交通燈825382558259

1、2.218259的工作原理：一、數(shù)據(jù)總線緩沖器：8259A與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口，是8位雙向三態(tài)緩沖器。CPU與8259A之間的控制命令信息、狀態(tài)信息以及中斷類型信息，都是通過緩沖器傳送的。二、讀/寫控制邏輯:CPU通過它實現(xiàn)對8259A的讀/寫操作。三、級連緩沖器:用以實現(xiàn)8259A芯片之間的級連，使得中斷源可以由8級擴展至64級。四、控制邏輯電路:對整個芯片內部各部件的工作進行協(xié)調和控制。五、中斷請求寄存器IRR:8位，用以分別保存8個中斷請求信號，當響應的中斷請求輸入引腳有中斷請求時，該寄存器的相應位置1。六、中斷屏蔽寄存器IMR:8位，相應位用以對8個中斷源的中斷請求信號進行屏蔽控制。當

2、其中某位置“0“時，則相應的中斷請求可以向CPU提出；否則，相應的中斷請求被屏蔽，即不允許向CPU提出中斷請求。該寄存器的內容為8259A的操作命令字OCW1,可以由程序設置或改變。七、中斷服務寄存器ISR:8位，當CPU正在處理某個中斷源的中斷請求時，ISR寄存器中的相應位置1。八、用以比較正在處理的中斷和剛剛進入的中斷請求之間的優(yōu)先級別，以決定是否產生多重中斷或中斷嵌套。8255A的工作原理：一、8255A的內部結構：1、數(shù)據(jù)總線緩沖器:這是一個雙向三態(tài)的8位數(shù)據(jù)緩沖器，它是8255A與微機系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的接口。輸入輸出的數(shù)據(jù)、CPU輸出的控制字以及CPU輸入的狀態(tài)信息都是通過這個緩沖器傳送

3、的。2、三個端口A，B和C:A端口包含一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器，一個8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。B端口包含一個8位數(shù)據(jù)輸入/輸出鎖存器和緩沖器，一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。C端口包含一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器，一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器（輸入沒有鎖存器）。3、A組和B組控制電路:這是兩組根據(jù)CPU輸出的控制字控制8255工作方式的電路，它們對于CPU而言，共用一個端口地址相同的控制字寄存器，接收CPU輸出的一字節(jié)方式控制字或對C口按位復位字命令。方式控制字的高5位決定A組的工作方式，低3位決定B組的工作方式。對C口按位復位命令字可對C口的每一位實現(xiàn)置位或復位。A組控制電路控制A口和C口上半部，B組控

4、制電路控制B口和C口下半部。4、讀寫控制邏輯:用來控制把CPU輸出的控制字或數(shù)據(jù)送至相應端口，也由它來控制把狀態(tài)信息或輸入數(shù)據(jù)通過相應的端口送到CPU。二、8255A的工作方式：方式0-基本輸入輸出方式；方式1-選通輸入輸出方式；方式2-雙向選通輸入輸出方式。8253的工作原理：8253是可編程的計數(shù)器/定時器,其內部有三個獨立的16位計數(shù)器/定時器通道,每個計數(shù)器通道均可按6種不同的方式工作,并且都可以按二進制或十進制計數(shù)。其CLKOCLK2是計數(shù)器02的時鐘脈沖輸入端，GATEOGATE2是門控脈沖輸入端,OUT0OUT2是輸出端。3、總體設計和方案論證：3.1交通信號燈實時控制和管理的總

5、體設計芯片選擇及端口選擇用實驗系統(tǒng)8255A實現(xiàn)對信號燈的控制（所用端口自定）；2位數(shù)碼顯示用8255A實現(xiàn)控制。用實驗系統(tǒng)8235的計數(shù)器0定時向實驗系統(tǒng)主片8259A的IRQ7請求中斷，以實現(xiàn)要求的20秒、5秒鐘的定時。實驗系統(tǒng)8253的計數(shù)器0的CLK2接OPCLK，頻率為1.19318MHZ；GATE0已接+5V；定時采用軟硬件相結合的方式實現(xiàn)。用實驗系統(tǒng)的發(fā)光二極管模擬紅綠燈。注：8259A的端口地址為：218H、219H8255A的端口地址為：端口A-200H、端口B-201H、端口C-202H、控制端口-203H8253的端口地址為：計數(shù)器0-208H、計數(shù)器1-209H、計數(shù)器

6、0-20AH、控制寄存器0-20BH。本設計硬件由定時模塊、發(fā)光二極管模塊、數(shù)碼管顯示模塊和緊急中斷模塊組成。定時模塊采用硬件定時和軟件定時相結合的方法，用8253定時/計數(shù)器定時1s，再用軟件計時實現(xiàn)所需的定時。發(fā)光二極管模塊由8255控制發(fā)光二極管來實現(xiàn)。數(shù)碼管顯示模塊由實驗平臺上的LED顯示模塊實現(xiàn)。緊急中斷模塊是由單脈沖發(fā)生單元和8259中斷控制器組成。程序主要是由定時子程序、發(fā)光二極管顯示子程序、數(shù)碼管顯示子程序和中斷服務程序組成。包括對8253、8255以及8259等可編程器件的編程。3.2方案論證：軟件延時，設計簡單，使用方便，本次設計采用了，定時器0進行計時，每1s產生一次中斷

