带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计.docx

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带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计

成绩

南京工程学院

课程设计说明书（论文）

题目带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计

课程名称微机原理及应用A

院系能源与动力工程

专业热能与动力工程（生产过程自动化）

班级热自101

学生姓名黄郑

学号*********

设计地点工程实践中心8-216

指导教师陆京、徐懂理

设计起止时间：

2012年12月3日至2012年12月7日

一、方案说明…………………………………………………………………2

1、硬件设计………………………………………………………………………2

1.1、硬件接线图………………………………………………………………2

1.2、主机接线说明………………………………………………………………3

2、软件设计………………………………………………………………………3

2.1、程序流程图………………………………………………………………4

二.源程序清单………………………………………………………………5

三、调试现象…………………………………………………………………10

四、心得体会…………………………………………………………………12

五、参考文献…………………………………………………………………13

一、设计说明

硬件方面：

8253产生1HZ的方波，脉冲到8259的IR1端，产生中断，调中断服务子程序。

在加入紧急车道后，单脉冲（）连到8259的IRO端，产生一个高级的中断请求信号。

软件方面：

主程序先对各个硬件初始化，在开CPU中断，然后空操作，等待中断。

执行低级中断（IR1）时，8255的PA口负责选数码管，PB口负责显示数字，用查表法可查到0~9的数码管编码。

采用循环扫描方法，人眼即可看到连续的二位数。

当倒计时减到零时，对红绿灯取反。

若手动上下拨动单脉冲（）一次，则产生一个高级中断（IR0），程序转而执行此中断处理程序，处理完后返回继续执行低级中断（IR1）。

1、硬件设计

1.1、硬件接线图

1.2连线说明：

C5区：

CS、A0、A1

————

A3区：

CS3、A0、A1

C5区：

OUT0

————

B3区：

CLK1

C5区：

GATE0、GATE1

————

C1区：

VCC

C5区：

CLK0

————

B2区：

2M

C5区：

OUT1

————

B3区：

IR1

B3区：

CS、A0

————

A3区：

CS2、A0

B3区：

INT、INTA

————

ES8688：

INTR、INTA

B3区：

IR0

————

B2区：

单脉冲（

）

B4区：

CS、A0、A1

————

A3区：

CS1、A0、A1

B4区：

PA口、PB口

————

G5区：

C口、B口

B4区：

PC口

————

G6区：

JP65（LED灯）

2、软件设计

1、程序流程图

二.源程序清单

IO8259_0EQU0E000H;8259地址偶地址端

IO8259_1EQU0E001H;8259地址奇地址端

K8255AEQU0F000H;8255的A口、B口、C口地址

K8255BEQU0F001H

K8255CEQU0F002H

K8255KEQU0F003H

ADD8253_0EQU0D000H;8253计数通道1#、2#、3#和控制口地址

ADD8253_1EQU0D001H

ADD8253_2EQU0D002H

ADD8253_CEQU0D003H

COUNTEREQU60H;倒计时数

RED_ONEQU0CCH;红灯亮

RED_OFFEQU0FFH;红灯灭

E_WEQU0C3H;东西方向通行

DATASEGMENT

TABDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH

COUNTDB?

SCANDW485;扫描次数

DATAENDS

STCKSEGMENTSTACK

DW64DUP（?

）

STCKENDS

CODESEGMENT

ASSUMECS:

CODE,DS:

DATA,SS:

STCK

START:

MOVAX,DATA

MOVDS,AX

MOVES,AX

NOP

MOVDX,K8255K;写8255控制字，A,B,C均为输出，方式0

MOVAL,80H

OUTDX,AL

START1:

MOVDX,K8255C;C口输出，控制灯

MOVCX,4

FLASH:

MOVAL,RED_ON;红灯亮

OUTDX,AL

CALLDELAY;调延时

MOVAL,RED_OFF;红灯灭

OUTDX,AL

CALLDELAY

LOOPFLASH

START2:

