硬件課程設計---交通燈設計報告

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文檔簡介

1、　　交通燈設計報告　　設計任務　　編寫一個交通燈控制程序，實現(xiàn)東西路口與南北路口狀態(tài)燈的轉換和緊急處理。使用LED顯示單元的兩組LED數(shù)碼管D0-D7、D8-D15分別模擬十字路口的兩組交通燈。交通燈的變化規(guī)律要求：

2、南北綠燈，東西紅燈同時亮20秒，且數(shù)碼管20秒倒計時顯示。　　南北黃燈閃爍5秒，同時東西路紅燈繼續(xù)亮，且數(shù)碼管5秒倒計時顯示。　　南北路紅燈，東西路綠燈同時亮20秒，且數(shù)碼管20秒倒計時顯示。　　南北路紅燈繼續(xù)亮，同時東西路黃燈閃爍5秒，且數(shù)碼管5秒倒計時顯示。<b

3、>　　轉①重復　　按“東西緊急鍵”，則東西方向綠燈，南北方向紅燈；再次按“東西緊急鍵”，解除東西緊急通行狀態(tài)。　　按“南北緊急鍵”，則南北方向綠燈，東西方向紅燈；再次按“南北緊急鍵”，解除南北緊急通行狀態(tài)。　　按“夜間處理鍵”，東西南北方向黃燈閃爍，直到再一次按下此鍵為止。</p&

4、gt;　　設計目的　　通過可編程并行接口芯片8255A和可編程定時器／計數(shù)器芯片8253實現(xiàn)十字路口交通燈的模擬控制。　　進一步掌握并行接口芯片8255A應用。　　掌握通過8254實現(xiàn)準確頂事的方法。<b&

5、gt;　　課程設計環(huán)境　　TDN－CM＋計算機組成原理教學實驗系統(tǒng)一臺，計算機一臺，排線若干。　　硬件和軟件設計　　硬件設計框圖及連線/接圖：　　設計思想：

6、　　通過8253計數(shù)，輸入始終脈沖為1KHZ，用方式0計滿1000，則送輸出信號到8255的C0，此時，令計數(shù)值CX減1（CX計數(shù)不為零）。8255的A口PA7-PA0輸出控制二極管即交通燈的亮滅；8255的B口PB7-PB0輸出控制數(shù)碼管的顯示；8255的C口高四位輸出，低四位輸入，PC4和PC5控制數(shù)碼管使兩位十進制數(shù)同時顯示，PC3、PC2和PC1分別連接K3、K2和K1，分別代表東西緊急鍵、南北緊急鍵和夜間

7、緊急鍵。紅綠燈轉換中檢測PC3~PC1的狀態(tài)，判斷是否有緊急鍵按下。在黃燈顯示的時候，通過判斷使黃燈亮時滅，滅時亮，以此設置黃燈閃爍。　　軟件流程圖：　　Y　　N<p&g

8、t;　　N　　Y　　Y　　N　　N<

9、;b>　　Y　　N　　Y　　軟件清單：　　MY8255_A EQU 1400H ;8255連接端口IOY0</p&g

10、t;　　MY8255_B EQU 1401H　　MY8255_C EQU 1402H　　MY8255_MODE EQU 1403H　　MY8254_COUNT0 EQU 1440H ;8254連接端口IOY2　　MY8254_MO

11、DE EQU 1443H 　　DATA SEGMENT　　LEDDB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;數(shù)碼管七段代碼表　　DATA ENDS　　CODE SEGMENT<

12、/p>　　ASSUME CS:CODE,DS:DATA　　START:MOV AX,DATA　　MOV DS,AX　　MOV DX,MY8255_MODE;8255初始化,連接端口IOY0　　MOV AL,

13、10000001B ;A口輸出接LED,B口輸出接數(shù)碼管，C0~C3輸入，C4~C7輸出　　OUT DX,AL　　MOV CX,25　　A1: MOV DX,MY8255_A ;8255的A口接LED()

