址選擇信號線。8255內(nèi)部有3個口； A 口，E 口，C 口，還有一個控制寄存器，它們可由程序?qū)ぶ?。入上的不同編碼可分別尋址上述3個口和一個控制寄存器， 具體規(guī)定如下:A.000C 口1控制寄存器11通常A0人分別接系統(tǒng)總線A“和A.,它們與CS起來決定8255的接口地址。RESET為復(fù)位輸入信號。此端上的高電平可使8255復(fù)位。復(fù)位后，8255的A 口，E 口， C 口均被定為輸入狀態(tài)。PA.-PA.為A 口的X條輸入輸出信號線。PEP

5、E,為E 口的8條輸入輸出信號線。PCuPCG條線根據(jù)其工作方式可作為數(shù)據(jù)的輸入或輸出線，也可以用作控制信號的輸出 或狀態(tài)信號的輸入線。3.1.2 8255有三種工作方式：方式()、方式1和方式2。 ：方式()-基本輸入/輸岀在此工作方式下，每個口都作為基本的輸入輸出口，C口的高4位和低4位以及A口和 E口都可獨(dú)立地設(shè)置為輸入口和輸出口。在此工作方式下：輸出的數(shù)據(jù)被鎖存，而輸入的數(shù) 據(jù)不被鎖存。而且，在方式()之下，C 口還有按位置位和復(fù)位的能力。 ：方式1-選通輸入/輸出此工作方式下，三個端口分為A、E兩組，A E兩個口仍用作數(shù)據(jù)輸入輸出口，而CD 分成兩部分，分別作為A 口和E 口的聯(lián)絡(luò)信

6、號。在8255A中，聯(lián)絡(luò)信號是3位，兩個數(shù)據(jù)口, 共用去C口的6位，剩余的兩位仍可作為數(shù)據(jù)位使用。 ：方式2-雙向選通輸入/輸出此工作方式只限于A組使用，在A 口工作于雙向輸入輸 出方式時，要利用C 口的5條線才能實(shí)現(xiàn)此時B 口于能工作在方式0或方式1,而C 口剩下 的3條線可作為輸入輸岀線使用或用作B口方式1之下的控制線。當(dāng)A 口工作在方式2時，E 口可以在方式0或方式1工作。8255方式()之下的輸入輸出組合A組B組A 口 （PAO-PA7）C口（PC4.-PC7）B 口（PBOPB7）C 口（PCOPC3）入入入入入入入出入入出入入入出出入出入入入出入出入出出入入出出出出入入入出入入出出

7、入出入出入出出出出入入出出入出出出出入出出出出3.1.3 8255 的尋址：8255占外設(shè)編址的4個地址，即A 口，E 口，C 口和控制寄存器各占一個外設(shè)接口地址。 對同一個地址分別可以迸行讀寫操作。例如，讀A 口可將A 口的數(shù)據(jù)讀出；寫A 口可將CPU 的數(shù)據(jù)寫入A 口并輸出。8255的尋址CSA1A0（）RIOW操作00001讀A 口00101讀B 口01001i賣C 口00010寫A 口00110寫B(tài) 口01010寫CD01110寫控制寄存器1XX11DOD7三態(tài)8255方式0基本功能:方式()是基本輸入/輸岀方式。其功能如下: 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時不需要聯(lián)絡(luò)信號。 任一設(shè)置成方式（）的端口均

8、可設(shè)置成輸入或輸岀。 輸出具有鎖存功能。 輸入沒有鎖存功能。 每一個8位口和4位口均可設(shè)置成方式（）。如果所有的8位口和4位口都設(shè)置成方端口是否具有鎖存功能是需要注意的。如果具有鎖存功能，則8255A可作為CPiJ與外設(shè) 之間數(shù)據(jù)傳送的中轉(zhuǎn)站。這時，CPU與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送是異步的。如果沒有鎖存功能，則 8255A作為數(shù)據(jù)通道，僅起單向三態(tài)門的作用。這時，CPU與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送是同步的。 方式（）的輸出具有鎖存功能，而輸入沒有鎖存功能。可編程并行接口 8255引線圖OnV丿無關(guān)直/復(fù)位0：復(fù)位1:直位C 口的位選擇6 EE選擇000PG001 PCt010 PC2oil PG100 PC41

