1微機課程設計題目帶數碼管顯示的交通燈模擬控制系統設計課程名稱微機原理及應用A院系物理與電氣工程學院專業自動化班級08級(2)班學生姓名學號指導教師2課題名稱帶數碼管顯示的交通燈模擬控制系統設計一、概述在STARES598PCI實驗系統的基礎上，應用可編程并行接口8255、定時/計數器8253、可編程中斷控制器8259等I/O接口芯片，設計一個十字路口交通信號燈模擬控制系統。二、設計目的通過設計一個十字路口交通燈系統掌握8255、8253、8259等接口芯片的編程和應用方法，做到理論聯系實際。三、設計要求要求繪制流程圖、編寫源程序，并在實驗系統上調試通過程序。四、設計內容1、十字路口交通信號燈設置某十字路口交通信號燈系統在4個路口均裝設紅、綠2個燈，并裝設數碼管顯示倒計時。東南西北紅綠紅綠紅綠紅綠圖1交通信號燈設置實驗時用LED（發光二極管）代替十字路口的紅綠燈。2、交通信號燈亮滅規律交通信號燈系統初始狀態為所有紅燈閃爍N1秒鐘（不必在數碼管顯示）；之后東西向車行道綠燈亮，車輛放行N秒鐘，此時南北向車行道紅燈亮，之后轉為南北向車行道放行N秒鐘，如此循環重復。要求數碼管能夠顯示倒計時。參數選擇：N=20s/25s85s/90s（每隔5s取一個秒數）N110s，閃爍次數為38次每組自行選擇N、N1（及閃爍次數）。3、參考方案采用8255、8253、8259組成系統，采用8253產生定時，運用8259采用中斷法編寫程序。3如果加入緊急車輛通過功能或其他任何先進功能，可根據具體情況加創新分。五、設計報告要求要求在報告中詳細敘述所選方案的原理、特點及評價，給出硬件原理圖、程序流程、源程序、調試結果描述（需安排實驗系統運行照片）。報告采用電力工程學院統一的標準格式書寫。最終上交的報告內容包括：1、任務書、2設計內容（正文）、3、心得體會一、設計說明硬件方面：8253產生1HZ的方波，脈沖到8259的IR1端，產生中斷，調中斷服務子程序。在加入緊急車道后，單脈沖（）連到8259的IRO端，產生一個高級的中斷請求信號。軟件方面：主程序先對各個硬件初始化，在開CPU中斷，然后空操作，等待中斷。執行低級中斷（IR1）時，8255的PA口負責選數碼管，PB口負責顯示數字，用查表法可查到09的數碼管編碼。采用循環掃描方法，人眼即可看到連續的二位數。當倒計時減到零時，對紅綠燈取反。若手動上下撥動單脈沖（）一次，則產生一個高級中斷（IR0），程序轉而執行此中斷處理程序，處理完后返回繼續執行低級中斷（IR1）。1、硬件設計1.1、硬件接線圖4二.源程序清單IO8259_0EQU0E000H；8259地址偶地址端IO8259_1EQU0E001H；8259地址奇地址端K8255AEQU0F000H；8255的A口、B口、C口地址K8255BEQU0F001HK8255CEQU0F002HK8255KEQU0F003HADD8253_0EQU0D000H；8253計數通道1#、2#、3#和控制口地址ADD8253_1EQU0D001HADD8253_2EQU0D002HADD8253_CEQU0D003HCOUNTEREQU60H；倒計時數RED_ONEQU0CCH；紅燈亮RED_OFFEQU0FFH；紅燈滅E_WEQU0C3H；東西方向通行DATASEGMENTTABDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHCOUNTDB?SCANDW485；掃描次數DATAENDSSTCKSEGMENTSTACKDW64DUP(?)STCKENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STCKSTART:MOVAX,DATAMOVDS,AXMOVES,AXNOPMOVDX,K8255K；寫8255控制字，A,B,C均為輸出，方式0MOVAL,80HOUTDX,ALSTART1:MOVDX,K8255C；C口輸出，控制燈MOVCX,4FLASH:MOVAL,RED_ON；紅燈亮OUTDX,ALCALLDELAY；調延時MOVAL,RED_OFF；紅燈滅OUTDX,ALCALLDELAYLOOPFLASHSTART2:MOVDX,ADD8253_C；寫8253控制字MOVAL,37H；0#計數器，讀寫16位低高字節，方式三，BCD碼5OUTDX,ALMOVAX,1000H；寫0#的計數初值1000H，根據輸入設定2M=1000H*2000MOVDX,ADD8253_0OUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALMOVDX,ADD8253_C；寫8253控制字MOVAL,77H；1#計數器，讀寫16位低高字節，方式三，BCD碼OUTDX,ALMOVAX,2000H；寫