課程設計—紅綠燈

1、微機原理與接口技術課程設計任務書一、設計題目：交通燈設計二、設計目的 了解交通燈管理的基本工作原理 熟悉8259A中斷控制器的工作原理和應用編程 熟悉8255A并行接口的各種工作方式和應用 熟悉8253計數(shù)器/定時器的工作方式及應用編程，掌握利用軟硬件相結合定時的方法 掌握多位LED顯示問題的解決三、設計要求及主要技術指標 1、設計要求：交通燈的設計 ： 2、確定總體電路原理方框圖。 主要技術指標 ：交通燈要求用秒表顯示燈停留時間的長短，用12個led表示交通燈實際運行狀態(tài)。四、需要的主要電子元器件 8253定時器：用于產(chǎn)生秒脈沖，其輸出信號可作為中斷請示信號送IRQ7。8255并口：用做接口

2、芯片。8259中斷控制器：用于產(chǎn)生中斷。LED：10個LED用于顯示交通燈狀態(tài)五、設計報告總結。1、 對所得結果進行分析 2、 分析討論設計中出現(xiàn)的故障及其排除方法 3、 心得體會一、 方案論證與比較1.1 方案提出方案一：采用8253產(chǎn)生1hz的時鐘脈沖，通過8259中斷，系統(tǒng)計時并實時顯示，當時間從60到00時，系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)切換紅綠燈狀態(tài)。方案二：采用8253的t0產(chǎn)生1hz的時鐘脈沖，out0輸出，clk1輸入，計時，cpu實時讀取計數(shù)值，并顯示，當計數(shù)到60時，系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)切換紅綠燈狀態(tài)。1.2設計方案的論證和選擇 在實際應用中，采用中斷的方式進行計算，系統(tǒng)的可靠性比掃描的可靠性好，特

3、別是在交通燈這種需要高可靠性的場合，故采用方案一。二、 系統(tǒng)的功能及設計框圖2.1 系統(tǒng)的全部功能、要求及技術指標。 要完成本設計，首先必須了解交通路燈的亮滅規(guī)律。設有一個十字路口，1、3為南，北方向， 2、4為東，西方向，初始態(tài)為4個路口的紅燈全亮。 之后， 1、3路口的綠燈亮， 2、4路口的紅燈亮，數(shù)碼顯示管開始倒計時（60秒）， 1、3路口方向通車。數(shù)碼顯示管的數(shù)值為零后， 1、3路口的綠燈熄滅， 1、3路口的紅燈亮， 同時2、4路口的綠燈亮，數(shù)碼顯示管重新置入初值， 2、4路口方向開始通車。 數(shù)碼顯示管的數(shù)值為零后， 2、4路口的綠燈熄滅，再切換到1、3路口方向。 之后，重復上述過程。

4、用8088做CPU，8253做定時器，8255做LED和數(shù)碼顯示管的接口芯片，8259做中斷控制器。數(shù)碼顯示管的初值定為60秒，8253定時時間為1秒，定時時間到引起中斷，執(zhí)行中斷服務程序。在中斷服務程序中，檢查數(shù)碼顯示管的數(shù)值是否為零，若為零，則改變1、3和2、4交通燈的狀態(tài)，數(shù)碼顯示管置初值；否則，數(shù)碼顯示管當前值減1，交通燈狀態(tài)不變。2.2確定設計框圖（系統(tǒng)包含的單元電路及結構）和總體設計方案 本系統(tǒng)設計的交通燈以8088微處理器作為CPU，用8253做定時計數(shù)器產(chǎn)生時鐘頻率， 8259做中斷控制器產(chǎn)生中斷。在此系統(tǒng)中，8253的功能是定時，接入8253的CLK信號為周期性時鐘信號。82

5、53采用計數(shù)器0，工作于方式3，使8253的OUT0端輸出周期性的脈沖信號。信號頻率為1hz，8253的OUT0端就會輸出一個脈沖的信號，此信號接8259的IR7，當中斷觸發(fā)后，CPU即處理，使7段顯示模塊上的時間發(fā)生變化。當?shù)褂嫊r到00秒時，系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)切換交通燈狀態(tài)。2.3單元電路的分析與設計：各功能模塊電路的定性說明以及計算分析。1、顯示模塊 顯示模塊是將顯示緩沖區(qū)的數(shù)值送到LED顯示的功能模塊，顯示緩沖區(qū)是由兩個字節(jié)構成，分別保存秒的高位和低位。硬件上由兩個7段LED構成，軟件上由掃描顯示的方法實現(xiàn)。顯示時分為位端口地址和字形口地址，要將兩者對應起來才能正確顯示。2、定時模塊 定時模塊

6、是為8259提供中斷請求信號的。由一片8253實現(xiàn)，選用定時器0，工作在方式3，輸出值應為1s，其輸出信號可作為8259的中斷請求信號。3、中斷處理模塊 中斷模塊實現(xiàn)動態(tài)顯示的，硬件為一片8259，由于中斷請求信號為每秒1次，中斷程序該為時間按秒增加，并顯示。只要開中斷，便可實現(xiàn)每秒顯示時間增加一秒，從而達到動態(tài)顯示的效果。5、交通燈狀態(tài)顯示模塊 交通燈狀態(tài)顯示模塊實時顯示交通燈狀態(tài)，通過8255芯片，將狀態(tài)顯示。1）8255交通燈電路圖2）8253方波產(chǎn)生電路圖3）8259中斷控制電路圖3、 源程序CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:CODE,ES:CODE ORG