7、，可以準確的計時并方便8段數(shù)碼管進行顯示。在本設計中程序每1秒請求一次中斷，實現(xiàn)精確定時與數(shù)碼管顯示刷新。4、硬件設計：本課題的設計可通過實驗平臺上的一些功能模塊電路組成，由于各模塊電路內部已經連接，用戶在使用時只要設計模塊間電路的連接，因此，硬件電路的設計及實現(xiàn)相對簡單。完整系統(tǒng)的硬件連接如圖所示。硬件電路由定時模塊、發(fā)光二極管模塊、數(shù)碼管顯示模塊和緊急中斷模塊組成。圖1圖2時模塊是由8253的計數(shù)器0來實現(xiàn)定時Is。由8255輸出來控制計數(shù)器的起停。OUT0接8259的IRQ7,定時完成申請中斷，進入中斷服務程序。發(fā)光二極管顯示模塊由8255輸出來控制發(fā)光二極管的亮滅。8255輸出為低電平

8、時，對應的發(fā)光二極管就點亮，否則就熄滅。交通燈的對應關系如下：（1,3代表東，西；2，4代表南、北）L7L6L5L2L1L013紅燈13黃燈13綠燈24紅燈24黃燈24綠燈實驗平臺上提供一組六個LED數(shù)碼管。本設計用2個數(shù)碼管來倒計時。中斷模塊是由單脈沖發(fā)生單元和8259中斷控制器，單脈沖發(fā)生單元主要用來請求中斷，然后做出情況處理。5、軟件設計思路：設計數(shù)器0的計數(shù)初值為3000，由于CLK0接脈沖信號，頻率為1.288MHZ,所以每1s中斷一次。利用TIME對不同的狀態(tài)時間計數(shù)，用來實現(xiàn)計數(shù)器0對20秒鐘，5秒鐘的定時。中斷子程序分為數(shù)碼顯示刷新部分和紅綠黃燈各種狀態(tài)切換部分。每進入中斷即刷

9、新LED顯示。交通燈按正常狀態(tài)切換工作,8253開始計數(shù)后每1s發(fā)出一個中斷申請信號，在中斷子程序中先刷新數(shù)碼管，然后判斷當前狀態(tài)，進入相應的處理程序進行處理。主程序的流程圖如圖所示。圖4、定時中斷服務子程序定時中斷子程序是本設計的重點，負責完成數(shù)碼管輸出數(shù)據(jù)刷新和各個狀態(tài)的處理切換。中斷子程序包括數(shù)碼管輸出數(shù)據(jù)刷新程序和各狀態(tài)處理程序。數(shù)碼管輸出數(shù)據(jù)刷新子程序是實現(xiàn)倒計時20s,用LEDOUT表示輸出的數(shù)據(jù)，TIME用來軟件計時Is,就是計數(shù)10個100ms。LED輸出是要將輸出的數(shù)據(jù)轉化為段選碼。根據(jù)當前的狀態(tài)跳轉到相應的處理程序，在處理程序中完成定時和狀態(tài)的切換。狀態(tài)0、1、2、3、4、

10、5的流程是一樣的，先點亮對應的交通燈，再判斷定時到了就可以切換了。狀態(tài)0用于實現(xiàn)東西紅、南北綠；狀態(tài)1用來實現(xiàn)東西黃、南北綠；狀態(tài)2用于實現(xiàn)東西綠、南北黃；狀態(tài)3用于實現(xiàn)東西綠、南北紅；狀態(tài)4用于實現(xiàn)東西黃、南北紅；狀態(tài)5用于實現(xiàn)東西紅、南北黃，間隔點亮和熄滅就可以了。狀態(tài)0處理程序的流程圖如圖所示。TIME=O?N4開始T1KJE-2HIJ-X=01WIITIME-5BX-0004JIITIME-5EK-OCglITIME-5axcm4iiTIME-5IJX-CWkillT1ME-2IhBX=*：1O9II中斷返冋LtR顯示DX-1TmDL=O圖5狀態(tài)0處理程序6、源程序清單：1本次設計中，

11、選用8235的計數(shù)器0定時向實驗系統(tǒng)主片8259A的IRQ7請求中斷。設置8253的計數(shù)器0每Is請求一次中斷，工作于模式3；8255的A端口控制交通燈；數(shù)碼管驅動程序采用指導老師提供的程序。初始化程序：DATASEGMENTLEDDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H；存放七段代碼表DB7FH,6FHTIMEDB19D2EQU200H；8255A端口AEAEQU200H；8255端口地址EEEQU203HCONTROLEQU20BH；8253端口地址COUNT0EQU208HCOUNT1EQU209HCOUNT2EQU20AHDATAENDSCODESEGMENT

