微機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計-----交通燈設(shè)計

1、<p><b>　　微機課程設(shè)計報告</b></p><p>　　題 目 交通燈設(shè)計 </p><p>　　專 業(yè)班級 </p><p>　　姓 名 </p>&

2、lt;p>　　學(xué) 號 </p><p>　　指導(dǎo)老師 老師 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　課程設(shè)計題目、功能、目的……………………………………..2</p><p>　　系統(tǒng)分析與設(shè)

3、計…………………………………………………………3</p><p>　　系統(tǒng)所用芯片分析…………………………………………………………..3</p><p>　　所選用芯片的簡要介紹……………………………………………………4</p><p>　　系統(tǒng)框圖…………………………………………………………………………..6</p><p>　　程序設(shè)計…

4、……….…………………………………………………………7</p><p>　　3.1十字路口交通燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換表……………………………………………7</p><p>　　3.2主程序流程圖……………………………………………………………………7</p><p>　　3.3 中斷子程序流程圖…………………………………………………………..8</p><p&

5、gt;　　3.4 數(shù)碼管碼表……………………………………………………………………..8</p><p>　　3.5 各芯片初始化說明………………………………………………………….9</p><p>　　運行情況………….………………………………………………………10</p><p>　　具體源代碼及注釋……………………………………………………11</p>

6、<p>　　心得體會………….………………………………………………………16</p><p>　　課程設(shè)計題目、功能、目的</p><p>　　課程設(shè)計題目--------------交通燈設(shè)計</p><p><b>　　本設(shè)計所實現(xiàn)功能</b></p><p>　　實現(xiàn)十字路口交通燈各種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換；&l

7、t;/p><p>　　各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換的時間可進行靈活設(shè)置；</p><p>　　采用中斷的方法對狀態(tài)轉(zhuǎn)換進行控制，提高處理器效率；</p><p>　　在各個狀態(tài)轉(zhuǎn)換的同時實現(xiàn)倒計時提醒。</p><p><b>　　本次課程設(shè)計目的</b></p><p>　　通過《微機原理與接口》課程設(shè)計，使學(xué)生能

8、夠進一步了解微型計算機工作原理, 微型計算機的硬件結(jié)構(gòu)及微型計算機軟件編程。</p><p>　　要求學(xué)生根據(jù)接口電路的硬件要求進行計算機的匯編語言程序設(shè)計，使學(xué)生的軟件編程能力得到加強,對接口電路的綜合應(yīng)用能力有較大提高。</p><p><b>　　系統(tǒng)分析與設(shè)計</b></p><p><b>　　系統(tǒng)所用芯片分析&l

9、t;/b></p><p>　　首先本個系統(tǒng)需要一個中央處理器來負責(zé)對整個系統(tǒng)進行控制管理，因為《微機原理與接口技術(shù)》這門課上介紹了8086芯片，所以可以采用8086作為本系統(tǒng)的中央處理器。</p><p>　　由于本次的課程設(shè)計的題目是交通燈，而根據(jù)十字路口處的交通燈南北和東西方向各有紅、綠、黃三種顏色的燈，因此可用8255來控制6個LED燈的實現(xiàn)模擬的南北和東西方向上的交通燈。&

10、lt;/p><p>　　而交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換時間要由中斷方式來控制，所以很容易想到了可以用8259作為中斷芯片，與8086芯片相連。</p><p>　　交通燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換時間可靈活設(shè)置，于是想到了可以采用一塊8253或8254芯片和一個脈沖源相連，8253對脈沖源送來的脈沖進行分頻，然后將輸出送到8259作為中斷源，而8253采用不用的計數(shù)初值其輸出脈沖的頻率就不一樣，因此實現(xiàn)了交通類狀態(tài)轉(zhuǎn)換時

11、間的靈活設(shè)置。</p><p>　　最后關(guān)于交通燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換的倒計時功能，可由一個七段數(shù)碼管來顯示倒計時，而本次課程設(shè)計的實驗箱沒有提供單個數(shù)碼管，而是提供了一個八位一體七段數(shù)碼管，所以還需一塊8279芯片來對數(shù)碼管進行控制。</p><p>　　所選用芯片的簡要介紹</p><p>　　8255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片，有3個8位并行I/O口。

12、具有3個通道3種工作方式的可編程并行接口芯片（40引腳）。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強。8255可作為單片機與多種外設(shè)連接時的中間接口電路。</p><p>　　8255作為主機與外設(shè)的連接芯片，必須提供與主機相連的3個總線接口，即數(shù)據(jù)線、地址線、控制線接口。同時必須具有與外設(shè)連接的接口A、B、C口。由于8255可編程,所以必須具有邏輯控制部分，因而8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為3個部分：與CPU連接部分、

