微机原理十字路口交通灯实验报告1

一、课程设计（论文）题目十字路口交通灯模拟二、本次课程设计（论文）应达到的目的通过本次课程设计，使学生不仅更加深刻领会微型计算机从硬件组成到软件编程的基本原理和知识，而且更要学会应用，务必做到理论和实践相结合，掌握硬件分析、软件设计的基本思想和方法，提高分析问题、解决问题和工程实践的能力。三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等）本课程设计题目的主要内容是模拟十字路口交通灯（红、黄、绿三色）的显示控制。设计要求为：1．主干道计时60秒，次干道计时45秒，时间到则切换红绿灯；2．红绿灯不变期间，在七段数码管上显示每秒倒计时；3．计时到最后5秒时，两个方向的黄灯同时闪烁直至计时到0。四、应收集的资料及主要参考文献：1．《微型计算机基本原理与接口技术》陈红卫，科学出版社2003.22.《8086实验指导书》张维琪、张晓群，信控学院实验中心3.其他与本课程设计题目相关的资料五、审核批准意见教研室主任（签字）摘要西安建筑科技大学课程设计（论文）第2页共（24页）本设计以TDN86/51实验箱为载体，结合中断控制器8259A、并行接口8255、中断定时器8253、七段数码显示管LED及八个发光二极管的功能，用汇编语言编程实现了十字路口交通灯模拟的实验。8255A的两个端口在本次实验中均有用处，A口为方式0用作输出，与七段数码管LED连接，用于向七段数码管输入数据的。B口为方式0用作输出，与八个发光二极管连接，用于向发光二极管输入数据。C口低四位在本实验中做输出与LED数码管相连，高四位没有用到，但在初始化中将C口均初始化为输出。8253A芯片在本实验中用了计数器2工作在方式3下，计数初值赋为59500，工作箱的时钟频率为1.19MHz，即计时50ms，它的OUT2接到8259A的IRQ7上，让IRQ7每隔50ms发一次中断，这样就可以通过控制发中断的次数来得到想要的时间。8259A芯片在本实验中被用到了5个中断，作为计时或在特殊情况下的特殊功能。IRQ0是在遇到特殊情况，主干道一直保持通行(绿灯)，次干道保持禁止通行(红灯)状态;LED显示‘SP'表示‘STOP'由按键KK1-控制。IRQ2是在午夜车流量较少时，黄灯每隔0.5秒亮一次;LED显示‘LS'表示'LOWSPEED'由按键KK2-控制。IRQ5是完成复位从45秒（即次干道通行）开始进入正常状态的由开关K0控制。IRQ6是完成复位从60秒（即主干道通行）开始进入正常状态的由开关K1控制。IRQ7是用于控制计时的。此交通等模拟系统具有以下功能：1.装入程序运行后，先是主干道绿灯，次干道红灯，LED显示60-5秒的倒计时；其次主干道黄灯闪，次干道红灯仍然亮，LED显示5-0秒倒计时；再次主干道红灯，次干道绿灯，LED显示45-5秒倒计时；最后主干道仍然红灯次干道黄灯闪，LED显示5-0秒。这时一个周期结束，再次跳入进入起始状态，再次循环一遍。2.在上述正常状态中，特殊情况由8259A发中断。(1)遇到特殊情况，主干道一直保持通行(绿灯)，次干道保持禁止通行(红灯)状态;LED显示‘SP'表示‘STOP'，由按键KK1-控制。(2)在午夜车流量较少时，可由按键KK2-发中断，黄灯每隔0.5秒闪一次，LED显示LS'表示'LOWSPEED'。(3)上述两种特殊情况结束后，可由开关K0完成复位从45秒开始进入正常状态；也可由开关K1完成复位从60秒开始进入正常状态。西安建筑科技大学课程设计（论文）第3页共（24页）目录摘要---------------------------------------------3一．题目要求及设计方案-------------------------------5二．方案设计-----------------------------------------51.硬件连线图-------------------------------------62.软件流程图-------------------------------------7三．实现程序-----------------------------------------13四．设计结果及分析-----------------------------------22五．设计过程中出现的问题及解决方案-------------------23六．心得体会-----------------------------------------23七．致谢---------------------------------------------24八．参考资料-----------------------------------------24西安建筑科技大学课程设计（论文）第4页共（24页）一．题目要求及方案分析1.题目要求：设计题目的主要内容是模拟十字路口交通灯（红、黄、绿三色）的显示控制。并要求主干道计时60秒，次干道计时45秒，时间到则切换红绿灯；红绿灯不变期间，在七段数码管上显示每秒倒计时；计时到最后5秒时，两个方向的黄灯同时闪烁直至计时到0。2.方案分析：本实验用到了8253A，8255A，8259A芯片，用8253A来计时，8255A的A、B口来做输出与七段数码管和发光二极管相连，8255A来发中断控制计时和特殊情况。二．方案设计西安建筑科技大学课程设计（论文）第5页共（24页）1.硬件连线图：+5V1.19MHz系K1统K0kk2-kk1-总线GATE2CLK28253OUT2OUT2IR7IR6IR58259IR4IR3IR2IR1IR0PB7llPB08255PA7PC3PC2PC1PC0lPA0PA0PB0PB1PB2PB3LEDX4X3X2X1hlllaLED西安建筑科技大学课程设计（论文）第6页共（24页）2.软件流程图主程序流程图填写中断向量表8255A、8255A初始化进入FANS1状态，主干道绿灯，次干道红灯。LED显示60-5秒倒计时START进入FANS21和FANS22状态。两状态交替显示一秒，实现次干道一直红灯，主干道黄灯每隔一秒闪烁一次。