9、01 PCs110 PG111 PC-c 口的按位操作控制字格式A組控制B組控制76543210入 A 、（亞制C 口低四位Hvs入0：輸出控制B口八位1：輸入0：輸出方式選擇0:方式01:方式1控制C口高四位0：輸出1:輸入控制A 口 8位0：輸出1:輸入方式選擇00:方式0 10:方式1 11：方式2功能控制0：位操作1:方式選擇8255的控制字格式3.2所用芯片8259簡介：3.2.1 8259的外部引線為雙向數(shù)據(jù)信號線，與系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)線相連接。WR. RD為寫和讀控制信號，與系統(tǒng)總線的讀寫信號相連接。CS為片選信號，只有CS為低電平時，才能實(shí)現(xiàn)CPU對8259的寫或讀操作。入是825

10、9內(nèi)部寄存器的選擇信號。它的不同狀態(tài)，對應(yīng)不同的內(nèi)部寄存器。1NT為8259的中斷請求輸出信號。可直接接到CPU的INTR輸入端。1NTA為中斷響應(yīng)輸入信號。在中斷響應(yīng)過程中CPU的中斷響應(yīng)信號由此端進(jìn)入8259.CAS(rCAS2為級聯(lián)控制線。當(dāng)多片8259級聯(lián)工作時，其中一片為主控級聯(lián)芯片，其他均 為從屬級芯片。主控級芯片的CASo-CAS2作為輸岀，連接到個從屬級芯片的CAS(rCAS2o 當(dāng)某從屬8259提出中斷請求時，主控級8259通過CAS。CAS?送出相應(yīng)的編碼給從屬級，是 從屬級中斷被允許。SP/EN為雙功能引線。匠作在緩沖模式時，它為輸出，用反控制緩沖傳送；在非緩沖 模式時，

11、它用作輸入。當(dāng)SP=1時，指定8259芯片為主控級；SP=()時，指定它為從屬級。1R.-IR-中斷請求輸入端。其他外設(shè)中斷請求可加在8259的IRr-lR-的任一端上。該信號 可以使上升沿有效，也可以時高電平有效。8259的內(nèi)部有多個寄存器，其中包括：中斷請求寄存器（IW,其內(nèi)部保存著所有外部中斷源凡1&的中斷請求狀態(tài)。任何 一個中斷源發(fā)生請求，其相應(yīng)位為1; 一旦得到響應(yīng)，則相應(yīng)位復(fù)位。中斷服務(wù)寄存器（1SR）,用來保存所有正在服務(wù)的中斷源。當(dāng)8259受到中斷結(jié)束命令時, 其寄存的狀態(tài)迸行調(diào)整。中斷屏蔽寄存器（1MR）,保存著被屏蔽的所有中斷源。其屏蔽功能可用命令修改。esRDD：Ded5

12、D；d5D：D,Do CASo CASi地128227326425024623782592282192010191118121713161415VccT、丁丄1AR：Rs&Ri&R：RoNT /ENCAS：8259引線圖322 8259的內(nèi)部控制宇CPU命令分為兩大類：一類時初始化命令字（ICW）,主要使8259處于初始狀態(tài)；另一 類是操作命令字（）c災(zāi)），使處于初始狀態(tài)的8259去執(zhí)行具體的某種操作方式。操作命令字 可在8259初始化后的任何時刻寫入。（1）初始化命令字 初始化命令字1CW1Ao=O為偶地址。在入二（），r4二1時為寫入。n46低8編程位 下，中斷低口 8080/85 模式1

13、LTIMAS1C4jJ*6On1：雷要ICW40:不雷要ICVC41:單片82590:多片8259級聯(lián)1：間隔為40：間懾為8僅用于8080. 85模式1:電平觸發(fā)0：邊沿觸發(fā)初始化命令字ICW1 初始化命令宇I(lǐng)CW2入=1為奇地址。 初始化命令字ICW3入=1為奇地址。該字是用于多片8259級聯(lián)的。在主控8259中,ICW3的每一位對應(yīng)一個IR輸入。哪一位為1,表示相應(yīng)的IR接從屬8259.主控1CW3On從屬8259的1CW3的最低三位的編碼用以表示該從屬8259接至主控8259的1R編號。1：相應(yīng)1R接從屬82590:不接8259從屬1CW3r)?r)6r)5r)4r)3r)2 r)i

