1、 系統(tǒng)綜合課程設(shè)計題目：交通燈控制系統(tǒng) 院（系、部）： 信息工程學(xué)院 姓 名： 王碩 （070480） 胡學(xué)智（070288） 李潤龍（070779） 班 級： 計073 指導(dǎo)教師簽名： 2011 年 1 月 17 日·北京 實驗一 I/O地址譯碼一、實驗?zāi)康?掌握I/O地址譯碼電路的工作原理。二、實驗原理和內(nèi)容 實驗電路如圖11所示，其中74LS74為D觸發(fā)器，可直接使用實驗臺上數(shù)字電路實驗區(qū)的D觸發(fā)器,74LS138為地址譯碼器。譯碼輸出端Y0Y7在實驗臺上“I/O地址“輸出端引出，每個輸出端包含8個地址，Y0：280H287H，Y1：288H28FH， 當CPU執(zhí)行I/ O指令

2、且地址在280H2BFH范圍內(nèi)，譯碼器選中，必有一根譯碼線輸出負脈沖。 例如：執(zhí)行下面兩條指令 MOV DX，2A0H OUT DX，AL（或IN AL，DX） Y4輸出一個負脈沖，執(zhí)行下面兩條指令 MOV DX，2A8H OUT DX，AL（或IN AL，DX） Y5輸出一個負脈沖。圖 11利用這個負脈沖控制L7閃爍發(fā)光（亮、滅、亮、滅、），時間間隔通過軟件延時實現(xiàn)。三、編程提示1、實驗電路中D觸發(fā)器CLK端輸入脈沖時，上升沿使Q端輸出高電平L7發(fā)光，RD端加低電平L7滅。2、由于TPC卡使用PCI總線，所以分配的IO地址每臺微機可能都不同，編程時需要了解當前的微機使用那段IO地址并進行設(shè)置

3、，獲取方法請參看匯編程序使用方法的介紹。（ 四、實驗程序 #include <stdio.h> #include <conio.h> #include "ApiEx.h" #pragma comment(lib,"ApiEx.lib") void main() if(!Startup() /*打開設(shè)備*/ printf("ERROR:Open Device Error!n"); return; printf("Press any key to exit!"); while(!kbhit()

4、/*判斷是否有鍵按下*/ PortWriteByte(0x2A0,0x10); /*或PortReadByte(0x2A0, &data)*/ Sleep(1000); /*延遲一秒鐘*/ PortWriteByte(0x2A8,0x10); /*或PortReadByte(0x2A8, &data)*/ Sleep(1000); /*延遲一秒鐘*/ Cleanup(); /*關(guān)閉設(shè)備*/ 五、實驗結(jié)果：按任意鍵后L7燈每1秒閃爍一次實驗二 可編程并行接口（一）（8255方式0）一、實驗?zāi)康?掌握8255方式0的工作原理及使用方法。二、實驗內(nèi)容 1實驗電路如圖20，8255C口

5、接邏輯電平開關(guān)K0K7，A口接LED顯示電路L0L7。2. 編程從8255C口輸入數(shù)據(jù)，再從A口輸出.圖 20 三、編程提示 1、8255控制寄存器端口地址 28BHA口的地址 288H C口的地址 28AH 2、參考流程圖：四、試驗程序/*/ /* 可編程并行接口（一） */ /*/ #include <stdio.h>#include <conio.h>#include ".ApiEx.h"#pragma comment(lib,".ApiEx.lib")void main()printf("Press any ke

6、y to begin!nn");getch();printf("Press any key to exit!n");if(!Startup()/*打開設(shè)備*/printf("ERROR:Open Device Error!n");return;PortWriteByte(0x28B,0x89);BYTE data;while(!kbhit()/*判斷是否有鍵按下*/PortReadByte(0x28A, &data);Sleep(1000);PortWriteByte(0x288,data);Sleep(1000);Cleanup();

