8086交通燈微機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、8086交通燈微機(jī)課程設(shè)計(jì)【摘要】運(yùn)用了 8086 CPUS片以及8255A芯片、8253芯片和數(shù)碼管等輔助硬件電路，進(jìn)行了數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)的設(shè)計(jì)。進(jìn) 行了軟件設(shè)計(jì)并編寫(xiě)了源程序。交通在人們的日常生活中占有重要的地位，隨著人們社會(huì)活動(dòng)的日益頻繁，這點(diǎn)更 是體現(xiàn)的淋漓盡致。交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通 事故有明顯效果。本系統(tǒng)采用 8086為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)交通燈控制器，系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、擴(kuò)展強(qiáng)。本設(shè)計(jì) 就是采用8086最小方式下在Protues7.8SP2軟件下模擬十字路口交通燈的各種狀態(tài)顯示以及倒計(jì)時(shí)顯示時(shí)間。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)由8255AI/O

2、口擴(kuò)展系統(tǒng)、交通燈狀態(tài)顯示系統(tǒng)、LED數(shù)碼顯示系統(tǒng)等幾大部分組成。系統(tǒng)除基本的交通燈功能外，還具有倒計(jì)時(shí)、緊急情況處理等功能，較好的模擬實(shí)現(xiàn)了十字路口可能出現(xiàn)的狀況。本系統(tǒng)采用8086匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，主要編寫(xiě)了主程序，LED數(shù)碼管顯示程序等?？傮w上完成了軟件的編寫(xiě)。關(guān)鍵詞：帶倒計(jì)時(shí)功能的交通燈；8255A; 8086微機(jī)系統(tǒng)一、概述1.1課程設(shè)計(jì)的目的1 . 2課程設(shè)計(jì)的要求二、總體設(shè)計(jì)方案及說(shuō)明1 .1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2 . 2系統(tǒng)工作框圖三、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3 . 1 Intel 8 0 8 6 微處理器的簡(jiǎn)介3.2 8255A芯片的工作原理 3.3 多位數(shù)碼管的工作原理3 . 474LS2

3、73芯片簡(jiǎn)介目錄3 34 4 578 103.5 系統(tǒng)電路圖設(shè)計(jì) 113. 5.1 .系統(tǒng)總電路圖設(shè)計(jì) 113.5.2.8086最小系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)1 2四、系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)流程圖144 . 2 系統(tǒng)軟件源程序 154.2.3 匯編源程序及說(shuō)明 16五、總結(jié)5 . 1 系統(tǒng)調(diào)試185 . 2 心得與體會(huì)20六、參考文獻(xiàn)22一、 概述通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟，掌握系統(tǒng)總體控制方案的設(shè)計(jì)方法。使學(xué)生進(jìn)一步掌握微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬、軟件開(kāi)發(fā)方法，輸入/輸出(I/O) 接口技術(shù)，應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)，并能結(jié)合專業(yè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)用的微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。針對(duì)課堂重點(diǎn)講授內(nèi)容使學(xué)生

4、加深對(duì)微型計(jì)算機(jī)硬件原理的理解及提高匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的能力，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)搭建了微機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)，提高學(xué)生的開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力。二、總體設(shè)計(jì)方案與說(shuō)明2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)是基于Windows 環(huán)境下，在其中進(jìn)行硬件電路的的設(shè)計(jì)，匯編語(yǔ)言源程序的編寫(xiě)以及以上兩部分工作完成后的軟件系統(tǒng)的調(diào)試。本設(shè)計(jì)的處理控制系統(tǒng)由Intel 8086微處理器在最小模式下組成的單處理器系統(tǒng)構(gòu)成，用來(lái)進(jìn)行對(duì)外圍硬件電路進(jìn)行信息采集、數(shù)據(jù)處理和控制。2.2 系統(tǒng)工作框圖本課程設(shè)計(jì)使用8086CPU空制8255A和74273鎖存器分別控制LED數(shù)碼管和LED交通燈。第一片8255A被選擇后，從數(shù)據(jù)總線上寫(xiě)入數(shù)據(jù)到輸

