微机原理与接口技术课程设计总结报告-基于8086的交通信号控制器的设计

微机原理与接口技术课程设计总结报告-基于8086的交通信号控制器的设计内容摘要：

OH＝－２００ＭＡ ２ .４ Ｖ 达林顿驱动电流Ｉ OAR －４ .０ －１ .０ mA 电源电流 Ｉ CC １２０ mA 输入负载电流 Ｉ IL Ｉ IN＝０～Ｖ ＣＣ Ｉ／Ｏ mA 输出浮动电流 Ｉ OF Ｖ OR＝０ .４５～ VＣＣ Ｉ／Ｏ mA 6）、 8255A 的逻辑图 图 13： 8255A 内部逻辑图 选择芯片七段 LED 显示器 1）、 LED 显示器在本设计中的作用： 接收由 8255A 芯片送来的字型码显示编码结果其中 LED 技术参数如表 15： 表 14： LED 技术参数说明 2）、七段 LED 显示器 LED 显示器的功能分析： LED 显示器有共阳极和共阴极两类。 其原理图（图 14）： 图是一个 6 位 LED 动态显示电路，段驱动器输出 LED 字符 7 段代码信息，位驱动器输出 6 个 LED 的位选信号，即分时使 Q0 ～ Q5轮流有效，使得 LED0～ LED5轮流显示。 基于 8086 的交通信号控制器的设计 6 图 14： 七段 LED 显示器 笔画型 LED 显示器是由 8 个二极管电路 a~dp 按字型‘ 8’的方式排列，当不同的二极管被选通后根据发光效果会显示不同的自型。 本设计中采用共阴极连接方式， a~dp 分别与 74LS273 的 1Q~8Q 相连，接收段选码信号（高电平）； 4位 LED 显示器的 4 根共阴极引线与 8255A 的 PC0~PC3 相连，接收位选码信号（低电平）。 段选码和位选码共同作用以显示不同的字型。 LED 字型显示原理 ： 表 15： LED 字型显示组合 Dp G f E d c b A 显示数码 0 0 1 1 1 1 1 1 0 3fh 0 0 0 0 0 1 1 0 1 O6H 0 1 0 1 1 0 1 1 2 5bh 0 1 0 0 1 1 1 1 3 4fH 0 1 1 0 0 1 1 0 4 66H 0 1 1 0 1 1 0 1 5 6dH 0 1 1 1 1 1 0 1 6 7dH 0 0 0 0 0 1 1 1 7 07H 0 1 1 1 1 1 1 1 8 7fH 0 1 1 0 1 1 1 1 9 6fH 硬件 总逻辑图及其说明 1）、硬件原理说明： 本设计以 STAR ES598PCI 实验仪提供的最实用、新颖的接口实验，提供的汇编控制程序设计控制硬件运行为依据设计的；在课程设计中主要利用了 STAR ES598PCI 实验提供的 8255A 芯片， 7 段 LED 显示器，以及红绿灯 LED 显示二极管，其中完成 PC 机与实验箱之间的通信用到了最主要的集成卡 PCI 卡。 课程设计时完成编程调试的只要开发工具为星研集成开发环境。 2）、硬件连接说明： 8255A 芯片的 PA、 PB、 PC 三口的工作方式为方式 0，将 8255 的 PB0~PB7接红绿灯用 以模拟交通灯的变化， PA0~PA7 接 7 段 LED 灯的段选码完成 LED 显示器的段选， PC0~PC3 接 LED 显示器的位选码用以完成位选， PC 机通过数据总线经过集成电路卡 PCI 卡与 8255A 芯片相连接。 其连接方式为： PCI 卡的地址总线 A1A0 接到 8255A 芯片的 A1A0 来实现端口选择。 将 8255A 芯片的片选信基于 8086 的交通信号控制器的设计 7 号 CS 与 PCI 卡的 CS1 相连接来决定各端口的初始地址。 