微机原理课程设计实现交通灯的仿真gqzl.docx

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1、青岛大 学理学与信信息科学学学院通 信 原 理理 课 程 设设 计 报 告告设 计 题 目目 交交通灯微微机接口口设计学生专业业班级电电子信息息工程007级22班学生姓名名（学号号） 林林飞（22007743445） 指 导 教 师师孙洁老师完 成 时 间间实 习（设设计）地地点信息息楼机房房21微机原理理课程设设计报告告一、 设计题目目数字控制制系统在在交通路路灯管理理中的应应用二、 设计内容容设有一十十字路口口，1、33为南北北方向，22、4为为东西方方向。每每个路口口均有红红、黄、绿绿三个灯灯初始状状态为四四个路口口的红灯灯亮，33秒之后后，1、33路口的的绿灯亮亮，2、44路口的的红灯

2、亮亮，1、33路口通通车；延延时455秒后，11、3路路口绿灯灯闪烁33秒，后后绿灯灭灭，黄灯灯亮，33秒后，11、3路路口的红红灯亮，而而同时22、4路路口的绿绿灯亮，22、4路路口开始始通车；延时440秒后后，2、44路口绿绿灯闪烁烁3秒后后绿灯灭灭，黄灯灯亮，33秒后，22、4路路口的红红灯亮，同同时1、33路口的的红灯亮亮（即四四个路口口的红灯灯亮），33秒之后后，1、33路口的的绿灯亮亮，2、44路口的的红灯亮亮，重复复上面的的过程。三、 设计思路路与步骤骤1）设计计内容分分析：通过分析析设计要要求找出出灯亮的的规律：1. 东西南北北两个方方向起始始状态全全为红,延续33秒。2. 东

3、西方向向红灯亮亮，南北北方向绿绿灯亮，延延续455秒。3. 东西方向向红灯亮亮，南北北方向绿绿灯以频频率1HZ闪烁烁3秒。4. 东西方向向红灯亮亮，南北北方向黄黄灯亮，延延续3秒。5. 东西方向向绿灯亮亮，南北北方向红红灯亮，延续40秒。6. 东西方向向绿灯亮亮以频率率1HZ闪烁烁3秒，南南北方向向红灯。7. 东西方向向黄灯亮亮，南北北方向红红灯亮，延延续3秒。8. 东西方向向红灯亮亮，南北北方向红红灯亮循环环以上步步骤。通过分析析灯亮的的规律，总总结出如如下的功功能表：交通灯亮亮灭功能能表灯状态南北红L1东西红LL2南北黄L3东西黄L4南北绿L5东西绿L6 L7无效 L8无效状态1 11 0

4、 0 0 0 0 0状态2 0 1 0 0 1 0 0 0状态3010 001 0 0 0状态4 0 1 1 0 0 0 0 0 状态5 1 0 0 0 0 1 0 0状态61 0 0 0 001 0 0状态71 0 0 1 0 0 0 0转换成控控制码为为：交通灯控控制码表表 十六六进制 二进制制状态1 033H 00000000111B状态2 12HH 00001100110B状态3 02HH 12HH 00000000110B 00001100110B状态4 06HH 00000001110B状态5 21HH 00010000001B状态6 01HH 21HH0000000001B001

5、0000001B状态7 09HH 00000010001B2）电路路设计的的思路：1、计时时功能实实现逻辑辑：通过82253计计数器00和计数数器1级级联实现现准确定定时；用用82555的AA口低六位控制制东西、南南北路口口交通灯灯的状态态；灯的的亮灭可可直接由由80886输出出0，11控制。用用82559A管管理可屏屏蔽中断断即开机机初始化化。采用两个个计数器器级联的的方式,并且计计数器00工作于于方式33用于产产生方波波信号，计计数器11工作方方式0，计数到到时高电电平信号号。计数数器1的的输出端端OUTT1接入入82555芯片片的PCC0口，通过过查询82255的的C口的的值，以以完成计

