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1、交通灯控制实验计算机实验班1001赵训201026811130交通灯控制实验：设计一个十字路口的交通灯控制，设初始状态是 4 个路口红灯 全亮，然后，南北方向绿灯亮，延时 30 秒，南北方向灯灭，黄灯闪 3 次后，红 灯亮，东西方绿灯亮，延时30秒，东西方黄灯闪3次后红灯亮。重复上述过程。要求：作出实验流程图。硬件连接图。写出汇编语言程序。1、实验目的：分析实际的十字路口交通灯的亮灭过程，用实验箱上的 8255 实现交通灯的控制 （红，黄，绿三色灯）。2、实验设备及材料：微机原理和接口技术实验室的实验箱和电脑设备等。3、理论依据：此设计是通过并行接口芯片 8255A 和 8086 计算机的硬件
2、连接，以及通过 8253 延时的方法，来实现十字路口交通灯的模拟控制。8255A 是可编程的通用并行输入/输出接口芯片，因通用性强，使用灵活，可直 接与 CPU 总线相连，应用非常广泛。 8255A 芯片内部有 3 个 8 为的输入/输出端 口，即A 口，B 口和C 口。从内部控制的角度来讲，可分为两组：A组合B组。A 组控制模块管理A 口和C 口德高四位（PC7PC4）, B组控制模块管理B 口和C 口 的低四位（PC3PC0）。/csA1A0选中000A 口寄存器001B 口寄存器010C 口寄存器011控制寄存器1XX总线悬浮图8255A的工作方式选择|空制字PCi-Ki 博入辖3 .1
3、C1ft IPC-PC4 .I*A- 0 吕-坯-:如硬件连接图所示（在后），红灯（RLED）,黄灯（YLEDD）和绿灯（GLED）分别 接在 8255 的 A， B， C 口的低四位端口， PA0， PA1， PA2， PA3 分别接 1， 2， 3， 4（南东北西）路口的红灯,B,C 口类推。086工作在最小模式，低八位端口 AD0AD7 接到8255和8253的D0D7, AD8AD15通过地址锁存器8282,接到三八译码器， 译码后分别连到8255和8253的CS片选端。8253的三个门控端接+5V，CLOCK0 接由分频器产生的1MHZ的时钟脉冲,OUTO接到CLOCK1和CLOCK
4、2,OUT1接到8086 的AD18, 8086通过检测此端口是否有高电平来判断是否30s定时到。OUT2产生 1MHZ方波通过或门和8255的B 口共同控制黄灯的闪烁。8255三个口全部工作在 方式 0既基本输入输出方式，红绿灯的转换由软件编程实现。4、实验方法步骤及注意事项：I 设计思路红，黄，绿灯可分别接在8255的A 口，B 口和C 口上，灯的亮灭可直接由8086 输出 0，1 控制。设8253各口地址分别为：设8253基地址即通道0地址为04A0H,通道1为04A2H, 通道2为04A4H，命令控制口为04A6H。黄灯闪烁的频率为1HZ,所以想到由8253产生一个1HZ的方波，825
5、5控制或门 打开的时间，在或门打开的时间内， 8253将方波信号输入或门使黄灯闪烁。由于计数值最大为65535,1MHZ/65536的值远大于2HZ,所以采用两个计数器级联 的方式,8253通道0的clock。输入由分频器产生的1MHZ时钟脉冲，工作在方式 3即方波发生器方式，理论设计输出周期为0.01s的方波。1MHZ的时钟脉冲其 重复周期为T=1/1MHZ=1 s，因此通道0的计数初值为10000=2710H。由此方波分 别作为clock1和clock2的输入时钟脉冲，所以通道1和通道2的输入时钟频率 为100HZ,通道1作计数器工作在方式1,计数初值3000二BB8H既30s，计数到 则
6、输出一个高电平到8255的PA7 口，8255将A 口数据输入到8086, 8086检测 到高电平既完成30s定时。通道2工作在方式3需输出一个1HZ的方波，通过一 个或门和8086共同控制黄灯的闪烁，因此也是工作在方波发生器方式，其计数 初值为100=64H,将黄灯的状态反馈到8055的端口 PB7和PC7,同样输入到8086, 8086 通过两次检测端口状态可知黄灯的状态变化，计 9 次状态变化可完成 5 次 闪烁。三个通道的门控信号都未用，均接+ 5V即可。II 硬件原理及电路图由于8255A与8086CPU是以低八位数据线相连接的，所以应该是8255A的A1、 A0线分别与8086CP
7、U的A2、A1线相连，而将8086的A0线作为选通信号。如果 是按8255A内部地址来看，则在图中它的地址是PA 口地址即(CS+OOOH), PB 口 地址为(CS+001H)，PC 口地址为(CS+002H)，命令控制口地址为(CS+003H)，其中， CS为8255片选信号CS的首地址；若是按8086CPU地址来看，则8255A的地址 是 PA 口地址即(CS+OOOH), PB 口地址为(CS+002H), PC 口地址为(CS+004H)，命 令控制口地址为(CS+006H)。当CS = 0288H,则PA 口地址为0288H, PB 口地址为 028AH，PC 口地址为028CH，