8255A 芯片的 PB 口中PB0~PB7 经过排线与实验箱的红绿灯电路板的插槽相连接，用来实现控制交通灯的变化规律； 8255A 的 PC 口中的 PC0~PC3 经过排线 与实验箱上的 7 段 LED灯的位选码插槽相连接，用来实现选择绿灯倒计时时的 7 段 LED 灯的位置选择，8255A 芯片的 PA 口中的 PA0~PA7 经过排线与实验箱上的 7 段 LED 灯的段选码插槽相连接，用来实现 7 段 LED 灯的段选码选择。 LED 灯管的 a、 b、 c、 d、 e、f、 g、 dp 做为段选来显示倒计时数据。 图 15: 硬件总连接图 三、控制程序设计 控制程序设计思路说明： 首先，明确交通灯的变化规律，假设在一个十字路口，其中东西方向，南北方向，工作方式如下： 将红黄绿灯按照红灯停，绿等行，黄灯闪烁为缓冲时间的原则进 行通车。 倒计时将可以由用户自由设定，用 8255 的 PB， PC 口来连接红黄绿灯电路板，而 PA 口连接 LED 显示管来计数倒计时。 开始时初始化东西南北方向全为红灯，然后东西方向绿灯亮，进入倒计时默认值 40 秒，结束后东西方向绿灯闪烁三次，变黄灯亮三秒，然后红灯亮；南北方向绿灯亮，此时南北方向进入倒计时，倒计时时间可以在开关口提前设定本次倒计时时间。 结束后绿灯闪烁基于 8086 的交通信号控制器的设计 8 三秒后，变黄灯亮三秒，然后红灯亮，东西方向绿灯亮，如此循环下去。 其次，主程序的设计思路：首先初始化 8255A 的芯片的控制字格式和 状态字 格式，其次设置交通灯开始 运行的初始状态并做相应的延时便于观察，再次调用子程序对东西绿灯的倒计时时间，调用子程序显示绿灯的倒计时，后进行查表选择相应的 LED 灯的段选码，使相应的灯亮，显示东西绿灯交通灯变化，然后设置绿灯的闪烁，以及黄灯的亮持续，再次就是查表设置转换成南北绿灯的亮，同时调用子程序设置南北绿灯的倒计时时间，后进行查表选择相应的 LED 灯的段选码，使相应的灯亮，显示南北绿灯交通灯变化，然后做南北绿灯的闪烁，和黄灯的亮持续，最后做主程序的循环，利用无条件跳转指令。 程序流程图 开始 程序初始化 路口红灯全亮 东西绿南北红开始倒计时 Cx=5 东西绿灯，南北红灯 延时 500ms 东西绿灯灭， cx 自减 1 Cx=0 东西黄灯亮延时 5s 东西红南北绿 倒计时开始 南北绿灯灭 Cx=5 延时 500ms 南北绿灯亮 cx 自减 1 Cx=0 南北黄灯亮延时 5s 基于 8086 的交通信号控制器的设计 9 图 16:主控制程序 再次，也设计了一个到计时显示子程序，用来显示绿灯的到计时时间，设计思路： 首先要保存进入到计时子程序时的断点保存，以保证能够子程序结束能够正常返回主程序，其次设置 LED 灯的秒数跳的快慢，使其运行结果便于观察，再次设置程序分别显示到计时 LED 灯的秒数的个位与十位，在显示秒数的个位与十位时要做秒数的个位与十位计数是否到零的判断，与此同时也要做秒数的个位与 十位的断选码指示器的移动，最后做恢复断点和子程序的返回。 其控制流程图： N N 图 17：倒计时显示程序 最后， 还设计了两个延时程序，一个是绿灯闪烁 3 次时间的延时 DL500 子程序，一个是延时黄灯亮的时间 DELAY 子程序； DL500 子程序的设计思路利用了设备提供的软中断实现的延时， 其控制流程如（流程图： 17） ； DELAY 子程序的设计利用的是多次循环空操作实现，思路首先保存断点设置空操作的次数，做判断循环是否该结束，然后恢复断点，返回主程序， 其控制流 程如下 进入 显示个位 延时 显示十 位 延时 个位减一 十位减一 个位赋 9 返回 CX=0 个位等于表外第一个地址 十位等于表外第一个地址 基于 8086 的交通信号控制器的设计。