LED显示5-0秒倒计时进入FANS3状态，主干道红灯，次干道绿灯。LED显示45-5秒倒计时进入FANS41和FANS42状态。两状态交替显示一秒，实现主干道一直红灯，次干道黄灯每隔一秒闪烁一次。LED显示5-0秒倒计时调用显示子程序调用延时子程序开中断西安建筑科技大学课程设计（论文）第7页共（24页）子程序流程图：IRQ0:主干道一直保持通行(绿灯)，次干道保持禁止通行(红灯)状态;LED显示'SP'表示'STOP'中断入口[DI+1]送5，[DI]送10，在LED上显示‘SP’把0B7H送到B口，发光二极管显示黄灯调用显示子程序西安建筑科技大学课程设计（论文）第8页共（24页）IRQ2:黄灯每隔0.5秒亮一次;LED显示'LS'表示'LOWSPEED'NYYN中断入口[DI+1]送11，[DI]送5，在LED上显示‘LS’把0CCH送到B口，发光二极管显示黄灯调用显示子程序count=10?Count值赋为0把0FFH送到B口，发光二极管灯都不亮调用显示子程序count=10?西安建筑科技大学课程设计（论文）第9页共（24页）IRQ5:完成复位从45秒开始进入NORMAL状态IRQ6:完成复位从60秒开始进入NORMAL状态中断入口[DI+1]送4，[DI]送58255A、8255A初始化count值赋为0开中断跳入FANS3状态中断出口中断入口[DI+1]送6，[DI]送0跳入NORMAL状态中断出口西安建筑科技大学课程设计（论文）第10页共（24页）IRQ7:每隔50ms发一次中断，让COUNT值加1显示子程序DISPPROCYN中断入口计数器count值加1中断出口入口让下一位LED灯管显示把数据送到A口在LED上显示数据调用延时子程序判断是否显示到最高位出口西安建筑科技大学课程设计（论文）第11页共（24页）延时子程序DELAYPROCYN入口保护寄存器把CX赋值为2000CX=0?把CX值减1恢复寄存器出口西安建筑科技大学课程设计（论文）第12页共（24页）三．实现程序STACKSEGMENTSTACKDB200DUP(0)STACKENDSDATASEGMENTTIMEDB00H,06HLEDTALDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,73H,38HCOUNTDW0DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX;填IR0中断向量PUSHDSMOVAX,0000HMOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ0ADDAX,2000HMOVSI,0020HMOV[SI],AXMOVAX,0000HMOVSI,0022HMOV[SI],AXCLIPOPDSINAL,21HANDAL,0FEH;清除对IRQ0的中断OUT21H,AL;填IR2中断向量PUSHDSMOVAX,0000H西安建筑科技大学课程设计（论文）第13页共（24页）MOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ2ADDAX,2000HMOVSI,0028HMOV[SI],AXMOVAX,0000HMOVSI,002AHMOV[SI],AXCLIPOPDSINAL,21HANDAL,0FBH;清除对IRQ2的中断OUT21H,AL;填IRQ5中断向量PUSHDSMOVAX,0000HMOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ5ADDAX,2000HMOVSI,0034HMOV[SI],AXMOVAX,0000HMOVSI,0036HMOV[SI],AXCLIPOPDSINAL,21HANDAL,0DFH;清除对IRQ5的中断OUT21H,AL;填IRQ6中断向量PUSHDSMOVAX,0000HMOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ6ADDAX,2000H西安建筑科技大学课程设计（论文）第14页共（24页）MOVSI,0038HMOV[SI],AXMOVAX,0000HMOVSI,003AHMOV[SI],AXCLIPOPDSINAL,21HANDAL,0BFH;清除对IRQ6的中断OUT21H,AL;填IRQ7中断向量PUSHDSMOVAX,0000HMOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ7ADDAX,2000HMOVSI,003CHMOV[SI],AXMOVAX,0000HMOVSI,003EHMOV[SI],AXCLIPOPDSINAL,21HANDAL,7FH;清除对IRQ7的中断OUT21H,AL;NORMAL表示正常情况下的倒计时NORMAL:MOVAL,80H;8255A初始化，A,B口方式0输出,C口输出OUT63H,ALMOVAL,0B6H;8253A初始化，计数器2方式3OUT43H,ALMOVAX,59500OUT42H,AL西安建筑科技大学课程设计（论文）第15页共（24页）MOVAL,AHOUT42H,ALMOVCOUNT,0STIFANS1:MOVAL,0B7H;FANS1表示主干道绿灯，次干道红灯。LED显示60-5秒OUT61H,ALCALLDISPCMPCOUNT,20JLFANS1MOVCOUNT,0MOVDI,OFFSETTIMEMOVAL,[DI+1]CMPAL,00HJZA5MOVAL,[DI]CMPAL,00HJZA6DECALMOV[DI],ALJMPFANS1A5:MOVAL,[DI]CMPAL,06HJZA0DECALMOV[DI],ALJMPFANS1A6:MOVAL,9MOV[DI],ALMOVAL,[DI+1]DECALMOV[DI+1],ALJMPFANS1A0:MOVAL,05HMOV[DI],AL西安建筑科技大学课程设计（论文）第16页共（24页）JMPFANS21;FANS21和