微機課程設(shè)計 帶數(shù)碼管顯示的交通燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計.doc

1微機課程設(shè)計題目帶數(shù)碼管顯示的交通燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計課程名稱微機原理及應(yīng)用A院系物理與電氣工程學(xué)院專業(yè)自動化班級08級(2)班學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師2課題名稱帶數(shù)碼管顯示的交通燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計一、概述在STARES598PCI實驗系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用可編程并行接口8255、定時/計數(shù)器8253、可編程中斷控制器8259等I/O接口芯片，設(shè)計一個十字路口交通信號燈模擬控制系統(tǒng)。二、設(shè)計目的通過設(shè)計一個十字路口交通燈系統(tǒng)掌握8255、8253、8259等接口芯片的編程和應(yīng)用方法，做到理論聯(lián)系實際。三、設(shè)計要求要求繪制流程圖、編寫源程序，并在實驗系統(tǒng)上調(diào)試通過程序。四、設(shè)計內(nèi)容1、十字路口交通信號燈設(shè)置某十字路口交通信號燈系統(tǒng)在4個路口均裝設(shè)紅、綠2個燈，并裝設(shè)數(shù)碼管顯示倒計時。東南西北紅綠紅綠紅綠紅綠圖1交通信號燈設(shè)置實驗時用LED（發(fā)光二極管）代替十字路口的紅綠燈。2、交通信號燈亮滅規(guī)律交通信號燈系統(tǒng)初始狀態(tài)為所有紅燈閃爍N1秒鐘（不必在數(shù)碼管顯示）；之后東西向車行道綠燈亮，車輛放行N秒鐘，此時南北向車行道紅燈亮，之后轉(zhuǎn)為南北向車行道放行N秒鐘，如此循環(huán)重復(fù)。要求數(shù)碼管能夠顯示倒計時。參數(shù)選擇：N=20s/25s85s/90s（每隔5s取一個秒數(shù)）N110s，閃爍次數(shù)為38次每組自行選擇N、N1（及閃爍次數(shù)）。3、參考方案采用8255、8253、8259組成系統(tǒng)，采用8253產(chǎn)生定時，運用8259采用中斷法編寫程序。3如果加入緊急車輛通過功能或其他任何先進功能，可根據(jù)具體情況加創(chuàng)新分。五、設(shè)計報告要求要求在報告中詳細敘述所選方案的原理、特點及評價，給出硬件原理圖、程序流程、源程序、調(diào)試結(jié)果描述（需安排實驗系統(tǒng)運行照片）。報告采用電力工程學(xué)院統(tǒng)一的標準格式書寫。最終上交的報告內(nèi)容包括：1、任務(wù)書、2設(shè)計內(nèi)容（正文）、3、心得體會一、設(shè)計說明硬件方面：8253產(chǎn)生1HZ的方波，脈沖到8259的IR1端，產(chǎn)生中斷，調(diào)中斷服務(wù)子程序。在加入緊急車道后，單脈沖（）連到8259的IRO端，產(chǎn)生一個高級的中斷請求信號。軟件方面：主程序先對各個硬件初始化，在開CPU中斷，然后空操作，等待中斷。執(zhí)行低級中斷（IR1）時，8255的PA口負責(zé)選數(shù)碼管，PB口負責(zé)顯示數(shù)字，用查表法可查到09的數(shù)碼管編碼。采用循環(huán)掃描方法，人眼即可看到連續(xù)的二位數(shù)。當(dāng)?shù)褂嫊r減到零時，對紅綠燈取反。若手動上下?lián)軇訂蚊}沖（）一次，則產(chǎn)生一個高級中斷（IR0），程序轉(zhuǎn)而執(zhí)行此中斷處理程序，處理完后返回繼續(xù)執(zhí)行低級中斷（IR1）。1、硬件設(shè)計1.1、硬件接線圖4二.源程序清單IO8259_0EQU0E000H；8259地址偶地址端IO8259_1EQU0E001H；8259地址奇地址端K8255AEQU0F000H；8255的A口、B口、C口地址K8255BEQU0F001HK8255CEQU0F002HK8255KEQU0F003HADD8253_0EQU0D000H；8253計數(shù)通道1#、2#、3#和控制口地址ADD8253_1EQU0D001HADD8253_2EQU0D002HADD8253_CEQU0D003HCOUNTEREQU60H；倒計時數(shù)RED_ONEQU0CCH；紅燈亮RED_OFFEQU0FFH；紅燈滅E_WEQU0C3H；東西方向通行DATASEGMENTTABDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHCOUNTDB?SCANDW485；掃描次數(shù)DATAENDSSTCKSEGMENTSTACKDW64DUP(?)STCKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STCKSTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVES,AXNOPMOVDX,K8255K；寫8255控制字，A,B,C均為輸出，方式0MOVAL,80HOUTDX,ALSTART1:MOVDX,K8255C；C口輸出，控制燈MOVCX,4FLASH:MOVAL,RED_ON；紅燈亮OUTDX,ALCALLDELAY；調(diào)延時MOVAL,RED_OFF；紅燈滅OUTDX,ALCALLDELAYLOOPFLASHSTART2:MOVDX,ADD8253_C；寫8253控制字MOVAL,37H；0#計數(shù)器，讀寫16位低高字節(jié)，方式三，BCD碼5OUTDX,ALMOVAX,1000H；寫0#的計數(shù)初值1000