14、　　MOV AL,01111011B ;東西紅，南北綠　　OUT DX,AL ;將燈狀態(tài)傳送給LED顯示　　CALL INITIAL_8254　　LOOP2:MOV AH,0BH ;判斷有無鍵按下 <

15、;b>　　INT 21H　　CMP AL,0 　　JNZ EXIT0 ;有鍵入則返回DOS 　　JMP Y1　　EXIT0:MOV AH,4CH

16、　　INT 21H 　　Y1: MOV DX,MY8255_C　　IN AL,DX　　TEST AL,00001110B ;檢測是否有緊急鍵按下　　JZ L1 </p

17、>　　CALL EMERGECY ;有緊急鍵則轉到緊急鍵處理　　JMP L2　　L1: CALL DISP　　L2: MOV DX,MY8255_C ;檢測1s是否計完<b

18、>　　IN AL,DX　　TEST AL,01H　　JE LOOP2 　　DEC CX　　CMP CX,5<b

19、>　　JA A1　　JMP A2　　A2: MOV DX,MY8255_A ;東西紅，南北黃 　　MOV AL,01111100B　　OUT DX,AL&l

20、t;/p>　　CALL INITIAL_8254　　LOOP4:MOV AH,0BH ;判斷有無鍵按下 　　INT 21H　　CMP AL,0 　　JN

21、Z EXIT1 ;有鍵入則返回DOS 　　JMP Y2　　EXIT1:MOV AH,4CH　　INT 21H 　　Y2: MOV DX,MY8255_C

22、;　　IN AL,DX　　TEST AL,00001110B ;檢測是否有緊急鍵按下　　JZ L3 　　CALL EMERGECY ;有緊急鍵則轉到緊急鍵處理　　JMP L4</b&

23、gt;　　L3: CALL DISP　　L4: MOV DX,MY8255_C ;檢測1s是否計完　　IN AL,DX　　TEST AL,01H　　JE LOOP4

24、 ;若1s沒計數(shù)完，繼續(xù) 　　DEC CX　　CMP CX,0　　JE P　　JMP A2 ;20s或5s計數(shù)完全？若沒計數(shù)完，繼續(xù)</p

25、>　　P: MOV CX,25　　JMP A3　　A3: MOV DX,MY8255_A ;東西綠，南北紅 　　MOV AL,10110111B　　OUT DX,AL<

26、/b>　　CALL INITIAL_8254　　LOOP5:MOV AH,0BH ;判斷有無鍵按下 　　INT 21H　　CMP AL,0 <p

27、>　　JNZ EXIT2 ;有鍵入則返回DOS 　　JMP Y3　　EXIT2:MOV AH,4CH　　INT 21H 　　Y3: MOV DX,MY8255_C

28、　　IN AL,DX　　TEST AL,00001110B ;檢測是否有緊急鍵按下　　JZ L6 　　CALL EMERGECY ;有緊急鍵則轉到緊急鍵處理　　JM

29、P L7　　L6: CALL DISP　　L7: MOV DX,MY8255_C ;檢測1s是否計完　　IN AL,DX　　TEST AL,01H　　JE LOO

30、P5 　　DEC CX　　CMP CX,5　　JA A3　　JMP A4<p

31、>　　A4:MOV DX,MY8255_A ;東西黃，南北紅 　　MOV AL,11000111B　　OUT DX,AL　　CALL INITIAL_8254　　LOOP6:MOV AH,0BH

32、 ;判斷有無鍵按下 　　INT 21H　　CMP AL,0 　　JNZ EXIT3 ;有鍵入則返回DOS 　　JMP Y4<

33、;p>　　EXIT3:MOV AH,4CH　　INT 21H 　　Y4: MOV DX,MY8255_C　　IN AL,DX　　TEST AL,00001110B ;檢測是否有緊急鍵按

34、下　　JZ L8 　　CALL EMERGECY ;有緊急鍵則轉到緊急鍵處理　　JMP L9　　L8: CALL DISP　　L9: MOV DX,MY8255_C