6、计时功能能。将计计数器00的输出出OUTT0接到到计数器器1的输输入端CCLK11,而CCLK00的输入入采用11.199MHZZ的时钟钟频率,计数器器0计数数初值为5994999=0EE86BBH,则OUUT0=20HHZ,即即计数器器1的时时钟频率率为200HZ。当计数器器1的记数初值为9时时,0.5S后后OUTT1输出出一高电电平。880866通过读读取82255CC口的值值，来决决定对AA口写入入的数据据。因此此每隔00.5秒秒80886变换换灯的状态态，持续续6次即即完成3秒秒的闪烁烁功能。当计数器器1的记数初值为8999时,45SS后OUUT1输输出一高高电平。通通过查询询8255

7、5的CC口PCC0的状状态改变变，达到到延时445秒的的作用。同同理计数数器1的的计数初初值分别别为599、7999时，分分别为33、400秒的延延时。2、 译码电路路设计通过分析析82559、882533、82255各各端口地地址，设设计合理理的地址址译码电电路。882599的地址址为200H、221H,82553的地地址为440H、441H、442H、443H，882555的端口口地址为为0F0HH、0FF1H、00F2HH、0FF3H。故故芯片的的地址只只与80086的的地址的的低8位位有联系系，不妨妨设高十十二为全全为1将将它们相相与后作作为388译码器器的始能能信号EE3。再分析析发

8、现882599、82253、882555各端口口地址的的低八位位其中DD2、DD3均为为0，将将80886的地地址总线线的D22、D33作为338译码码器的始始能信号号E1、EE2。将将80886的地地址总线线的D00、D11分别与与82553和882555的A00、A11连接，利利用D44、D55、D66、D77构成译译码电路路。将880866的地址址总线的的D0与与82559的AA0连接接，利用用D2、DD4、DD5、DD6、DD7通过过38译译码器构构成译码码电路。具具体见下下图所示示：3、 总体硬件件电路构构成框图图82593片8282地址译码电路82538286数据缓冲器8255交通

9、灯80868284A口控制灯提供时钟信号计数器1的OUT1向8255的C口PC0写8086通过读8255C口的数来记时，相当于构成了反馈系统4、 电路图：初始化8259、8253、8255且L1、L2亮等待8253延时3s时间是否到？否等待8253延时45s时间是否到？否等待8253延时3s时间是否到？否等待8253延时3s时间是否到？否L2、L5亮L2亮，L5闪烁L2、L3亮L1、L6亮等待8253延时40s时间是否到？否L1亮，L6闪烁等待8253延时3s时间是否到？否L1、L4亮等待8253延时3s时间是否到？否3）软件件流程图图：4）程序序代码：* MY882599_ICCW1 EQQ

10、U 220H ;实验系系统中 82259的的ICWW1端口口地址 MY882599_ICCW2 EQQU 221H ;实验系系统中882599的ICCW2端端口地址址 MY882599_ICCW3 EQQU 221H ;实验系系统中882599的ICCW3端端口地址址 MY882599_ICCW4 EQQU 221H ;实验验系统中中82559的IICW44端口地地址 MY882599_OCCW1 EQQU 221H ;实验系系统中882599的OCCW1端端口地址址 MY882599_OCCW2 EQQU 220H ;实验系系统中882599的OCCW2端端口地址址 MY882599_OCC

11、W3 EQQU 220H ;实验系系统中882599的OCCW3端端口地址址 MY882533_COOUNTT0 EQUU 440H ;实验系系统中882533计数器器0端口口地址 MY882533_COOUNTT1 EQUU 441H ;实验系系统中882533计数器器1端口口地址MY82253_COUUNT22 EEQU 422H ;实实验系统统中82253计计数器22端口地地址 MY882533_MOODE EQQU 443H ;实验验系统中中82553控制制寄存器器端口地地址 MY882555_A EQQU 0F0HH ;实验验系统中中82555的AA口地址址 MY882555_B E

