接口課程設(shè)計(jì)——模擬紅綠燈實(shí)驗(yàn)

1、<p><b>　　模擬交通燈課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　系 電子信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)系</p><p>　　專業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) </p><p>　　一．實(shí)驗(yàn)名稱：模擬紅綠燈實(shí)驗(yàn)</p><p><b>　　二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：</b></p>&

2、lt;p><b>　　1. 實(shí)驗(yàn)原理：</b></p><p>　　實(shí)驗(yàn)原理圖如圖3－7所示，PB4 ~ PB7和PC0 ~ PC7分別與發(fā)光二極管電路L1~ L12 相連，本實(shí)驗(yàn)為模擬交通燈實(shí)驗(yàn)。交通燈的亮滅規(guī)律如下：</p><p>　　設(shè)有一個(gè)十字路口，1、3為南北方向，2、4為東西方向，初始為四個(gè)路口的紅燈全亮，之后，1、3路口的綠燈亮，2、4路口的紅

3、燈亮，1、3路口方向通車； 延時(shí)一段時(shí)間后，1、3路口的綠燈熄滅，而1、3路口的黃燈開始閃爍，閃爍若干次以后，1、3 路口紅燈亮， 而同時(shí)2、4路口的綠燈亮，2、4路口方向通車；延時(shí)一段時(shí)間后，2、4 路口的綠燈熄滅，而黃燈開始閃爍，閃爍若干次以后，再切換到1、3路口方向，之后重復(fù)上述過(guò)程。</p><p>　　8255A的PB4~ PB7對(duì)應(yīng)黃 燈,PC0 ~ PC3對(duì)應(yīng)紅燈，PC4~ PC7對(duì)應(yīng)綠燈。8255

4、A工作于模式0,并置為輸出。由于各發(fā)光二極管為反向驅(qū)動(dòng)，使其點(diǎn)亮應(yīng)使8255A相應(yīng)端口置1。（其中只用了2，3路口即東和北方向，PC7接開關(guān)控制有無(wú)闖紅路燈，開關(guān)置1表示有人闖紅燈，數(shù)碼象管顯示為0）</p><p>　　2. 實(shí)驗(yàn)線路連接：</p><p>　　(1) L7—PC0 L8—PB6 L9—PC1 3路口即北方向的紅黃綠燈接線</p>

5、<p>　　L10—PC2 L11—PB5 L12—PC3 4路口即西方向的紅黃綠燈接線</p><p><b>　　開關(guān)— PC7</b></p><p>　　3. 實(shí)驗(yàn)原理圖：</p><p>　　1 口南 2口東 3口北4口西</p><p>　　4

6、. 實(shí)驗(yàn)電路原理：</p><p>　　本課題的設(shè)計(jì)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上的一些功能模塊電路組成，由于各模塊電路內(nèi)部已經(jīng)連接，用戶在使用時(shí)只要設(shè)計(jì)模塊間電路的連接，因此，硬件電路的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單。完整系統(tǒng)的硬件連接如圖1所示。硬件電路由R-S觸發(fā)器電路、發(fā)光二極管模塊、8255可編程并行接口模塊</p><p>　　實(shí)驗(yàn)的對(duì)應(yīng)接線關(guān)圖系圖如下所示：</p><p>　

7、　8255A的工作原理</p><p>　　1.8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu): </p><p>　　1)數(shù)據(jù)總線緩沖器:這是一個(gè)雙向三態(tài)的8位數(shù)據(jù)緩沖器，它是8255A與微機(jī)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(guò)這個(gè)緩沖器傳送的。</p><p>　　2)三個(gè)端口A，B和C:A端口包含一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器，一個(gè)8位

8、數(shù)據(jù)輸入鎖存器。B端口包含一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入/輸出鎖存器和緩沖器，一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器。C端口包含一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸出鎖存器和緩沖器，一個(gè)8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器(輸入沒(méi)有鎖存器)。</p><p>　　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(duì)于CPU而言，共用一個(gè)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?qū)口按位復(fù)位字命令。方式控制字的高5位決定A組

9、的工作方式，低3位決定B組的工作方式。對(duì)C口按位復(fù)位命令字可對(duì)C口的每一位實(shí)現(xiàn)置位或復(fù)位。A組控制電路控制A口和C口上半部，B組控制電路控制B口和C口下半部。</p><p>　　4)讀寫控制邏輯:用來(lái)控制把CPU輸出的控制字或數(shù)據(jù)送至相應(yīng)端口，也由它來(lái)控制把狀態(tài)信息或輸入數(shù)據(jù)通過(guò)相應(yīng)的端口送到CPU。</p><p><b>　　2、引腳信號(hào)</b></p&g

