微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)---交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)</p><p>　　題 目 交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　課 程 名 稱(chēng) 微機(jī)原理及應(yīng)用 </p><p>　　院 系 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)

2、 </p><p>　　班 級(jí) </p><p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn)

3、 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　設(shè)計(jì)起止時(shí)間：2011年6月15日至2011年6月17日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.任務(wù)書(shū) ………………………………………………………………………..

4、3</p><p>　　2.課程設(shè)計(jì)：交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　2.1課程設(shè)計(jì)要求…………………………………………………………………..7</p><p>　　2.2實(shí)驗(yàn)流程圖…………………………………………………………………… ..8</p><p>　　2.3實(shí)驗(yàn)源代碼…………………………………………………………

5、………… ..9</p><p>　　2.4實(shí)際接線圖…………………………………………………………………..…13</p><p>　　3.設(shè)計(jì)心得及體會(huì) ……………………………………………………14</p><p>　　4.主要參考資料………………………………………………………..15</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

6、</b></p><p>　　課 程 名 稱(chēng) 微機(jī)原理及應(yīng)用B </p><p>　　院（系、部、中心） </p><p>　　專(zhuān) 業(yè) </p><p>　　班 級(jí) &l

7、t;/p><p>　　起 止 日 期 每班為期一周，具體時(shí)間參照進(jìn)程表 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p><b>　　2.1課程設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)中的A道代表東西方向，B道代表南北方向。&l

8、t;/p><p><b>　　電路接線方案： </b></p><p>　　交通信號(hào)燈由實(shí)驗(yàn)儀的LED發(fā)光二極管模擬，由8255-PA輸出控制：見(jiàn)下表。</p><p>　　帶時(shí)間顯示的交通信號(hào)燈模擬控制系統(tǒng) 8255A輸入/輸出信號(hào)一覽表（供參考）</p><p>　　注：1）、8255-PA輸出方式可根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備紅綠黃

9、燈具體位置改變</p><p>　　2）、采用軟件延時(shí)，則8255的PC4不用接8253-OUT2。數(shù)碼管的位碼選擇 </p><p>　　定時(shí)問(wèn)題：用8253#2工作方式0進(jìn)行500ms定時(shí)，CLK2接125kHz時(shí)鐘信號(hào)，GATE2接高電平，OUT2接8255-PC4。主程序通過(guò)查詢(xún)8255-PC4的狀態(tài)，獲知準(zhǔn)確的定時(shí)信息。也可以采用軟件延時(shí)，500ms延時(shí)子程序參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)一。<

10、/p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)功能要求，依K5、K6、K7的狀態(tài)分為四種工作狀態(tài)：狀態(tài)0：K5、K6、K7均斷開(kāi)（1電平）或K5、K6均閉合K7斷開(kāi)，A、B道交替通行；狀態(tài)1：僅K5閉合，A道有車(chē)、B道無(wú)車(chē)；狀態(tài)2：僅K6閉合，A道無(wú)車(chē)，B道有車(chē)；K5和K6均閉合，A、B道都有車(chē)，A、B道交替通行；狀態(tài)3：K7閉合，有緊急車(chē)輛通行。</p><p><b>　　參考流程圖說(shuō)明：<

11、;/b></p><p><b>　　流程圖1設(shè)計(jì)思想：</b></p><p>　　主程序每0.5秒循環(huán)一次，每次查詢(xún)?nèi)齻€(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，及時(shí)響應(yīng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的變化。其中CNT0和CNT3分別用于記錄狀態(tài)0和狀態(tài)3工作進(jìn)程的進(jìn)程計(jì)數(shù)器，可以用寄存器或內(nèi)存變量實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　常用的工作狀態(tài)0是A、B道交替通行，一個(gè)周期用時(shí)14秒。用CN

12、T0以0.5秒為單位進(jìn)行加1計(jì)數(shù)，從0到27循環(huán)計(jì)數(shù)，CNT0/2就可知本周期進(jìn)行到第幾秒了。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)功能要求，第0秒，A道紅燈、B道黃燈；第1~7秒，A道綠燈、B道紅燈；第8秒，A道黃燈、B道紅燈；第9~13秒，A道紅燈、B道綠燈。</p><p>　　工作狀態(tài)3中，CNT3只有2種狀態(tài)（0和0FFH），用于控制緊急車(chē)輛的燈光閃爍。</p><p>　　時(shí)間顯示采用實(shí)驗(yàn)儀的數(shù)碼管顯示

