1、1微机原理与接口技术课程设计报告交通灯控制系统班级： 学号： 姓名： 指导教师： 成绩： 2008 年 7 月 1 日2目 录1、课程设计的目的和要求 32、系统的主要功能、作用及主要性能指标 13、总体设计 13.1 基本工作原理 13.2 硬件总体设计 23.2.1 硬件电路设计 23.2.2 原理及连线图 23.3 软件总体设计 33.3.1 主程序流程图 33.3.2 中断服务子程序流程图 43.4 调试过程 44、硬件设计 55、软件设计 56、系统操作说明 87、结束语 88、参考文献 83一、 课程设计的目的和要求课程设计的目的和意义：微机原理与接口技术是计算机、电子类专业的专业
2、基础课。在课程体系种占有重要的位置。课程设计的目的是配合平时的教学和实验，以达到巩固和消化课堂教学内容，进一步加强综合应用能力，启发创新思维的目的。是培养学生综合素质，提高动手能力，提高发现问题和解决问题能力的重要阶段。课程设计的基本要求：接口设计：根据所选题目和所用的接口电路芯片设计出完整的接口电路。程序设计：要求画出程序流程图，设计出全部程序并给出程序设计说明和程序注释。课程设计说明书：a、本次课程设计的目的和意义。b、设计报告：字数约 20003000 字（不包括程序清单） ，内容包括：设计题目； 1系统的主要功能、作用以及主要技术性能指标； 2总体设计方案、工作和组成原理（框图）或设计
3、说明、采用的技术路线等； 3系统设计：接口电路设计，程序设计（程序流程图和程序清单及注释）以及 4其他有关的理论分析和计算；设计总结：对整个设计工作过程进行归纳和综合，对设计中所存在的问题 5和不足进行分析和总结，提出解决的方法、措施、建议和对这次设计实践的认识、收获和提高。c、作品的使用或操作说明。d、设计图纸或图表（如接口电路原理图等） 。装订时将课程设计说明书附在封面的 3 页之后。二、 系统的主要功能、作用及主要性能指标按照时间控制原则，利用并行接口和定时器，采用时间中断方式设计一套十字路口的交通灯管理系统，通行时间（或禁止时间）25 秒，准备时间 5 秒，在准备时间里黄灯闪烁 5 次
4、，闪烁频率为 0.5 秒，周而复始。可利用8255、8253、8259 等接口电路。三、 总体设计1、基本工作原理4设有一个十字路口，1 、3 为南，北方向， 2、4 为东，西方向。 初始化之后， 1、3 路口的绿灯亮， 2、4 路口的红灯亮， 1、3 路口方向通车。 延迟一段时间（30 秒）后， 1、3 路口的绿灯熄灭，而 1、 3 路口的黄灯开始闪烁。闪烁 3 次（延时 3 秒）后， 1、3 路口的红灯亮， 同时 2、4 路口的绿灯亮， 2、4 路口方向开始通车。 延迟一段时间（ 30 秒）后， 2、 4 路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁。闪烁 3 次（延时 3 秒）后，再切换到 1、3 路
5、口方向。 之后，重复上述过程2 、硬件总体设计（1）硬件电路设计各芯片主要管脚的功能如下：8255APC0:和 8253 的 OUT0 端相与后得到黄灯信号，其中 1 表示亮，0 表示暗PC1:表示绿灯信号，其中 1 表示亮，0 表示暗PC2:表示红灯信号，其中 1 表示亮，0 表示暗PC3:和 8253GATE1 端相连，为时器 1 的门控型号PC4: 和 8253GATE2 端相连，为时器 2 的门控型号PA0PA7,PB0PB7:可接两个 8 段 LED 显示器，用于显示当前等亮时间8253：定时器 0：输入信号设为 10KHZ,工作在方式 3，输出为 1HZ 方波，OUT0 和 PC0
6、 相与得到黄灯信号。定时器 1：输入信号为 OUT0，工作站方式 2，计数初值为 30，实现延迟 30S 后产生中断。控制字为：01010100定时器 2：输入信号为 OUT0，工作站方式 2，计数初值为 3，实现延迟3S 后产生中断。控制字为：100101008259：采用边沿触发，没有级联，需要设 ICW1,ICW2,ICW4,不用 ICW3。（2）原理及连接图53 、软件总体设计系统流程图如下图所示：6中断服务流程图如下图：4.调试过程(1)、 根 据 硬 件 线 路 设 计 将 硬 件 的 线 路 连 好 。（2）、根据软件设计的程序流程图编好原程序。（3）、将程序在 PC 机上编译通
7、过，并将 PC 机与硬件连好，进行连接和运行调试。四、 硬件设计介绍本系统所选用的各种芯片的引脚、功能、相应的命令字控制格式。8255 芯片引角图 8259 芯片引角图 8253 芯片引角图7（1）8255A 的控制字：8255A 方式选择控制字端口 C 按位置 1/复 0 控制(2)8259A 的操作命令字OCW1:A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D08注：M7 M0 分别对应IR7IR0OCW2:A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0优先级方式控制位 决定了 OCW2 中 L2L0 位是否有效 当 SL时，SL为有效 用来指定SL0,L2L0 无效 OCW2
