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1、微机原理及应用课程设计 任 务 书 一、 目的与要求 1 通过对微机系统分析和具体设计，使学生加深对所学课程的理解。 2 掌握汇编语言程序设计的基本方法和典型接口电路的基本设计方法。 3 培养学生分析问题、解决问题的能力。 4 培养学生对微型计算机应用系统的基本设计能力。 5 提高学生的实践动手能力和创新能力。 二、 主要内容1. 课程设计题目：交通灯控制系统 2. 针对所选择的设计题目进行硬件设计，合理选用所需元器件，绘制系统结构框 图、硬件接线图，并在实验系统上完成电路的连接和调试。 3. 根据所选题目的要求对微机系统进行程序设计，绘制程序总体流程图并编写源 程序上机调试。 4. 写出课程
2、设计报告，对整个设计过程进行归纳和综合，对设计中所存在的问题 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 识和收获。 三、 进度计划 序号 设计内容 完成时间 备注 1 选择课程设计题目，查阅相关资料 2016年1月11日 2 进行软硬件设计 2016年1月12日 3 上机调试 2016年1月13日 4 撰写设计报告 2016年1月14日 5 演示及答辩 2016年1月15日 四、 设计成果要求 1 系统硬件设计合理，软件编程达到设计要求。 2 系统硬件结构图和软件流程图绘制清楚规范。 3 设计报告完整规范。 五、 考核方式根据设计任务的完成情况、课程设计报告撰写情况
3、及演示答辩情况采用五级记分制评成绩。 一、课程设计目的与要求 1 通过对微机系统分析和具体设计，使学生加深对所学课程的理解。 2 掌握汇编语言程序设计的基本方法和典型接口电路的基本设计方法。 3 培养学生分析问题、解决问题的能力。 4 培养学生对微型计算机应用系统的基本设计能力。 5 提高学生的实践动手能力和创新能力。 二、课程设计正文 一、实验要求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）30秒，准备时间3 秒，在准备时间里黄灯闪烁3次，闪烁频率为0.5秒，周而复始。若有紧急情况（救护车 通过） ，申请中断，四个方向全部红灯，10秒后重新开始。 （进一步设计，可以利用实验 箱上
4、的多位数码管显示两个方向的倒计时，或LED点阵显示停、行汉字或动画） 二、实验设计1.程序流程图见附录2.硬件设计（1）74HC138硬件设计用Y0为第一片8255的片选信号，则地址为8000H；用Y1为8259的片选信号，则8259的地址为9000H；用Y2为8253的片选信号，则8253的地址为0A000H；用Y3为第二片8255的片选信号，则地址为0B000H； （2）8253硬件设计因为8253的CS接的是Y2，所以其片选地址为0A000H，8253的A0和A1分别接的是 8086的A1和A2，所以计数器0的地址为0A000H,计数器1的地址为0A002H，计数器3的 地址为0A004
5、H，控制器的地址为0A006H。8253的作用是将1MHZ的时钟源分频到2HZ，只 用一个计数器的话，最多实现65536倍的分频，这里选用计数器0和计数器1联合分频， 通过计数器0将1MHZ的方波分频到1KHZ，然后再通过计数器1将1KHZ的方波分频到 2HZ，计数器0和计数器1均工作在方波模式下。（3）8259硬件设计 8259的CS接的是74HC138的Y1，所以其片选地址为9000H,A0接的是8086的A1，所 以其内部奇地址为9002H，偶地址为9000H。8253产生的2HZ 方波接到8259的IR2端，每 隔0.5秒产生一次中断。 （4）第一片8255硬件设计8255的CS端接的
6、是74HC138的 Y0，所以其片选地址为8000H，A0和A1接的是8086 的A1和A2，所以PA口的地址为8000H，PB口的地址为8002H，PC口的地址为8004H，控 制寄存器的地址为8006H。8255的PA、PB、PC口均用作输出，PA口控制红绿灯；PB和PC口用来控制南北方向的点阵显示。 （5）第二片8255硬件设计8255的CS端接的是74HC138的Y3，所以其片选地址为0B000H，A0和A1接的是 8086的A1和A2，所以PA口的地址为0B000H，PB口的地址为 0B002H，PC口的地址为 0B004H，控制寄存器的地址为0B006H。8255的PB、PC口均用
