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1、微机技术综合实验课程报告微机技术综合实验课程报告题题目目交通灯控制设计交通灯控制设计学生姓名李松阳张磊学号/68院系信息与控制学院专业自动化指导教师 陈逸菲二一三年十二月二十七日二一三年十二月二十七日南京信息工程大学信息与控制学院微机原理与接口技术目录交通灯控制设计-1预期功能-1设计方案-1硬件电路设计-2软件设计-2仿真结果-6小结-8参考文献-8南京信息工程大学信息与控制学院微机原理与接口技术交通灯控制设计交通灯控制设计李松阳张磊南京信息工程大学自动化系 南京 210044摘要：摘要：随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注.人、车、路三者关系的和谐,已成为交通治理部分须要解
2、决的主要问题之一.城市交通节制系统是用于城市交通数据监测、交通讯号灯把持与交通劝导的盘算机综合治理体系,它是现代城市交通监控指挥体系中最主要的组成部分.随着城市灵活车量的不断增添,很多大城市如北京、上海、南京等呈现了交通超负荷运行的情形,因此,自 80 年代后期,这些城市纷纭修建城市高速道路,在高速途径建设完成的初期,它们也曾有效地改良了交通状态.然而,随着交通量的快速增加和缺少对高速道路的系统研讨和掌握,高速道路没有充足施展出预期的作用.而城市高速道路在结构上的特色,也决议了城市高速途径的交通状态必定受高速道路与普通途径耦合处交通状态的制约.所以,如何采取适合的控制方式,最大限度应用好消耗巨
3、资修建的城市高速道路,缓解主干道与匝道、城区同周边地域的交通拥堵状况,越来越成为交通运输治理和城市计划部分亟待解决的重要问题.为此，本文就城乡交通灯模仿控制系统的电路原理、设计盘算和试验调试等问题来进行具体剖析讨论.本设计以 proteus 仿真软件为载体，结合,8086 芯片、8255 芯片、8253 芯片、74LS138 芯片以及 7 段数码管等的功能，用汇编语言编程实现了十字路口交通灯的模拟实验。关键词：关键词：NMI 不可屏蔽中断、74LS138 译码器、8253 计数器、并行接口 8255、最小系统一、预期功能：一、预期功能：东西南北各有红黄绿三个交通灯，交通灯亮灭规则为：先东西的红
4、灯亮，南北绿灯亮，持续 9s；四个路口黄灯亮 1s；东西的绿灯亮，南北红灯亮，持续5s；四个路口黄灯亮 1s；重复以上过程。二、设计方案：二、设计方案：本次仿真实验用到的芯片为 8086、74HC373、74LS138 译码器、8253 计数器、并行接口 8255。初次之外还要用到红黄绿三色的LED 发光二极管各四个、100 欧姆的电阻 12 个、7 段数码管一个。其中利用一个 8086 和 3 个 74HC373 以及一个 74LS138 构成一个最小系统，连接方式可以见面报告中的附图。8255A 并行接口中PA0PA6控制 7 段数码管，PC0PC3 控制东西南北四个路口的红灯，PB4PB
5、7 控制东西南北四个路口的黄灯，PC4PC7 控制东西南北四个路口的绿灯。PA口工-1-南京信息工程大学信息与控制学院微机原理与接口技术作在方式 0，输出；PB 口的工作方式在方式 0，输出；PC 口工作在方式 0，输出，所以可以确定控制字为 10000000B。8253A 的功能是用来计数，本实验中的 8253A 采用通道 0，工作在方式 2（速率波发生器方式），输入时钟为100HZ，输出到非屏蔽中断NMI，所以可以确定控制字为00100101B。三、硬件电路设计：三、硬件电路设计：8255A 的选通端接的是 74LS138 的 IO0，因此可以确定 PA 口的端口地址为 8000H，PB
