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1、微机报告微机应用系统设计与综合实验（实践）课程设计报告设计题目：汽车信号灯控制程序设计姓 名： 学 号： 专业班级： 指导老师： 目录第一章 设计课题名称及要求31.1设计课题名称 31.2设计要求 31.3设计意义 3第二章 设计思想和实施方案论述 42.1设计分析 42.2设计思想 52.3实施方案论述 52.3.1 问题描述 52.3.2 问题的解决方案分析 62.3.3系统的主要功能 62.4 硬件电路原理图及分析 82.4.1 8086CPU的最小模式系统 82.4.2 硬件电路原理图 92.4.3电路原理图分析 92.5 软件设计10第三章 系统调试与实现123.1 实验步骤123

2、.2 调试结果123.3 课程设计中遇到的问题及解决方法12第四章 程序清单及注释13第五章 课程设计总结215.1 课程设计小结215.2 课程设计体会21参考文献23第一章 设计课题名称及要求1.1设计课题名称：汽车信号灯控制程序设计1.2设计要求（1）、分别用C语言和汇编语言编程完成硬件接口功能设计（或可视化语言）；（2）、基于80x86微机接口控制器硬件电路设计与调试；（3）、汽车信号灯微机控制系统，所需执行的操作由相应的开关状反映，所需控制的信号灯有仪表板左/右转弯灯、左右头灯和左右尾灯共六类灯，其驾驶操作与灯光信号对应关系如下：a).左/右转弯(合上左/右开关)：仪表板左/右转弯灯

3、、左/右头灯、左/右尾灯闪烁。b).紧急开关合上：所有灯闪烁。c).刹车(合上刹车开关)：左右尾灯亮。d).左/右转弯刹车：仪表板左/右转弯灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁，右/ 左尾灯亮。e).刹车、合上紧急开关：尾灯亮、仪表板灯、头灯闪烁。f).左/右转弯刹车，并合上紧急开关：右/左尾灯亮，其余灯闪烁。g).停靠(合上停靠开关)：头灯、尾灯以30Hz的频率闪烁。1.3设计意义通过所学知识和现代计算机技术来模拟汽车信号灯控制系统，把所学的理论的知识用到现实实践中去，加强了对理论知识的理解和记忆。展示了微机原理与接口技术在汽车行业的应用。第二章 设计思想和实施方案论述2.1设计分析根据课题所要实

4、现的功能，结合所学的知识进行分析，系统要用到8086微处理器芯片和可编程的并行接口芯片8255A，还有锁存器和LED。用8086微处理器系统来与8255A相连，进而来控制8255A芯片，8086微处理器最小模式由三片8282或74LS373锁存器、两片8286或74LS245收发器、两片6264存储器，再加上8255A由数据总线、地址总线与8086连接构成最小方式系统结构。8086是Intel系列的16位微处理器，它有16根数据线和20根地址线，本系统采用它作为处理器。8255是可编程IO口扩展芯片。对8255输入不同的指令可改变IO口的工作方式。8255内部有4个寄存器：分别为寄存器A、B、

5、C和控制寄存器。A、B、C寄存器的数据就是引脚PA7PA0、PB7PB0、PC7PC0上输入或输出的数据。而控制寄存器的数据则表明PA、PB、PC的工作方式。通过CS、A0、A1、RD和WR对4个寄存器进行操作。(1）CS为低电平时选通8255；(2）A1、A0为地址选通；(3）RD和WR为读、写信号：RD为低、WR为高时为读方式，RD为高、WR为低时为写方式。(4）D0D7为数据口。 向控制寄存器写入不同的数据可以使8255工作在三种不同的方式下。2.2设计思想用proteus仿真软件来画出硬件连接图并仿真调试，最后把硬件确定好。用汇编语言编写源程序代码，并用星研软件进行调试、编译生成可执行

6、文件。把可执行文件导入8086微处理器芯片中进行进一步运行调试，并与设计要求相对照不断进行完善，直至与设计要求相符为止，即完成设计。2.3实施方案论述2.3.1 问题描述汽车行驶时一共有五种状况： 汽车左转 汽车右转 汽车出现紧急状况 汽车刹车 汽车停靠 在进行课程设计时，可以考虑到10种组合模式如下： 输入状态 输出状态 左转 左头灯，左尾灯，仪表左灯亮 右转 右头灯，右尾灯，仪表右灯亮 紧急 左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时闪烁 刹车 左右尾灯亮 左转+刹车 左头灯，左尾灯，仪表左灯亮 右转+刹车 右头灯，右尾灯，仪表右灯亮 刹车+紧急 左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时亮 左转+刹车+