13、與外設(shè)連接部分、控制部分。</p><p>　　intel8253是NMOS工藝制成的可編程計數(shù)器/定時器，有幾種芯片型號，外形引腳及功能都是兼容的，只是工作的最高計數(shù)速率有所差異，例如8253（2.6MHz），8253-5(5MHz) </p><p>　　8253內(nèi)部有三個計數(shù)器，分別稱為計數(shù)器0、計數(shù)器1和計數(shù)器2，他們的機構(gòu)完全相同。每個計數(shù)器的輸入和輸出都決定于設(shè)置在控制寄存器中

14、的控制字，互相之間工作完全獨立。每個計數(shù)器通過三個引腳和外部聯(lián)系，一個為時鐘輸入端CLK，一個為門控信號輸入端GATE，另一個為輸出端OUT。每個計數(shù)器內(nèi)部有一個8位的控制寄存器，還有一個16位的計數(shù)初值寄存器CR、一個計數(shù)執(zhí)行部件CE和一個輸出鎖存器OL。</p><p>　　執(zhí)行部件實際上是一個16位的減法計數(shù)器，它的起始值就是初值寄存器的值，而初始值寄存器的值是通過程序設(shè)置的。輸出鎖存器的值是通過程序設(shè)置的

15、。輸出鎖存器OL用來鎖存計數(shù)執(zhí)行部件CE的內(nèi)容，從而使CPU可以對此進行讀操作。順便提一下，CR、CE和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位寄存器來用。</p><p>　　Intel 8086擁有四個16位的通用寄存器，也能夠當(dāng)作八個8位寄存器來存取，以及四個16位索引寄存器（包含了堆棧指標(biāo)）。資料寄存器通常由指令隱含地使用，針對暫存值需要復(fù)雜的寄存器配置。它提供64K 8 位元的輸出輸入（或32K 16 位

16、元），以及固定的向量中斷。大部分的指令只能夠存取一個內(nèi)存位址，所以其中一個操作數(shù)必須是一個寄存器。運算結(jié)果會儲存在操作數(shù)中的一個寄存器。</p><p>　　Intel 8086有四個 內(nèi)存區(qū)段（segment)寄存器，可以從索引寄存器來設(shè)定。區(qū)段寄存器可以讓 CPU 利用特殊的方式存取1 MB內(nèi)存。8086 把段地址左移 4 位然后把它加上偏移地址。大部分的人都認為這是一個很不好的設(shè)計，因為這樣的結(jié)果是會讓各分

17、段有重疊。盡管這樣對組合語言而言大部分被接受（也甚至有用），可以完全地控制分段，，使在編程中使用指針（如C編程語言） 變得困難。它導(dǎo)致指針的高效率表示變得困難，且有可能產(chǎn)生兩個指向同一個地方的指針擁有不同的地址。更壞的是，這種方式產(chǎn)生要讓內(nèi)存擴充到大于 1 MB 的困難。而 8086 的尋址方式改變讓內(nèi)存擴充較有效率。</p><p>　　8086處理器的時鐘頻率介于4.77MHz（在原先的IBM PC頻率）和1

18、0 MHz之間。8086 沒有包含浮點指令部分（FPU），但是可以通過外接數(shù)學(xué)輔助處理器來增強浮點計算能力。</p><p><b>　　系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　程序設(shè)計</b></p><p>　　十字路口交通燈狀態(tài)轉(zhuǎn)換表：</p><p><b>　　主程序流程圖

19、：</b></p><p><b>　　中斷子程序流程圖：</b></p><p><b>　　共陰數(shù)碼管碼表：</b></p><p>　　5．8259初始化說明</p><p>　　MOV AL,13H；寫ICW1，需要ICW4、單片工作、邊沿觸發(fā)方式</p>

20、<p>　　MOV DX,INTPORT1</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV AL,08H；寫ICW2,設(shè)置中斷向量號</p><p>　　MOV DX,INTPORT2</p><p><b>　　OUT DX,AL</b><

21、;/p><p>　　MOV AL,09H；寫ICW4,普通全嵌套方式、采用緩沖方式</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV AL,0F7H；寫OCW1,只開IR3中斷請求，其余屏蔽</p><p><b>　　OUT DX,AL</b><