7、 3400HH8: JMP p8259ZXK EQU 0FFDCHZWK EQU 0FFDDHPA EQU 0FFD8HPB EQU 0FFD9HPC EQU 0FFDAHPCTL EQU 0FFDBHLED DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H DB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH,0CH,0DEH,0F3HBUF DB 88H,00H,00H,00H,00H,00HSTA DB 01H ;MOV BX,0h ;MOVPort0 EQU 0FFE0HPort1 EQU 0FFE1HP8259: CLI M

8、OV DX,0FFE8H MOV AL,36H OUT DX,AL MOV DX,0FFE5H MOV AL,0ffH OUT DX,AL MOV AL,0b4H OUT DX,AL MOV AL,88H MOV DX,PCTL OUT DX,AL P30: MOV AL,75H MOV DX,PA OUT DX,AL INC DX MOV AL,0DH OUT DX,AL CALL WP ;初始化 MOV AX,OFFSET INT8259 MOV BX,003CH MOV BX,AX MOV BX,003EH MOV AX,0000H MOV BX,AX CALL FOR8259 mov

9、si,0000h STICON8: CALL DIS JMP CON8;-INT8259:cli MOV BX,OFFSET BUF push AX MOV AL,BYTE PTR BX+5 CMP AL,0 JNZ ok2 MOV AL,10 push AX MOV AL,BYTE PTR BX+4 CMP AL,0 JNZ ok1 MOV AL,6 ok1:DEC AL MOV BYTE PTR BX+4,AL pop AX ok2:DEC AL MOV BYTE PTR BX+5,AL MOV AX,BX+4 CMP AX,0 JNZ QQ1 CMP STA,1 JZ p31 JMP p

10、32 QQ1:pop AXXX59: MOV AL,20H MOV DX,Port0 OUT DX,AL mov cx,0050hxxx59: push cx call dis pop cx loop xxx59 pop cx mov cx,3438h push cx STI IRETX59: MOV SI,0000H CALL WP JMP XX59;=P31: MOV STA,2 MOV DX,PA ;切換1到2 MOV AL,0F3H OUT DX,AL INC DX MOV AL,0CH OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,PA MOV AL,0F7H OUT D

11、X,AL INC DX MOV AL,0DH OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,PA ;切換1到2 MOV AL,0F3H OUT DX,AL INC DX MOV AL,0CH OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,PA MOV AL,0F7H OUT DX,AL INC DX MOV AL,0DH OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,PA ;切換1到2 MOV AL,0F3H OUT DX,AL INC DX MOV AL,0CH OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,PA MOV AL,0F7H OUT

12、 DX,AL INC DX MOV AL,0DH OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,PA MOV AL,0AEH OUT DX,AL INC DX MOV AL,0BH OUT DX,AL JMP QQ1 P32: MOV STA,1 MOV DX,PA ;切換2到1 MOV AL,9EH OUT DX,AL INC DX MOV AL,07H OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,PA MOV AL,0BEH OUT DX,AL INC DX MOV AL,0FH OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,PA ;切換2到1 MOV

13、 AL,9EH OUT DX,AL INC DX MOV AL,07H OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,PA MOV AL,0BEH OUT DX,AL INC DX MOV AL,0FH OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,PA ;切換2到1 MOV AL,9EH OUT DX,AL INC DX MOV AL,07H OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV DX,PA MOV AL,0BEH OUT DX,AL INC DX MOV AL,0FH OUT DX,AL CALL DELAY2 MOV AL,75H MOV DX,PA

14、 OUT DX,AL INC DX MOV AL,0DH OUT DX,AL JMP QQ1FOR8259:MOV AL,13H MOV DX,Port0 OUT DX,AL MOV AL,08H MOV DX,Port1 OUT DX,AL MOV AL,09H OUT DX,AL MOV AL,7FH ;IRQ7 OUT DX,AL RET;-WP: MOV BUF,10H ;初始化 MOV BUF+1,10H MOV BUF+2,10H MOV BUF+3,10H MOV BUF+4,05H MOV BUF+5,09H;-DIS: MOV CL,20H MOV BX,OFFSET BUF

15、DIS1: MOV AL,BX PUSH BX MOV BX,OFFSET LED XLAT POP BX MOV DX,ZXK OUT DX,AL MOV AL,CL MOV DX,ZWK OUT DX,AL PUSH CX MOV CX,0100HDELAY: LOOP $ POP CX CMP CL,01H JZ EXIT INC BX SHR CL,1 JMP DIS1DELAY1: MOV CX,0010HDELY2: CALL DELAY2 LOOP DELY2 POP CX POP AX RETDELAY2: PUSH CX MOV CX,8000H LOOP $ POP CX RETEXIT: MOV AL,00H MOV DX,ZWK OUT DX,AL RET;-CODE ENDS END H84、 程序運行結果 將以上代碼打入asm文件中，連接編譯，裝載，然后運行。7段數(shù)碼管由60開始倒計時，1秒減