7、紧急 左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时亮 右转+刹车+紧急 左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时亮 停靠 左右头灯，左右尾灯同时闪烁 2.3.2 问题的解决方案分析通过对以上问题描述的深入分析，可总结出以下三点：（1）通过6个发光二级管模拟两个头灯、两个尾灯和仪表盘上的两个指示灯。（2）利用5个开关可产生的16种情况的前10种组合来分别模拟左转、右转、紧急，刹车，停靠的状态，使发光二极管信号灯相应亮、灭或闪烁。（3）通过程序或者定时/计数器控制灯的闪烁频率。考虑到程序设计比较简便，所以本次课程设计一旦涉及到信号灯的闪烁，都为程序控制。2.3.3系统的主要功能(1) 当用户置开关状态为01H时，

8、也即左转，表左转开关闭合，则仪表左灯、左头灯、左尾灯同时亮，其他灯灭。(2) 当用户置开关状态为02H时，也即右转，表右转开关闭合，则仪表右灯、右头灯、右尾灯同时亮，其他灯灭。(3) 当用户置开关状态为03H时,表紧急开关闭合，也即出现紧急状态时，则所有灯闪烁。(4) 当用户置开关状态为04H时, 表踩刹车(合上刹车开关)，则左尾灯、右尾灯亮，其它灯灭。 (5) 当用户置开关状态为05H时，表示汽车左转刹车，则仪表左灯、左头灯、左尾灯同时亮，其它灯灭。(6) 当用户置开关状态为06H时，表示汽车右转刹车，则仪表右灯、右头灯、右尾灯同时亮，其它灯灭。(7) 当用户置开关状态为07H时，表示汽车此

9、时处于紧急刹车状态，则全部指示灯亮。(8) 当用户置开关状态为08H时，表示汽车此时处于左转紧急刹车状态，则全部指示灯亮。(9) 当用户置开关状态为09H时，表示汽车此时处于右转紧急刹车状态，则全部指示灯亮。(10) 当用户置开关状态为0AH时，表示汽车此时在停靠，则仪表左右灯灭，左右头灯亮，左右尾灯闪烁。所以，可以设置实验箱上的6个发光二极管的对应情况为：D10（右尾灯）、D9（左尾灯）、D8（右头灯）D7（左头灯） D12（仪表右灯）、 D11（仪表左灯）通过5个开关（LEFT、RIGHT、HURRY、BRAKE、STOP的组合）产生的16种情况的前10种来作为输入选择，影响6个指示灯的输

10、出，对应关系如下表： 灯状态 开关状态仪表左灯（D11）仪表右灯（D12）左头灯（D7）右头灯（D8）左尾灯（D9）右尾灯（D10）1左转（01h）亮灭亮灭亮灭2右转（02h）灭亮灭亮灭亮3紧急（03h）闪闪闪闪闪闪4刹车（04h）灭灭灭灭亮亮5左转+刹车（05h）亮灭亮灭亮灭6右转+刹车（06h）灭亮灭亮灭亮7刹车+紧急（07h）亮亮亮亮亮亮8左转+刹车+紧急（08h）亮亮亮亮亮亮9右转+刹车+紧急（09h）亮亮亮亮亮亮10停靠（0Ah）灭灭亮亮闪闪表1 开关状态与灯状态对应表2.4 硬件电路原理图及分析2.4.1 8086CPU的最小模式系统图1 8086最小方式典型系统结构2.4.2 硬

11、件电路原理图2.4.3电路原理图分析 1.8255的CS端接实验室中TPC-H实验系统的I/O地址译码电路地址为288H28FH的接口，从而达到选通控制。2.DATA与8086/8088数据总线的低八位相连接,RD与IOR相连接,WR与IOW相连接,将8086/8088的地址线A1,A2与8255的A0,A1连接起来。3.8255的PA端口用于输出,与发光二极管相连接,用于控制灯的闪烁效果,PC端口用于输入,用其低五位做为输入控制,对于8255的PB端口则为空闲状态。 4. D10（右尾灯）、D9（左尾灯）、D8（右头灯）D7（左头灯） D12（仪表右灯）、 D11（仪表左灯）2.5 软件设计

