帶數(shù)碼管顯示的交通燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、成績(jī) 南京工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(論文)題 目 帶數(shù)碼管顯示的交通燈模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課 程 名 稱(chēng) 微機(jī)原理及應(yīng)用A 院 系 能源與動(dòng)力工程 專(zhuān) 業(yè) 熱能與動(dòng)力工程（生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化）班 級(jí) 熱自101 學(xué) 生 姓 名 黃鄭 學(xué) 號(hào) 207100615 設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn) 工程實(shí)踐中心8-216 指 導(dǎo) 教 師 陸京、徐懂理 設(shè)計(jì)起止時(shí)間：2012年12月3日至2012年12月7日 目 錄一、方案說(shuō)明 2 1、硬件設(shè)計(jì) 2 1.1、硬件接線圖 2 1.2、主機(jī)接線說(shuō)明3 2、軟件設(shè)計(jì) 3 2.1、程序流程圖 4 二.源程序清單 5三、調(diào)試現(xiàn)象 10四、心得體會(huì) 12五、參考文獻(xiàn) 13一、設(shè)計(jì)說(shuō)明硬

2、件方面：8253產(chǎn)生1HZ的方波，脈沖到8259的IR1端，產(chǎn)生中斷，調(diào)中斷服務(wù)子程序。在加入緊急車(chē)道后，單脈沖（）連到8259的IRO端，產(chǎn)生一個(gè)高級(jí)的中斷請(qǐng)求信號(hào)。軟件方面：主程序先對(duì)各個(gè)硬件初始化，在開(kāi)CPU中斷，然后空操作，等待中斷。執(zhí)行低級(jí)中斷（IR1）時(shí)，8255的PA口負(fù)責(zé)選數(shù)碼管，PB口負(fù)責(zé)顯示數(shù)字，用查表法可查到09的數(shù)碼管編碼。采用循環(huán)掃描方法，人眼即可看到連續(xù)的二位數(shù)。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)減到零時(shí)，對(duì)紅綠燈取反。若手動(dòng)上下?lián)軇?dòng)單脈沖（）一次，則產(chǎn)生一個(gè)高級(jí)中斷（IR0），程序轉(zhuǎn)而執(zhí)行此中斷處理程序，處理完后返回繼續(xù)執(zhí)行低級(jí)中斷（IR1）。1、 硬件設(shè)計(jì) 1.1、硬件接線圖1.2連線說(shuō)

3、明：C5區(qū)：CS、A0、A1A3區(qū)：CS3、A0、A1C5區(qū)：OUT0B3區(qū)：CLK1C5區(qū)：GATE0、GATE1C1區(qū)：VCCC5區(qū)：CLK0B2區(qū)：2MC5區(qū)：OUT1B3區(qū)：IR1B3區(qū)：CS、A0A3區(qū)：CS2、A0 B3區(qū)：INT、INTAES8688：INTR、INTAB3區(qū)：IR0B2區(qū)：?jiǎn)蚊}沖（） B4區(qū)：CS、A0、A1A3區(qū)：CS1、A0、A1 B4區(qū)：PA口、PB口G5區(qū)：C口、B口B4區(qū)：PC口 G6區(qū)：JP65（LED燈）2、軟件設(shè)計(jì)1、程序流程圖2. 源程序清單IO8259_0 EQU 0E000H ;8259地址偶地址端IO8259_1 EQU 0E001H ;

4、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計(jì)數(shù)通道1#、2#、3#和控制口地址ADD8253_1 EQU 0D001HADD8253_2 EQU 0D002HADD8253_C EQU 0D003HCOUNTER EQU 60H ;倒計(jì)時(shí)數(shù)RED_ON EQU 0CCH ;紅燈亮RED_OFF EQU 0FFH ;紅燈滅E_W EQU 0C3H ;東西方向通行DATA SEGMENTTAB DB

5、 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHCOUNT DB ?SCAN DW 485 ;掃描次數(shù)DATA ENDSSTCK SEGMENT STACK DW 64 DUP(?)STCK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE , DS:DATA,SS:STCKSTART:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV ES,AX NOP MOV DX,K8255K ;寫(xiě)8255控制字，A,B,C均為輸出，方式0 MOV AL,80H OUT DX,ALSTART1: MOV DX,K8255C ;C口輸出，控制燈 MOV CX,4

