带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计.docx

1、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

2、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09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

3、1.2连线说明：C5区：CS、A0、A1A3区：CS3、A0、A1C5区：OUT0B3区：CLK1C5区：GATE0、GATE1C1区：VCCC5区：CLK0B2区：2MC5区：OUT1B3区：IR1B3区：CS、A0A3区：CS2、A0 B3区：INT、INTAES8688：INTR、INTAB3区：IR0B2区：单脉冲（） B4区：CS、A0、A1A3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_0 EQU 0E000H ;8259地址偶地址端IO8259_1 EQU 0E0

4、01H ;8259地址奇地址端 K8255A EQU 0F000H ;8255的A口、B口、C口地址K8255B EQU 0F001HK8255C EQU 0F002HK8255K EQU 0F003HADD8253_0 EQU 0D000H ;8253计数通道1#、2#、3#和控制口地址ADD8253_1 EQU 0D001HADD8253_2 EQU 0D002HADD8253_C EQU 0D003HCOUNTER EQU 60H ;倒计时数RED_ON EQU 0CCH ;红灯亮RED_OFF EQU 0FFH ;红灯灭E_W EQU 0C3H ;东西方向通行DATA SEGMENTT

5、AB DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHCOUNT DB ?SCAN DW 485 ;扫描次数DATA ENDSSTCK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STCK ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:CODE , DS:DATA,SS:STCKSTART:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX NOP MOV DX,K8255K ;写8255控制字，A,B,C均为输出，方式0 MOV AL,80H OUT DX,ALSTART1: MOV DX,K8255C ;C口输出，控制灯 MO

6、V CX,4FLASH: MOV AL,RED_ON ;红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY ;调延时 MOV AL,RED_OFF ;红灯灭 OUT DX,AL CALL DELAY LOOP FLASH START2: MOV DX,ADD8253_C ;写8253控制字 MOV AL,37H ;0#计数器，读写16位低高字节，方式三，BCD码 OUT DX,AL MOV AX,1000H ;写0#的计数初值1000H，根据输入设定2M=1000H*2000 MOV DX,ADD8253_0 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL MOV DX,ADD825

7、3_C ;写8253控制字 MOV AL,77H ;1#计数器，读写16位低高字节，方式三，BCD码 OUT DX,AL MOV AX,2000H ;写1#计数初值2000H，根据输入设定，方波频率1HZ MOV DX,ADD8253_1 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL MOV COUNT,COUNTER ;写计数值（红绿灯变换的间隔时间） CALL Init8259 ;调8259初始化子程序 CALL WriIntver_8 ;调写中断向量表子程序 CALL WriIntver_9 ;调写中断向量表子程序 MOV CL,E_W MOV AL,CL MOV DX,K

8、8255C OUT DX,AL STI NOPSTART3: JMP $ ;给出中断以外CPU的工作Init8259 PROC NEAR ;8259初始化子程序 MOV DX,IO8259_0 ;写ICW1，边沿触发，单片，需写ICW4 MOV AL,13H OUT DX,AL MOV DX,IO8259_1 ;写ICW2，确定中断类型号 MOV AL,08H OUT DX,AL MOV AL,09H ;写ICW4 OUT DX,AL MOV AL,0FCH ;写OCW1，除IR0、IR1全屏蔽 OUT DX,AL RETInit8259 ENDPWriIntver_9 PROC NEAR ;

9、写中断向量表子程序 PUSH ES MOV AX,0 MOV ES,AX MOV DI,24H ;中断类型号9，对应24H,25H,26H,27H四个单元 LEA AX,INT_9 ;取中断服务程序IP STOSW MOV AX,CS ;取中段服务程序CS STOSW POP ES RETWriIntver_9 ENDPWriIntver_8 PROC NEAR ;写中断向量表子程序 PUSH ES MOV AX,0 MOV ES,AX MOV DI,20H ;中断类型号8，对应20H,21H,22H,23H四个单元 LEA AX,INT_8 ;取中断服务程序IP STOSW MOV AX,C

10、S ;取中段服务程序CS STOSW POP ES RETWriIntver_8 ENDPINT_9:MOV AL,COUNT SUB AL,01H DAS MOV COUNT,AL ;中断服务程序 PUSH AX PUSH DX PUSH BX PUSH CX PUSH SCAN ;保护循环值，否则取数码管显示会破坏LOO: MOV AL,55H MOV DX, K8255A OUT DX,AL MOV AL,COUNT ;选高位数码管 MOV AH,AL ;暂存AH MOV CL,4 SHR AL,CL LEA BX,TAB XLAT ;十进制转数码管编码 MOV DX, K8255B O

11、UT DX,AL ;显数 CALL DL1ms ;调延时 MOV AL,0 OUT DX,AL ;清除 MOV AL,0AAH MOV DX, K8255A OUT DX,AL ;选低位数码管 MOV AL,AH SHL AL,CL SHR AL,CL XLAT ;十进制转数码管编码 MOV DX, K8255B OUT DX,AL ;显数 CALL DL1ms MOV AL,0 OUT DX,AL ;清除 DEC SCAN CMP SCAN,0 JNZ LOO ;循环扫描 POP SCAN POP CX CMP COUNT,0 JNZ STOP ;计数到零则重新置数，并将灯取反，未到零则直接

12、结束中断子程序 MOV COUNT,COUNTER NOT CL MOV AL,CL MOV DX,K8255C OUT DX,ALSTOP: MOV DX,IO8259_0 ;结束中断服务，写OCW2，给8259送EOI命令，LSR1清零 MOV AL,20H OUT DX,AL POP BX POP DX POP AX IRETINT_8:PUSH DX PUSH AX PUSH CX MOV DX,K8255C ;C口输出，控制灯 MOV CX,4A: MOV AL,RED_ON ;红灯亮 OUT DX,AL CALL DELAY ;调延时 MOV AL,RED_OFF ;红灯灭 OUT

13、 DX,AL CALL DELAY LOOP A MOV DX,IO8259_0 ;结束中断服务，写OCW2，给8259送EOI命令，LSR1清零 MOV AL,20H OUT DX,AL POP CX MOV DX,K8255C MOV AL,CL OUT DX,AL POP AX POP DX IRETDELAY PROC;延时子程序 PUSH BX PUSH CX MOV BX,04HDELAY1:MOV CX,0FFFFH LOOP $ DEC BX JNZ DELAY1 POP CX POP BX RET DELAY ENDP DL1ms PROC NEAR PUSH AX PUSH

14、 CX MOV AX,0100H MOV CX,AX LOOP $ POP CX POP AX RETDL1ms ENDPCODE ENDS END START 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

15、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

16、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

17、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. Star ES8688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。