1、微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)報(bào)告班級學(xué)生姓名聯(lián)系電話學(xué)號完成日期2013.12.30指導(dǎo)老師目錄、概述1.題目2.需求分析3.設(shè)計(jì)要求1.設(shè)計(jì)過程簡單分析2.硬件原理3. 8255芯片資料三、程序設(shè)計(jì)1.流程圖2.程序代碼四、總結(jié)附錄概述1、題目：基于8086的交通燈設(shè)計(jì)2、需求分析：隨著電子技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中起著越來越重要的 作用。多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能信息處理技術(shù)、自適用控制技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘 與處理技術(shù)等都離不開計(jì)算機(jī)。本課程設(shè)計(jì)是基于微機(jī)原理與接口技術(shù)的簡單應(yīng) 用。運(yùn)用所學(xué)的微機(jī)原理和接口技術(shù)知識完成交通燈系統(tǒng)。通過硬件與軟件的結(jié)合，用我們剛剛學(xué)過的匯編語言編寫程

2、序模擬分析了現(xiàn)代城市交通控制與管理問 題的現(xiàn)狀，結(jié)合交通的實(shí)際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡單實(shí)用的交通燈控制系統(tǒng)的硬件、軟件電路設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)適用于單主干道 的十字路口?，F(xiàn)假定其主干道為東西方向，次干道為南北方向。3、設(shè)計(jì)要求這次課程設(shè)計(jì)的題目是交通燈控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要是模擬十字路口的8255A 的 A包括它的 A 由于只有紅綠燈，如圖1-1所示。交通燈控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)主要是通過編寫匯編語言程序利用 口燈的亮與滅進(jìn)行控制。首先，要了解的是8255A是如何工作的，口、B 口、C 口和控制端口是如何寫數(shù)據(jù)的，還包括芯片的初始化等。16個(gè)發(fā)光二極管，所以還得弄清楚是每個(gè)

3、發(fā)光二極管所代表的燈的顏色及方向。 最后要在實(shí)驗(yàn)室通過一個(gè)軟件進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試通過后即可看到設(shè)計(jì)的結(jié)果。要求:綠0 黃® 紅®紅黃綠0 0®®綠® 0（2）紅黃綠東®黃®紅圖1-1十字路口交通燈設(shè)計(jì)過程1、設(shè)計(jì)過程簡單分析紅，黃，綠燈可分別接在8255的A 口上，燈的亮滅可直接由8255輸出0, 1控制。延時(shí)及閃爍由軟件編程實(shí)現(xiàn)。2、硬件原理設(shè)計(jì)電路如下：211U4tsNIE O- aRESETAD(0 -61HEADYTTOo&iA1E.iyjIPjTOALE/OSOHCLnifGrrSHE卜ildm汀0DT/RSl

4、TEWTDeN¥3NJ.-JF忖泗斤州忙CXLCLKMiasTEd葩22313C311&.57u?Q E QQ4AD：7AomftO13AOt14ADEuADiIBADU300000000U6fr(2A,3AidAnilBYTc¥；-n'g丄1Y；E3vaE3V7JL；13E2r SUOOMAD0jApgdAD 10T1ADl'laQI工laADll14AD1J1?AD15ie1L 1 f ALF QU12 J 4百.1 1A A A A800gp 7i性iQ羽*03 31 iJJl 30生5焉ADB 2300O0 0 卩刊M M 刖堅(jiān)一 E 1 3

5、 4 £ 9 - - 5l-?3J£t7 o -J -r- 5 4 s t T1 T- 1« 4 t _ f 口 gaao口Qa oooocsoD12LLL'CREFWDa程 U.*L_DW04LEC-REDB?56ADllL£D-GR一 p rIV LEErFED&V lL£EkGRN fD2- e oLEOPtDDG02010QILEOQREEH03D7LED-TE2D3 L£D-FIEC0由上述電路容易知道紅，黃，綠燈分別接在 8255的A 口上，端口 A地址 為8000H，可以通過控制8255端口 A輸出的高低