6、口的端口地址为 8002H，PC 口的端口地址为 8004H，8255A 的控制字地址为 8006H。8253A 的选痛端接的是 74LS138 的 IO2，因此可以确定端口 0 的地址为 A000H，端口 1 的地址为 A002H，端口 2 的地址为 A004H，控制字地址为 A006H。四、软件设计：四、软件设计：开始初始化 8255A设置中断-2-南京信息工程大学信息与控制学院微机原理与接口技术初始化 8253A设置交通灯状态启动计数器NMI 中断NO判断YES结束中断程序编码如下：程序编码如下：CODE SEGMENT;ASSUME DS:DATA,CS:CODEIOCON EQU80
7、06H8255控制字地址IOAEQU8000HPA口地址IOBEQU8002HPB口地址IOCEQU8004HPC口地址TCONTRO EQU0A006H8233控制字地址TCON0 EQU0A000H0端口地址TCON1 EQU0A002H1端口地址TCON2 EQU0A004H2端口地址START:MOV DX,8006H写入8255的控制字MOV AL,10000000BOUT DX,ALMOV AX,DATAMOV DS,AXPUSH ESMOV AX,0MOV ES,AXMOV AX,08HNMI中断在中断向量表中的地址MOV SI,AX中断地址的向量送入SI-3-南京信息工程大学信
8、息与控制学院微机原理与接口技术MOV AX,OFFSET NMI_SERVICEMOV ES:SI,AX保持中断服务程序的IP地址MOV BX,CSMOV ES:SI+2,BX保持中断服务程序的CS地址POP ESMOV DX,0A006H写入8253A的控制字MOV AL,00100101BOUT DX,ALMOV DX,0A000HMOV AL,01HOUT DX,ALIOLED0:MOV DX,8004H设置PC端口地址MOV AL,10100101B东西红灯亮南北绿灯亮OUT DX,ALMOV DX,8002H设置PB端口地址MOV AL,11110000B东西南北黄灯灭OUT DX,
9、ALMOV SI,OFFSET TABLEMOV SI,1将SI指向7段数码管的第一个编码LP0:MOV AL,SI将要显示的数码管的编码送到ALMOV DX,8000H设置端口地址OUT DX,AL由端口输出CMP SI,OFFSET TABLE+11 比较数码管显示的编码是否到了最后JE IOLED1到了最后一个就向下执行IOLED1JMP LP0否则继续执行，指向下一个编码IOLED1:MOV DX,8002H设置PB端口地址MOV AL,00000000B东西南北黄灯亮OUT DX,ALMOV DX,8004H设置PC端口地址MOV AL,11111111B东西红灯灭南北绿灯灭OUT
10、DX,ALMOV SI,OFFSET TABLEMOV SI,9将SI指向7段数码管的第九个编码LP1:MOV AL,SI显示的数码管的编码送到ALMOV DX,8000H设置端口地址OUT DX,AL由端口输出CMP SI,OFFSET TABLE+11比较数码管显示的编码是否到了最后JE IOLED2到了最后一个就向下执行IOLED2-4-南京信息工程大学信息与控制学院微机原理与接口技术JMP LP1否则继续执行，指向下一个编码IOLED2:MOV DX,8004H设置PC端口地址MOV AL,01011010B东西绿灯亮南北红灯亮OUT DX,ALMOV DX,8002H设置PB端口地址
11、MOV AL,11110000B东西南北黄灯灭OUT DX,ALMOV SI,OFFSET TABLEMOV SI,5将SI指向7段数码管的第5个编码LP2:MOV AL,SI显示的数码管的编码送到ALMOV DX,8000H设置端口地址OUT DX,AL由端口输出CMP SI,OFFSET TABLE+11 比较数码管显示的编码是否到了最后JE IOLED3到了最后一个就向下执行IOLED3JMP LP2否则继续执行，指向下一个编码IOLED3:MOV DX,8002H设置PB端口地址MOV AL,00000000B东西南北黄灯亮OUT DX,ALMOV DX,8004H设置PC端口地址MO