H，根據(jù)輸入設(shè)定2M=1000H*2000MOVDX,ADD8253_0OUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALMOVDX,ADD8253_C；寫8253控制字MOVAL,77H；1#計數(shù)器，讀寫16位低高字節(jié)，方式三，BCD碼OUTDX,ALMOVAX,2000H；寫1#計數(shù)初值2000H，根據(jù)輸入設(shè)定，方波頻率1HZMOVDX,ADD8253_1OUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALMOVCOUNT,COUNTER；寫計數(shù)值（紅綠燈變換的間隔時間）CALLInit8259；調(diào)8259初始化子程序CALLWriIntver_8；調(diào)寫中斷向量表子程序CALLWriIntver_9；調(diào)寫中斷向量表子程序MOVCL,E_WMOVAL,CLMOVDX,K8255COUTDX,ALSTINOPSTART3:JMP$；給出中斷以外CPU的工作Init8259PROCNEAR；8259初始化子程序MOVDX,IO8259_0；寫ICW1，邊沿觸發(fā)，單片，需寫ICW4MOVAL,13HOUTDX,ALMOVDX,IO8259_1；寫ICW2，確定中斷類型號MOVAL,08HOUTDX,ALMOVAL,09H；寫ICW4OUTDX,ALMOVAL,0FCH；寫OCW1，除IR0、IR1全屏蔽OUTDX,ALRETInit8259ENDPWriIntver_9PROCNEAR；寫中斷向量表子程序PUSHESMOVAX,0MOVES,AXMOVDI,24H；中斷類型號9，對應(yīng)24H,25H,26H,27H四個單元6LEAAX,INT_9；取中斷服務(wù)程序IPSTOSWMOVAX,CS；取中段服務(wù)程序CSSTOSWPOPESRETWriIntver_9ENDPWriIntver_8PROCNEAR；寫中斷向量表子程序PUSHESMOVAX,0MOVES,AXMOVDI,20H；中斷類型號8，對應(yīng)20H,21H,22H,23H四個單元LEAAX,INT_8；取中斷服務(wù)程序IPSTOSWMOVAX,CS；取中段服務(wù)程序CSSTOSWPOPESRETWriIntver_8ENDPINT_9:MOVAL,COUNTSUBAL,01HDASMOVCOUNT,AL；中斷服務(wù)程序PUSHAXPUSHDXPUSHBXPUSHCXPUSHSCAN；保護循環(huán)值，否則取數(shù)碼管顯示會破壞LOO:MOVAL,55HMOVDX,K8255AOUTDX,ALMOVAL,COUNT；選高位數(shù)碼管MOVAH,AL；暫存AHMOVCL,4SHRAL,CLLEABX,TABXLAT；十進制轉(zhuǎn)數(shù)碼管編碼MOVDX,K8255BOUTDX,AL；顯數(shù)CALLDL1ms；調(diào)延時MOVAL,0OUTDX,AL；清除MOVAL,0AAHMOVDX,K8255A7OUTDX,AL；選低位數(shù)碼管MOVAL,AHSHLAL,CLSHRAL,CLXLAT；十進制轉(zhuǎn)數(shù)碼管編碼MOVDX,K8255BOUTDX,AL；顯數(shù)CALLDL1msMOVAL,0OUTDX,AL；清除DECSCANCMPSCAN,0JNZLOO；循環(huán)掃描POPSCANPOPCXCMPCOUNT,0JNZSTOP；計數(shù)到零則重新置數(shù)，并將燈取反，未到零則直接結(jié)束中斷子程序MOVCOUNT,COUNTERNOTCLMOVAL,CLMOVDX,K8255COUTDX,ALSTOP:MOVDX,IO8259_0；結(jié)束中斷服務(wù)，寫OCW2，給8259送EOI命令，LSR1清零MOVAL,20HOUTDX,ALPOPBXPOPDXPOPAXIRETINT_8:PUSHDXPUSHAXPUSHCXMOVDX,K8255C；C口輸出，控制燈MOVCX,4A:MOVAL,RED_ON；紅燈亮OUTDX,ALCALLDELAY；調(diào)延時MOVAL,RED_OFF；紅燈滅OUTDX,ALCALLDELAYLOOPAMOVDX,IO8259_0；結(jié)束中斷服務(wù)，寫OCW2，給8259送EOI命令，LSR1清零MOVAL,20HOUTDX,AL8POPCXMOVDX,K8255CMOVAL,CLOUTDX,ALPOPAXPOPDXIRETDELAYPROC；延時子程序PUSHBXPUSHCXMOVBX,04HDELAY1:MOVCX,0FFFFHLOOP$DECBXJNZDELAY1POPCXPOPBXRETDELAYENDPDL1msPROCNEARPUSHAXPUSHCXMOVAX,0100HMOVCX,AXLOOP$POPCXPOPAXRETDL1msENDPCODEENDSENDSTART三、調(diào)試現(xiàn)象1、程序截圖92調(diào)試現(xiàn)象程序調(diào)試時，交通信號燈系統(tǒng)初始狀態(tài)為所有紅燈閃爍4次，數(shù)碼管此時不顯示；系統(tǒng)初始狀態(tài)之后東西向車行道綠燈亮，南北向車道紅燈亮，此時數(shù)碼管從60秒倒計時；當(dāng)數(shù)碼管數(shù)字減為0時，東西向、南北向紅綠燈交換亮，即南北向車行道綠燈亮，東西向車道紅燈亮，此時數(shù)碼管重新從60秒開始計數(shù)，數(shù)碼管數(shù)字減為0秒后，紅綠燈再次交換，如此循環(huán)重復(fù)。當(dāng)?shù)缆钒l(fā)生緊急狀況時，可撥單脈沖，使調(diào)試狀態(tài)重新進入初始化，此時數(shù)碼管停止計時（滅），初始化狀態(tài)結(jié)束后，繼續(xù)從剛剛被停止時刻開始計時，紅綠燈狀態(tài)仍為停止時刻的