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1、精选优质文档-倾情为你奉上微型计算机原理及应用课程设计说明书交通灯控制系统设计班级： 1401班 姓 名： 学号： 指导教师： 日期： 2016年6月 一 课程设计目的：在车辆日渐增多的今天，人们也越来越关注交通问题，而交通灯在安全行车过程中无疑起着十分重要的作用。现在交通灯一般都设在十字路口，用红、绿、黄三种颜色的指示灯和一个倒计时的显示计时器来控制行车,对一般情况下的安全行车、车辆分流发挥着作用,但根据实际行车过程中出现的情况,主要有如下几个缺点:1、车道轮流放行时间相对固定,不能根据实际情况中两个车道的车辆多少来设置改变通行时间；2、没有考虑紧急车辆通过时,两车道应采取的措施。譬如,有消
2、防车通过执行紧急任务时,两个车道的车都应停止,让紧急车辆通过。因此如何合理高效地利用交通灯指示交通情况，是一个亟需解决的问题。交通灯是采用计算机通过编写汇编语言程序控制的。红灯停，绿灯行的交通规则。广泛用于十字路口,车站,码头等公共场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯的功能多样化,远远超过老式交通灯,交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了交通灯的功能。诸如闪烁警示、鸣笛警示，时间程序自动控制、倒计时显示，所有这些，都是以计算机为基础的。还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置各自的不同的通行时间。或者给红绿色盲声音警示的
3、人性化设计。现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节，比如对闯红灯的车辆进行拍照。当某方向红灯亮时，此时相应的传感器开始工作，当有车辆通过时，照相机就把车辆拍下。要将交通灯系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需要随时调节交通灯。因此，研究交通灯及扩大其应用，有着非常现实的意义二 课程设计内容：设有一个十字路口，1、3为南北方向，2、4为东西方向。初始为四个路口的红灯全亮，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； 延时一段时间后，1、3路口的绿灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3 路口黄灯亮，后1、3
4、路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车；延时一段时间后，2、4 路口的绿灯熄灭，而绿灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3路口红灯亮，而2、4路口黄灯亮，再切换到1、3路口方向，之后重复上述过程。三 问题分析及硬件介绍： 本次课程设计的内容为利用8086、8255等接口，实现控制十二个二极管亮灭的过程。需要PC机一台，8255并口：用做接口芯片。LED：共12个LED灯。还有8086芯片，8253a定时器等器材. 将8086和74273、74154和8255连接起来.需用到8255的六个输出端口。所以要求8255工作在方式0，因为二极管是共阳的，所以输出低电平二极管才会亮。808
5、6用作cpu，三个74273是锁存器，锁存地址。用软件proteus7.8画出电路图，加载程序到8086cpu，进行模拟。系统硬件设计8086简介Intel8086是16位的微处理器（其内部总线为16位，外部总线为8位，故称为准16位微处理器），它采用HMOS工艺40条引脚封装。8086工作时使用5V电源，时钟频率5MHz（8086-1为10MHz，8086-2为8MHz）它有20根地址线，故可寻址的内存空间为1MB【9】。另外，Intel公司同期推出的Intel8088微处理器一种准16位微处理器，其内部寄存器，内部操作等均按16位处理器设计，与Intel8088微处理器基本上相同，不同的是
6、其对外的数据线只有8位，目的是为了方便地与8位I/O接口芯片相兼容。如图所示是8086CPU的内部功能结构。从功能上来看，8086CPU可分为两部分，即总线接口部件BIU（BusInterfaceUnit）和执行部件EU（ExecutionUnit）。(1)8086的主要特性Intel8086/8088CPU是Intel公司推出的高性能的微处理器，具体如下主要特性：(a)8086CPU数据总线为16位，8088CUP数据总线为8位。(b)地址总线都是20位，低16位用于数据总线复用，可直接寻址为1MB的存储空间。(c)有16位的端口地址，可以寻址64KB的I/O端口。(d)有99条基本指令，指
7、令功能强大。(e)有9种基本寻址方式。(f)可以处理内部和外部中断，外部中断源多达256个。(g)兼容性好，8086、8085在源程序一级兼容。(h)8086/8088标准主频为5MHz，8086/8088-2主频为8MH【3】。(i)支持单处理器或多处理器系统工作。(2)8086CPU寄存器结构8086CPU中有14个16位的寄存器,其中有4个16位的通用寄存器,2个16位指针寄存器,2个16位变址寄存器,1个16位指令指针及1个16位标志寄存器【8】。通用寄存器包括累加器AX，基址寄存器BX，计数寄存器CX，数据寄存器DX四个寄存器，位于CPU的EU中，每个数据寄存器可存放16位操作数，
8、也可拆成两个8位寄存器，用来存放8位操作数。指针和变址寄存器包括：堆栈指针SP、基址指针BP、源变址寄存器SI、和目的变址寄存器DI四个16位寄存器，可以来存放数据和地址。段寄存器包括：代码段寄存器CS，数据段寄存器DS，附加段寄存器ES，堆栈段寄存器SS【4】。8255简介8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片，有3个8位并行I/O口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片（40引脚）。 其各口功能可由选择，使用灵活，通用性强。8255可作为与多种外设连接时的中间接口电路。8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个，即数据线、控制线接口。同时必须具有与外
