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1、1微机原理与接口技术课程设计报告交通灯控制系统交通灯控制系统班级：班级： 学号：学号： 姓名：姓名： 指导教师：指导教师： 成绩：成绩： 2008 年 7 月 1 日2目目 录录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、一、 课程设计的目的和要求课程设计的
2、目的和要求课程设计的目的和意义：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：课程设计的基本要求： 接口设计：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：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：课程设计说明书： a、本次课程设计的目的和意义
3、。 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）或设计说明、采用的技 3 术路线等； 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 4 注释）以及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 5 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、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、
4、二、 系统的主要功能、作用及主要性能指标系统的主要功能、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）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。可利用 8255、8253、8259 等接口电路。三、三、 总体设计总体设计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
5、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： 8255A PC0: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
6、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 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：10010100 8259： 采用边沿触发，没有级联，需要设 ICW1,
7、ICW2,ICW4,不用 ICW3。5（2）原理及连接图3 、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 机上编译通过，并将 PC 机与硬件连好，进行连接和运行调试。四、四、 硬件设计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：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 的操作命令字的操作命令字
8、OCW1: A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0注：M7 M0 分别对应 IR7IR0 OCW2: 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 选定的操作作用 于哪一级 IR 码。1M7M6M5M4M3M2M1M00RSLEOI00L2L1L08（3）8253 命令字的格式：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
9、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 2 11 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、五、 软件设计软件设计源程序清单：源程序清单：源程序（带注释）： AD1_8253 EQU 00D0H AD2_8253 EQU 00D1H AD3_8253 EQU 00D2H AD4_8253 EQU 00D3H AD1_8255 EQU 00C0H AD2_8255 EQU 00C2H AD3_8255 EQU 00C4H AD4_8255 EQU 00C
10、6H AD0_8259 EQU 00A0H AD1_8259 EQU 00A1H DATA SEGMENT OLDOC1 DD ? OLDOC2 DD ? R_G DB 0H;下一次应该亮红灯，还是绿灯，0(绿),-1(红)。 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE MAIN:MOV AX,DATA MOV 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 FAR PUSH AX STI MOV AL,R_GSC1SC0RW1RW0M2M1M0BCD9NOT AL
11、;将 R_G 取反 MOV R_G,AL MOV AL,00000010B;PC1 置 0，即绿灯变暗 OUT AD4_8255,AL MOV AL,00000100B;PC2 置 0，即红灯变暗 OUT AD4_8255,AL MOV AL,00000001B;PC0 置 1，即黄灯变亮 OUT AD4_8255,AL MOV AL,00000110B;PC3 清 0，GATE1 低电平，计数器 1 暂停计数 OUT AD4_8255,AL MOV AL,00001001B;PC4 置 1，GATE2 高电平，计数器 2 开始计数 CLI POP AX IRET RED_GREEN ENDP
12、;函数名：YELLOW ;功 能：当黄灯亮完后设置系统状态 YELLOW PROC FAR PUSH AX STI MOV AL,R_G CMP AL,0H JNE CHANGE_RED MOV AL,00000011B;PC1 置 1，即绿灯亮 OUT AD4_8255,AL JMP ENDCHANGE CHANGE_RED: MOV AL,00000101B;PC2 设置 1，即红灯亮 OUT AD4_8255,AL ENDCHANGE: MOV AL,00000000B ;PC0 清零，即黄灯暗 MOV AL,R_G NOT AL;将 R_G 取反 MOV R_G,AL OUT AD4_
13、8255,AL MOV AL,00000111B;PC3 置 1，gate1 高电平，计数器 1 开 始计数 OUT AD4_8255,AL MOV AL,00001000B;PC4 置 0，gate2 低电平，计数器 2 暂 停计数 CLI POP AX IRET10YELLOW ENDP ;- ;初始化 8253 MOV AL,00010111B ;(定时器 0，方式 3，BCD 计数，初值 10000) OUT AD4_8253,AL MOV AL,01010100B ;(定时器 1，工作方式 2，2 进制计数，初值 30) OUT AD4_8253,AL MOV 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 10000 OUT AD1_8253,AL MOV AL,1EH;给定时器 1 付初值 30 OUT AD2_8253,AL MOV AL,03H; 给定时器 2 付初值 30 OUT AD3_8253,AL ;- ;初始化 8255 MOV A