12、运用汇编语言编写程序： 1. 采用模块化程序结构设计软件，首先将整个软件分成若干功能模块；2. 对各模块设计写一个详细的程序流程图；3. 根据流程图，编写源程序；4. 上机调试各模块程序；5. 各程序模块联调；6. 与硬件一起联调，最后完成全部调试工作。下图是程序设计流程图第三章 系统调试与实现3.1 实验步骤1.用proteus仿真软件来画出硬件连接图并仿真调试，最后把硬件确定好。2.在DOS下编写汇编程序代码3.汇编调试、运行。4.记录运行结果，以及调试中遇到的问题。3.2 调试结果通过用proteus仿真软件不断地对程序进行调试，最终利用5个开关组合成10种不同的组合状态来模拟汽车信号灯

13、10种不同的状态，初步实现了预期任务要求对应的灯亮、灭、闪的不同情况。3.3 课程设计中遇到的问题及解决方法虽然实现了原本预期的各种控制状态，不过程序还有待优化、改进，比如说在拨动开关时有时候会出现相应的灯不亮或者不闪烁的问题，这些都通过修改汇编程序代码以及用proteus仿真软件不断地对程序进行调试，最终都能够得到很好的解决，能够完成实验。第四章 程序清单及注释DATA SEGMENTIO8255A EQU 0F0HIO8255B EQU 0F2HIO8255C EQU 0F4HIO8255CON EQU 0F6HIO8253_0 EQU 0E8HIO8253_1 EQU 0EAHIO825

14、3_2 EQU 0ECHIO8253CON EQU 0EEHDATA ENDSSTACK1 SEGMENTSTA DW 50 DUP(?)STACK1 ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA,ES:DATA,SS:STACK1MAIN PROC FARSTART: PUSH DSSUB AX,AXPUSH AXMOV AX,DATAMOV DS,AXMOV ES,AXMOV DX,IO8253CON ; 产生30hz频率MOV AL,00110101B ;8253，通道0初始化,先读写低字节，后高字节，方式二，BCD计数OUT DX,ALMOV DX,IO

15、8253_0MOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,50HOUT DX,ALMOV DX,IO8253CONMOV AL,01110111B ;8253，通道1初始化，先读写低字节后高字，方式三，BCD计数OUT DX,ALMOV DX,IO8253_1MOV AL,13HOUT DX,ALMOV AL,00HOUT DX,ALMOV DX,IO8255CONMOV AL,8BH ;8255控制字，A口输出，B口输入，C低输入 ，方式0OUT DX,ALP: MOV DX,IO8255B ;读B口开关状态IN AL,DXMOV CX,0020HP0: CMP AL,0JNZ P1M

16、OV DX,IO8255AMOV AL,00000000BOUT DX,ALP1: CMP AL,01HJNZ P2MOV DX,IO8255ALEFT: MOV AL,00010101B ;左转六盏灯状态：闪，灭，闪，灭，闪，灭OUT DX,ALCALL DELAY0 ;调延时子程序MOV AL,00000000BOUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP2: CMP AL,02HJNZ P3MOV DX,IO8255ARIGHT: MOV AL,00101010B ; 右转六盏灯状态：灭，闪，灭，闪，灭，闪OUT DX,ALCALL DELAY0MOV AL,00000000BO

17、UT DX,ALCALL DELAY0JMP PP3: CMP AL,04HJNZ P4MOV DX,IO8255AHURRY: MOV AL,00000000B ;紧急按钮六盏灯状态：闪，闪，闪，闪，闪，闪OUT DX,ALCALL DELAY0MOV AL,01111111BOUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP4: CMP AL,08HJNZ P5MOV DX,IO8255ABREAK: MOV AL,00001100B ;刹车六盏灯状态：灭，灭，亮，亮，灭，灭OUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP5: CMP AL,09HJNZ P6MOV DX,IO825

18、5ALEFTBREAK: MOV AL00101001B ;六盏灯状态：灭，闪，灭，亮，灭，闪OUT DX,ALCALL DELAY0MOV AL,00000100BOUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP6: CMP AL,0AHJNZ P7MOV DX,IO8255ARIGHTBREAK: MOV AL,00101010B ;六盏灯状态：闪，灭，亮，灭，闪，灭OUT DX,ALCALL DELAY0MOV AL,00001000BOUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP7: CMP AL,0CHJNZ P8MOV DX,IO8255AHURRYBREAK: MOV