7、作输出，PB和PC口用来控 制东西方向的点阵显示。 （6）救护车通过时NMI环节硬件设计当有救护车通过时，按下按钮，NMI处产生中断请求信号。 3.软件设计（1）初始化设置（a）芯片初始化 8253初始化：计数器0和计数器1均工作在方波模式下，BCD码计数。8259 初始化： ICW1=13H ；上升沿触发，不级联，需要设置ICW4。 ICW2=80H ；IR0的中断类型号为80H，那么IR2的中断类型号为82H。 ICW4=01H ；全嵌套，非缓冲，普通EOI，8086/8088配置。8255初始化：PA、PB、PC口均工作在方式0模式下，均用作输出，控制字为80H。（b）状态初始化状态1：
8、南北方向红灯，东西方向绿灯。AL=1EH状态2：南北方向红灯，东西方向黄灯。AL=2EH状态3：南北方向红灯，东西方向全灭。AL=3EH状态4：南北方向绿灯，东西方向红灯。AL=33H状态5：南北方向黄灯，东西方向红灯。AL=35H状态6：南北方向全灭，东西方向红灯。AL=37H状态7：东西南北全为红灯。AL=36H（2）程序编写CODE SEGMENT ；代码段 MAIN PROC FAR ；主函数ASSUME CS:CODE,DS:DATA ；CS指向CODE段，DS指向DATA段 START: ；程序开始MOV AL,80HMOV DX,8006HOUT DX,AL ；第一片8255初始
9、化，PA、PB、PC口均用作输出口MOV AL,80HMOV DX,0B006HOUT DX,AL ；第二片8255初始化，PA、PB、PC口均用作输出口 MOV AL,37HMOV DX,0A006HOUT DX,AL ；计数器0工作在方波模式下，BCD码计数MOV DX,0A000HMOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,10HOUT DX,AL ；写入计数初值1000MOV AL,77HMOV DX,0A006HOUT DX,AL ；计数器1工作在方波模式下，BCD码计数MOV DX,0A002HMOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,05HOUT DX,AL ；
10、装初值500，最终结果分频2HZ，0.5SMOV AX,0MOV DS,AXMOV BX,08HMOV AX,OFFSET NMIMOV BX,AXINC BXINC BXMOV AX,SEG NMIMOV BX,AX ;装NMI中断向量CLIMOV AL,13HMOV DX,9000H OUT DX,ALMOV AL,80HMOV DX,9002HOUT DX,ALMOV AL,01HOUT DX,AL ；8259初始化，装填ICW1-ICW4 MOV AX,0MOV DS,AXMOV BX,82H*4MOV AX,OFFSET INTPMOV BX,AXINC BXINC BXMOV AX
11、,SEG INTPMOV BX,AX ;装INTR中断向量MOV DX,9002HIN AL,DXAND AL,0FBHOUT DX,AL ;允许IRQ2中断MOV AL,0MOV SI,0 ；SI清零MOV DI,0 ;DI清零MOV DX,8000HOUT DX,AL ；AL清零，输出红绿灯的初始状态MOV AX,DATAMOV DS,AX ；DS指向数据段，赋初值MOV BL,54 ；BL置初值54，对应27sMOV BH,6 ；BH置初值6，对应3sMOV CL,54MOV CH,6 ；同BL,BH STI ；开中断 L1: MOV AL,82HMOV DX,0C000HOUT DX,
12、AL ；送中断类型号，82HJMP L1 ；死循环，保证交通灯一直工作 MAIN ENDP ；主函数结束INTP PROC ；INTR中断服务子程序CMP SI,0 ；比较SI是否为零 JNZ J2 ；不为零说明有NMI中断，跳转到J2 D01: ；无NMI中断，正常执行CMP BL,0 ；比较BL是否为0JZ DO2 ；等于零（状态1结束） ，跳转到DO2MOV AL,1EH MOV DX,8000HOUT DX,AL ；状态1结果输出DEC BL ；输出一次，计数器减一（0.5s输出一次）CALL XING2 ；东西方向显示 “行”CALL TING1 ；南北方向显示“停”JMP J1 ；显示完，跳转到J1DO2:CMP BH,0 ；比较BH是否为0JZ DO3 ；为零（状态123结束） ，跳转到DO3MOV AH,BH ；把计数器BH中的内容放到AL中AND AH,01H ；和1相与，判断是奇数还是偶数CMP AH,0 JZ DO21 ；如果为偶数，跳转到DO21MOV AL,3EH MOV DX,8000H