10、t;<p>　　8255A的引腳如圖7.5所示，分為數(shù)據(jù)線、地址線、讀/寫控制線、輸入/輸出端口線和電源線。</p><p>　　D7～D0（data bus）：三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)線，與CPU數(shù)據(jù)總線連接，用來(lái)傳送數(shù)據(jù)。</p><p>　　（chip select）：片選信號(hào)線，低電平有效時(shí)，芯片被選中。</p><p>　　A1, A0（port ad

11、dress）：地址線，用來(lái)選擇內(nèi)部端口。</p><p>　?。╮ead）：讀出信號(hào)線，低電平有效時(shí)，允許數(shù)據(jù)讀出。</p><p>　?。╳rite）：寫入信號(hào)線，低電平有效時(shí)，允許數(shù)據(jù)寫入。</p><p>　　RESET（reset)：復(fù)位信號(hào)線，高電平有效時(shí)，</p><p>　　將所有內(nèi)部寄存器（包括控制寄存器）清0。</p&

12、gt;<p>　　PA7～PA0（port A）：A口輸入/輸出信號(hào)線。</p><p>　　PB7～PB0（port B）：B口輸入/輸出信號(hào)線。</p><p>　　PC7～PC0（port C）：C口輸入/輸出信號(hào)線。</p><p>　　VCC：＋5V電源。 GND：電源地線。 </p><p>　　3、8255A的 工

13、作方式:</p><p>　　方式0---基本輸入輸出方式；</p><p>　　方式1---選通輸入輸出方式；</p><p>　　方式2---雙向選通輸入輸出方式。</p><p><b>　　二、實(shí)驗(yàn)步驟</b></p><p>　　1、按圖連好實(shí)驗(yàn)線路</p><p&g

14、t;<b>　　2、運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序</b></p><p>　?。?）聯(lián)機(jī)時(shí)，實(shí)驗(yàn)程序文件名為\DVCC\H8EXE\H84S.EXE。</p><p>　　（2）單機(jī)時(shí)，實(shí)驗(yàn)程序起始地址為F000：90E0。</p><p>　　在系統(tǒng)顯示監(jiān)控提示符“P.”時(shí)：</p><p>　　輸入F000 按F1鍵</p&g

15、t;<p>　　輸入90E0 按EXEC鍵</p><p>　　在系統(tǒng)上顯示執(zhí)行符“ 『” ，同時(shí)L1~L12發(fā)光二極管模擬交通燈顯示。</p><p><b>　　三．程序流程圖：</b></p><p>　　開始置8255控制字 88H，使各端口均為輸出端口，都工作在方式0</p><p>　　使2個(gè)口

16、的紅燈全亮 綠燈、黃燈全滅。即IOBPT=00H 、IOCPT=05H</p><p>　　延時(shí)，判斷有無(wú)闖紅燈者，有數(shù)碼管顯示0，無(wú)則數(shù)碼管不顯示</p><p>　　點(diǎn)亮3口綠燈 ，同時(shí)點(diǎn)亮 2口紅燈 即IOCPT=00000110B</p><p>　　延時(shí)，判斷有無(wú)闖紅燈者，有數(shù)碼管顯示0，無(wú)則數(shù)碼管不顯示</p><p>　　熄滅

17、3口綠燈 ，即 IOCPT=00000100B。（2口的紅燈仍然亮著）</p><p>　　3口黃燈循環(huán)閃爍8次。亮的時(shí)候，IOBPT=01000000B，延時(shí)，滅得時(shí)候 IOBPT=0 延時(shí)</p><p>　　點(diǎn)亮2口綠燈 ，同時(shí)點(diǎn)亮3口的紅燈。 即IOCPT=00001001B</p><p>　　延時(shí)，判斷有無(wú)闖紅燈者，有數(shù)碼管顯示0，無(wú)則數(shù)碼管不顯示<

18、;/p><p>　　熄滅2口綠燈 ，即 IOCPT= 00000001B。（3口的紅燈仍然亮著）</p><p>　　2口黃燈循環(huán)閃爍8次。亮的時(shí)候，IOBPT=00100000B，延時(shí)，滅得時(shí)候 IOBPT=0 延時(shí)</p><p><b>　　四．實(shí)驗(yàn)代碼：</b></p><p>　　CODE SEGMENT</

19、p><p>　　ASSUME CS:CODE</p><p>　　IOCONPT EQU 0FF2BH</p><p>　　IOAPTEQU 0FF28H</p><p>　　IOBPTEQU 0FF29H</p><p>　　IOCPTEQU 0FF2AH</p><p><b>

20、　　ORG 10e0H</b></p><p>　　//開始置8255控制字 88H，使各端口均為輸出端口，都工作在方式0</p><p>　　START: MOV DX , IOCONPT</p><p>　　MOV AL , 88H</p><p>　　OUT DX , AL</p><p>　

21、　//使2個(gè)口的紅燈全亮 綠燈、黃燈全滅。即IOBPT=00H 、IOCPT=05H</p><p>　　MOV DX,IOBPT</p><p>　　MOV AL , 00H //黃燈全滅</p><p>　　OUT DX , AL</p><p>　　MOV DX , IOCPT</p><p