7、/*關(guān)閉設(shè)備*/五、實驗結(jié)果：八個開關(guān)撥到上方時對應(yīng)的L0L7燈亮起，撥到下方時對應(yīng)的燈熄滅。實驗三 可編程定時器計數(shù)器一、實驗?zāi)康?掌握8253的基本工作原理和編程方法。二、實驗內(nèi)容1 按圖16虛線連接電路，將計數(shù)器0設(shè)置為方式0，計數(shù)器初值為N（N0FH），用手動逐個輸入單脈沖，編程使計數(shù)值在屏幕上顯示，并同時用邏輯筆觀察OUT0電平變化（當輸入N+1個脈沖后OUT0變高電平）。 圖 162 按圖17連接電路，將計數(shù)器0、計數(shù)器1分別設(shè)置為方式3，計數(shù)初值設(shè)為1000，用邏輯筆觀察OUT1輸出電平的變化（頻率1HZ）。圖 17三、編程提示 1、8253控制寄存器地址283H計數(shù)器0地址28

8、0H計數(shù)器1地址281HCLK0連接時鐘1MHZ 2、參考流程圖（見圖18、19）：圖 18 圖 19四、試驗程序試驗程序1/*/ /* 可編程定時器計數(shù)器（一） */ /*/ #include <stdio.h>#include <conio.h>#include ".ApiEx.h"#pragma comment(lib,".ApiEx.lib")void main()int d;printf("Press any key to begin!nn");getch();printf("Press a

9、ny key to exit!n");if(!Startup()/*打開設(shè)備*/printf("ERROR:Open Device Error!n");return;PortWriteByte(0x283,0x10);printf("Press iinput data!n");scanf("%d",&d);PortWriteByte(0x280,d);Sleep(1000);BYTEdata;BYTEd1;PortReadByte(0x280,&data);while(!kbhit()/*判斷是否有鍵按下*/

10、PortReadByte(0x280,&data);/*或PortReadByte(0x2A0, &data)*/Sleep(1000);/*延遲一秒鐘*/if(data!=d1)d1=data;printf("%dn",data);if(data=0)PortWriteByte(0x280,d);/Sleep(1000);continue;/*或PortReadByte(0x2A8, &data)*/*延遲一秒鐘*/Cleanup();/*關(guān)閉設(shè)備*/實驗程序2： /*/ /* 可編程定時器計數(shù)器（二） */ /*/ #include<std

11、io.h>#include<conio.h>#include ".ApiEx.h"#pragma comment(lib,".ApiEx.lib")void main()if(!Startup() /*打開設(shè)備*/printf("ERROR: Open Device Error!n");return;PortWriteByte(0x283,0x36); /*寫方式字通道0方式3*/PortWriteByte(0x280,1000%256); /*送計數(shù)初值*/PortWriteByte(0x280,1000/256)

12、;PortWriteByte(0x283,0x76); /*設(shè)置計數(shù)器1方式字*/PortWriteByte(0x281,1000%256); /*送計數(shù)初值*/PortWriteByte(0x281,1000/256);Cleanup(); /*關(guān)閉設(shè)備*/printf("Press any key to exit!");五、實驗結(jié)果程序1：程序開始時設(shè)定初值，每按一次單脈沖數(shù)值-1程序2：插入邏輯筆后，到底紅綠燈交替亮滅，周期為1秒。實驗四 串行通訊實驗一、實驗?zāi)康?、了解串行通訊的基本原理。 、掌握串行接口芯片8251的工作原理和編程方法。二、實驗內(nèi)容、 按圖18連接

13、好電路,(8251插通用插座)其中8253計數(shù)器用于產(chǎn)生8251的發(fā)送和接收時鐘.TXD和RXD連在一起。、編程：從鍵盤輸入一個字符,將其ASCII碼加 1 后發(fā)送出去,再接收回來在屏幕上顯示。實現(xiàn)自發(fā)自收。圖18 串行通訊電路三、實驗提示、 圖示電路8251的控制口地址為2B9H,數(shù)據(jù)口地址為2B8H。、 8253計數(shù)器的計數(shù)初值=時鐘頻率 /（波特率×波特率因子），這里的時鐘頻率接 1MHz，波特率若選1200，波特率因子若選16，則計數(shù)器初值為52。、 收發(fā)采用查詢方式。四、參考流程圖（見圖20）圖 20五、試驗程序/*/ /* 8251串行通信 */ /*/ include

14、<conio.h>#include ".ApiEx.h"#pragma comment(lib,".ApiEx.lib")void main()int i;BYTE data;if(!Startup() /*打開設(shè)備*/printf("ERROR: Open Device Error!n");return;PortWriteByte(0x283,0x16); /*設(shè)8253計數(shù)器0工作方式*/Sleep(1*100); /*延時*/PortWriteByte(0x280,52); /*給8253通道0送初值*/Sleep(

