微機(jī)接口課程設(shè)計(jì)--交通燈設(shè)計(jì)

1、微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書交通燈設(shè)計(jì)起止日期： 2013年6月17日 至 2013年6月28日學(xué)生姓名徐夢(mèng)云班級(jí)計(jì)算機(jī)103班學(xué)號(hào)10408100335成績(jī)指導(dǎo)教師(簽字) 計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2013年 6月 28日課題名稱微機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)人 數(shù)5組 長(zhǎng)徐夢(mèng)云同組人員張鈺苑、楊宵、竇亞娟、何劉根課題的主要內(nèi)容和要求一、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)用2位數(shù)碼管顯示紅綠燈時(shí)間, 用紅、綠、黃LED燈表示紅綠燈。使用的主要元器件：8253A、8255A、8259A、數(shù)碼管。二、設(shè)計(jì)任務(wù)1、主要內(nèi)容：利用8255A驅(qū)動(dòng)雙數(shù)碼管和6個(gè)LED燈，其中3個(gè)LED燈為1組，共2組，每組假定有紅、黃、綠3色

2、。由2組LED燈模擬交通燈，數(shù)碼管顯示燈亮的時(shí)間倒計(jì)數(shù)值，其中1個(gè)方向是：紅燈：30秒，黃燈3秒，綠燈50秒。利用接口實(shí)驗(yàn)箱完成。2、主要任務(wù)：(1) 完成電路設(shè)計(jì)。(2) 完成8255A程序設(shè)計(jì)。三、設(shè)計(jì)工作量2周完成具體任務(wù)我的任務(wù)包括以下內(nèi)容：了解交通燈管理的基本工作原理,熟悉8255A并行接口的各種工作方式和應(yīng)用，和同組成員分析討論如何實(shí)現(xiàn)多位LED的顯示，之后根據(jù)進(jìn)行任務(wù)分配及設(shè)計(jì)，最后將各組員編寫的程序段綜合連接起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)碼交通燈的設(shè)計(jì)。時(shí)間安排與完成情況起止日期工作內(nèi)容6月17日-6月18日分組、任務(wù)分配、課題理解6月19日-6月26日功能分析、程序設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)6月26日

3、-6月28日實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和測(cè)試6月28日總結(jié)、書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告30送入中，1000送入檔SS0選通個(gè)位顯示將89送入端口延時(shí)1選通十位顯示將89送入端口延時(shí)一基本思想1用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)8255A實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)燈的控制（所用端口：A端口， B端口，C端口）；2位數(shù)碼LED顯示用8255A實(shí)現(xiàn)控制。2. 用程序段以實(shí)現(xiàn)要求的60秒鐘、3秒鐘和40秒的定時(shí)。3. 用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)光二極管模擬紅綠黃燈。注：8255A的端口地址為：端口A-300H、端口B-301H、端口C302H、 控制端口-303H二技術(shù)原理1.本實(shí)驗(yàn)用到了8255A芯片，它是Intel系列中的并行接口芯片。由于它是可編程的，可以通過(guò)軟件來(lái)設(shè)置芯片的工

4、作方式，所以，用它連接外部設(shè)備時(shí)，通常不需要再附加外部電路。2. 8255A有三個(gè)8位的端口，端口，端口。在方式0下工作時(shí)，它們都是基本的輸入輸出口，要注意該方式下是單向傳輸?shù)摹?255A的控制字如下圖（圖1）所示1D6D5D4D3D2D1D0圖1其中：D6D5是A組方式選擇，00為方式0，01為方式1，1×為方式2D4表端口工作方式，0為輸出，1為輸入D3表示PC7-PC4，1為輸入，0為輸出D2表B組方式選擇，0為方式0，1為方式1D1表端口B工作方式，1為輸入，0為輸出D0表示PC3-PC0,1為輸入，為輸出本實(shí)驗(yàn)中用到了8255A的端口A，端口C、端口C它們都工作在方式0下，

5、因此控制字為80。端口B與數(shù)碼管相連用來(lái)作交通燈的倒計(jì)時(shí)，而端口用來(lái)控制數(shù)碼管是否被選中,端口A用來(lái)表示交通燈的二極管是否亮。具體電路連接圖如下圖2、圖3所示。 圖2PA0 PB0PA1 PB1PA2 PB2PA3 PB3PA4 PB4PA5 PB5PA6 PB6PA7 PB7IRQ10 PC4 PC5 PC68255abcdedgdpppppABC74LS138紅黃綠紅黃綠Out2 圖3 3.實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的七段數(shù)碼管為共陰型接法，段碼采用同相驅(qū)動(dòng)方式，輸入端加高電平時(shí)被選中的數(shù)碼管亮，位碼加反相驅(qū)動(dòng)器，位碼輸入端為高電平表示該位被選中。如圖4和表1所示就是我們實(shí)驗(yàn)要用到的七段數(shù)碼管的字型對(duì)應(yīng)的代