19、AL,00111111B ;六盏灯状态：闪，闪，亮，亮，闪，闪OUT DX,ALCALL DELAY0MOV AL,01001100BOUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP8: CMP AL,0DHJNZ P9MOV DX,IO8255AHURRYLEFTBREAK: MOV AL,00111111B ;六盏灯状态：闪，闪，闪，亮，闪，闪OUT DX,ALCALL DELAY0MOV AL,01000100BOUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP9: CMP AL,0EHJNZ P10MOV DX,IO8255AHURRYRIGHTBREAK: MOV AL,001

20、11111B ;六盏灯状态：闪，闪，亮，闪，闪，闪OUT DX,ALCALL DELAY0MOV AL,01001000BOUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP10: CMP AL,10HJNZ P11STOP: MOV DX,IO8255CIN AX,DXCMP AX,01H ;检测c口状态JNZ TTMOV DX,IO8255AMOV AL,00001111B ;停靠六盏灯状态：灭，灭，闪，闪，闪，闪。要以30HZ频率shan烁OUT DX,ALJMP PTT: MOV DX,IO8255AMOV AL,00000000BOUT DX,ALJMP PP11: CMP AL,0

21、3HJNZ P12MOV DX,IO8255AERROR1: MOV AL,10000000B ;OUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP12: CMP AL,07HJNZ P13MOV DX,IO8255AERROR2: MOV AL,10000000B ;OUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP13: CMP AL,0BHJNZ P14MOV DX,IO8255AERROR3: MOV AL,10000000B ;OUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP14: CMP AL,0FHJNZ P15MOV DX,IO8255AERROR4: MOV AL,1

22、0000000B ;OUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP15: CMP AL,06HJNZ P16MOV DX,IO8255AERROR5: MOV AL,10000000B ;OUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP16: CMP AL,05HJNZ P17MOV DX,IO8255AERROR6: MOV AL,10000000B ;OUT DX,ALCALL DELAY0JMP PP17: JMP PRETMAIN ENDPDELAY PROC NEAR ;延时程序PUSH CXMOV CX,0000FHP18: LOOP P18POP CXRETDELAY

23、ENDPDELAY0 PROC NEARPUSH CXPUSH AXMOV CX,0350HP19: CALL DELAYLOOP P19POP AXPOP CXRETDELAY0 ENDPCODE ENDSEND START第五章 课程设计总结5.1 课程设计小结本次课程设计是要设计一个汽车信号灯控制系统，主要通过8255A的A口和C口模拟汽车信号灯的亮灭闪烁情况。通过本次的设计以此来加深对微机接口技术的理解，提高了自己的动手能力。本次课程设计主要采用了8255A接口电路。我们通过课本了解到了各个芯片的引脚及功能、工作方式、内部结构和控制字。对各个功能的熟悉便于了硬件电路的设计。然后就是对程

24、序的设计，想要设计出一个实用的控制系统需要了解程序流程，先画出了流程图，然后对代码进行编写，主要采用汇编语言。最后用proteus仿真软件来画出硬件连接图并仿真调试。在调试过程中遇到了很多问题，有些问题在同学和老师的帮助下得以解决，有些我自己查阅资料找出并解决问题。5.2 课程设计体会通过两周的微机原理与接口技术的课程设计，我们对这半年来学习的该课程有了一个良好的、整体的认识。同时对微机原理相关知识进行了一次梳理。通过课程设计锻炼了动手能力，运用理论来指导实践的能力。同时也感到知识的不足，要学的东西还有很多，我们学的只是冰山一角而已。在整个课程设计的过程中，查阅了不少资料，通过检索搜寻所需的资

25、料，借鉴前人的经验，再结合所学知识和其他参考文献确定设计任务。课程设计是培养学生综合运用所学知识发现、提出、分析和解决实际问题,是锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。回顾起此次微机原理课程设计，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两个星期的时间里，我们学到很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合的重要性。设计的过程也是一个学习的过程，设计中遇到问题是无法避免的，要想方设法去解决，这次的课题设计的难点在于芯片的使用和相关软件的使用以及编程等。就本质还是对微机原理和汇编语言掌握得不好，通过这次课程设计，我们每个人都有很大的进步。参考文献1 吴秀清，周荷琴.微型计算机原理及接口技术M.合肥：中国科学技术大学出版社,2008.2 戴梅萼，史嘉权.16-32位微型计算机技术及应用M.北京：清华大学出版社.3 李继灿.微型计算机及接口实验指导书M. 北京： 清华大学出版社.2005