12、QQU 0F1HH ;实验验系统中中82555的BB口地址址 MY882555_C EQQU 00F2HH ;实实验系统统中82255的的C口地地址 MY882555_MOODE EQQU 0F3HH ;实实验系统统中82255的的控制寄寄存器地地址* DATAA SSEGMMENTT CCS_BBAK DWW ? ;保保存INNTR原原中断处处理程序序入口段段地址的的变量 IIP_BBAK DWW ? ;保存INNTR原原中断处处理程序序入口偏偏移地址址的变量量DATAA EENDSS COODE SEEGMEENT ASSSUMME CCS:CCODEE ,DDS:DDATAA SSTAR

13、RT: MOOV AAX,DDATAA MOOV DDS,AAX MOOV AAX,335088H INNT 221HMOVIIP_BBAK, ESS;保存INNTR原原中断处处理程序序入口偏偏移地址址MOV CCS_BBAK, BXX ;保存INNTR原原中断处处理程序序入口段段地址 MMOV AX,SEGG INNITIIAL MOOV DDS,AAX MOOV DDX,OOFFSSET INIITIAAL MOOV AAX,225088H INNT 221H ;设置中中断向量量 MOOV DDX,MMY82259_ICWW1 ; 初始始化实验验系统中中82559的IICW11 MOOV

14、AAL,113H ;边沿触触发、单单片82259、需需要ICCW4 OUUT DDX,AL MOOV DDX, MY882599_ICCW2 ;初始化化实验系系统中882599的ICCW2 MOOV AAL,008H ;IR00中断类类型号 OUUT DDX,AL MOOV DDX,MMY82259_ICWW4 ;初始化化实验系系统中882599的ICCW4 MOOV AAL,003H ;自动结结束EOOI OUUT DDX,AL MOOV DDX,MMY82259_OCWW1 ;初始化化实验系系统中882599的OCCW1 MOOV AAL,00FEHH ;打开IIR0的的屏蔽位位 OUUT

15、 DDX,AL MMOV AL,00HH MOOV DDX, MY882599_OCCW2 ;初始化化实验系系统中882599的OCCW2，完完成82259的的初始化化 OUUT DDX,AL QQUERRY: MOOV DDX,MMY82259_OCWW3 ;向82259的的OCWW3发送送查询命命令 MOOV AAL,00CH OUUT DX,AL INN AAL,DDX ;读出查查询字 TEEST AAL,880H ;判断中中断是否否已响应应 JZZ QQUERRY ;没有响响应则继继续查询询 ANND AAL,001H CMMP AAL,000H JNNE QQUERRY ;若不是是I

16、R00请求，继继续查询询L4: IINT 08HH ;调用用08HH中断程程序 CAALL DDELAAY3SS ;延时33秒 MMOV DX,MY882555_A ;写882555的A口口 MOOV AAL,112H OUUT DDX,AAL ; LL2、LL5亮 CAALL DDELAAY455S ;延时445秒 MOOV CCX,003H ;周期11S，循循环三次次完成灯灯闪烁 LL2: MOOV DDX,MMY82255_A ;写82255的的A口 MOOV AAL,002H OUUT DDX,AAL ; LL2亮 、L55灭 CAALL DDELAAYHAALFSS ;延时00.5秒

17、秒 MOOV DDX,MMY82255_A MOOV AAL,112H OUUT DDX,AAL ; LL2、LL5亮 CAALL DDELAAYHAALFSS ;延时00.5秒秒 DEEC CCX JNNZ LL2 ;L2亮亮，L55闪烁 MOOV DDX,MMY82255_A ;写82255的的A口 MOOV AAL,006H OUUT DDX,AAL ; LL2、LL3亮 CAALL DDELAAY3SS ;延时33秒 MOOV DDX,MMY82255_A ;写82255的的A口 MOOV AAL,221H OUUT DDX,AAL ; LL1、LL6亮 CAALL DDELAAY45