5、出端，把LED數(shù)碼管的待顯示的字符對(duì)應(yīng)是 16進(jìn)制數(shù)，即要7段數(shù)碼管的對(duì)應(yīng)位的LED置高電平(選擇的是共陰極數(shù)碼管)就可以顯示對(duì)應(yīng)的段碼。第二片8255A被選擇后，從數(shù)據(jù)總線上寫(xiě)入的數(shù)據(jù)是指定哪一位數(shù)碼管顯示字符，低電平有效。同時(shí)74273鎖存器也要按程序設(shè)定點(diǎn)亮 LED交通燈。3.5系統(tǒng)電路圖設(shè)計(jì)3.5.1 系統(tǒng)總電路圖如下圖所示:南北走向（七I道）HIMw=r3=工3二豈壽=H3Ahz”l-»”Hil<>EEln- 口mH黑 mTZIE三二三M-二Hrl言獸口舞mH !:3 二S3中二，“.!X-F'W ««|工«|3.5.2.8

6、086最小系統(tǒng)原理圖如下所示:8086最小系統(tǒng)由Intel 8086微處理器、74273 TTL帶公共時(shí)鐘復(fù)位八 D觸發(fā)器、以及74154 TTL 4線16線譯碼器等組成。8086有20位地址線，其中高4位A19-A16與狀態(tài)線S6-S3分時(shí)復(fù)用，低16位AD15-AD0與數(shù)據(jù)線分時(shí)復(fù)用。在總線周期的 Ti 時(shí)將地址送出后，就必須用鎖存器將它們鎖存起來(lái)，以便在 T2及以后搞死位地址線改為狀態(tài)輸出，低 16位地址線該做數(shù)據(jù)線使用。另外，表明八位數(shù)據(jù)線是否起作用的數(shù)據(jù)總線允許信號(hào)是與狀態(tài)線S7分時(shí)復(fù)用的，故也需要鎖存。21條線需采用3片8位地址鎖存器,這里采用74273。與外圍硬件電路的連接的I/

7、O部分由4線-16線譯碼器74154組成，用來(lái)分配I/O硬件地址。四、系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì).MODEL SMALL .8086.STACK.CODE .STARTUP START:MOV DX,0406HMOV AL,80H OUT DX,AL MOV DX,0606H MOV AL,80H OUT DX,ALMOV AX,ALL_LIMOV DX,0200HLI2司tit啟U721£_2|-1?-下工丁產(chǎn)亍D叫三BX甌IpewFEAh 中配餐 irwi in. *«L陽(yáng)昨HU和B -兩TWT 漏考二WTiZjHT玩6慶況ISg區(qū)珊虎西E而器器MOV DX,AXAGAIN: M

8、OV SI,OFFSET SITUATION; 取得定義數(shù)據(jù)段的偏移地址MOV DX,0200H;273 地址EANEXT:MOV AX,SIOUT DX,AXPUSH SILEA SI,LEDLEA DI,TABLEONE;DUAN0:MOV AX,32MOV CX,AXPUSH CXAB:CALL DISPLAYPOP CXDEC CX; 數(shù)據(jù)輸出到交通LED 燈上; 賦初值 32PUSH CXMOV AX,CXCMP AX,2JGE ABPOP CXPOP SIADD SI,2MOV DX,0200HMOV AX,SIOUT DX,AXPUSH SILEA SI,LEDLEA DI,TA

9、BLETWO;DUAN1:MOV AX,2MOV CX,AXPUSH CXAC:CALL DISPLAYPOP CXDEC CX;下一狀態(tài)1PUSH CXMOV AX,CXCMP AX,0JGE ACPOP CXPOP SIADD SI,2MOV DX,0200HMOV AX,SIOUT DX,AXPUSH SILEA SI,LEDLEADI,TABLETHREE;DUAN2:MOV AX,30MOV CX,AXPUSH CXAD:CALL DISPLAY;下一狀態(tài)2POP exDEC CXPUSH CXMOVAX,CXCMP AX,0JGE ADPOP CXPOP SIADD SI,2；下一