22、/p><p>　　6．8253初始化說明</p><p>　　MOV DX,TCONTRO</p><p>　　MOV AL,10110100B；采用二進制計數(shù)方式，工作方式二，十六們計數(shù)，計數(shù)器二</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　MOV DX,TCON2</p>&l

23、t;p>　　MOV AL,0AH；計數(shù)初值為10，即1S中斷一次</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　MOV AL,00H</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　7．8255初始化說明</p><p>　　MOV AL,80H；PA、PB、PC口都設(shè)

24、定為輸出工作方式</p><p>　　MOV DX,IOCONPT</p><p>　　OUT DX,AL</p><p><b>　　運行情況</b></p><p>　　經(jīng)多次調(diào)試后，系統(tǒng)運行良好，實現(xiàn)了要求和設(shè)想中的全部功能，如上圖為實際運行時的圖片。</p><p><b>

25、　　具體代碼及注釋</b></p><p>　　CODE SEGMENT</p><p>　　ASSUME CS:CODE</p><p>　　INTPORT1EQU 0020H</p><p>　　INTPORT2EQU 0021H</p><p>　　INTQ3 EQU INTREEUP3;

26、8259</p><p>　　CONTPORT EQU 00DFH</p><p>　　DATAPORT EQU 00DEH;8279</p><p>　　TCONTRO EQU 004BH;8253</p><p>　　TCON2 EQU 004AH</p><p>　　IOCONPT EQU

27、0073H所用芯片端口地址初始化</p><p>　　IOCPTEQU 0072H</p><p>　　IOBPTEQU 0071H;8255</p><p>　　DATA0 EQU 0580H</p><p>　　DATA1 EQU 0500H</p><p>　　DATA2 EQU 0

28、508H</p><p>　　DATA3 EQU 0518H</p><p>　　DATA4 EQU 0520H</p><p><b>　　ORG 1000H</b></p><p>　　START:JMP Tint1</p><p>　　Tint1: CLI</p>

29、<p>　　MOV AX,0H</p><p>　　MOV DS,AX</p><p>　　MOV DX,CONTPORT</p><p>　　MOV AL,00H</p><p>　　OUT DX,AL </p><p>　　MOV AL,2AH&l

30、t;/p><p>　　OUT DX,AL </p><p>　　MOV AL,0d0h</p><p>　　OUT DX,AL </p><p>　　MOV AL,90h</p><p>　　OUT DX,AL </p>

31、<p>　　MOV AL,80H</p><p>　　MOV DX,IOCONPT</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　MOV DX,TCONTRO</p><p>　　MOV AL,10110100B</p><p>　　OUT DX,AL</p>

32、<p>　　MOV DX,TCON2</p><p>　　MOV AL,0AH</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　MOVAL,00H</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　CALLFORMAT</p><p><b&g

33、t;　　CLI</b></p><p>　　MOV DI,DATA0</p><p>　　MOV CX,08H</p><p>　　XOR AX,AX</p><p>　　REP STOSW</p><p>　　MOV SI,DATA3</p><p>　　CALL

34、LEDDISP；數(shù)碼管顯示初始圖案“-------”</p><p>　　MOV AX,0H</p><p>　　MOV DS,AX</p><p>　　CALL WRINTVER；調(diào)用子程序，設(shè)置中斷地址向量表</p><p>　　MOV AL,13H</p><p>　　MOV DX,INTPOR

35、T1</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV AL,08H</p><p>　　MOV DX,INTPORT2</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV AL,09H</p>

36、<p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV AL,0F7H</p><p><b>　　OUT DX,AL</b></p><p>　　MOV BYTE PTR DS:[0601H],03H</p><p>　　MOV BYTE PTR DS:[0602H

37、],00H</p><p>　　STI；開中斷</p><p>　　WATING: JMP WATING；等待中斷，無限循環(huán)</p><p>　　WRINTVER:MOV AX,0H</p><p>　　MOV ES,AX</p><p>　　MOV DI,002CH</p>&

38、lt;p>　　LEA AX,INTQ3</p><p><b>　　STOSW</b></p><p>　　MOV AX,CS</p><p><b>　　STOSW</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>

39、;　　INTREEUP3:；中斷子程序</p><p><b>　　CLI</b></p><p>　　MOV AL,DS:[0601H]</p><p>　　CALL CONVERS</p><p>　　MOV SI,DATA0</p><p>　　CALL LEDDISP&

40、lt;/p><p>　　CMP BYTE PTR DS:[0601H],03H</p><p>　　JNZ NEXT</p><p>　　MOV DX,IOBPT</p><p><b>　　COMP: </b></p><p>　　CMP BYTE PTR DS:[0602H],