35、 ;檢測1s是否計完　　IN AL,DX　　TEST AL,01H　　JE LOOP6 ;若1s沒計數(shù)完，繼續(xù) 　　DEC CX

36、　　CMP CX,0　　JE PP　　JMP A4 ;20s或5s計數(shù)完全？若沒計數(shù)完，繼續(xù)　　PP:　　MOV AH,0BH

37、 ;判斷有無鍵按下 　　INT 21H　　CMP AL,0 　　JNZ EXIT ;有鍵入則返回DOS　　JMP START</

38、p>　　EXIT:MOV AH,4CH　　INT 21H 　　;**------------------------------------ **　　INITIAL_8254 PROC ;8254初始化,1s<p&

39、gt;　　PUSH AX　　PUSH DX　　MOV DX,MY8254_MODE ;初始化，計數(shù)器0工作在方式0，先寫低8位，再寫高8位，BCD方式計數(shù)　　MOV AL,00110001B&

40、lt;b>　　OUT DX,AL　　MOV DX,MY8254_COUNT0 　　MOV AL,00H ;寫低8位　　OUT DX,AL　　MOV AL,10H

41、 ;寫高8位　　OUT DX,AL　　POP DX　　POP AX　　RET&l

42、t;p>　　INITIAL_8254 ENDP 　　;**---------------------------------　　INITIAL2_8254 PROC ;8254初始化,0.5s　　PUSH AX

43、　　PUSH DX　　MOV DX,MY8254_MODE ;初始化，計數(shù)器0工作在方式0，先寫低8位，再寫高8位，BCD方式計數(shù)　　MOV AL,00110001B　　OUT DX,AL

44、;　　MOV DX,MY8254_COUNT0 　　MOV AL,00H ;寫低8位　　OUT DX,AL　　MOV AL,05H ;寫高8位<

45、;p>　　OUT DX,AL　　POP DX　　POP AX　　RET　　INITIAL2_8254 ENDP&l

46、t;/p>　　;**----------------------------------- ---**　　DISP PROC ;數(shù)碼管顯示　　PUSH AX　　PUSH BX</b

47、>　　PUSH DX　　PUSH CX　　DEC CX　　MOV DX,MY8255_C;將CL中16進制數(shù)轉化為十進制數(shù)&l

48、t;p>　　MOV AL,11101111B 　　OUT DX,AL　　MOV AX,CX　　MOV CL,0AH　　DIV CL

49、　　PUSH AX　　MOV BX,OFFSET LED　　XLAT ;顯示十位碼　　MOV DX,MY8255_B;將AL中8位碼輸出到B口,給LED顯示器　　OUT D

50、X,AL　　MOV CX,0FFFFH ;延時　　DELAY:NOP　　LOOP DELAY　　MOV DX,MY8255_C　　MOV AL,11011111B

51、 　　OUT DX,AL　　POP AX　　MOV AL,AH　　MOV BX,OFFSET LED　　XLAT;

52、顯示個位碼　　MOV DX,MY8255_B ;將AL中8位碼輸出到B口,給LED顯示器　　OUT DX,AL　　POP CX　　POP DX<b

53、>　　POP BX　　POP AX　　RET　　DISP ENDP 　　;**------------------------------------------

54、 **　　EMERGECY PROC ;緊急鍵處理　　PUSH AX　　PUSH DX　　PUSH CX

55、;　　MOV DX,MY8255_C ;從8255的C口讀出緊急鍵狀態(tài)　　IN AL,DX　　TEST AL,00001000B ;若為東西緊急，則轉EW　　JNZ EW

56、TEST AL,00000100B ;若為南北緊急，則轉SN　　JNZ SN　　TEST AL,00000010B ;若為夜間緊急，則轉NIGHT　　JNZ NIGHT　　JMP

57、 QUIT　　EW: MOV DX,MY8255_A ;東西緊急處理，東西綠，南北紅　　MOV AL,10110111B　　OUT DX,AL　　MOV DX,MY8255_B<p&g

58、t;　　MOV AL,11111111B　　OUT DX,AL　　JMP QUIT　　SN: MOV DX,MY8255_A;南北緊急處理，東西紅，南北綠　　MOV AL,01111011B<