6、碼表，在程序中通過(guò)查這個(gè)字型代碼表就可以將八進(jìn)制的代碼順利轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制的代碼。 表1顯示字形gefdcba段碼001111113fH1000011006H21010115bH310011114fH4110011066H511011016dH611111017dH7000011107H811111117fH911011116fHA111011177HB11111007CHC011100139HD10111105EHE111101179HF111000171H 圖44.如何通過(guò)8255控制多位的LED顯示計(jì)時(shí)來(lái)顯示紅綠燈（要求以秒倒計(jì)時(shí)，延時(shí)尺度的把握要恰到好處）. 解決方法： (1)采用循環(huán)“

7、掃描”技術(shù)，具體實(shí)現(xiàn)是這樣的：將需要掃描的時(shí)間數(shù)據(jù)分成個(gè)位十。先讓個(gè)位數(shù)在第一個(gè)數(shù)碼管顯示，進(jìn)行適當(dāng)延時(shí)，再讓十位數(shù)在第二個(gè)數(shù)碼管顯示，進(jìn)行適當(dāng)延時(shí)。然后再跳回繼續(xù)執(zhí)行上述程序，直到中斷到達(dá)，執(zhí)行中斷服務(wù)程序。 (2)如何分開(kāi)顯示時(shí)間數(shù)據(jù)的個(gè)位和十位：定義一個(gè)數(shù)據(jù)段dispnum，通過(guò)以下程序?qū)r(shí)間數(shù)據(jù)分開(kāi)，十位和個(gè)位數(shù)分別存進(jìn)此數(shù)據(jù)段的第一位和第二位。 MOV AL,REMAIN MOV AH,0 MOV BL,10 DIV BL MOV dispnum,AL MOV dispnum+1，AH然后分別取出數(shù)據(jù)段的第一位，第二位分別顯示就好了。例如： MOV DX,301H MOV AL,di

8、spnum MOV AH,0 MOV DI,AX MOV AL,Segtable+DI OUT DX,AL三、提出問(wèn)題與解決問(wèn)題：?jiǎn)栴}1：如何實(shí)現(xiàn)一秒的定時(shí)？解決：利用8253將1MHZ的脈沖分頻為1HZ的脈沖，送給8259實(shí)現(xiàn)1秒中斷。問(wèn)題2：如何實(shí)現(xiàn)各狀態(tài)之間的跳轉(zhuǎn)？解決：在中斷服務(wù)程序中，當(dāng)時(shí)間減到“0”時(shí)，取出8253的A（300H）端口的數(shù)據(jù)，依次判斷彩燈的狀態(tài)，根據(jù)此數(shù)據(jù)確定需要跳轉(zhuǎn)的下一個(gè)狀態(tài)。 問(wèn)題3：如何將時(shí)間數(shù)據(jù)，個(gè)、十位分開(kāi)？解決： 利用DIV 10命令，可以將AX中的數(shù)據(jù)，個(gè)，十位分開(kāi)分別送入AH，AL中。四、主程序流圖詳細(xì)說(shuō)明：1東西方向車輛放行60秒鐘。即東西方向的

9、綠燈和南北方向的紅燈同時(shí)點(diǎn)亮60秒鐘；60秒鐘后，東西方向的黃燈亮3秒鐘，以警示車輛將切換紅綠燈。此時(shí)南北方向仍維持紅燈點(diǎn)亮。在南北方向亮紅燈期間，在2位數(shù)碼管上顯示計(jì)數(shù)值（每秒減1），從60減為0。    2東西方向的黃燈閃爍3秒鐘后，轉(zhuǎn)為南北方向放行40秒鐘。即東西方向的紅燈和南北方向的綠燈同時(shí)點(diǎn)亮43秒鐘；40秒鐘后，南北方向的黃燈亮3秒鐘，以警示車輛將切換紅綠燈。此時(shí)東西方向仍維持紅燈點(diǎn)亮。在東西方向亮紅燈期間，在2位數(shù)碼管上顯示計(jì)數(shù)值（每秒減1），從40減為0。如此循環(huán)重復(fù)。主程序流圖如下圖5所示：圖5五、心得體會(huì)通過(guò)二星期微機(jī)接口的課程設(shè)計(jì)，

10、加強(qiáng)了我的動(dòng)手、思考和分析解決問(wèn)題的能力。我對(duì)微機(jī)接口芯片有了更進(jìn)一步的了解。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們按照老師給出的總體方案使用了8259A中斷控制器、8253計(jì)數(shù)器、8255可編程并行接口實(shí)現(xiàn)了對(duì)南北、東西方向交通的分別計(jì)時(shí)、分別控制。通過(guò)查閱各方面資料我們編寫了程序代碼，并通過(guò)了調(diào)試，最終證實(shí)了該系統(tǒng)方案確實(shí)可行。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，了解了芯片的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做，難免會(huì)遇 到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)也在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與