12、ASSUMECS:CODE,DS:DATACODESEGMENTASSUMECS:CODESTART:MOVAX,0MOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ7；填中斷矢量表ADDAX,2000HMOVSI,0FH*4MOVSI,AXMOVAX,0MOVSI+2,AXCLIMOVBX,0109H；BH表示要顯示數(shù)的十位,BL表示要顯示數(shù)的個位MOVCX,0MOVDX，0000HMOVAL,80H;初始化8255OUTEE,ALMOVAL,00；對PC0口置0OUTEE,ALMOVAL,02；對PC1口置0OUTEE,ALMOVDX,218H;8259初始化MOVAL,00010010bOU

13、TDX,ALMOVAL,0FHMOVDX,219HOUTDX,ALMOVDX,200H；交通燈初始狀態(tài)為全黃成對應的段碼MOVAL,0BBHOUT201H,AHOUTDX,ALPOPSIMOVAL,00110110b；初始化8253POPBXOUTCONTROL,ALPOPAXNEXT:CMPBL,00H；比較個位數(shù)是否為0MOVAX,3000淀時1秒JNZL1MOVDX,COUNT0CMPBH,00H；比較十位數(shù)是否為0OUTDX,ALJZCOMPAREMOVAL,AHMOVBX,0009H:十位為0，各為變?yōu)?OUTCOUNT0,ALJMPCOMPAREJMPNEXTL1:DECBXMOV

14、AX,DATA；置DS用數(shù)據(jù)段首址COMPARE:MOVDS,AXCMPDL,0JZSTATE0中斷服務程序：CMPDL1A1:STIJZSTATE1HLTCMPDL,2JMPA1JZSTATE2IRQ7：CMPDL,3數(shù)碼管顯示程序JZSTATE3CMPCX,99CMPDL,4JZDISPJZSTATE4INCCXCMPDL5IRETJZSTATE5DISP:STATE0:MOVCX,0MOVAL,7DH;東西紅，南北綠PUSHAXOUTD2,ALPUSHBXJMPCHANG1PUSHSISTATE1:MOVDX,BXMOVAL,BDH;東西黃，南北綠MOVBXOFFSETLEDOUTD2,

15、ALADDBX,2000HJMPCHANGE1MOVAH,00STATE2:MOVAL,DLMOVAL,DBH；東西綠，南北黃MOVSI,AXOUTD2,ALMOVAL,00HJMPCHANGE1OUTEE,ALSTATE3:MOVAL,03H；選通用來顯示個位的數(shù)碼顯示管MOVAL,D7H；東西綠，南北紅OUTEE,ALOUTD2,ALMOVAL,BX+SI;把十進制數(shù)所表示的個位數(shù)轉換JMPCHANGE1成對應的段碼STATE4:OUT201H,ALMOVAL,B7H;東西黃，南北紅MOVAL,DHOUTD2,ALMOVSI,AXJMPCHANGE1MOVAL,01H；選通用來顯示十位的數(shù)

16、碼顯示管STATE5:OUTEE,ALMOVAL,7BH;東西紅，南北黃MOVAL,02HOUTD2,ALOUTEE,ALCHANGE1:MOVAH,BX+SI；把十進制數(shù)所表示的十位數(shù)轉換CMPTIME,0JZA2MOVBX,0004HDECTIMEMOVTIME,4JMPEXITJMPEXITA2:M2:INCDXMOVBX,0004HCMPDL,6MOVTIME,4JNZA3JMPEXITMOVDL,0M3:A3:MOVBX,O109HCMPDL,5MOVTIME,19JZM5JMPEXITCMPDL,4M4:JZM4MOVBX,0004HCMPDL,3MOVTIME,4JZM3JMPE

17、XITCMPDL,2M5:JZM2MOVBX,0004HCMPDL,1MOVTIME,4JZM1JMPEXITCMPDL,0EXIT:JZM0MOVAL,20HM0:OUT218H,ALMOVBXQ109HIRETMOVTIME,19CODEENDSJMPEXITENDSTARTM1:7、程序運行結果：1東西方向的紅燈和南北方向的綠燈同時點亮20秒鐘；220秒鐘后，東西方向的黃燈閃爍5秒鐘。此時南北方向持續(xù)綠燈。3東西方向的黃燈閃爍5秒鐘后，轉為東西方向的綠燈和南北方向的黃燈點亮5秒鐘45秒鐘后，轉為南北方向的紅燈閃爍20秒鐘，此時東西方向仍維持綠燈。5東西方向的黃燈，南北方向紅燈閃爍5秒鐘。6.東西方向為紅燈，南北方向為黃燈閃爍5秒鐘。75秒鐘以后又轉為1，重復執(zhí)行1、模擬交通燈系統(tǒng)設計設計要求：8253定時1秒向8259A請求中斷，在中斷處理程序中：（1）對中斷處理程