接口课程设计模拟红绿灯实验.docx

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接口课程设计模拟红绿灯实验

接口课程设计——模拟红绿灯实验

烟台大学文经学院

课程:

微型计算机原理与接口技术

模拟交通灯课程设计

系电子信息与计算机科学系

专业计算机科学与技术

班级文计091-1

姓名蒙志伟

学号200990514102

任课教师刘霄

学年学期2011-2012

2011年12月23日

烟台大学文经学院

一（实验名称:

模拟红绿灯实验

二（实验内容:

1.实验原理:

实验原理图如图3,7所示，PB4~PB7和PC0~PC7分别与发光二极管电路L1~L12相连，本实验为模拟交通灯实验。

交通灯的亮灭规律如下:

设有一个十字路口，1、3为南北方向，2、4为东西方向，初始为四个路口的红灯全亮，之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车;延时一段时间后，1、3路口的绿灯熄灭，而1、3路口的黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，1、3路口红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向通车;延时一段时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁，闪烁若干次以后，再切换到1、3路口方向，之后重复上述过程。

8255A的PB4~PB7对应黄灯,PC0~PC3对应红灯，PC4~PC7对应绿灯。

8255A工作于模式0,并置为输出。

由于各发光二极管为反向驱动，使其点亮应使8255A相应端口置1。

（其中只用了2，3路口即东和北方向，PC7接开关控制有无闯红路灯，开关置1表示有人闯红灯，数码象管显示为0）

2.实验线路连接:

（1）L7—PC0L8—PB6L9—PC13路口即北方向的红黄绿灯接线L10—PC2L11—PB5L12—PC34路口即西方向的红黄绿灯接线开关—PC7

3.实验原理图:

3北

红黄绿

红黄绿红黄绿4西2东

红黄绿

1南

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L1L2L3L4L5L6L7L8L9L10L11L12

PC0PB6PC1PC2PB5PC3红黄绿红黄绿红黄绿红黄绿

1口南2口东3口北4口西

4.实验电路原理:

本课题的设计可通过实验平台上的一些功能模块电路组成，由于各模块电路内部已经连接，用户在使用时只要设计模块间电路的连接，因此，硬件电路的设计及实现相对简单。

完整系统的硬件连接如图1所示。

硬件电路由R-S触发器电路、发光二极管模块、8255可编程并行接口模块

实验的对应接线关图系图如下所示:

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B0B1B2BC3

D0A0C0D2

D1A1C1D3

D6A2C2D4

D7A38255C3D5

A4C4

东西A5C5南北

A6C6

A7C7

B4B5B6B7

8255A的工作原理

1.8255A的内部结构:

1）数据总线缓冲器:

这是一个双向三态的8位数据缓冲器，它是8255A与微机系统数据总线的接口。

输入输出的数据、CPU输出的控制字以及CPU输入的状态信息都是通过这个缓冲器传送的。

2）三个端口A，B和C:

A端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入锁存器。

B端口包含一个8位数据输入/输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入缓冲器。

C端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入缓冲器（输入没有锁存器）。

3）A组和B组控制电路:

这是两组根据CPU输出的控制字控制8255工作方式的电路，它们对于CPU而言，共用一个端口地址相同的控制字寄存器，接收CPU输出的一字节方式控制字或对C口按位复位字命令。

方式控制字的高5位决定A组的工作方式，

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低3位决定B组的工作方式。

对C口按位复位命令字可对C口的每一位实现置位或复位。

A组控制电路控制A口和C口上半部，B组控制电路控制B口和C口下半部。

4）读写控制逻辑:

用来控制把CPU输出的控制字或数据送至相应端口，也由它来控制把状态信息或输入数据通过相应的端口送到CPU。

2、引脚信号

8255A的引脚如图7.5所示，分为数据线、地址线、读/写控制线、输入/输出端口线和电源线。

D7,D0（databus）:

三态、双向数据线，与CPU数据总线连接，用来传送数据。

（chipselect）:

片选信号线，低电平有效时，芯片被选中。

A1,A0（portaddress）:

地址线，用来选择内部端口。

（read）:

读出信号线，低电平有效时，允许数据读出。

（write）:

写入信号线，低电平有效时，允许数据写入。

RESET（reset）:

复位信号线，高电平有效时，

将所有内部寄存器（包括控制寄存器）清0。

PA7,PA0（portA）:

A口输入/输出信号线。

PB7,PB0（portB）:

B口输入/输出信号线。

PC7,PC0（portC）:

C口输入/输出信号线。

VCC:

，5V电源。

GND:

电源地线。

3、8255A的工作方式:

方式0---基本输入输出方式;

方式1---选通输入输出方式;

方式2---双向选通输入输出方式。

二、实验步骤

1、按图连好实验线路

2、运行实验程序

（1）联机时，实验程序文件名为\DVCC\H8EXE\H84S.EXE。

（2）单机时，实验程序起始地址为F000:

90E0。

在系统显示监控提示符“P.”时:

输入F000按F1键

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输入90E0按EXEC键

在系统上显示执行符“『”，同时L1~L12发光二极管模拟交通灯显示。

三（程序流程图:

开始

开始置8255控制字88H，使各端口均为输出端口，都工作在方式0

使2个口的红灯全亮绿灯、黄灯全灭。

即IOBPT=00H、IOCPT=05H

延时，判断有无闯红灯者，有数码管显示0，无则数码管不显示

点亮3口绿灯，同时点亮2口红灯即IOCPT=00000110B

延时，判断有无闯红灯者，有数码管显示0，无则数码管不显示

熄灭3口绿灯，即IOCPT=00000100B。

（2口的红灯仍然亮着）

3口黄灯循环闪烁8次。

亮的时候，IOBPT=01000000B，延时，灭得时候IOBPT=0延时

点亮2口绿灯，同时点亮3口的红灯。

即IOCPT=00001001B

延时，判断有无闯红灯者，有数码管显示0，无则数码管不显示

熄灭2口绿灯，即IOCPT=00000001B。

（3口的红灯仍然亮着）

2口黄灯循环闪烁8次。

亮的时候，IOBPT=00100000B，延时，灭得时候IOBPT=0延时

四（实验代码:

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE

IOCONPTEQU0FF2BH

IOAPTEQU0FF28H

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IOBPTEQU0FF29H

IOCPTEQU0FF2AH

ORG10e0H

//开始置8255控制字88H，使各端口均为输出端口，都工作在方式0START:

MOVDX,IOCONPT

MOVAL,88H

OUTDX,AL

//使2个口的红灯全亮绿灯、黄灯全灭。

即IOBPT=00H、IOCPT=05H

MOVDX,IOBPT

MOVAL,00H//黄灯全灭

OUTDX,AL

MOVDX,IOCPT

MOVAL,05H//西口和北口的红灯亮

OUTDX,AL

CALLDELAY1

//点亮3口绿灯，同时点亮4口红灯即IOCPT=00000110BIOLED0:

MOVAL,00000110B//方向北绿灯亮，方向西红灯亮

MOVDX,IOCPT

OUTDX,AL

CALLDELAY1

CALLDELAY1

//熄灭3口绿灯，即IOCPT=00000100B。

（4口的红灯仍然亮着）

MOVAL,00000100B//熄灭3口即方向北绿灯

OUTDX,AL

//3口黄灯循环闪烁8次，亮的时候，IOBPT=01000000B，延时，灭得时候IOBPT=0延

时

MOVCX,8H

MOVAL,0FFH//黄灯亮时，数码管不亮

MOVDX,0FF22H

OUTDX,AL

烟台大学文经学院IOLED1:

MOVDX,IOBPT

MOVAL,40H//3口即方向北黄灯亮

OUTDX,AL

CALLDELAY2

MOVAL,00H

OUTDX,AL

CALLDELAY2

LOOPIOLED1//CX不为零时循环即8次闪烁//其它的程序段

MOVDX,IOCPT

MOVAL,00001001B//置方向东绿，方向北红

OUTDX,AL

CALLDELAY1

CALLDELAY1

MOVAL,00000001B//熄灭方向西绿灯，方向北的红灯保持亮

OUTDX,AL

MOVCX,8H

MOVAL,0FFH

MOVDX,0FF22H

OUTDX,AL

IOLED2:

MOVDX,IOBPT

MOVAL,20H//方向西黄灯亮

OUTDX,AL

CALLDELAY2

MOVAL,00H

OUTDX,AL

CALLDELAY2

LOOPIOLED2

MOVDX,IOCPT

MOVAL,05H

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OUTDX,AL

CALLDELAY2

JMPIOLED0

DELAY1:

PUSHAX

PUSHCX

MOVCX,0010H

MOVDX,0FF2AH

INAL,DX//判断闯红灯

ANDAL,10000000B

JNZDISP//不等于零时，跳至DISP

MOVAL,0FFH//无人闯红灯

MOVDX,0FF22H

OUTDX,AL

JMPDELY2

DISP:

MOVAL,0c0H

MOVDX,0FF22H

OUTDX,ALDELY2:

CALLDELAY2

LOOPDELY2

POPCX

POPAX

RET

DELAY2:

PUSHCX

MOVCX,8000HDELA1:

LOOPDELA1

POPCX

RET

CODEENDS

ENDSTART

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五（心得体会:

通过此次实验,使我全面的解了微机接口的运行方式,以及汇编语言与接口之间的关系.同时加深了我对8255,8254芯片的工作方式的认识和使用方法。

本次设计中我们克服了很多难题，在同伴的努力下我们还是按时完成了任务。

而且最难的就是硬件的调试，我们最开始的时候由于机器有问题，我们怎么也不能成功，但是我们换了一台机器后我们终于成功的看到了试验现象。

通过该课程设计，掌握了什么是编译程序，编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，熟悉了编译程序总流程框图，了解了编译程序的生成过程、构造工具及其相关的技术对课本上的知识有了更深的理解，课本上的知识师机械的，表面的。

通过把该算法的内容，算法的执行顺序在计算机上实现，把原来以为很深奥的书本知识变的更为简单，对实验原理有更深的理解。