11、實(shí)際相結(jié)合的重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，才能夠真正掌握理論知識(shí)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。附件（程序清單）： STACK1 SEGMENT STACK DW 200 DUP(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENT Segtable db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh dispnum db 6,0 REMAIN DB 60 INT0A_OFF DW(?) INT0A_SEG DW(?) DATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA

12、START: MOV AX,DATA MOV DS,AX;# MOV AL,67H ;初始化8253,輸出1HZ的脈沖 MOV DX,307H OUT DX,AL MOV AL,10H MOV DX,305H OUT DX,AL MOV AL,0A7H MOV DX,307H OUT DX,AL MOV AL,10H MOV DX,306H OUT DX,AL;# MOV DX,303H ;初始化8255 MOV AL,80H OUT DX,AL MOV DX,300H ;LED燈熄滅 MOV AL,00H OUT DX,AL MOV DX,300H ;進(jìn)入狀態(tài)0 MOV AL,0DEH OU

13、T DX,AL ;# ;中斷開(kāi)始 MOV AX,3572H ;獲取原中斷向量 INT 21H MOV INT0A_OFF,BX ;保存原中斷向量 MOV BX,ES MOV INT0A_SEG,BX CLI ;關(guān)中斷 MOV AX,2572H MOV DX,SEG LEDCON ;設(shè)置新的中斷向量 PUSH DS MOV DS,DX MOV DX,OFFSET LEDCON INT 21H POP DS STI ;開(kāi)中斷 IN AL,0A1H ;打開(kāi)IRQ10 AND AL,0FBH OUT 0A1H,AL IN AL,21H ;打開(kāi)IRQ2 AND AL,0FBH OUT 21H,AL;#N

14、EXT0: ;數(shù)碼管顯示 MOV DX,301H MOV AL,0 OUT DX,AL MOV DX,302H ;位選十位 MOV AL,10h; OUT DX,AL MOV DX,301H MOV AL,dispnum MOV AH,0 MOV DI,AX MOV AL,Segtable+DI OUT DX,AL CALL DELAY MOV DX,301H MOV AL,0 OUT DX,AL MOV DX,302H ;位選個(gè)位 MOV AL,00; OUT DX,AL MOV DX,301H MOV AL,dispnum+1 MOV AH,0 MOV DI,AX MOV AL,Segta

15、ble+DI OUT DX,AL CALL DELAY JMP NEXT0;# EXIT: MOV AX,2572H ;恢復(fù)中斷向量 MOV DX,INT0A_SEG PUSH DS MOV DS,DX MOV DX,INT0A_OFF INT 21H POP DS IN AL,0A1H ;屏蔽IRQ10 OR AL,04H OUT 0A1H,AL IN AL,21H ;屏蔽IRQ2 OR AL,04H OUT 21H,AL MOV AX,4C00H ;程序退出 INT 21H LEDCON PROC FAR ;中斷服務(wù)程序 PUSH SI PUSH AX PUSH DX PUSH BX CL

16、I ;關(guān)中斷 ;# CMP REMAIN,0 JNZ REMAINPRO ;*-* MOV DX,300H IN AL,DX ;讀取當(dāng)前的亮燈狀態(tài) CMP AL,0DEH ;0狀態(tài)/東西綠60s,南北紅60s JZ STATE1 MOV DX,300H IN AL,DX CMP AL,0BEH ;東西黃3s,南北紅3s JZ STATE2 MOV DX,300H IN AL,DX CMP AL,7BH ;東西紅40s,南北綠40s JZ STATE3 MOV DX,300H IN AL,DX CMP AL,7DH ;東西綠60s,南北紅60s JZ STATE0STATE0: MOV AL,0

17、DEH ;東西綠60s,南北紅60s MOV DX,300H OUT DX,AL MOV REMAIN,60 ;/ JMP REMAINPRO STATE1: MOV AL,0BEH ;東西黃3s,南北紅3s MOV DX,300H OUT DX,AL MOV REMAIN,3 JMP REMAINPROSTATE2: MOV AL,7BH ;東西紅40s,南北綠40s MOV DX,300H OUT DX,AL MOV REMAIN,40 JMP REMAINPROSTATE3: MOV AL,7DH ;東西紅3s,南北黃3s MOV DX,300H OUT DX,AL MOV REMAIN,3 JMP REMAINPRO;*-* REMAINPRO: DEC REMAIN MOV AL,REMAIN MOV AH,0 MOV BL,10 DIV BL MOV dispnum,AL MOV dispnum+1,AH;