8、命令控制口地址为028EH。电路图如下所示：III 程序流程图IV 程序清单IV 程序清单DATA SEGMENT ; 设置数据段，以及端口地址分配PORTA EQU 218HPORTB EQU 219HPORTC EQU 21AH PTCON8255 EQU 21BHPORT0 EQU 238HPORT1 EQU 239HPORT2 EQU 240HPTCON8253 EQU 241HDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME DS:DATA,CS:CODEINIT: MOV AX,DATAMOV DS,AXMOV DX, PTCON8253MOV AL,36HOUT DX,AL
9、MOV DX,PORT0MOV AX,2710HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL; 通道 0 工作方式 3MOV DX, PTCON8253MOV AL,71HOUT DX,AL; 通道 1 工作方式 1MOV DX, PTCON8253MOV AL,96HOUT DX,ALMOV DX,PORT2MOV AL,64HOUT DX,AL; 通道 2 工作方式 3 周期 1s 8253 初始化完成MOV DX, PTCON8255MOV AL,80HOUT DX,AL ;8255 初始化 A， B，C 口均工作在方式 0MOV DX,PORTAMOV AL,0OUT DX,
10、ALMOV DX,PORTBMOV AL,0FHOUT DX,ALMOV DX,PORTCMOV AL,0FHOUT DX,AL;灯初始化完成STA: MOV DX,PORTAMOV AL,0A0HOUT DX,ALMOV DX,PORTBMOV AL,0F0HOUT DX,ALMOV DX,PORTCMOV AL,50HOUT DX,AL;南北绿灯亮，东西红灯亮MOV DX,PORT1MOV AX,0BB8HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL ;8253 通道 1 赋值 开始计时 SCAN1: MOV AL,0MOV DX,PTCON8255MOV AL,90HOUT D
11、X,ALMOV DX,PORTAIN AL,DXAND AL,0FHCMP AL,1JNZ SCAN1;扫描 PA7 口FLA1: MOV DX, PTCON8255MOV AL,80HOUT DX,ALMOV DX,PORTCMOV AL,0F0HOUT DX,ALMOV DX,PORTBMOV AL,50HOUT DX,ALMOV CX,0TEST1: MOV DX,PTCON8255;检测 PB7MOV AL,82HOUT DX,ALMOV DX,PORTBIN AL,DXAND AL,0FHMOV AH,ALMOV DX,PTCON8255MOV AL,82HOUT DX,ALMOV
12、DX,PORTBIN AL,DXAND AL,0FHXOR AL,AHADD CL,ALCMP CL,9JNZ TEST1;闪烁 3 次MOV DX, PTCON8255MOV AL,80HOUT DX,ALMOV DX,PORTAMOV AL,50HOUT DX,ALMOV DX,PORTBMOV AL,0F0HOUT DX,ALMOV DX,PORTCMOV AL,0A0H;南北红灯亮，东西绿灯亮MOV DX,PORT1MOV AX,0BB8HOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,AL ;8253 通道 1 赋值 开始计时 SCAN2: MOV AL,0MOV DX,PTCON
13、8255MOV AL,90HOUT DX,ALMOV DX,PORTAIN AL,DXAND AL,0FHCMP AL,1JNZ SCAN2FLA2: MOV DX, PTCON8255MOV AL,80HOUT DX,ALMOV DX,PORTCMOV AL,0F0HOUT DX,ALMOV DX,PORTBMOV AL,0A0HOUT DX,ALTEST2: MOV DX,PTCON8255MOV AL,88HOUT DX,ALMOV DX,PORTCIN AL,DXAND AL,0FHMOV AH,ALMOV DX,PTCON8255MOV AL,88HOUT DX,ALMOV DX,P
14、ORTCIN AL,DXAND AL,0FHXOR AL,AHADD CL,ALCMP CL,9JNZ TEST2; 闪烁 3 次CODE ENDSEND STAV 连接实验箱电路，上机调试并对实验现象进行分析，完成实验报告。5实验数据处理方法：计算或查阅相关资料 ；请教老师和同学。6参考文献：古辉等. 微型计算机接口技术（第二版）. 北京：科学出版社， 20117. 对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：在上机调试中发现，由于此软件延时的时间均为估算时间，不是特别准确，对于 交通要求特别高的地方不宜采用。如果是放到一个大的交通灯系统中，会影响到各个交通灯的运行时间，可能整个 系统对交通的指挥调度会大大偏离理论计算，不能有效地防止和消除交通堵塞现 象。8. 结论：经过这次的课程设计，做关于交通灯的设计，我认真查阅资料，学习关于这方面 的知识，比如说要了解 8086 芯片中各个引脚的功能，怎么样去使用 8255 这个可 编程并行接口芯片，怎么样使用 8253 来定时及输出一定频率的脉冲，怎么样用 8282 这个地址锁存器来存储高位地址和低位地址以及交通有哪些规则。在理论 学习的基础上，又下了一