6、FLASH: MOV AL,RED_ON ;紅燈亮 OUT DX,AL CALL DELAY ;調(diào)延時(shí) MOV AL,RED_OFF ;紅燈滅 OUT DX,AL CALL DELAY LOOP FLASH START2: MOV DX,ADD8253_C ;寫(xiě)8253控制字 MOV AL,37H ;0#計(jì)數(shù)器，讀寫(xiě)16位低高字節(jié)，方式三，BCD碼 OUT DX,AL MOV AX,1000H ;寫(xiě)0#的計(jì)數(shù)初值1000H，根據(jù)輸入設(shè)定2M=1000H*2000 MOV DX,ADD8253_0 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL MOV DX,ADD8253_C ;寫(xiě)

7、8253控制字 MOV AL,77H ;1#計(jì)數(shù)器，讀寫(xiě)16位低高字節(jié)，方式三，BCD碼 OUT DX,AL MOV AX,2000H ;寫(xiě)1#計(jì)數(shù)初值2000H，根據(jù)輸入設(shè)定，方波頻率1HZ MOV DX,ADD8253_1 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL MOV COUNT,COUNTER ;寫(xiě)計(jì)數(shù)值（紅綠燈變換的間隔時(shí)間） CALL Init8259 ;調(diào)8259初始化子程序 CALL WriIntver_8 ;調(diào)寫(xiě)中斷向量表子程序 CALL WriIntver_9 ;調(diào)寫(xiě)中斷向量表子程序 MOV CL,E_W MOV AL,CL MOV DX,K8255C

8、OUT DX,AL STI NOPSTART3: JMP $ ;給出中斷以外CPU的工作Init8259 PROC NEAR ;8259初始化子程序 MOV DX,IO8259_0 ;寫(xiě)ICW1，邊沿觸發(fā)，單片，需寫(xiě)ICW4 MOV AL,13H OUT DX,AL MOV DX,IO8259_1 ;寫(xiě)ICW2，確定中斷類(lèi)型號(hào) MOV AL,08H OUT DX,AL MOV AL,09H ;寫(xiě)ICW4 OUT DX,AL MOV AL,0FCH ;寫(xiě)OCW1，除IR0、IR1全屏蔽 OUT DX,AL RETInit8259 ENDPWriIntver_9 PROC NEAR ;寫(xiě)中斷向量表

9、子程序 PUSH ES MOV AX,0 MOV ES,AX MOV DI,24H ;中斷類(lèi)型號(hào)9，對(duì)應(yīng)24H,25H,26H,27H四個(gè)單元 LEA AX,INT_9 ;取中斷服務(wù)程序IP STOSW MOV AX,CS ;取中段服務(wù)程序CS STOSW POP ES RETWriIntver_9 ENDPWriIntver_8 PROC NEAR ;寫(xiě)中斷向量表子程序 PUSH ES MOV AX,0 MOV ES,AX MOV DI,20H ;中斷類(lèi)型號(hào)8，對(duì)應(yīng)20H,21H,22H,23H四個(gè)單元 LEA AX,INT_8 ;取中斷服務(wù)程序IP STOSW MOV AX,CS ;取中段

10、服務(wù)程序CS STOSW POP ES RETWriIntver_8 ENDPINT_9:MOV AL,COUNT SUB AL,01H DAS MOV COUNT,AL ;中斷服務(wù)程序 PUSH AX PUSH DX PUSH BX PUSH CX PUSH SCAN ;保護(hù)循環(huán)值，否則取數(shù)碼管顯示會(huì)破壞LOO: MOV AL,55H MOV DX, K8255A OUT DX,AL MOV AL,COUNT ;選高位數(shù)碼管 MOV AH,AL ;暫存AH MOV CL,4 SHR AL,CL LEA BX,TAB XLAT ;十進(jìn)制轉(zhuǎn)數(shù)碼管編碼 MOV DX, K8255B OUT DX,

11、AL ;顯數(shù) CALL DL1ms ;調(diào)延時(shí) MOV AL,0 OUT DX,AL ;清除 MOV AL,0AAH MOV DX, K8255A OUT DX,AL ;選低位數(shù)碼管 MOV AL,AH SHL AL,CL SHR AL,CL XLAT ;十進(jìn)制轉(zhuǎn)數(shù)碼管編碼 MOV DX, K8255B OUT DX,AL ;顯數(shù) CALL DL1ms MOV AL,0 OUT DX,AL ;清除 DEC SCAN CMP SCAN,0 JNZ LOO ;循環(huán)掃描 POP SCAN POP CX CMP COUNT,0 JNZ STOP ;計(jì)數(shù)到零則重新置數(shù)，并將燈取反，未到零則直接結(jié)束中斷子程