18、5S ;延时440秒 MOOV CCX,003H ;周期11S，循循环三次次完成灯灯闪烁 LL3: MOOV DDX,MMY82255_A ;写82255的的A口 MOOV AAL,001H OUUT DDX,AAL ; LL1亮 、L66灭 CAALL DDELAAYHAALFSS ;延时00.5秒秒 MOOV DDX,MMY82255_A ;写82255的的A口 MOOV AAL,221H OUUT DDX,AAL ; LL1、LL6亮 CAALL DDELAAYHAALFSS ;延时00.5秒秒 DEEC CCX ;L1亮亮，L66闪烁 JNNZ LL3 MOOV DDX,MMY8225

19、5_A ;写82255的的A口 MOOV AAL,009H OUUT DDX,AAL ; LL1、LL4亮 CAALL DDELAAY3SS ;延时33秒 JMMP LL4 ；循环一一次完成成，跳到到L4重重新开始始循环 MOOV AAH,44CH INNT 221H ;返回DDOS INNITIIAL PRROC ;中断类类型号008H的的中断子子程序 MOOV DDX,MMY82253_MODDE ;对82253初初始化 MOOV AAL,336H OUUT DDX,AL MOOV AAX,00E866BH MOOV DDX,MMY82253_COUUNT00 OUUT DDX,AL MO

20、OV AAL,AAH OUUT DDX,AAL ;计数器器0工作作方式33 ,OOUT00为频率率20HHZ的方方波 MOOV DDX, MY882555_MOODE MOOV AAL,889H OUUT DDX,AAL ;82555初始始化完成成 A口口输出，CC口输入入 MOOV DDX,MMY82255_A MOOV AAL,003H OUUT DDX,AAL ;两个红红灯L11、L22亮,灯灯初始化化完成 IRRET INNITIIAL ENNDP ;开机初初始化完完成 DEELAYY3S PRROC ;延时33S子程程序 MOOV AAL,551H MOOV DDX,MMY82253

21、_MODDE OUUT DDX,AL MOOV AAL,559H MOOV DDX,MMY82253_COUUNT11 OUUT DDX,AAL ;计数器器1工作作方式00 ,计计数初值值为599 LL1: MOOV DDX, MY882555_C INN AAL,DDX CMMP AAL,001H LOOOPNNZ LL1 REET DEELAYY3S ENNDP DELLAY445S PRROC ;延时445S子子程序 MOOV AAL,771H MOOV DDX,MMY82253_MODDE OUUT DDX,AL MOOV AAX,008999H MOOV DDX,MMY82253_C

22、OUUNT11 OUUT DDX,AL MOOV AAL,AAH OUUT DDX,AAL ;计数器器1工作作方式00 ,计计数初值值为8999 LL5: MOOV DDX, MY882555_C INN AAL,DDX CMMP AAL,001H LOOOPNNZ LL5 REET DELLAY445S ENNDP DEELAYYHALLFS PRROC ;延时00.5SS子程序序 MOOV AAL,551H MOOV DDX,MMY82253_MODDE OUUT DDX,AL MOOV AAL,009H MOOV DDX,MMY82253_COUUNT11 OUUT DDX,AAL ;计

23、数器器1工作作方式00 ,计计数初值值为9 LL6: MOOV DDX, MY882555_C INN AAL,DDX CMMP AAL,001H LOOOPNNZ LL6 REET DEELAYYHALLFS ENNDP DELLAY440S PRROC ;延时440S子子程序 MOOV AAL,771H MOOV DDX,MMY82253_MODDE OUUT DDX,AL MOOV AAX,007999H MOOV DDX,MMY82253_COUUNT11 OUUT DDX,AL MOOV AAL,AAH OUUT DDX,AAL ;计计数器11工作方方式0 ,计数数初值为为7999

24、LL7: MOOV DDX, MY882555_C INN AAL,DDX CMMP AAL,001H LOOOPNNZ LL7 REET DELLAY440S ENNDP COODE ENNDS ENND SSTARRT四、 设计总结结设计心得得：通过这次次课程设设计针对对设计的的内容和和要求，我我利用880866、82259、882533、82255、882822、82286以以及388译码器器和门电电路设计计了交通通灯数字字控制系系统。通通过利用用汇编，编编写了软软件控制制程序。同同时查阅阅资料，用PROTEL软件设计出了硬件系统。在这次课程设计的过程中，我无论是在关于X86系列的相关知