1#計數初值2000H，根據輸入設定，方波頻率1HZMOVDX,ADD8253_1OUTDX,ALMOVAL,AHOUTDX,ALMOVCOUNT,COUNTER；寫計數值（紅綠燈變換的間隔時間）CALLInit8259；調8259初始化子程序CALLWriIntver_8；調寫中斷向量表子程序CALLWriIntver_9；調寫中斷向量表子程序MOVCL,E_WMOVAL,CLMOVDX,K8255COUTDX,ALSTINOPSTART3:JMP$；給出中斷以外CPU的工作Init8259PROCNEAR；8259初始化子程序MOVDX,IO8259_0；寫ICW1，邊沿觸發，單片，需寫ICW4MOVAL,13HOUTDX,ALMOVDX,IO8259_1；寫ICW2，確定中斷類型號MOVAL,08HOUTDX,ALMOVAL,09H；寫ICW4OUTDX,ALMOVAL,0FCH；寫OCW1，除IR0、IR1全屏蔽OUTDX,ALRETInit8259ENDPWriIntver_9PROCNEAR；寫中斷向量表子程序PUSHESMOVAX,0MOVES,AXMOVDI,24H；中斷類型號9，對應24H,25H,26H,27H四個單元6LEAAX,INT_9；取中斷服務程序IPSTOSWMOVAX,CS；取中段服務程序CSSTOSWPOPESRETWriIntver_9ENDPWriIntver_8PROCNEAR；寫中斷向量表子程序PUSHESMOVAX,0MOVES,AXMOVDI,20H；中斷類型號8，對應20H,21H,22H,23H四個單元LEAAX,INT_8；取中斷服務程序IPSTOSWMOVAX,CS；取中段服務程序CSSTOSWPOPESRETWriIntver_8ENDPINT_9:MOVAL,COUNTSUBAL,01HDASMOVCOUNT,AL；中斷服務程序PUSHAXPUSHDXPUSHBXPUSHCXPUSHSCAN；保護循環值，否則取數碼管顯示會破壞LOO:MOVAL,55HMOVDX,K8255AOUTDX,ALMOVAL,COUNT；選高位數碼管MOVAH,AL；暫存AHMOVCL,4SHRAL,CLLEABX,TABXLAT；十進制轉數碼管編碼MOVDX,K8255BOUTDX,AL；顯數CALLDL1ms；調延時MOVAL,0OUTDX,AL；清除MOVAL,0AAHMOVDX,K8255A7OUTDX,AL；選低位數碼管MOVAL,AHSHLAL,CLSHRAL,CLXLAT；十進制轉數碼管編碼MOVDX,K8255BOUTDX,AL；顯數CALLDL1msMOVAL,0OUTDX,AL；清除DECSCANCMPSCAN,0JNZLOO；循環掃描POPSCANPOPCXCMPCOUNT,0JNZSTOP；計數到零則重新置數，并將燈取反，未到零則直接結束中斷子程序MOVCOUNT,COUNTERNOTCLMOVAL,CLMOVDX,K8255COUTDX,ALSTOP:MOVDX,IO8259_0；結束中斷服務，寫OCW2，給8259送EOI命令，LSR1清零MOVAL,20HOUTDX,ALPOPBXPOPDXPOPAXIRETINT_8:PUSHDXPUSHAXPUSHCXMOVDX,K8255C；C口輸出，控制燈MOVCX,4A:MOVAL,RED_ON；紅燈亮OUTDX,ALCALLDELAY；調延時MOVAL,RED_OFF；紅燈滅OUTDX,ALCALLDELAYLOOPAMOVDX,IO8259_0；結束中斷服務，寫OCW2，給8259送EOI命令，LSR1清零MOVAL,20HOUTDX,AL8POPCXMOVDX,K8255CMOVAL,CLOUTDX,ALPOPAXPOPDXIRETDELAYPROC；延時子程序PUSHBXPUSHCXMOVBX,04HDELAY1:MOVCX,0FFFFHLOOP$DECBXJNZDELAY1POPCXPOPBXRETDELAYENDPDL1msPROCNEARPUSHAXPUSHCXMOVAX,0100HMOVCX,AXLOOP$POPCXPOPAXRETDL1msENDPCODEENDSENDSTART三、調試現象1、程序截圖92調試現象程序調試時，交通信號燈系統初始狀態為所有紅燈閃爍4次，數碼管此時不顯示；系統初始狀態之后東西向車行道綠燈亮，南北向車道紅燈亮，此時數碼管從60秒倒計時；當數碼管數字減為0時，東西向、南北向紅綠燈交換亮，即南北向車行道綠燈亮，東西向車道紅燈亮，此時數碼管重新從60秒開始計數，數碼管數字減為0秒后，紅綠燈再次交換，如此循環重復。當道路發生緊急狀況時，可撥單脈沖，使調試狀態重新進入初始化，此時數碼管停止計時（滅），初始化狀態結束后，繼續從剛剛被停止時刻開始計時，紅綠燈狀態仍為停止時刻的