9、设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。它具有A、B、C 三个并行接口，并行接口是以数据的字节为单位与I/O 设备或被控制对象之间传递信息。CPU和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8 位、16 位、32 位等。用+5V单电源，能在三种方式下工作：方式0-基本输入/出方式、方式1-选通输入/出方式、方式2-双向选通工作方式【3】。8255的内部结构及引脚图如图所示。具体的各引脚功能如下【3】:D0D7为双向数据信号线，用来传送数据和控制字。RD为读信号线，与其它信号线一起实现
10、对8255接口的读操作通常接系统总线的IOR信号。WR为写信号线，与其它信号一起实现对8255的写操作，通常接系统总线的IOW。CS为片选信号线，当它为低电平（有效）时，才能选中该8255芯片，也才能对8255进行操作【6】。A0，A1为口地址选择信号线。8255内部有3个口；A口，B口，C 口，还有一个控制寄存器，它们可由程序寻址。A0，A1上的不同编码可分别寻址上述3个口和一个控制寄存器,具体规定如表1所示。表1 8255的寻址方式A1A0选择00A口01B口10C口11控制寄存器通常 A0，A1分别接系统总线A0和 A1，它们与CS一起来决定8255的接口地址。RESET为复位输入信号。
11、此端上的高电平可使8255复位。复位后，8255的A口，B口，C 口均被定为输入状态。PA0PA7为A口的8条输入输出信号线。PB0PB7为B口的8条输入输出信号线。PC0PC7，8条线根据其工作方式可作为数据的输入或输出线，也可以用作控制信号的输出或状态信号的输入线【7】。8255 工作方式控制字和C口按位置位/复位控制字格式如图3所示。【4】8255的工作方式主要有工作方式0、工作方式1和工作方式2。其中端口A可以工作在三种方式中的任一种；端口B只能工作在方式0和方式1；端口C通常作为控制信号使用，配合端口A和端口B的工作。在交通灯控制的设计中只用到了工作方式0。四 硬件原理图：五 主要程
12、序：;SAMPLE.ASM.MODEL SMALL.8086.stack.code.startup mov dx,0206h ;将控制端口的地址送给dx mov ax,80h ;将控制字送给ax out dx,ax ;将控制字送给控制端口 mov dx,0200h ;将a端口的地址送给dx mov ax,0ffh ;将初始化数据送给ax out dx,ax ;将端口初始化 s0: mov ax,0bbh ;将数据B送给ax out dx,ax ;将ax数据送给dx，让4个红灯亮 call delay5 ;调用延时程序子程序，维持4-5s s1: mov ax,0beh ;将数据B送给ax ou
13、t dx,ax ;将ax数据送给dx，使南北绿灯亮，东西红灯亮 call delay5 ;调用延时程序子程序，维持4-5s mov cx,6 ;将 lp: mov ax,0bfh ;将数据B送给ax out dx,ax ;将ax数据送给dx，使南北绿灯灭，东西红灯亮 call delay05 ;调用延时程序子程序，维持4-5s mov ax,0beh ;将数据B送给ax out dx,ax ;将ax数据给dx，实现南北绿灯亮，东西红灯亮 call delay05 ;调用延时程序子程序，维持4-5s loop lp ;循环实现绿灯的亮灭循环闪烁约6次 mov ax,0bdh ;将数据B送给ax
14、out dx,ax ;将ax送给dx，实现南北黄灯亮，东西红灯亮 call delay3 ;调用延时程序子程序，维持3-4s mov ax,0ebh ;将数据B送给ax out dx,ax ;将ax数据送给dx，实现南北红灯亮，东西绿灯亮 call delay5 ;调用延时程序子程序，维持4-5s mov cx,6 ;将 lp1:mov ax,0fbh ;将数据B送给ax out dx,ax ;将ax数据送给dx，实现南北红灯亮，东西绿灯灭 call delay05 ;调用延时程序子程序，维持4-5s mov ax,0ebh ;将数据B送给ax out dx,ax ;将ax送给dx，实现南北红
15、灯亮，东西绿灯亮 call delay05 ;调用延时程序子程序，维持4-5s loop lp1 ;循环实现绿灯的亮灭循环闪烁约6次 mov ax,0dbh ;将数据B送给ax out dx,ax ;将ax送给dx，实现南北红灯亮，东西黄灯亮 call delay3 ;调用延时程序子程序，维持3-4s jmp s0 ;无条件跳转至程序S0，实现控制循环 delay5 proc near push cx mov bx,250 dy1:mov cx,5882 dy2:loop dy2 dec bx jnz dy1 pop cx ret delay5 endp delay05 proc near p
16、ush cx mov bx,25 dy3:mov cx,5882 dy4:loop dy4 dec bx jnz dy3 pop cx ret delay05 endp delay3 proc near push cx mov bx,150 dy5:mov cx,5882 dy6:loop dy6 dec bx jnz dy5 pop cx ret delay3 endp .dataEND1. 结果分析：电路运行正常，交通灯按正确时间转换，实现了预期课程设计要求的目的。六 收获体会：一周的微机原理课程设计结束了。从中我学到了许多的知识和技术，也懂得了合作的重要性。我在同学的帮助下学会了用软件模拟图形，去研究程序的每一步。每一次遇到错误，都会自己先看，然后在去找同学询问。也复习了关于8086和8255一些相关的知识。这次课程设计让我体会到了仅仅学好课本知识还是不够的，还需要实践，才能掌握知识，融会贯通。在这次实践中，最大的收获是对课程的兴趣。兴趣是最好的老师，这将会让我更加爱上学习与实践。最终感谢老师和同学们的帮助！专心-专注-专业