6、電平來控制燈的亮滅，燈的閃 爍和延時(shí)可直接通過軟件的延時(shí)程序解決，這樣可以大大簡化電路的設(shè)計(jì)。3、主要芯片資料8255介紹8255的內(nèi)部結(jié)構(gòu)CF-TJn14s-riL內(nèi)SIS淋"tK腸鍛1十11y1111D SLLX'*11r 1麗 Wk 禹.* ra-忡靜I JI殲師4* 1=1tA如話nA d廣、KX7h.rMrorft/* FA,IXOPCt- PCiIJCiPCi - PCo叮匸咔7_ FEuHl*如jF半部n殂8255A是一個(gè)40引腳的雙列直插式集成電路芯片按功能可把8255A分為三個(gè)邏輯電路部分，即：口電路、總線接口電路和控制邏輯 電路。（1）口電路8255A 共

7、有三個(gè)8位口，其中A 口和B 口是單純的數(shù)據(jù)口，供數(shù)據(jù)I/O使用。 而C口則既可以作數(shù)據(jù)口，又可以作控制口使用，用于實(shí)現(xiàn)A口和B口的控制功能。 數(shù)據(jù)傳送中A 口所需的控制信號由C 口高位部分（PC&PC4提供，因此把A 口和 C 口高位部分合在一起稱之為 A組；同樣理由把B 口和C 口低位部分（PC4PC0 合在一起稱之為B組。（2）總線接口電路總線接口電路用于實(shí)現(xiàn)8255A和單片微機(jī)的信號連接。其中包括：（a）數(shù)據(jù)總線緩沖器數(shù)據(jù)總線緩沖器為8位雙向三態(tài)緩沖器，可直接和80C51的數(shù)據(jù)線相連，與I/O 操作有關(guān)的數(shù)據(jù)、控制字和狀態(tài)信息都是通過該緩沖器進(jìn)行傳送。（b）讀/寫控制邏輯與讀寫

8、有關(guān)的控制信號有CSRDWRAO片選信號（低電平有效）讀信號（低電平有效）寫信號（低電平有效）、A1端口選擇信號。8255A共有四個(gè)可尋址的端口（即 A 口、B 口、C 口和控制寄存器），用二位地址編碼即可實(shí)現(xiàn)選擇。參見下表。C3A1 1A0所選端口 11操創(chuàng)100001A 口懊端口 A00101B 口讀端口 B01001CD譙端口 C00010A 口寫端口 A00110B 口寫端M01010C 口寫端口01110寫控制字1XXXX/數(shù)捱總瓣沖器輸出謫抗RESE復(fù)位信號（高電平有效）。復(fù)位之后，控制寄存器清除，各端口被置為輸入 方式。讀寫控制邏輯用于實(shí)現(xiàn)8255A的硬件管理：芯片的選擇，口的尋

9、址以及規(guī)定各端口 和單片微機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳送方向。（C）控制邏輯電路控制邏輯電路包括A組控制和B組控制，合在一起構(gòu)成8位控制寄存器。用于 存放各口的工作方式控制字 8255A工作方式及數(shù)據(jù)I/O操作（1）8255A的工作方式8255A 共有三種工作方式，即方式 0、方式1、方式2.（a）方式0基本輸入/輸出方式方式0下，可供使用的是兩個(gè)8位口（ A 口和B 口）及兩個(gè)4位口（ C 口高4 位部分和低4位部分）。四個(gè)口可以是輸入和輸出的任何組合。方式0適用于無條件數(shù)據(jù)傳送，也可以把 C口的某一位作為狀態(tài)位，實(shí)現(xiàn)查詢方式 的數(shù)據(jù)傳送。（b）方式1選通輸入/輸出方式A 口和B口分別用于數(shù)據(jù)的輸入/輸出