15、1*100); /*延時*/for(i=0;i<3;i+)PortWriteByte(0x2b9,0); /*初始化8251,向8251控制端口送3個0*/Sleep(1*100); /*延時*/PortWriteByte(0x2b9,0x40); /*復(fù)位8251*/Sleep(1*100); /*延時*/PortWriteByte(0x2b9,0x4e); /*1個停止位，8個數(shù)據(jù)位，波特率因子為16*/Sleep(1*100); /*延時*/PortWriteByte(0x2b9,0x27); /*向8251送控制字允許其接收和發(fā)送*/Sleep(1*100); /*延時*/pri

16、ntf("You can Press a key to start:n"); /*提示*/printf("ESC is exit!n"); /*提示*/for(;)doPortReadByte(0x2b9,&data);while(!(data&0x01); /*發(fā)送未準備好則繼續(xù)接收*/data = getch();if(data = 0x1b) exit(0); /*若有ESC鍵按下則返回*/putchar(data);PortWriteByte(0x2b8,data+1); /*發(fā)送*/Sleep(1*100); /*延時*/doP

17、ortReadByte(0x2b9,&data);while(!(data&0x02); /*接收沒準備好則等待*/PortReadByte(0x2b8,&data);printf("%c",data); /*準備好則將接收后的字符顯示*/Cleanup(); /*關(guān)閉設(shè)備*/六、實驗結(jié)果輸入字符cer后出現(xiàn)字符dfs實驗五 中斷一、實驗?zāi)康?、掌握PC機中斷處理系統(tǒng)的基本原理。 、學(xué)會編寫中斷服務(wù)程序。二、實驗原理與內(nèi)容1、實驗原理PC機用戶可使用的硬件中斷只有可屏蔽中斷，由8259中斷控制器管理。中斷控制器用于接收外部的中斷請求信號，經(jīng)過優(yōu)先級判

18、別等處理后向CPU發(fā)出可屏蔽中斷請求。IBMPC、PC/XT機內(nèi)有一片8259中斷控制器對外可以提供8個中斷源：中斷源中斷類型號中斷功能IRQ008H時鐘IRQ109H鍵盤IRQ20AH保留IRQ3OBH串行口2IRQ40CH串行口1IRQ50DH硬盤IRQ60EH軟盤IRQ70FH并行打印機8個中斷源的中斷請求信號線IRQ0IRQ7在主機的62線ISA總線插座中可以引出，系統(tǒng)已設(shè)定中斷請求信號為“邊沿觸發(fā)”，普通結(jié)束方式。對于PC/AT及286以上微機內(nèi)又擴展了一片8259中斷控制，IRQ2用于兩片8259之間級連，對外可以提供16個中斷源：中斷源中斷類型號中斷功能IRQ8070H實時時鐘I

19、RQ9071H用戶中斷IRQ10072H保留IRQ11O73H保留IRQ12074H保留IRQ13075H協(xié)處理器IRQ14076H硬盤IRQ15077H保留PCI總線中的中斷線只有四根，INTA#、INTB#、INTC#、INTD#，它們需要通過P&P的設(shè)置來和某一根中斷相連接才能進行中斷申請。圖 21 中斷電路2、實驗內(nèi)容實驗電路如圖31，直接用手動產(chǎn)單脈沖作為中斷請求信號（只需連接一根導(dǎo)線）。要求每按一次開關(guān)產(chǎn)生一次中斷，在屏幕上顯示一次“TPC pci card Interrupt”，中斷10次后程序退出。三、編程提示1. 由于9054的驅(qū)動程序影響直寫9054芯片的控制寄存器

20、，中斷實驗需要在純DOS的環(huán)境中才能正常運行。這里指的純DOS環(huán)境是指微機啟動時按F8鍵進入的DOS環(huán)境。WINDOWS重啟進入MSDOS方式由于系統(tǒng)資源被重新規(guī)劃過，所以也不能正常實驗。2. 由于TPC卡使用PCI總線，所以分配的中斷號每臺微機可能都不同，編程時需要了解當前的微機使用那個中斷號并進行設(shè)置，獲取方法請參看匯編程序使用方法的介紹。（也可使用自動獲取資源分配的程序取得中斷號）3. 在純DOS環(huán)境下，有些微機的BIOS設(shè)置中有將資源保留給ISA總線使用的選項，致使在純DOS環(huán)境（WINDOWS環(huán)境下不會出現(xiàn)此問題）下PCI總線無法獲得系統(tǒng)資源，也就無法做實驗，這時需要將此選項修改為使

