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1、南京工程学院课程设计报告书课程设计报告书课程名称微 机 原 理 及 应 用 A院系电力工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号设计地点起止日期指导教师目目录录. .带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计( (任务书任务书) ).一、设计目的二、课程设计题目及要求三、课程设计任务及工作量的要求四、主要参考文献五、课程设计进度安排六、成绩考核办法. . 带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计( (报告书报告书) ).一、设计概述及目的二、设计要求三、设计内容四、引脚图、接线图、程序运行图五、心得体会带数码管显示的交通灯模拟控
2、制系统设计（任务书）带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计（任务书）1课程设计应达到的目的1）通过一个微机应用实例建立微机系统的整体概念。 2）学习掌握微机系统的硬件、软件的工作原理以及两者间的配合关系和方法。 3）掌握 8088 应用系统的设计方法，掌握可编程接口芯片 8255、8253、8259 的应用和编 程方法，做到理论联系实际。 4）进一步掌握 8086/8088 汇编语言程序设计方法及程序调试方法。2课程设计题目及要求课题名称课题名称 带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计在 STAR ES598PCI 实验系统的基础上，应用可编程并行接口 8255
3、、定时/计数器 8253、可编程中断控制器 8259 等 I/O 接口芯片，设计一个十字路口交通信号灯模拟控制 系统。完成以下要求： 1）设计并绘制系统的电路原理图 2）绘制具备相关功能的程序流程图 3）根据设计的流程图编写汇编语言源程序 4）在 STAR ES598PCI 实验系统上调试运行程序，完成设计功能要求。具体的交通灯模拟控制系统的功能及设计任务见附页。3课程设计任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求本次课程设计进行交通信号灯模拟控制系统的设计。预习要求：1）预习微机原理及接口技术实验指导书附录 B 中实验仪硬件环境及星研集成环境软件的操作方法。2）复习 微机
4、原理及接口技术实验指导书 中第 2 部分实验一、 二、 三、 四等 8255、8253、8259 实验。预习指导书中第 4 部分课程设计题目一和课程设计题目二，并在星研实验装置上调试实现。3）预习本任务书，根据设计任务，预先画出电路原理图、程序流程图，编写程序。设计报告要求：1）画出接口部分电路原理图，并阐述系统工作原理。2）绘制程序流程图（Visio 绘制） 、给出源程序清单。3）调试过程描述和结果说明。4）设计、调试过程中遇到的问题和解决方法以及整个课程设计的心得。5）要求用 WORD 撰写报告，上交打印报告和电子稿（全班刻盘） 。4主要参考文献1、李干林，李升.微机原理及接口技术实验指导
5、书.北京：北京大学出版社.2、李继灿.新编 16/32 位微型计算机原理及应用（第 4 版）.北京：清华大学出版社.5课程设计进度安排起 止 日 期工作内容3 月 10 日前 3 月 11 日 3 月 12 日3 月 14 日 3 月 15 日任务布置，预习，绘制程序流程图，编写源程序 在星研实验装置上调试预习实验内容 在星研实验装置上进行设计内容调试 验收答辩，撰写论文6成绩考核办法实验表现占 30%，验收答辩占 30%，设计报告占 40%。教研室审查意见：同意。教研室主任签字：鞠阳2013 年 3 月 6 日院（系、部、中心）意见：同意。主管领导签字：李祖明2013 年 3 月 6 日带数
6、码管显示的交通灯模拟控制系统设计带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计(报告书报告书)一、设计概述及目的一、设计概述及目的在 STAR ES598PCI 实验系统的基础上，应用可编程并行接口 8255、定时/ 计数器 8253、可编程中断控制器 8259 等 I/O 接口芯片，设计一个十字路口交通 信号灯模拟控制系统。 通过设计一个十字路口交通灯系统掌握 8255、8253、8259 等接口芯片的编 程和应用方法，做到理论联系实际。 二、设计要求二、设计要求 要求绘制流程图、编写源程序，并在实验系统上调试通过程序。 三、设计内容三、设计内容 1、 十字路口交通信号灯设置十字路口交通信号灯设置 某
7、十字路口交通信号灯系统在 4 个路口均装设红、绿 2 个灯，并装设数码管 显示倒计时。图图 1 交通信号灯设置交通信号灯设置实验时用 LED（发光二极管）代替十字路口的红绿灯。 2、 交通信号灯亮灭规律交通信号灯亮灭规律 交通信号灯系统初始状态为所有红灯闪烁 N1 秒钟（不必在数码管显示） ； 之后东西向车行道绿灯亮，车辆放行 N 秒钟，此时南北向车行道红灯亮，之后 转为南北向车行道放行 N 秒钟，如此循环重复。要求数码管能够显示倒计时。 参数选择： N=20s/25s85s/90s（每隔 5s 取一个秒数） N110s，闪烁次数为 38 次 每组自行选择 N、N1（及闪烁次数） 。 3、 设
8、计分析设计分析 设有一个十字路口，其道路为南北方向和东西方向，南北、东西各用一组发 光二极管表示，路口交通信号灯的亮灭规律如下：（1） 非工作状态：南北、东西方向黄灯以 0.5s 的时间间隔亮灭，红灯、绿 灯灭。时间数码管无显示。 （2） 工作状态下：1南北绿灯亮（18s） ，东西红灯亮（其他信号灯灭） 。2南北黄灯亮（2s） ，东西红灯亮（其他信号灯灭） 。3南北红灯亮（18s） ，东西绿灯亮（其他信号灯灭） 。4南北红灯亮（2s） ，东西黄灯亮（其他信号灯灭） 。5转循环。 采用数码管显示 20s 递减到 01s，再循环。4、 详解设计详解设计 （1）由人工控制模拟装置输入状态信号“工作状