13、。只用一個(gè)數(shù)碼顯示器顯示綠燈通行倒計(jì)時(shí)，A道顯示數(shù)=8-CNT0/2，B道顯示數(shù)=14-CNT0/2。參考流程圖2。</p><p>　　如果用2個(gè)數(shù)碼顯示器分別顯示A道、B道的倒計(jì)時(shí)，則需要用到動(dòng)態(tài)顯示掃描技術(shù)，難度較大，定為加分項(xiàng)目。在500ms延時(shí)子程序中循環(huán)調(diào)用動(dòng)態(tài)顯示掃描子程序，定時(shí)器的定時(shí)周期應(yīng)縮短到5ms。參考流程圖3。此功能難度較大，定為加分項(xiàng)目。2個(gè)數(shù)碼管的位碼選擇（低電平有效）有8255的PC

14、3、PC0來(lái)確定，接線到數(shù)碼管選擇腳接口JP41（注意JP41的接插方法：JP41只接插一半，用PCL接JP41的1-4引腳。如果PCL與JP41完全連接，PC4對(duì)應(yīng)位會(huì)顯示倒計(jì)時(shí)數(shù)碼）。顯示內(nèi)容由8255的B口接線到數(shù)碼管段碼接口JP42。</p><p>　　基本和中級(jí)要求的參考流程圖：</p><p><b>　　2.2實(shí)驗(yàn)流程圖 </b></p>

15、<p><b>　　2.3實(shí)際源代碼</b></p><p><b>　　源程序如下： </b></p><p>　　.MODEL TINY</p><p>　　COM_ADDR EQU 0B003H</p><p>　　T0_ADDR EQU 0B000H&

16、lt;/p><p>　　T1_ADDR EQU 0B001H</p><p>　　T2_ADDR EQU 0B002H</p><p>　　COM_ADD EQU 0F003H</p><p>　　PA_ADD EQU 0F000H</p><p>　　PB_A

17、DD EQU 0F001H</p><p>　　PC_ADD EQU 0F002H</p><p>　　.STACK 300</p><p><b>　　.DATA </b></p><p>　　;********************數(shù)碼管顯示****************

18、*****：</p><p>　　LED_DATA DB 00111111B;數(shù)碼管顯示0</p><p>　　DB 00000110B;數(shù)碼管顯示1</p><p>　　DB 01011011B;數(shù)碼管顯示2</p><p>　　DB 01001111B;數(shù)碼管顯示3</p>&

19、lt;p>　　DB 01100110B;數(shù)碼管顯示4</p><p>　　DB 01101101B;數(shù)碼管顯示5</p><p>　　DB 01111101B;數(shù)碼管顯示6</p><p>　　DB 00000111B;數(shù)碼管顯示7</p><p>　　DB 01111111B;數(shù)碼管顯

20、示8</p><p>　　DB 01101111B ;數(shù)碼管顯示9</p><p>　　CNT0 DB ?</p><p>　　CNT3 DB ?</p><p><b>　　.CODE</b></p><p>　　START:

21、MOV AX,@DATA</p><p>　　MOV DS,AX </p><p>　　MOV DX,COM_ADD ;8255初始化</p><p>　　MOV AL,88H ;AL=10001000.PA、PB、PCL輸出,方式0PCH輸入</p><p>　　OUT

22、 DX,AL 將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口</p><p>　　MOV DX,PA_ADD;A口初始化</p><p>　　MOV AL,0FFH;AL=11111111</p><p>　　OUT DX,AL;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口</p><p>

23、;　　MOV DX,PC_ADD;C口初始化</p><p>　　IN AL,DX ;從DX所指的端口中讀取一個(gè)字節(jié)內(nèi)容送AL</p><p>　　AND AL,0F0H ;1111000，保留高位，低位為0 </p><p>　　OUT DX,AL;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由D

24、X所指定的端口</p><p>　　MOV DX,COM_ADDR ;8253初始化</p><p>　　MOV AL,0B0H ;AL=10110000,選計(jì)數(shù)器2，讀計(jì)數(shù)結(jié)果；寫(xiě)計(jì)數(shù)初值。方式0，用二進(jìn)制表示</p><p>　　OUT DX,AL;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口</p><