14、r)000003位編碼對應(yīng)從屬8259 接主控的IR編號初始化命令宇I(lǐng)CW3 初始化命令字ICW4A0=l為奇地址。Aor)6r)5r)4 d? d? r)j000SFNMBUFM/SAEOIPM1:8086/88 模式0:8088/85 模式1:自動E()I0:非自動結(jié)束 k緩沖方法10緩沖方式從屬片11:緩沖方式主控片 全嵌套方式0:般嵌套方*式初始化命令字ICW4(2)操作命令字OCW 操作命令字()CW1 o當(dāng)這個8位的操作命令宇的某一位置1時，它就屏蔽相對的IR輸入。 操作命令字OCW2or)7r)6r)5r)4r)3r)2r) d(iRSLEOI00l2LLo(1一般 E()f編碼

15、對應(yīng)IR的最低優(yōu)先級卜中斷結(jié)束命令011 特殊 E()J101循環(huán)優(yōu)先級的一般EO1命令100在自動EOI下雹循環(huán)優(yōu)先級卜自動循環(huán)000在自動EOI下清循環(huán)優(yōu)先級J111循環(huán)優(yōu)先級的特殊E()I命令11o設(shè)直優(yōu)先級卜特殊循環(huán)010無效-操作命令字OCW2該命令宇用來設(shè)置優(yōu)先級是否循環(huán).循環(huán)的方式尺中斷結(jié)束的方式。R為優(yōu)先級循環(huán)控制位，R為循環(huán)優(yōu)先級；R二()為固定優(yōu)先級。SJ為系統(tǒng)最低優(yōu)先級編碼，用它們來指定哪個1R優(yōu)先級最低。EOI是中斷結(jié)束命令。OCW2控制格式1Hir)(s r)5Dor)4功能RSL EOI00a j l.00 100一般中斷結(jié)束EQI命令，使正執(zhí)行的IS復(fù)位01 10

16、0a Lj l()特殊結(jié)束SEIO命令,使kUU指定的IS復(fù)位10 100一般自動循環(huán)命令，使正執(zhí)行的1S復(fù)位且優(yōu)先級最低10 000i殳直自動循環(huán)的命令00 000清除自動循環(huán)的命令，變?yōu)楣潭▋?yōu)先級11 000a Lj l()優(yōu)先級設(shè)置命令，a l, j所指定的ir優(yōu)先級最低11 100L*2 Li Lj使L2 L. Lo所指定的IS復(fù)位并變?yōu)樽畹蛢?yōu)先級01 0無效操作命令宇OCW3or)7r)6r)5r)4 d? r)2 r)j r)()ox：無效10：復(fù)位待殊屏蔽11:設(shè)直特殊屛蔽0 ESMM SMM 01 P RR IUSox：無效10:可讀1RR11:可讀】SR1：允許査詢0：不査詢

17、操作命令字（）CW38259寄存器尺命令的訪問控制Aon46RPWRCS操作0010讀出ISR、1RR的內(nèi)容1010讀出MR的內(nèi)容000100寫入OCW2001100寫入OCW301X100寫入ICW11X100寫入()CVH、ICW2 ICW3、ICW432 3 8259的初始化順序?qū)懭隝CW：r寫入ICWc4源程序清單及注釋SSTACKSEGMENT STACKDW 32 DUP(?)SSTACKENDSCOPE SEGMENTSTART:SE T8259:ASSUME CS：CODEPUSH DSMOV AX, 0000HMOV DS, AXMOV SI, 003CHMOV OX, OF

18、FSET LIGHTMOV S1,DXMOV AX,SEG UGHTMOV SI,003EHMOV SI,AXCLPOP PS;初始化主片8259MOV AL, 13HOUT 20H, ALMOV AL, 08HOUT 21H, ALMOV AL, 01HOUT 21H, ALMOV AL, 7FHOUT 21H, ALSTI；初始化中斷向量表；送偏移量；送段地址；關(guān)中斷；ICW1邊沿觸發(fā)單片要1CW4；ICW2中斷向量碼;ICW3非緩沖 非自動8088；ICW4 OCWl 1R7 非屏蔽；開中斷;初始化芯片8255SET8255:MOV PX,0646HMOV AL,82HOUT OX,ALMOV DX,0640HMOV AL,OOHOUT OX,ALAA1:NOPJ MP AA1；A 口輸出，E 口輸入，C 口輸出；路燈初始都是滅的LIGHT:PUSH OXPUSH AXLDCT:MOV DX,0642HIN AL,DXCMP AL,01HMOV AL,0FFHMOV DX,0640HOUT OX,ALMOV CX,3CET3:CALL SOFTDLYL()()P CET3；