MOVDX,ADD8253_C;写8253控制字

MOVAL,37H;0#计数器，读写16位低高字节，方式三，BCD码

OUTDX,AL

MOVAX,1000H;写0#的计数初值1000H，根据输入设定2M=1000H*2000

MOVDX,ADD8253_0

OUTDX,AL

MOVAL,AH

OUTDX,AL

MOVDX,ADD8253_C;写8253控制字

MOVAL,77H;1#计数器，读写16位低高字节，方式三，BCD码

OUTDX,AL

MOVAX,2000H;写1#计数初值2000H，根据输入设定，方波频率1HZ

MOVDX,ADD8253_1

OUTDX,AL

MOVAL,AH

OUTDX,AL

MOVCOUNT,COUNTER;写计数值（红绿灯变换的间隔时间）

CALLInit8259;调8259初始化子程序

CALLWriIntver_8;调写中断向量表子程序

CALLWriIntver_9;调写中断向量表子程序

MOVCL,E_W

MOVAL,CL

MOVDX,K8255C

OUTDX,AL

STI

NOP

START3:

JMP$;给出中断以外CPU的工作

Init8259PROCNEAR;8259初始化子程序

MOVDX,IO8259_0;写ICW1，边沿触发，单片，需写ICW4

MOVAL,13H

OUTDX,AL

MOVDX,IO8259_1;写ICW2，确定中断类型号

MOVAL,08H

OUTDX,AL

MOVAL,09H;写ICW4

OUTDX,AL

MOVAL,0FCH;写OCW1，除IR0、IR1全屏蔽

OUTDX,AL

RET

Init8259ENDP

WriIntver_9PROCNEAR;写中断向量表子程序

PUSHES

MOVAX,0

MOVES,AX

MOVDI,24H;中断类型号9，对应24H,25H,26H,27H四个单元

LEAAX,INT_9;取中断服务程序IP

STOSW

MOVAX,CS;取中段服务程序CS

STOSW

POPES

RET

WriIntver_9ENDP

WriIntver_8PROCNEAR;写中断向量表子程序

PUSHES

MOVAX,0

MOVES,AX

MOVDI,20H;中断类型号8，对应20H,21H,22H,23H四个单元

LEAAX,INT_8;取中断服务程序IP

STOSW

MOVAX,CS;取中段服务程序CS

STOSW

POPES

RET

WriIntver_8ENDP

INT_9:

MOVAL,COUNT

SUBAL,01H

DAS

MOVCOUNT,AL;中断服务程序

PUSHAX

PUSHDX

PUSHBX

PUSHCX

PUSHSCAN;保护循环值，否则取数码管显示会破坏

LOO:

MOVAL,55H

MOVDX,K8255A

OUTDX,AL

MOVAL,COUNT;选高位数码管

MOVAH,AL;暂存AH

MOVCL,4

SHRAL,CL

LEABX,TAB

XLAT;十进制转数码管编码

MOVDX,K8255B

OUTDX,AL;显数

CALLDL1ms;调延时

MOVAL,0

OUTDX,AL;清除

MOVAL,0AAH

MOVDX,K8255A

OUTDX,AL;选低位数码管

MOVAL,AH

SHLAL,CL

SHRAL,CL

XLAT;十进制转数码管编码

MOVDX,K8255B

OUTDX,AL;显数

CALLDL1ms

MOVAL,0

OUTDX,AL;清除

DECSCAN

CMPSCAN,0

JNZLOO;循环扫描

POPSCAN

POPCX

CMPCOUNT,0

JNZSTOP;计数到零则重新置数，并将灯取反，未到零则直接结束中断子程序

MOVCOUNT,COUNTER

NOTCL

MOVAL,CL

MOVDX,K8255C

OUTDX,AL

STOP:

MOVDX,IO8259_0;结束中断服务，写OCW2，给8259送EOI命令，LSR1清零

MOVAL,20H

OUTDX,AL

POPBX

POPDX

POPAX

IRET

INT_8:

PUSHDX

PUSHAX

PUSHCX

MOVDX,K8255C;C口输出，控制灯

MOVCX,4

A:

MOVAL,RED_ON;红灯亮

OUTDX,AL

CALLDELAY;调延时

MOVAL,RED_OFF;红灯灭

OUTDX,AL

CALLDELAY

LOOPA

MOVDX,IO8259_0;结束中断服务，写OCW2，给8259送EOI命令，LSR1清零

MOVAL,20H

OUTDX,AL

POPCX

MOVDX,K8255C

MOVAL,CL

OUTDX,AL

POPAX

POPDX

IRET

DELAYPROC;延时子程序

PUSHBX

PUSHCX

MOVBX,04H

DELAY1:

MOVCX,0FFFFH

LOOP$

DECBX

JNZDELAY1

POPCX

POPBX

RET

DELAYENDP

DL1msPROCNEAR

PUSHAX

PUSHCX

MOVAX,0100H

MOVCX,AX

LOOP$

POPCX

POPAX

RET

DL1msENDP

CODEENDS

ENDSTART

三、调试现象

1、程序截图

2调试现象

程序调试时，交通信号灯系统初始状态为所有红灯闪烁4次，数码管此时不显示；系统初始状态之后东西向车行道绿灯亮，南北向车道红灯亮，此时数码管从60秒倒计时；当数码管数字减为0时，东西向、南北向红绿灯交换亮，即南北向车行道绿灯亮，东西向车道红灯亮，此时数码管重新从60秒开始计数，数码管数字减为0秒后，红绿灯再次交换，如此循环重复。

当道路发生紧急状况时，可拨单脉冲，使调试状态重新进入初始化，此时数码管停止计时（灭），初始化状态结束后，继续从刚刚被停止时刻开始计时，红绿灯状态仍为停止时刻的状态。

四、心得体会

一个星期的微机原理课程设计终于结束了。

在整整一星期的日子里，可以说得是苦尽甘来，从刚开始的完全迷惑到最后的豁然开朗，真是经历了很多，但是却让我们学到很多的东西，不仅可以巩固了课上所学过的理论知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

以前在上课的时候，老师经常强调在写一个程序的时候，一定要事先把程序原理方框图画出来，但是我开始总觉得这样做没必要，很浪费时间。

但是，这次课程设计完全改变了我以前的那种错误的认识，以前我接触的那些程序都是很短、很基础的，但是在课程设计中碰到的那些需要很多代码才能完成的任务，画程序方框图是很有必要的。

因为通过程序方框图，在做设计的过程中，我们每一步要做什么，每一步要完成什么任务都有一个很清楚的思路，而且在程序测试的过程中也有利于查错。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，难免会遇到过各种各样的问：

调试程序时，发现只有初始化状态显示，知道了中断程序进不去，就开始查中断程序，最后查出原来是没写STI等待中断，所以中断才进不去。

在检查错误的过程中发现会自己的不足之处，发现自己对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，同时对知识的理解和接受能力还不是太强。

这次课程设计任务终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在自己的努力下以及与同学之间和老师的探讨下，终于一个一个得解决了问题，当看到数码管和二极管按照自己编写的程序显示的时候，心情异常兴奋，好有成就感。

这次课程设计在培养我们编程能力的同时，也让我学会了要完成一项任务，除了需要过硬的技术和能力之外，还要有不屈不挠的精神，有些同学就是没有耐心做下去，才没有好好的完成任务。

所以，感谢我们的指导老师，谢谢!

五、参考文献

1、星研公司.StarES8688使用说明书。

2、李继灿.新编16/32位微型计算机原理及应用（第4版）.北京：

清华大学出版社。

3、周荷琴，吴秀清.微型计算机原理与接口技术.合肥：

中国科学技术大学出版社。