41、00H</p><p><b>　　JZ SI0</b></p><p>　　CMP BYTE PTR DS:[0602H],01H</p><p><b>　　JZ SI1</b></p><p>　　CMP BYTE PTR DS:[0602H],02H</p><p&g

42、t;<b>　　JZ SI2</b></p><p>　　CMP BYTE PTR DS:[0602H],03H</p><p><b>　　JZ SI3</b></p><p>　　SI0:MOV AL,22H</p><p>　　ADD BYTE PTR DS:[0602H],01H&l

43、t;/p><p><b>　　JMP PUT</b></p><p>　　SI1:MOV AL,21H</p><p>　　ADD BYTE PTR DS:[0602H],01H</p><p><b>　　JMP PUT</b></p><p>　　SI2:MOV

44、AL,14H</p><p>　　ADD BYTE PTR DS:[0602H],01H</p><p><b>　　JMP PUT</b></p><p>　　SI3:MOV AL,0CH</p><p>　　MOV BYTE PTR DS:[0602H],00H</p><p><

45、;b>　　JMP PUT</b></p><p><b>　　PUT: </b></p><p>　　MOV DX,IOBPT</p><p>　　OUT DX,AL</p><p><b>　　NEXT:</b></p><p>　　MOV AL

46、,20H</p><p>　　MOV DX,INTPORT1</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　SUB BYTE PTR DS:[0601H],01H</p><p>　　CMP BYTE PTR DS:[0601H],00H</p><p>　　JZ INTRE1</p>

47、<p><b>　　JMP EX</b></p><p><b>　　CONVERS:</b></p><p>　　MOV BH,0H</p><p>　　AND AL,0FH</p><p>　　MOV BL,AL</p><p>　　MOVAL,

48、CS:[BX+DATA2]</p><p>　　MOV BX,DATA0</p><p>　　MOV DS:[BX],AL</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　INTRE1: </b></p><p>　　MOV BYTE PTR DS

49、:[0601H],03H </p><p><b>　　EX:</b></p><p>　　MOV AL,20H</p><p>　　MOV DX,INTPORT1</p><p>　　OUT DX,AL</p><p><b>　　STI</b></p>

50、<p><b>　　IRET</b></p><p><b>　　LEDDISP:</b></p><p>　　MOV AL,90H</p><p>　　MOVDX,CONTPORT</p><p>　　OUT DX,AL</p><p>　　MOV BY

51、TE PTR DS:[0600H],00</p><p><b>　　LED1:</b></p><p>　　CMP BYTE PTR DS:[0600H],07H</p><p>　　JA LED2</p><p>　　MOV BL,DS:[0600H]</p><p>　　MOV

52、BH,0H</p><p>　　MOV AL,CS:[BX+SI]</p><p>　　MOV DX,DATAPORT</p><p>　　OUTDX,AL</p><p>　　ADD BYTE PTR DS:[0600H],01H</p><p>　　JNZ LED1</p><p&g

53、t;<b>　　LED2:RET</b></p><p>　　FORMAT: MOV BX,0；</p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],5050H</p><p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR D

54、S:[BX+0500H],0079H</p><p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],0000H</p><p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500

55、H],0000H</p><p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],063FH</p><p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],4F5BH&l

56、t;/p><p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],6D66H</p><p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],077DH</p>

57、<p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],6F7FH</p><p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],7C77H</p><p>&

58、lt;b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],5E39H</p><p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],7179H</p><p><b>　　

59、ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],4040H</p><p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],4040H</p><p><b>　　ADD BX,2&l

60、t;/b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],4040H</p><p><b>　　ADD BX,2</b></p><p>　　MOV WORD PTR DS:[BX+0500H],4040H</p><p><b>　　ADD BX,2</b>&l

61、t;/p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　CODE ENDS</b></p><p>　　END START</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　本學(xué)期的微機原理和接口技術(shù)及其課程設(shè)計都已經(jīng)結(jié)束

62、。在這個過程中，我們有所付出，也有所回報，讓我感受頗多。 </p><p>　　對于《微機原理與接口技術(shù)》這門課程而言，初學(xué)時，感覺摸不著頭緒。面對著眾多的術(shù)語、概念及原理性的問題不知道該如何下手。在了解課程的特點后，我發(fā)現(xiàn)，應(yīng)該以微機的整機概念為突破口，在如何建立整體概念上下功夫?！奥槿鸽m小，五臟俱全”，可以通過學(xué)習(xí)一個模型機的組成和指令執(zhí)行的過程，了解和熟悉計算機的結(jié)構(gòu)、特點和工作過程。《微機原理與