25、;p>　　MOV CNT0,0;CNT0=0</p><p>　　MOV CNT3,0;CNT3=0</p><p>　　LEA BX,LED_DATA;將LEA_DATA的原操作數(shù)的偏移地址送到BX通用寄存器中</p><p>　　LP: CALL DL500MS;延遲5秒</p><p&

26、gt;　　MOV DX,PC_ADD;C口初始化</p><p>　　IN AL,DX;從DX所指的端口中讀取一個(gè)字節(jié)內(nèi)容送AL</p><p>　　TEST AL,80H ;AL AND 10000000H，檢測(cè)K7</p><p>　　JNE K72 ;如果PC7=0，

27、結(jié)果為0，JNE=0，不執(zhí)行K7。如果PC7=1，JNE=1，執(zhí)行K72，為特殊情況</p><p>　　TEST AL,20H ;0010 0000，檢測(cè)PC5</p><p>　　JNE K51 ;如果PC5=0，結(jié)果為0，JNE=0，不執(zhí)行K51。如果相反，則執(zhí)行K51</p><p>　　TEST

28、 AL,40H ;0100 0000 ，PC6 </p><p>　　JNE K61 ;如果PC6=0，結(jié)果=0，JNE=0，不執(zhí)行K61。如果相反，則執(zhí)行K61</p><p>　　MOV CNT3,0</p><p>　　MOV CH,CNT0</p><p>　

29、　SHR CH,1 ;CNT3=0，CH右移1位相當(dāng)于CH/2</p><p>　　JZ L1 ;CH/2=0時(shí)，轉(zhuǎn)L1</p><p>　　CMP CH,8 ;比較CH/2和8</p><p>　　JS L2 ;CH/2〈8，轉(zhuǎn)L

30、2，CH<16</p><p>　　JZ L3 ;CH/2=8，CH=16</p><p>　　MOV DX,PA_ADD</p><p>　　MOV AL,0D7H ;1101 0111</p><p>　　OUT DX,AL ;A紅B綠&l

31、t;/p><p>　　MOV DX,PB_ADD </p><p>　　MOV AL,14 ;啟動(dòng)數(shù)碼管</p><p>　　SUB AL,CH ;AL-CH/2</p><p>　　XLAT ;AL=AL+BX，代碼轉(zhuǎn)換指令</

32、p><p>　　OUT DX,AL ;顯示倒計(jì)時(shí)。</p><p>　　L0: INC CNT0 ;CNT0=CNT0+1</p><p>　　CMP CNT0,28 ;CNT0-28</p><p>　　JNZ LP &

33、lt;/p><p>　　MOV CNT0,0</p><p><b>　　JMP LP</b></p><p>　　L1: MOV DX,PA_ADD;A口初始化</p><p>　　MOV AL,0DBH ;1101 1011</p><p>　　

34、OUT DX,AL ;A紅B黃</p><p>　　MOV DX,PB_ADD;B口初始化</p><p>　　MOV AL,00H;AL=00000000</p><p>　　OUT DX,AL</p><p><b>　　JMP L0</b></p&

35、gt;<p>　　K72: JMP K7;跳K7</p><p>　　K51: MOV DX,PC_ADD;C口初始化</p><p>　　IN AL,DX;從DX所指的端口中讀取一個(gè)字節(jié)內(nèi)容送AL</p><p>　　TEST AL,40H ;0100 0000 ，PC6

36、 </p><p>　　JNE K62 ;如果PC6=0，結(jié)果=0，JNE=0，不執(zhí)行K62。如果相反，則K62</p><p>　　JMP K5;跳K5</p><p>　　K61: JMP K6;跳K6</p><p>　　K62: MOV DX,PA_AD

37、D ;A口初始化</p><p>　　MOV AL,0BBH ;1011 1011，K8亮0.5S</p><p>　　OUT DX,AL ;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口</p><p>　　CALL DL500MS;延遲0.5秒</p><p>　　MOV

38、DX,PA_ADD;A口初始化</p><p>　　MOV AL,0FFH ;1111 1111 K8滅0.5S</p><p>　　OUT DX,AL;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口</p><p>　　JMP LP;跳回LP</p><p>　　L2:

39、MOV DX,PA_ADD</p><p>　　MOV AL,7DH ;0111 1101</p><p>　　OUT DX,AL ;A綠B紅</p><p>　　MOV DX,PB_ADD ;輸出倒計(jì)時(shí)數(shù)字</p><p>　　MOV AL,8