21、用即插即用。4. 在純DOS環(huán)境下，有些微機的BIOS設(shè)置中有使用即插即用操作系統(tǒng)的選項，如果在使用即插即用操作系統(tǒng)狀態(tài)下，BIOS將不會給TPC卡分配系統(tǒng)資源，致使在純DOS環(huán)境（WINDOWS環(huán)境下不會出現(xiàn)此問題）下PCI總線無法獲得系統(tǒng)資源，也就無法做實驗，這時需要將此選項修改為不使用即插即用操作系統(tǒng)。5. 由于TPC卡使用9054芯片連接微機，所以在編程使用微機中斷前需要使能9054的中斷功能，代碼如下：mov dx,ioport_cent+68h ;設(shè)置 tpc 卡中9054芯片io口,使能中斷in ax,dxor ax,0900hout dx,ax其中IOPORT_CENT是905

22、4芯片寄存器組的I/O起始地址，每臺微機可能都不同，編程時需要了解當前的微機使用哪段并進行設(shè)置，獲取方法請參看本書結(jié)尾部分的介紹。（也可使用自動獲取資源分配的程序取得），+68H的偏移是關(guān)于中斷使能的寄存器地址，設(shè)置含義如下：設(shè)置INTCSR(68H)寄存器，中斷模式設(shè)置BITS功能81：能夠產(chǎn)生PCI中斷0：禁止產(chǎn)生PCI中斷111：能夠LOCAL端輸入的中斷送到PCI端0：禁止LOCAL端輸入的中斷送到PCI端其它位為零即可，更多內(nèi)容參看9054芯片數(shù)據(jù)手冊程序退出前還要關(guān)閉9054的中斷，代碼如下：mov dx,ioport_cent+68h ;設(shè)置 tpc 卡中9054芯片io口,關(guān)閉

23、中斷in ax,dxand ax,0f7ffhout dx,ax6. PC機中斷控制器8259 的地址為20H、21H,編程時要根據(jù)中斷類型號設(shè)置中斷矢量，8259中斷屏蔽寄存器IMR對應(yīng)位要清零（允許中斷），中斷服務(wù)結(jié)束返回前要使用中斷結(jié)束命令：MOV AL，20HOUT 20H，AL中斷結(jié)束返回DOS時應(yīng)將IMR對應(yīng)位置1，以關(guān)閉中斷 。四、參考流程圖開始設(shè)置TPC卡中斷使能保存原中斷向量設(shè)置新中斷向量設(shè)置中斷掩碼顯示提示信息恢復(fù)中斷掩碼計數(shù)器為0？YN按任意鍵？YN恢復(fù)原中斷向量設(shè)置TPC卡中斷關(guān)閉關(guān)中斷開中斷結(jié)束返回中斷開始計數(shù)器減一顯示提示信息發(fā)出E0I結(jié)束中斷關(guān)中斷開中斷中斷返回圖

24、 22 中斷五、程序代碼/*/ /* 中斷實驗*/ /*/#include<stdio.h> #include<conio.h> #include ".ApiEx.h" #pragma comment(lib,".ApiEx.lib") int i = 0; void MyISR() printf("TPC pci card interruptn");i+; void main() if(!Startup() /*打開設(shè)備*/ printf("ERROR: Open Device Error!n&qu

25、ot;); return; printf("Please Press DMC! Press any key to exit!n"); RegisterLocalISR(MyISR); /*注冊中斷程序*/ EnableIntr(); /*開中斷*/ while(!kbhit() && i != 10) DisableIntr(); /*關(guān)中斷*/ Cleanup(); /*關(guān)閉設(shè)備*/ 六、實驗結(jié)果按一次單次脈沖，屏幕中出現(xiàn)“TPC pci card interrupt”，出現(xiàn)十次后程序退出。實驗六 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器一、實驗?zāi)康牧私饽?數(shù)轉(zhuǎn)換的基本原理，掌握AD