59、;/p>　　OUT DX,AL　　MOV DX,MY8255_B　　MOV AL,11111111B　　OUT DX,AL　　JMP QUIT<

60、/b>　　NIGHT: MOV DX,MY8255_A;夜間處理，東西黃，南北黃　　MOV AL,11001100B　　OUT DX,AL　　MOV DX,MY8255_B　　MOV A

61、L,11111111B　　OUT DX,AL　　LL1: CALL INITIAL2_8254　　LL2: MOV DX,MY8255_C ;檢測0.5s是否計完　　IN AL,DX</p

62、>　　TEST AL,01H　　JE LL2 　　MOV DX,MY8255_A ;檢查燈的狀態(tài)　　IN AL,DX　　CMP AL,1100110

63、0B　　JZ MIE5　　MOV AL,11001100B ;若黃燈亮，則讓其滅　　OUT DX,AL　　JMP CHU5<p

64、>　　MIE5:MOV AL,11111111B;若黃燈滅，則讓其亮　　OUT DX,AL　　CHU5:MOV DX,MY8255_C;從8255的C口再次讀出緊急鍵狀態(tài)　　IN AL,DX

65、　　TEST AL,00000010B;若為夜間緊急，繼續(xù)運行LL1　　JNZ LL1 　　QUIT: POP CX　　POP DX　　POP AX

66、　　RET　　EMERGECY ENDP　　;**------------------------------------- -**　　CODE ENDS　　END START&

67、lt;/b>　　實踐結果和結論以及問題討論　　南北綠燈，東西紅燈同時亮20秒，且數(shù)碼管20秒倒計時顯示；南北黃燈閃爍5秒，同時東西路紅燈繼續(xù)亮，且數(shù)碼管5秒倒計時顯示；南北路紅燈，東西路綠燈同時亮20秒，且數(shù)碼管20秒倒計時顯示；南北路紅燈繼續(xù)亮，同時東西路黃燈閃爍5秒，且數(shù)碼管5秒倒計時顯示；在每有緊急鍵按下時如此循環(huán)重復。當有緊急鍵按下時：按“

68、東西緊急鍵”，則東西方向綠燈，南北方向紅燈；再次按“東西緊急鍵”，解除東西緊急通行狀態(tài)。按“南北緊急鍵”，則南北方向綠燈，東西方向紅燈；再次按“南北緊急鍵”，解除南北緊急通行狀態(tài)。按“夜間處理鍵”，東西南北方向黃燈閃爍，直到再一次按下此鍵為止。　　課程設計心得體會　　1、要設計一個具有實用功能的電路，首先

69、應該對自己要設計的電路非常清楚，比如電路要求我們達到什么功能，要運用什么器件，原理是什么等等都要很明確，然后才能根據(jù)要求來設計需要的電路。　　2、確定要做的題目后，應聯(lián)系學過的有關單片機的知識，思考如何正確將需運用到的電路連系在一起，因為所設計的電路不可能只有一個電路。　　3、在硬件知識搞清楚后進行程序的編寫，軟件必須配合硬件編寫，這是實驗

70、中繼硬件電路的設計后很重要的一個認識。在編寫程序時必須對各步都了解清楚，尤其是中斷的應用要很了解。　　4、程序編寫應先畫程序流程圖以整體把握程序的運行過程，然后再根據(jù)流程圖寫出具體的程序。　　5、程序編寫完后應該進行軟、硬件的調(diào)試，看軟、硬件能否有機地結合起來，達到設計要求。若不行則需進一步修改程序，直至達到設計要求。9、通過這

71、次實驗使自己對單片機這門課程的知識有了更深的認識，同時讓自己重新復習了上個學期學過的知識，通過題目的設計讓自己能夠將所學到的知識運用到實際中，具有現(xiàn)實意義，同時明白自己在這門學科上的不足之處，明白應該繼續(xù)學習，才能在以后中的到更好的應用。　　參考資料　　《微型計算機技術及應用》，清華大學出版社，2008年2月第4版&

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