40、 </p><p>　　SUB AL,CH ;AL=AL-CH/2=8-CH/2</p><p>　　XLAT ;AL=AL+BX</p><p>　　OUT DX,AL </p><p><b>　　JMP L0</b>&l

41、t;/p><p>　　L3: MOV DX,PA_ADD;A口初始化</p><p>　　MOV AL,0BDH;AL=10111101</p><p>　　OUT DX,AL;A黃B紅</p><p>　　MOV DX,PB_ADD;B口初始化</p><p>　　MOV

42、 AL,00H;AL=00000000</p><p>　　OUT DX,AL</p><p><b>　　JMP L0</b></p><p>　　K7: MOV CH,CNT3 ;CNT3=0，CH=0</p><p>　　CMP CH,0

43、 ;將CH與0相減但不回送結(jié)果，置標(biāo)志位ZF=0</p><p>　　JZ K71 ;若ZF=0，則執(zhí)行K71 </p><p>　　MOV DX,PA_ADD ;A口初始化</p><p>　　MOV AL,0DDH ;AL=11011101</p><p>　　K7

44、1: MOV DX,PA_ADD ;A口初始化</p><p>　　MOV AL,0CCH ;1100 1100，K8亮0.5S</p><p>　　OUT DX,AL ;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口</p><p>　　CALL DL500MS ;延遲0.5秒</p&

45、gt;<p>　　MOV DX,PA_ADD ;A口初始化</p><p>　　MOV AL,0DDH ;1101 1101 K8滅0.5S</p><p>　　OUT DX,AL ;將AL中的字節(jié)內(nèi)容輸出到由DX所指定的端口</p><p>　　MOV DX,PB_ADD</p>

46、<p>　　MOV AL,00H </p><p>　　OUT DX,AL </p><p>　　NEG CH ;CH=0</p><p>　　MOV CNT3,CH ; CNT3=0，K7滅</p><p&

47、gt;　　MOV CNT0,0 </p><p>　　JMP LP ;再次跳回LP</p><p>　　K5: MOV DX,PA_ADD ;初始化A口</p><p>　　MOV AL,7DH ;AL=0111 1101</p><p>　　OUT DX,AL

48、 ;亮A綠B紅</p><p>　　JMP K56 ;跳K56</p><p>　　K6: MOV DX,PA_ADD ;A口初始化</p><p>　　MOV AL,0D7H ;1101 0111</p><p>　　OUT DX,AL

49、 ;亮A紅B綠</p><p>　　K56: MOV DX,PB_ADD ;初始化B口 </p><p>　　MOV AL,00H ;AL=00000000</p><p>　　OUT DX,AL ;數(shù)碼管停止顯示</p><p>　　MOV CNT0,0</p>

50、;<p>　　MOV CNT3,0</p><p><b>　　JMP LP</b></p><p>　　DL500MS PROC NEAR</p><p>　　MOV DX,T2_ADDR</p><p>　　MOV AX,62500 ;頻率125，62

51、500*(1/125)=0.5S</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　MOV AL,AH</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　DELAY: MOV DX,PC_ADD</p><p>　　IN AL,DX</p><

52、p>　　TEST AL,10H ;設(shè)置“準(zhǔn)備就緒”（ready）信息在D4位到PC4，TEST為AL AND 10H</p><p>　　JE DELAY ;AND后PC4為0時(shí)，JE=1，執(zhí)行DELAY。AND后為1，JE=0，不執(zhí)行DELAY</p><p><b>　　RET</b>&l

53、t;/p><p><b>　　ENDP</b></p><p>　　END START</p><p><b>　　2.4實(shí)際接線圖：</b></p><p><b>　　總接線圖</b></p><p>　　LED模擬的交通燈顯示情況</p>

54、;<p>　　數(shù)碼管模擬的交通燈倒計(jì)時(shí)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)心得及體會(huì)</b></p><p><b>　　4.主要參考資料</b></p><p>　　[1] 韓念杭. 微型計(jì)算機(jī)原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) [M] .南京工程學(xué)院,2004.</p><p>　　[2] 李干林. 微

55、機(jī)原理及接口實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)[M] .南京工程學(xué)院,2009.</p><p>　　[3] 李繼燦.新編16/32微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2004 </p><p>　　[4] 朱定華等. 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 北京:電子工業(yè)出版社,2005.</p><p>　　[5] 鄭學(xué)堅(jiān),周斌. 微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用[M] . 北京:清華大學(xué)出版