9、态/非工作状态”的开关信 号，由控制拨动开关 K 连接到 8255 的 PC7 输入口。 （2） 模拟装置交通灯灯光由试验仪的 LED 发光二极管显示， 设计可由 8255A 口输出信号实现，见表 4-1。表表 4-1 带时间显示的十字路口交通信号模拟装置带时间显示的十字路口交通信号模拟装置及及 8255A 输入输入/输出信号一览表输出信号一览表 （供参考）（供参考）8255-PB 输出方式PCH 输入方式8255-PA 输出方 式PCL 输出方式引 脚输出信号引 脚输入信号引 脚输出信号引脚数码管的位码选择PB7驱动数码管PC7开关工作/ 非工作PA7PB6PC6PA6东西红灯 PB5PC5
10、8253-OUT2PA5东西黄灯 PB4PC4PA4东西绿灯 PB3PA3PC3 PB2PA2南北红灯PC2 PB1PA1南北黄灯PC1 PB0PA0南北绿灯PC0注：8255-PA 输出方式可根据实验设备红绿黄灯的具体位置改变。采用软件延时时，则 8255 的 PC5 不接用 8253-OUT2。（3）定时：采用软件延时或者采用 8253 计数器 2 方式 0 进行定时，从而确 定时间。 （8253 计数器 2 的输出 OUT2 可接入 8255 的 PC5 输入。 ） （4）时间显示采用试验仪的数码管显示，4 个数码管的位码选择（低电平有 效）由 8255 的 PC3PC0 来确定。显示内
11、容由 8255 的 B 口接线到数码管数据线 来确定。3、程序流程 实验主流程图如图 4.1 所示。 数据段主要内容如下。 （1）4 种 LED 发光二极管显示如下： 南北：红灯。东西：绿灯。 南北：红灯。东西：黄灯。南北：绿灯。东西：红灯。 南北：黄灯。东西：红灯。 （2）09 数码管显示如下：DB：3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH。 工作状态循环子程序内容参考提示如下。 循环：查询“工作/非工作”输入的开关信号，该信号为“1”为继续，为“0” 为返回主程序调用非工作子程序。 输出：南北为红灯，东西为绿灯，数码管位码确定BL（两个数码管显 示）
12、，循环调用 18 次延时 1s 子程序。 输出：南北为红灯，东西为黄灯，调用 2 次延时 1s 子程序。 输出：南北为绿灯，东西为红灯，数码管位码确定BL（两个数码管显 示） ，循环调用 18 次延时 1s 子程序。 输出：南北为黄灯，东西为红灯，调用 2 次延时 1s 子程序。 注意：延时 1s 子程序中显示时间的内容每次需改变（如时间 20 放在 AL 中，下一秒减 1 为 10） ，用 DAS 指令调整。 ：数码管位码，PCL 某位为 0 则选中对应的数码管。 非工作状态循环子程序内容参考提示如下。 循环：查询“工作/非工作”开关信号，该信号为“0”则继续，为“1”则 返回主程序调用工作
13、子程序。 调用延时 0.5s 子程序，黄灯灭。 调用延时 0.5s 子程序，黄灯亮。 动态显示子程序参考提示如下。 （1） 位码输出PCL； （2） 取显示数据查表转换成为段码（如时间 20 先显示 2）B 口； （3） 采用软件延时 5ms； 如下为延时约 5ms 程序（设 8088 主频为 6MHz）:LP2:MOV SI,3AAH LP1:PUSHF POPF DEC SI JNZ LP1;延时 5ms （4） 位码右移 1 位输出PCL； （5） 取显示数据查表转换成为段码（如时间 20 再显示 0）B 口； （6） 返回。 源程序如下。DATASEGMENT K8255AEQU0F0
14、00H;8255 的 A 口 K8255BEQU0F001H K8255CEQU0F002H K8255CTRLEQU0F003H NBDXDB0EBH,0DBH,0BEH,0BDH;4 种 LED 发光二极 管显示状态 TABLE1DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,;09 数码显示 6DH,7DH,07H,7FH,6FHDATAENDS CODESEGMENT ASSUMECS:CODE,DS:DATA ;=主程序= MAIN:MOVAX,DATA;数据段、堆栈段初 始化 MOVDS,AC MOVDX,K8255CTRL MOVAL,88H OUTDX,AL;8255 工作方式初始
15、 化 MOVAL,0FFH;8255 输出数据初始 化 MOVDX,K8255A OUTDX,AL MOVDX,K8255C OUTDX,AL TEST1:MOVDX,K8255C INAL,DX;检测工作/非工作 开关状态 ANDAL,80H JZLL CALLGONGZUO LL:CALLFEIGZ JMPTEST1 ;=工作循环子程序= GONGZUOPROC SS1:MOVDX,K8255C INAL,DX ANDAL,80H JNZMM RET;查询工作/非工作 开关状态 MM:MOVSI,OFFSER NBDX MOVAL,SI MOVDX,K8255A OUTDX,AL;LED
16、显示第种状 态 MOVCX,18;18 次调用 1s 延时 子程序 MOVBL,0FEH;数码管位码确定 MOVAL,20H;显示时间内容 NN:PUSHCX MOVCX,100;确定延时 1s 系数CALLDELAY;调用 1s 延时 POPCX DECAL;显示时间内容减 1 DAS LOOPNN MOVSI,OFFSET NBDX MOVAL,SI+1 MOVDX,K8255A OUTDX,AL;LED 显示第种状 态 MOVAL,02;显示时间内容 MOVCX,100;确定延时 1s 系数 CALLDELAY;调用 1s 延时 DECAL MOVCX,100;确定延时 1s 系数 CALLDELAY;调用 1s 延时 MOVSI,OFFSET NBDX MOVAL,SI+2 MOVDX,K8255A OUTD