63、接口技術(shù)》課程有許多新名詞、新專業(yè)術(shù)語。透徹理解這些名詞、術(shù)語的意思，為今后深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。一個新的名詞從首次接觸到理解和應(yīng)用，需要一個反復(fù)的過程。而在眾多概念中，真正關(guān)鍵的并不是很多。比如“中斷”概念，既是重點又是難點，如果不懂中斷技術(shù)，就不能算是搞懂了微機原理。在學(xué)習(xí)中凡是遇到這種情況，絕對不輕易放過，要力求真正弄懂，搞懂一個重點，將使一大串概念迎刃而解。學(xué)習(xí)過程中，我發(fā)現(xiàn)許多概念很相近，為了更好地掌握，將一些容易混淆的概念集中在

64、一起進行分析，比較它們之間的異同點。比如：微機原理中，引入了計算機由五大部分組成這一概念；從中央處理器引出微處理器的定義；在引出微型計算機定義時，強調(diào)輸入/輸出接口的重要性；在引出微型計算機系統(tǒng)的定義時，強調(diào)計算機軟件與計算機硬件的相</p><p>　　然而，事物總有兩面性，有優(yōu)點自然缺點也不少。其中，最重要的一點就是，匯編語言很復(fù)雜，對某個數(shù)據(jù)進行修改時，本來很簡單的一個操作會用比較煩瑣的語言來解決，而這些語

65、言本身在執(zhí)行和操作的過程中，占有大量的時間和成本。在一些講求效率的場合，并不可取。匯編語言對學(xué)習(xí)其他計算機起到一個比較、對照、參考的促進作用。學(xué)習(xí)事物總是從最簡單基礎(chǔ)的開始。那么學(xué)習(xí)高級語言也當(dāng)然應(yīng)當(dāng)從匯編開始。學(xué)習(xí)匯編語言實際上是培養(yǎng)了學(xué)習(xí)計算機語言的能力和素養(yǎng)。個人認為，學(xué)習(xí)匯編語言對學(xué)習(xí)其他語言很有促進作用。  匯編語言在本學(xué)期微機學(xué)習(xí)中有核心地位。本學(xué)期微機原理課程內(nèi)容繁多，還學(xué)習(xí)了可編程的計數(shù)/定時的825

66、3，可編程的外圍接口芯片8255A等。學(xué)的都是芯片邏輯器件，而在名字前都標(biāo)有“可編程”，其核心作用不可低估。我認為，在學(xué)習(xí)中要考慮到“學(xué)以致用”，因此，在接下來我們又安排了微機原理與接口技術(shù)的課程設(shè)計。 </p><p>　　經(jīng)過本次微機課題的設(shè)計與研究，我們深入的學(xué)習(xí)了除課本以外的很多微機附件的內(nèi)容，掌握了很多實驗室操作技能。我們在實際設(shè)計中遇到很多問題，但結(jié)合所學(xué)知識以及參考資料的幫助，不斷地嘗試，

67、設(shè)計了一種能夠解決實際問題的系統(tǒng)。同時也加深了我們對于現(xiàn)實生活中，實際的嵌入式操作系統(tǒng)的原理的理解。 </p><p>　　在實際設(shè)計過程中，我們遇到了諸多設(shè)計的問題。例仿真系統(tǒng)中某些芯片沒有，這一問題主要是因為我們所設(shè)計的功能諸多，剛開始對于這一設(shè)計在硬件方面設(shè)計不是非常的合理，后來通過使用所用仿真軟件的繪畫功能，新增加了一個芯片便解決了所有的按鍵和現(xiàn)實問題。 </p><

68、;p>　　在程序設(shè)計中，我們更加深入了解了8086的使用與本質(zhì)。為了能設(shè)計成功，我們查閱了各種關(guān)于其硬件連接和軟件設(shè)計的資料，同時也發(fā)現(xiàn)了理論資料與實踐上的區(qū)別，通過多次嘗試，成功完成了硬件和軟件的設(shè)計。在這次課題設(shè)計過程中，我們合理的分工，適宜的規(guī)劃進度的進展，不僅僅按時完成了預(yù)先設(shè)計的內(nèi)容，而且學(xué)到了很多書本上沒有的知識。 </p><p>　　在這一過程中，我們充分發(fā)揮我們的主觀能動性，想象