接口报告.docx

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接口报告

武汉理工大学华夏学院

课程设计

课程名称接口技术及应用Ⅰ

题目交通灯实时控制系统设计

专业计算机科学与技术

班级XX

学号XX

姓名XX

成绩__________________

指导教师李朝纯

2015年6月25日

武汉理工大学华夏学院信息工程系

课程设计任务书

课程名称：

微机接口技术与应用指导教师：

班级名称：

计算机1121开课系、教研室：

信息系、计算机

一、课程设计目的与任务

目的：

1.巩固、实践本课程所学理论知识，综合运用可编程接口芯片8255、8253、8259进行应用系统设计；

2.通过交通灯实时控制系统设计与制作，学习、掌握计算机控制系统软、硬件的设计方法；

3.通过课程设计培养学生查阅、合理运用参考资料的能力。

任务：

交通灯实时控制系统设计

二、课程设计的内容与基本要求

内容：

1．交通灯控制方式是南、北、东、西四个路口轮流通行（无交叉点通行控制方式，步序见参考表A）；绿灯亮表示允许通车（20秒）、红灯亮表示不允许通车（15秒）。

各路口由允许通车到不允许通车黄灯亮（用红灯闪烁5秒钟表示）；

2．用2位7段LED数码管上显示路口当前通行时间的倒计时。

3．各路口允许通车时间内，若有异常事件发生（用开关模拟中断信号的产生），则所有灯闪烁10秒钟，返回原处继续。

要求：

1．画出硬件原理图（接口芯片和外设部分）和实验连线图；

2．掌握计算机控制系统的软硬件的调试方法和步骤；

3．设计报告撰写格式要求（按提供的设计报告统一格式撰写）

具体内容如下：

①设计任务与要求

②总体方案与说明

③硬件原理图与说明

④实验电路图与说明

⑤系统流程图

⑥软件主要功能模块及流程图

⑦问题分析与解决方案（包括调式记录、调式报告，即在调式过程中遇到的主要问题、解决方法及改进设想）；

⑧小结与体会

⑨参考文献

提供附录：

①源程序（必须有简单注释）

②使用说明

③参考资料

三、课程设计步骤及时间进度和场地安排

设计步骤：

功能分析、硬件设计，拟定实验电路，编写程序，调试程序、运行系统；

时间进度安排：

（部分时间,某些工作可以重叠进行）

6月23日

布置题目，确定任务、查找相关资料

6月24日～6月25日

功能分析，硬件设计，拟定实验电路，编写程序，调试程序、运行系统；

6月27日~28

答辩后撰写设计报告。

场地安排：

信息系实验中心，接口技术实验室。

四、课程设计考核及评分标准

评分项目

评分

1.设计目的明确

10分

2.理解题目要求，设计方案正确，具有可行性、创新性

20分

3.功能模块设计合理，硬件电路设计正确，程序清晰，程序运行结果符合题目功能要求，测试性能达到技术要求

40分

4.设计报告规范，参考文献不少于2篇

15分

5.答辩

15分

总分

100分

1需求分析

1.1课程设计题目

1.巩固、实践本课程所学理论知识，综合运用可编程接口芯片8255、8253、8259进行应用系统设计；

2.通过交通灯实时控制系统设计与制作，学习、掌握计算机控制系统软、硬件的设计方法；

3.通过课程设计培养学生查阅、合理运用参考资料的能力。

任务：

交通灯实时控制系统设计

1.2设计任务

1．交通灯控制方式是南、北、东、西四个路口轮流通行（无交叉点通行控制方式，步序见参考表A）；绿灯亮表示允许通车（20秒）、红灯亮表示不允许通车（15秒）。

各路口由允许通车到不允许通车黄灯亮（用红灯闪烁5秒钟表示）；

2．用2位7段LED数码管上显示路口当前通行时间的倒计时。

3．各路口允许通车时间内，若有异常事件发生（用开关模拟中断信号的产生），则所有灯闪烁10秒钟，返回原处继续。

1.3软硬件运行环境及开发工具

TDN88实验平台，PC机，导线，汇编语言编译软件。

2概要设计

2.1设计原理及实现方法

2.1.1设计原理

D7,D6,D5,D4分别代表红灯的南北东西方向；D3,D2,D1,D0分别代表绿灯的南北东西方向。

红、绿灯分别接在8255的A口的高四位和低四位端口。

PA0～PA7分别连接到D0～D7。

8253的门控端GATE2接+5V，CLK2接KK1，OUT2接到8259的IRQ7。

程序主要是由主程序、延时1s子程序DELLAY1S、LED显示CX子程序LED1、中断服务程序IRQ7组成。

在主程序中包括对8255初始化、中断程序入口地址的填写、中断IRQ7开放，各种状态的依次处理。

2.1.2通车状态参考表

允许南通车：

图2.1允许南通车

允许北通车：

图2.2允许北通车

允许西通车：

图2.3允许西通车

允许东通车：

图2.4允许东通车

2.1.3七段发光二极管位共阴极LED器件原理图：

3详细设计

3.1系统原理图

图3.1系统原理图

3.2实验连线图

图3.28259A实验连线图

图3.38255A实验连线图

3.3系统总流程图

3.4详细设计

3.4.1实现延时功能

LED1:

PUSHCX数码管显示数字

PUSHAX

MOVAX,CX

MOVBL,0AH

MOVAH,0

DIVBL商放在AL，余数放在AH

MOVBX,OFFSETTAB1;取段码表首地址

XLAT

OUT61H,AL;输出显示

MOVCX,0600H

ADD2:

LOOPADD2

MOVAL,AH

MOVBX,OFFSETTAB1

XLAT

OUT62H,AL

MOVCX,0600H

ADD3:

LOOPADD3

POPAX

POPCX

RET

3.4.2实现中断功能

IRQ7:

PUSHAX外中断服务子程序，所有灯闪10秒PUSHBX

PUSHCX

MOVCX,0

MOVAL,0FFH

MOVBX,0AH

IR7:

OUT60H,AL

CALLDELLAY1S

NOTAL

DECBX

JNZIR7

POPCX

POPBX

POPAX

MOVAL,20H结束中断

OUT20H,AL

IRET

4系统调试与操作说明

4.1系统调试

刚开始时候不知怎样实现倒计时功能时候，通过查阅资料发现可以首先写了一个倒计时15秒的程序，即专门来倒计时20s-5s的前15秒的倒计时，循环到第5秒的时候，我们通过CMPCX,5指令进行比较是否到达倒数5S了，到达以后再跳到红灯闪烁的位置去，进行5秒倒计时

4.2操作说明与运行结果

4.2.1操作过程

按照电路图连接实验电路，然后在电脑上点击打开相关系统进行代码的编写，然后打开电源，进行编译、链接、加载，最后运行，查看结果。

4.2.2运行结果

（1）D0,D1亮表示东西方向绿灯亮准行，D4,D5亮表示南北方向红灯亮，持续20秒

（2）当准行时间到最后5秒时，准行方向绿灯闪烁，D6,D7表示东西方向红灯亮持续时间20秒

（3）当准行时间到最后5秒时，准行方向绿灯闪烁

5课程设计总结与体会

通过这次的课程设计，使我对于8255A，8259A的芯片有了更深的理解，记得一开始连8259都不知道怎么初始化，也不知道怎么开放IRQ7等等。

现在了解到，书写中断程序时，需要了解到系统给出的高5位位08H，而低三位位IRQ7的编码号，为111，从而我们得到了中断类型号为0FH，从而IP：

0FH*4+0=003CH,0FH*4+1=003DH;CS：

0FH*4+2=003EH,0FH*4+3=003FH,得到了中断矢量后，我们就需要将我们要中断的子程序的中断地址存放到CS:

IP内的单元里。

获得中断的入口地址以后，我们就需要读取IMR，然后开放IR7，最后开中断便可。

当然，中断的内容还需要另外编写好。

这一次也已经完美掌握了LED数码管的显示功能，还有计时，延时等功能，已经了如指掌了。

软件延时程序，只是通过程序的不停的读写，从而获得时间上的延时，这种延时，我觉得还是有点浪费资源，比如硬件要不时的执行无用的代码，所以我觉得这种延时的方法不提倡使用。

总之，此次一个星期的课程设计，经过自己的出现问题到解决问题，还要老师的细心指导，我学习到了很多，对于已知的知识更是可以合理运用了。

参考文献

　[1]彭虎，周佩玲《微机原理与接口技术》电子工业出版社2011

　[2]张晓明《汇编语言程序设计》国际工业出版社2009

设计过程中质疑（或答辩）记载：

2怎样实现是20秒倒计时，而在最后的5s来进行红灯的闪烁？

答：

首先写了一个倒计时15秒的程序，即专门来倒计时20s-5s的前15秒的倒计时，循环到第5秒的时候，我们通过CMPCX,5指令进行比较是否到达倒数5S了，到达以后再跳到红灯闪烁的位置去，进行5秒倒计时，具体代码见附录。

1特种通引模式的通用编码

所以我们要显示数字‘0’，就需要abcdef都亮，所以需要的编码为00111111（‘0’表示灯灭，‘1’表示灯亮）即数字‘0’的编码为3FH，我们就可以再程序的开始处定义一个表用来存放0,1,2,3,4,5,6,7,8,9的编码，然后通过换码指令变可以将我们需要的数字的编码得到，数字的代码表程序实现如下：

DATASEGMENT

TAB1DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH

DATAENDS

指导教师评语：

评分：

签名：

年月日