26、C0809的使用方法。二、實驗內(nèi)容、實驗電路原理圖如圖22。通過實驗臺左下角電位器RW1輸出05直流電壓送入ADC0809通道0(IN0),利用debug的輸出命令啟動/轉(zhuǎn)換器，輸入命令讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，驗證輸入電壓與轉(zhuǎn)換后數(shù)字的關(guān)系。啟動IN0開始轉(zhuǎn)換:Out 0298 0讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果:In 0298圖 22 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、編程采集IN0輸入的電壓,在屏幕上顯示出轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)（用16進制數(shù)）。三、實驗提示 、ADC0809的IN0口地址為298H，IN1口地址為299H。、IN0單極性輸入電壓與轉(zhuǎn)換后數(shù)字的關(guān)系為：其中Ui為輸入電壓，UREF為參考電壓，這里的參考電壓為機的電源。、一次A/D轉(zhuǎn)換

27、的程序可以為 MOV DX,口地址 OUT DX,AL ；啟動轉(zhuǎn)換 ；延時 IN AL,DX ；讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果放在AL中四、參考流程圖（見圖23,24）(A) 主程序 （B） 顯示子程序五、程序代碼：/*/ /* A/D轉(zhuǎn)換實驗*/ /*/#include <conio.h> #include <stdio.h> #include ".ApiEx.h" #pragma comment(lib,".ApiEx.lib") void main() BYTE data; printf("Press any key to exit

28、!n"); if(!Startup() /*打開設(shè)備*/ printf("ERROR: Open Device Error!n"); return; while(!kbhit() PortWriteByte(0x298,0x00); /*啟動A/D通道0*/ Sleep(70); /*延時*/ PortReadByte(0x298,&data); printf("%dn",data); /*將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)在屏幕上顯示*/ /*如有鍵按下則退出*/ Cleanup(); /*關(guān)閉設(shè)備*/ 六、實驗結(jié)果： 屏幕顯示電壓。實驗七 交通燈控制系

29、統(tǒng)（綜合實驗）一、實驗?zāi)康模壕C合運用8255、8253、8259等設(shè)計和搭接接口電路，完成設(shè)計要求。二、實驗內(nèi)容：1. 按照時間控制原則，利用并行接口和定時器，采用時間中斷方式設(shè)計一套十字路口的交通燈管理系統(tǒng)。2. 要求南北方向和東西方向上的車輛在交通燈的控制下交替放行，主干道每次通行時間可設(shè)置修改。3.在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈先亮5秒鐘，才能變換。4.黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次。5.當綠燈亮?xí)r，其顯示時間采用倒計時的方法在顯示器及實驗臺上的數(shù)碼管進行顯示。三、實驗電路：四、程序流程圖：1.主程序：2.中斷服務(wù)程序：3.顯示子程序：五、程序代碼：#include<stdio.h>

30、 #include<conio.h> #include ".ApiEx.h" #pragma comment(lib,".ApiEx.lib") int flag=0;int d;int portc=0x24,0x44,0x04,0x44,0x04,0x44,0x04,0x81,0x82,0x80,0x82,0x80,0x82,0x80,0xff;BYTE data;DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParam)int a,b;char led10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0

31、x7d,0x07,0x7f,0x6f;a=data/10;b=data%10;PortWriteByte(0x288,leda);PortWriteByte(0x28a,0x10); /*顯示十位*/Sleep(1);PortWriteByte(0x288,ledb);PortWriteByte(0x28a,0x08); /*顯示個位*/Sleep(1);return 0;void MyISR() printf("0n");int i;switch(flag%2)case 0:for(i=1;i<7;i+)PortWriteByte(0x292,portci);Sle

32、ep(1000);break;case 1:for(i=8;i<14;i+)PortWriteByte(0x292,portci);Sleep(1000);break;flag+;PortWriteByte(0x281,d);Sleep(100); void main() if(!Startup() /*打開設(shè)備*/ printf("ERROR: Open Device Error!n"); return; PortWriteByte(0x283,0x36); /*寫方式字通道0方式3(計數(shù)器8253接280H）*/PortWriteByte(0x280,65535%256); /*送計數(shù)初值高*/PortWriteByte(0x280,65535/256);/*送計數(shù)初值低*/P