10、。而C口則作為數(shù)據(jù)傳送的聯(lián)絡(luò)信號。 具體定義見表7 -2?？梢夾 口和B 口的聯(lián)絡(luò)信號都是三個(gè)，如果A或B只有一個(gè)口 按方式1使用，則剩下的另外13位口線仍然可按方式0使用。如果兩個(gè)口都按方式 1使用，則還剩下2位口線，這兩位口線仍然可以進(jìn)行位狀態(tài)的輸入輸出。 方式1適用于查詢或中斷方式的數(shù)據(jù)輸入/輸出。（C）方式2雙向數(shù)據(jù)傳送方式只有A口才能選擇這種工作方式，這時(shí)A口既能輸入數(shù)據(jù)又能輸出數(shù)據(jù)。在這 種方式下需使用C口的五位線作控制線，信號定義如表7-2所示。方式2適用于查 詢或中斷方式的雙向數(shù)據(jù)傳送。如果把 A口置于方式2下，則B口只能工作于方式 0.（2）數(shù)據(jù)輸入操作用于輸入操作的聯(lián)絡(luò)信號

11、有：當(dāng)外設(shè)送來STB信號時(shí)，輸入數(shù)據(jù)輸出，高電平有效。 -個(gè)狀態(tài)信號。STB(StroBe)選通脈沖，輸入，低電平有效。裝入8255A的鎖存器。IBF(I nput Buffer Full)輸入緩沖器滿信號，IBF信號有效，表明數(shù)據(jù)已裝入鎖存器，因此它是INTR(INTerrupt Request)中斷請求信號，高電平有效，當(dāng)IBF數(shù)據(jù)輸入過程：當(dāng) 外設(shè)準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)輸入后，發(fā)出信號，輸入的數(shù)據(jù)送入緩沖器。然后IBF信號有效。如使用查詢方式，則IBF即作為狀態(tài)信號供查詢使用；如使用中斷方式，當(dāng)信號由 低變咼時(shí)，產(chǎn)生INTR信號，向單片微機(jī)發(fā)出中斷。單片微機(jī)在響應(yīng)中斷后執(zhí)行中斷 服務(wù)程序時(shí)讀入數(shù)據(jù)，

12、并使INTR信號變低，同時(shí)也使IBF信號同時(shí)變低。以通知外 設(shè)準(zhǔn)備下一次數(shù)據(jù)輸入。(3) 數(shù)據(jù)輸出操作用于數(shù)據(jù)輸出操作的聯(lián)絡(luò)信號有：ACK(ACK nowledge外設(shè)響應(yīng)信號輸入，低電平有效。當(dāng)外設(shè)取走輸出數(shù)據(jù)，并處理完畢后向單片微機(jī)發(fā)回的響應(yīng)信號為高，信號由低變 高(后沿)時(shí)，中斷請求信號有效。向單片微機(jī)發(fā)出中斷請求。OBF( Out put Buffer Full )輸出緩沖器滿信號，輸出，低電平有效。當(dāng)單片微機(jī)把輸出數(shù)據(jù)寫入8255A鎖存器后，該信號有效，并送去啟動外設(shè)以接收 數(shù)據(jù)。INTR中斷請求信號，輸出，高電平有效。數(shù)據(jù)輸出過程：外設(shè)接收并處理完一組數(shù)據(jù)后，發(fā)回ACK言號。該信號

13、使OBF變高, 表明輸出緩沖器已空。如使用查詢方式，則 OBF可作為狀態(tài)信號供查詢使用；如使 用中斷方式，則當(dāng)ACK言號結(jié)束時(shí)，INTR有效，向單片微機(jī)發(fā)出中斷請求。在中斷 服務(wù)過程中，把下一個(gè)輸出數(shù)據(jù)寫入 8255A的輸出緩沖器。寫入后 OBF有效，表明 輸出數(shù)據(jù)已到，并以此信號啟動外設(shè)工作，取走并處理8255A中的輸出數(shù)據(jù)。表7 -2 8255A C 口聯(lián)絡(luò)信號定義方式1方式2獻(xiàn)輸出獻(xiàn)輪出OBFAOBFA叫ACKAACKAPCjIBFAIBFAPC4STBAST3APCsIKTRAINTRAINTRAINTRAPC?ACKBPCIBFBOBFBP®INTRBin程序設(shè)計(jì)1、流程圖