25、识或在接口芯片的初始化及应用方面还是在利用所学到知识全面设计系统方面收获都很大。刚拿到设设计题目目觉得无无从下手手，经过过仔细分分析问题题之后找找到了行行之有效效的解决决问方法法。虽然然六盏灯灯一共有有七种不不同的亮亮灭状态态，其实实只需用用82555的AA口的低低六位不不同状态态即可控控制。针针对不同同的延时时时间，采采用82253的的计数器器0和计计数器11的级联联可以准准确定时时。考虑虑到绿灯灯闪烁频频率为11HZ，故故让82253的的计数器器0的输输出OUUT0为为20HHZ的方方波作为为计数器器1的时时钟频率率。这样样对82253计计数器11的计数数初值写写不同的的值即可可实现不不同

26、的定定时。本本系统的的核心计计时方法法是：882533计数器器1的输输出OUUT1送送给82255的的C口的的PC00，然后后80886读882555的C口口的值来来判断是是否改变变灯的状状态。882555的C口口相当于于控制系系统中的的反馈环环节，是是本系统统的能够够准确及及时的原原因所在在。对于硬件件系统的的设计查查阅相关关资料，从从而引入入了82284、882822、82286芯芯片使硬硬件系统统更加完完善。硬硬件设计计最大的的问题是是地址译译码电路路的设计计，针对对这一问问题我先先找出882599、82253、882555芯片的的端口地地址之间间的联系系再利用用数字电电子技术术知识解解

27、决了地地址译码码电路问问题。 通过设设计交通通灯数字字控制系系统将软软硬充分分相结合合，学会会了很多多有用的的知识锻锻炼了软软硬相互互协调的的能力。同时也也增强了了全面系系统考虑虑问题的的能力，以以及硬件件设计能能力。可可以说这这次课程程设计很很成功，在在自己学学习独立立思考的的情况下下找到了了分析问问题解决决问题的的方法。这这对以后后的学习习和工作作具有重重要的指指导意义义！设计中存存在的问问题： 虽然这这个系统统用到了了82559并编编写中断断子程序序，但是是仅仅应应用于系系统的开开机初始始化或复复位。对对于程序序执行并并没起到到调用中中断减轻轻系统负负担的作作用，有有待改进进。计时时功能

28、的的实现是是通过880866不断查查询82255CC口状态态来实现现的，加加重了880866的负担担不利于于系统的的快速执执行。此外利用用PROOTELL软件花花硬件系系统图，虽虽然充分分利用到到总线的的作用简简化了电电路连接接问题，但但是应用用总线时时没有标标号这是是不规范范的。如如果是设设计真正正的硬件件系统必必须要符符合电路路绘制的的要求，否否则无法法实现仿仿真和应应用。对课程设设计的建建议：虽然花了了很长时时间编写写软件程程序设计计硬件系系统，但但这一切切还是理理论上的的。汇编编程序通通过汇编编、编译译、链接接生成、执执行，但但是却还还是不知知道能不不能与硬硬件系统统很好的的配合。希希望学校校能提供供机会和和条件，让让我们能能够去真真正将理理论和实实践相结结合。 最后后谢谢老老师这个个学期的的指导和和帮助！五、 参考资料料1、王忠忠民等. 微型型计算机机原理. 西安安：西安安电子科科技大学学出版社社. 220033年7月月2、洪永永强. 微机原原理与接接口技术术. 北北京：科科学出版版社. 20004年3、朱定定华. 微机原原理、汇汇编与接接口技术术. 北北京：清清华大学学出版社社 20005年年4、周明明德. 微机原原理与接接口技术术实验指指导与习习题集. 北京京：人民民邮电出出版社. 20002年年