10、狀態(tài) 2MOV DX,0200HMOV AX,SIOUT DX,AXPUSH SILEA SI,LEDLEADI,TABLEFOUR;DUAN3 :MOV AX,2MOV CX,AXPUSH CX10AE:CALL DISPLAYPOP CXDEC CXPUSH CXMOV AX,CXCMP AX,0JGE AEPOP CXPOP SIJMP AGAIN;完成了一次大循環(huán)，返回程序入口地址，再次執(zhí)行程序1; 數(shù)碼管分解顯示子程序DISPLAYDISPLAY PROC NEARMOV DX,10DIV DL;32/10=3,把十位給分解出來(lái)顯示0,此時(shí)AL=3,AH=2MOV CL,ALMOV

11、CH,AHXOR BX,BX11MOV BL,CLMOV AL,SI+BX MOV DX,0400H OUT DX,ALXOR BX,BX MOV BL,CH MOV AL,SI+BXMOV DX,0600HOUT DX,ALCALLXUNMOV DX,10DIVDLMOV CL,ALMOV CH,AHXOR BX,BX MOV BL,CL MOVAX,SI+BX12MOV DX,0402HOUT DX,ALXOR BX,BX MOV BL,CH MOV AL,SI+BX MOV DX,0602H OUT DX,ALCALL DELAY RETDISPLAY ENDPXUN PROC NEAR

12、MOV AH,0 MOV AL,DI INC DIRETXUN ENDP13DELAY PROC NEAR;延時(shí)子程序2，延時(shí)時(shí)間為500*（執(zhí)行 469次循環(huán)語(yǔ)句的時(shí)間）MOV BX,500LP1: MOV CX,469LP2: LOOP LP2DEC BXJNZ LP1RETDELAY ENDP.DATATABLEONEDB30,29,28,27,26,25,24,23,22,21,20,19,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0TABLETWODB2,1,0TABLETHREEDB32,31,30,29,28,27,26,25,24

13、,23,22,21,20,19,18,17,16,15,14,13,12,11,10,9,8,7,6,5,4,3TABLEFOURDB2,1,0LEDDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH; 數(shù)碼管待顯示的字符數(shù)組0SITUATIONDW1111100001100001B南北向紅燈，東西向綠燈， MSBled15,LSBled0S1S2S3SIT_END = $DWDWDW1111010001010001B 南北向紅燈,1111001100001100B 南北向綠燈,1111001010001010B南北向黃燈,東西向黃燈, 東西向紅燈, 東西向紅燈

14、0 無(wú)效，高電平1 有效led15顯然沒(méi)有，那數(shù)據(jù)的最高四位一定是4111114ALL_LIGHT EQUEND1111110010010110B五、系統(tǒng)仿真過(guò)程與結(jié)果5.1系統(tǒng)調(diào)試南北走向（主干道）158086 芯片進(jìn)行仿真。將編寫(xiě)好的匯編語(yǔ)言源程序在MASM32 軟件中進(jìn)行匯編、連接生成可執(zhí)行文件，并將其載入到通過(guò)以上的調(diào)試過(guò)程和仿真調(diào)試結(jié)果可知，所設(shè)計(jì)的電路和所編寫(xiě)的程序滿足實(shí)驗(yàn)要求。六、總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是要設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈系統(tǒng)，主要功能如上已有細(xì)述。在本次對(duì)交通燈的設(shè)計(jì)過(guò)程中以此來(lái)加深對(duì)微機(jī)接口技術(shù)的理解，提高了自己的動(dòng)手能力。首先著手對(duì)硬件電路的設(shè)計(jì)，本次課程設(shè)計(jì)主要采用了8255A接口電路。由于對(duì)各個(gè)芯片不熟悉，通過(guò)課本了解到了它們的引腳及功能、工作方式、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和控制字。然后就是對(duì)程序的設(shè)計(jì)，想要設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)用的控制系統(tǒng)需要了解程序流程，先畫(huà)出了流程圖，然后對(duì)代碼進(jìn)行編寫(xiě)，在編寫(xiě)過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，對(duì)芯片的不了解也導(dǎo)致編程的很多的問(wèn)題，要么燈都不顯示，要么燈顯示不全，再要么紅燈, 綠燈時(shí)