22、>　　MOV AL , 05H //西口和北口的紅燈亮</p><p>　　OUT DX , AL</p><p>　　CALL DELAY1</p><p>　　//點(diǎn)亮3口綠燈 ，同時(shí)點(diǎn)亮 4口紅燈 即IOCPT=00000110B</p><p>　　IOLED0: MOV AL , 00000110B /

23、/方向北綠燈亮，方向西紅燈亮</p><p>　　MOV DX , IOCPT</p><p>　　OUT DX , AL</p><p>　　CALL DELAY1</p><p>　　CALL DELAY1</p><p>　　//熄滅3口綠燈 ，即 IOCPT=00000100B。（4口的紅燈仍然亮著）

24、</p><p>　　MOV AL , 00000100B //熄滅3口即方向北綠燈</p><p>　　OUT DX , AL</p><p>　　//3口黃燈循環(huán)閃爍8次，亮的時(shí)候，IOBPT=01000000B，延時(shí)，滅得時(shí)候 IOBPT=0 延時(shí)</p><p>　　MOV CX , 8H</p><p

25、>　　MOV AL , 0FFH //黃燈亮?xí)r，數(shù)碼管不亮</p><p>　　MOV DX , 0FF22H</p><p>　　OUT DX , AL</p><p>　　IOLED1: MOV DX,IOBPT</p><p>　　MOV AL , 40H //3口即方向北黃燈亮</p>

26、<p>　　OUT DX , AL</p><p>　　CALL DELAY2</p><p>　　MOV AL , 00H</p><p>　　OUT DX , AL</p><p>　　CALL DELAY2</p><p>　　LOOP IOLED1 // CX不為零時(shí)循環(huán)即8次

27、閃爍</p><p><b>　　//其它的程序段</b></p><p>　　MOV DX , IOCPT</p><p>　　MOV AL,00001001B //置方向東綠，方向北紅</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　CALL DELAY1</

28、p><p>　　CALL DELAY1</p><p>　　MOV AL,00000001B //熄滅方向西綠燈，方向北的紅燈保持亮</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　MOV CX,8H</p><p>　　MOV AL, 0FFH</p><p>　　MO

29、V DX,0FF22H</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　IOLED2: MOV DX , IOBPT</p><p>　　MOV AL , 20H //方向西黃燈亮</p><p>　　OUT DX , AL</p><p>　　CALL DELAY2<

30、/p><p>　　MOV AL , 00H</p><p>　　OUT DX , AL</p><p>　　CALL DELAY2</p><p>　　LOOP IOLED2</p><p>　　MOV DX , IOCPT</p><p>　　MOV AL , 05H

31、 </p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　CALL DELAY2</p><p>　　JMP IOLED0</p><p>　　DELAY1: PUSH AX</p><p><b>　　PUSH CX</b></p><p>　　

32、MOV CX , 0010H</p><p>　　MOV DX,0FF2AH</p><p>　　IN AL , DX //判斷闖紅燈</p><p>　　AND AL , 10000000B</p><p>　　JNZ DISP //不等于零時(shí)，跳至DISP</p>

33、<p>　　MOV AL , 0FFH //無(wú)人闖紅燈</p><p>　　MOV DX , 0FF22H</p><p>　　OUT DX , AL</p><p>　　JMP DELY2</p><p>　　DISP: MOV AL , 0c0H</p><p>　　MOV

34、 DX , 0FF22H</p><p>　　OUT DX , AL</p><p>　　DELY2: CALL DELAY2</p><p>　　LOOP DELY2</p><p><b>　　POP CX</b></p><p><b>　　POP AX&l

35、t;/b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY2: PUSH CX</p><p>　　MOV CX , 8000H</p><p>　　DELA1: LOOP DELA1</p><p><b>　　POP CX</b&g

36、t;</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　CODE ENDS</b></p><p>　　END START</p><p><b>　　五．心得體會(huì)：</b></p><p>　　通過(guò)此次實(shí)驗(yàn),使我全面的解了微機(jī)接

37、口的運(yùn)行方式,以及匯編語(yǔ)言與接口之間的關(guān)系.同時(shí)加深了我對(duì)8255,8254芯片的工作方式的認(rèn)識(shí)和使用方法。本次設(shè)計(jì)中我們克服了很多難題，在同伴的努力下我們還是按時(shí)完成了任務(wù)。而且最難的就是硬件的調(diào)試，我們最開始的時(shí)候由于機(jī)器有問(wèn)題，我們?cè)趺匆膊荒艹晒Γ俏覀儞Q了一臺(tái)機(jī)器后我們終于成功的看到了試驗(yàn)現(xiàn)象。</p><p>　　通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，掌握了什么是編譯程序，編譯程序工作的基本過(guò)程及其各階段的基本任務(wù)，熟悉了