14、2、程序代碼.MODEL SMALL.8086.stack.code.start upmov dx,8006hmov ax,80h out dx,ax mov dx,8000hmov ax,0ffh初始化out dx,ax ;8255s1: mov ax,Obeh out dx,ax call delay5mov cx,6Ip: mov ax,0bfh out dx,ax call delay05 mov ax,0beh out dx,ax call delay05 loop lp mov ax,0bdh out dx,ax call delay3 mov ax,0ebh out dx,ax

15、call delay5mov cx,6 Ip 1:mov ax,Ofbhout dx,ax call deIayO5 mov ax,0ebh out dx,ax call delay05 loop lp1mov ax,0dbh out dx,ax call delay3 jmp s1delay5 proc n ear push cx mov bx,250 dy1:mov cx,5882 dy2:loop dy2dec bxjnz dy1pop cx retdelay5 endpdelay05 proc n ear push cx mov bx,25 dy3:mov cx,5882 dy4:lo

16、 op dy4dec bxjnz dy3pop cx retdelay05 endpdelay3 proc n ear push cx mov bx,150 dy5:mov cx,5882 dy6:loop dy6 dec bx jnz dy5 pop cx retdelay3 endp .dataEND四、總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是要設(shè)計(jì)一個(gè)交通燈系統(tǒng)，主要功能如上已有細(xì)述。在本次對 交通燈的設(shè)計(jì)過程中以此來加深對微機(jī)接口技術(shù)的理解，提高了自己的動手能 力。首先著手對硬件電路的設(shè)計(jì)，本次課程設(shè)計(jì)主要采用了8255A接口電路。由于對各個(gè)芯片不熟悉，通過課本了解到了它們的引腳及功能、 工作方式、內(nèi)部 結(jié)

17、構(gòu)和控制字。然后就是對程序的設(shè)計(jì)，想要設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)用的控制系統(tǒng)需要了解程序流程， 先畫出了流程圖，然后對代碼進(jìn)行編寫，在編寫過程中遇到了很多問題。 對芯片 的不了解也導(dǎo)致編程的很多的問題， 要么燈都不顯示，要么燈顯示不全，再要么 紅燈綠燈時(shí)間分配不合理。最后經(jīng)過一段時(shí)間的研究，查閱了很多資料并和同學(xué) 討論后終于一一解決。最后，再說兩句，由于自己太晚才開始做這個(gè)課程設(shè)計(jì)，導(dǎo)致很多功能沒有 實(shí)現(xiàn)好，例如想通過8253來對交通燈進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)，用七段顯示數(shù)碼管顯示倒 計(jì)時(shí)，但是最后都由于時(shí)間緊而選擇軟件實(shí)現(xiàn)延時(shí)閃爍。不管怎樣，經(jīng)過這次課 程設(shè)計(jì)，我獲益頗多。將微機(jī)原理這門課程中的理論與實(shí)踐相結(jié)合起來，

18、對芯片的功能也有了進(jìn)一步認(rèn)識理解。附錄電路原理圖：U4hiJJ_JL"5"iRtSE7A&10.15IH三A匚YA1B iy| 'IM'(% Ob I irUH _ L£/GiOI lOi.tOTT IKDAJ諄帀'D/ra5里 NMI _而M'4/t 內(nèi)H冬唾 ClKMfltSO"0-?Fue60加AVDSyiCV7£1vs£2YB741 S 1囲0ODOHADLU5d廠a1 Ji 互 帀AdFadTADfi4ADTD7AD11BAD! 2iaADTI314ADU17ADi519ADEjT眞 LFQ133d-5fi7000000S門-m泗幣0000也3?AP5 ?J53533 31 遠(yuǎn)：AJ*D0 34 ADI LrjI 圧 SETCi鴛益昭翕榮頤鬻如眾罄口口窩-：；!?:5門 P