8、选定的操作作用于哪一级 IR码。（3）8253 命令字的格式：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D000 计数器 0 00 计数器锁存读命令 000 方式 0 D0=0 按二进制格式计数01 计数器 1 01 只读/写低字节 001 方式 1 D0=1 按 BCD 码格式计数10 计数器 2 10 只读/写高字节 *10 方式 211 非法 11 先读/写低字节 *11 方式 3，后读/写高字节 100 方式 4101 方式 5五、 软件设计源程序清单：源程序（带注释）：AD1_8253 EQU 00D0HAD2_8253 EQU 00D1HAD3_8253 EQU 00D2HAD4_
9、8253 EQU 00D3HAD1_8255 EQU 00C0HAD2_8255 EQU 00C2HAD3_8255 EQU 00C4HAD4_8255 EQU 00C6HAD0_8259 EQU 00A0HAD1_8259 EQU 00A1HDATA SEGMENTOLDOC1 DD ?1 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M00 R SL EOI 0 0 L2 L1 L0SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD9OLDOC2 DD ?R_G DB 0H ;下一次应该亮红灯，还是绿灯， 0(绿),-1(红)。DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME DS
10、:DATA,CS:CODEMAIN: MOV AX,DATAMOV DS,AX;-;中断服务程序;函数名：RED_GREEN;功 能：当红绿亮完后设置系统状态RED_GREEN PROC FARPUSH AXSTIMOV AL,R_GNOT AL ;将 R_G 取反MOV R_G,ALMOV AL,00000010B ;PC1 置 0，即绿灯变暗OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000100B ;PC2 置 0，即红灯变暗OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000001B ;PC0 置 1，即黄灯变亮OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000110B ;P
11、C3 清 0，GATE1 低电平，计数器 1 暂停计数OUT AD4_8255,ALMOV AL,00001001B ;PC4 置 1，GATE2 高电平，计数器 2 开始计数CLIPOP AXIRETRED_GREEN ENDP;函数名：YELLOW;功 能：当黄灯亮完后设置系统状态YELLOW PROC FARPUSH AXSTIMOV AL,R_GCMP AL,0HJNE CHANGE_REDMOV AL,00000011B ;PC1 置 1，即绿灯亮OUT AD4_8255,ALJMP ENDCHANGE10CHANGE_RED: MOV AL,00000101B ;PC2 设置 1，
12、即红灯亮OUT AD4_8255,ALENDCHANGE: MOV AL,00000000B ;PC0 清零，即黄灯暗MOV AL,R_GNOT AL ;将 R_G 取反MOV R_G,ALOUT AD4_8255,ALMOV AL,00000111B ;PC3 置 1，gate1 高电平，计数器 1 开始计数OUT AD4_8255,ALMOV AL,00001000B ;PC4 置 0，gate2 低电平，计数器 2 暂停计数CLIPOP AXIRETYELLOW ENDP;-;初始化 8253MOV AL,00010111B ;(定时器 0，方式 3，BCD 计数，初值 10000)OU
13、T AD4_8253,ALMOV AL,01010100B ;(定时器 1，工作方式 2，2 进制计数，初值 30)OUT AD4_8253,ALMOV AL,10010100B ;(定时器 2，工作方式 2，2 进制计数，初值 3)MOV AL,00H ;给定时器 0 付初值 0，表示最大值 10000OUT AD1_8253,ALMOV AL,1EH ;给定时器 1 付初值 30OUT AD2_8253,ALMOV AL,03H ; 给定时器 2 付初值 30OUT AD3_8253,AL;-;初始化 8255MOV AL,10000000B ;8255 各口都工作在方式 0，都作为输出口OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000000B ;将 PC0 清零，即黄灯暗OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000010B ;将 PC1 清零，即绿灯暗OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000101B ;将 PC2 置 1，即红灯亮OUT AD4_8255,ALMOV AL,00000111B ;将 PC3 置 1，即定时器 1 开始计时OUT AD4_8255,ALMOV AL,00001000B ;将 PC4 清零 0，即定时器 2 暂停计时OUT AD4_8255,AL;-