12、序 MOV COUNT,COUNTER NOT CL MOV AL,CL MOV DX,K8255C OUT DX,ALSTOP: MOV DX,IO8259_0 ;結(jié)束中斷服務(wù)，寫(xiě)OCW2，給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口輸出，控制燈 MOV CX,4A: MOV AL,RED_ON ;紅燈亮 OUT DX,AL CALL DELAY ;調(diào)延時(shí) MOV AL,RED_OFF ;紅燈滅 OUT DX,AL

13、 CALL DELAY LOOP A MOV DX,IO8259_0 ;結(jié)束中斷服務(wù)，寫(xiě)OCW2，給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;延時(shí)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 CX MO

14、V AX,0100H MOV CX,AX LOOP $ POP CX POP AX RETDL1ms ENDPCODE ENDS END START 三、調(diào)試現(xiàn)象1、程序截圖 2調(diào)試現(xiàn)象程序調(diào)試時(shí)，交通信號(hào)燈系統(tǒng)初始狀態(tài)為所有紅燈閃爍4次，數(shù)碼管此時(shí)不顯示；系統(tǒng)初始狀態(tài)之后東西向車(chē)行道綠燈亮，南北向車(chē)道紅燈亮，此時(shí)數(shù)碼管從60秒倒計(jì)時(shí)；當(dāng)數(shù)碼管數(shù)字減為0時(shí)，東西向、南北向紅綠燈交換亮，即南北向車(chē)行道綠燈亮，東西向車(chē)道紅燈亮，此時(shí)數(shù)碼管重新從60秒開(kāi)始計(jì)數(shù)，數(shù)碼管數(shù)字減為0秒后，紅綠燈再次交換，如此循環(huán)重復(fù)。當(dāng)?shù)缆钒l(fā)生緊急狀況時(shí)，可撥單脈沖，使調(diào)試狀態(tài)重新進(jìn)入初始化，此時(shí)數(shù)碼管停止計(jì)時(shí)（滅），初

15、始化狀態(tài)結(jié)束后，繼續(xù)從剛剛被停止時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，紅綠燈狀態(tài)仍為停止時(shí)刻的狀態(tài)。四、心得體會(huì)一個(gè)星期的微機(jī)原理課程設(shè)計(jì)終于結(jié)束了。在整整一星期的日子里，可以說(shuō)得是苦盡甘來(lái)，從剛開(kāi)始的完全迷惑到最后的豁然開(kāi)朗，真是經(jīng)歷了很多，但是卻讓我們學(xué)到很多的東西，不僅可以鞏固了課上所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。以前在上課的時(shí)候，老師經(jīng)常強(qiáng)調(diào)在寫(xiě)一個(gè)程序的時(shí)候，一定要事先把程序原理方框圖畫(huà)出來(lái)，但是我開(kāi)始總覺(jué)得這樣做沒(méi)必要，很浪費(fèi)時(shí)間。但是，這次課程設(shè)計(jì)完全改變了我以前的那種錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，以前我接觸的那些程序都是很短、很基礎(chǔ)的，但是在課程設(shè)計(jì)中碰到的那些需要很多代碼才能完成的任務(wù)，畫(huà)

16、程序方框圖是很有必要的。因?yàn)橥ㄟ^(guò)程序方框圖，在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們每一步要做什么，每一步要完成什么任務(wù)都有一個(gè)很清楚的思路，而且在程序測(cè)試的過(guò)程中也有利于查錯(cuò)。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)：調(diào)試程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有初始化狀態(tài)顯示，知道了中斷程序進(jìn)不去，就開(kāi)始查中斷程序，最后查出原來(lái)是沒(méi)寫(xiě)STI等待中斷，所以中斷才進(jìn)不去。在檢查錯(cuò)誤的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)會(huì)自己的不足之處，發(fā)現(xiàn)自己對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，同時(shí)對(duì)知識(shí)的理解和接受能力還不是太強(qiáng)。這次課程設(shè)計(jì)任務(wù)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在自己的努力下以及與同學(xué)之間和老師的探討下，終于一個(gè)一個(gè)