12、V AL,11111111B东西绿灯灭南北红灯灭OUT DX,ALMOV SI,OFFSET TABLEMOV SI,9将SI指向7段数码管的第9个编码LP3:MOV AL,SI显示的数码管的编码送到ALMOV DX,8000H设置端口地址OUT DX,AL由端口输出CMP SI,OFFSET TABLE+11 比较数码管显示的编码是否到了最后JE IOLED4到了最后一个就向下执行IOLED4JMP LP3否则继续执行，指向下一个编码IOLED4:JMP IOLED0跳转执行IOLED0NMI_SERVICE:INC SISI自行加一EXIT:IRETCODE ENDSDATASEGMENT
13、7段数码管的定义TABLEDB 44H,6FH,7FH,07H,7DH,6DH,66H,4FH,5BH,06H,3FH,44HDATAENDSEND START-5-南京信息工程大学信息与控制学院微机原理与接口技术五、仿真结果：五、仿真结果：首先东西红灯亮，南北绿灯亮。7 段数码管显示从 9 开始倒计时到 0。然后东西红灯灭，南北绿灯灭，东西南北四个黄灯亮，7 段数码管从 1 开始倒计时到 0。东西南北黄灯灭，东西绿灯亮，南北红灯亮，7 段数码管从 5 开始倒计时至 0。-6-南京信息工程大学信息与控制学院微机原理与接口技术东西绿灯灭，南北红灯灭，东西南北黄灯亮，7 段数码管从 1 开始倒计时
14、至 0。按照上面的亮变方式进行循环。-7-南京信息工程大学信息与控制学院微机原理与接口技术六、小结：六、小结：经过这段时间的课程设计,做关于交通灯系统设计,我们认真查阅资料,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以及交通有哪些规则.在理论学习的基础上,又下了一次苦工夫,算是明白了设计一个系统的过程;也让我们体会到要想成功地设计某个东西,光学好专业知识是不够的,必须要系统的知识,无论在哪方面都要有个明白的概念,只有这样才不至于在设计过程中摸不着头脑,知道去哪些是需要查的资料,还有一点
15、,我觉得我在芯片编程方面,特别是在初始化方面是我们最大的困难,或许是我们的汇编语言学得不够好,我们只能借助参考资料,查每一条指令的作用与功能,这样一来又巩固了我们的对汇编语言的了解.而且在设计中，把死板的课本知识变得生动有趣，激发了学习的积极性。把学过的计算机编译原理的知识强化，能够把课堂上学的知识通过我们设计的程序表示出来，加深了对理论知识的理解。以前对与计算机操作系统的认识是模糊的，概念上的，现在通过动手做实验，从实践上认识了操作系统是如何处理命令的，如何协调计算机内部各个部件运行，对计算机编译原理的认识更加深刻。参考文献1 张颖超 叶彦斐 陈逸菲 微机原理与接口技术 电子工业出版社201
16、0204-2362 戴梅萼 史嘉权.微型计算机技术及应用.第四版.北京：清华大学出版社.2009.10.3 王克义.微机原理结构、编程与接口.北京：清华大学出版社.2009.2.4 朱庆宝 张颖超 孙燕.微机系统原理与接口.南京：南京大学出版社.2003.8.5 杨晓东.微型计算机原理与接口技术.北京：机械工业出版社.2007.8.-8-南京信息工程大学信息与控制学院微机原理与接口技术优（78分）优项目子项问题 1（10 分）问题 2（10 分）问题 3（10 分）子项格式（6 分）文字表述（6 分）内容完整（6 分）（910分）回答问题（30 分）优（6 分）良（56分）良（58分）良（45分）中(34 分)中(34 分)中(23 分)合格(12分)合格(12分)合格(1 分)不合格（0 分）不合格（0 分）不合格（0 分）合计项目子项功能 1（8 分）演示效果（40 分）功能 2（8 分）功能 3（8 分）功能 4（8 分）功能 5（8 分）项目设计报告（30 分）-9-