微型计算机技术课程设计论文报告 微机交通灯控制系统_学位论文.doc

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1、***计算机科学系课程设计(综合实验)报告(2014--2015年度第一学期)课程名称：微型计算机技术题目：微机交通灯控制系统班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：同组人：日期：2015年01月02日一.课程设计的目的与要求。1.1设计的目的。（1）了解交通灯管理的基本工作原理。（2）掌握8259A中断控制器的工作原理和应用编程。（3）掌握8255A并行接口的各种工作方式和应用。（4）熟悉8253计数器/定时器的工作方式及应用编程，掌握利用软硬件相结合定时的方法。（5）掌握LED显示器及数码管的使用。1.2设计的要求。（1）南北(A)向和东

2、西(B)向的交通灯定时30秒交换一次。每次交换前，黄灯点亮5次共5秒；（2）道口设有紧急车辆检测器。若紧急车辆检测器有效，J=0时，二个方向交通灯立即亮红灯,原有计时器暂时停止计时，直至J=1。然后又自动继续恢复正常的交通管理。1.3设计的意义。在微机原理及应用课程中学过了微机各个基本组成模块的原理和编程技术，在实验室现有的设备情况下，设计一个具有一定功能的应用系统，达到对知识的深入理解和融会贯通，培养动手能力、实践能力以及团队合作的精神。二.设计正文。2.1芯片原理8259的工作原理：一、数据总线缓冲器:8259A与系统数据总线的接口，是8位

3、双向三态缓冲器。CPU与8259A之间的控制命令信息、状态信息以及中断类型信息，都是通过缓冲器传送的。二、读/写控制逻辑:CPU通过它实现对8259A的读/写操作。三、级连缓冲器:用以实现8259A芯片之间的级连，使得中断源可以由8级扩展至64级。四、控制逻辑电路:对整个芯片内部各部件的工作进行协调和控制。五、中断请求寄存器IRR:8位，用以分别保存8个中断请求信号，当响应的中断请求输入引脚有中断请求时，该寄存器的相应位置1。六、中断屏蔽寄存器IMR:8位，相应位用以对8个中断源的中断请求信号进行屏蔽控制。当其中某位置“0“时，则相应的中断请求

4、可以向CPU提出；否则，相应的中断请求被屏蔽，即不允许向CPU提出中断请求。该寄存器的内容为8259A的操作命令字OCW1，可以由程序设置或改变。七、中断服务寄存器ISR:8位，当CPU正在处理某个中断源的中断请求时，ISR寄存器中的相应位置1。八、用以比较正在处理的中断和刚刚进入的中断请求之间的优先级别，决定是否产生中断或中断嵌套。118255A的工作原理：8255A的内部结构:1、数据总线缓冲器:这是一个双向三态的8位数据缓冲器，它是8255A与微机系统数据总线的接口。输入输出的数据、CPU输出的控制字以及CPU输入的状态信息都是通过这个缓

5、冲器传送的。2、三个端口A，B和C:A端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入锁存器。B端口包含一个8位数据输入/输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入缓冲器。C端口包含一个8位数据输出锁存器和缓冲器，一个8位数据输入缓冲器(输入没有锁存器)。3、A组和B组控制电路:这是两组根据CPU输出的控制字控制8255工作方式的电路，它们对于CPU而言，共用一个端口地址相同的控制字寄存器，接收CPU输出的一字节方式控制字或对C口按位复位字命令。方式控制字的高5位决定A组的工作方式，低3位决定B组的工作方式。对C口按位复位命令字可对C口的每一

6、位实现置位或复位。A组控制电路控制A口和C口上半部，B组控制电路控制B口和C口下半部。4、读写控制逻辑:用来控制把CPU输出的控制字或数据送至相应端口，也由它来控制把状态信息或输入数据通过相应的端口送到CPU。8255A的工作方式:方式0---基本输入输出方式；方式1---选通输入输出方式；方式2---双向选通输入输出方式。8253的工作原理：8253是可编程的计数器/定时器,其内部有三个独立的16位计数器/定时器通道,每个计数器通道均可按6种不同的方式工作,并且都可以按二进制或十进制计数。其CLK0～CLK2是计数器0～2的时钟脉冲输入端,G

7、ATE0～GATE2是门控脉冲输入端,OUT0～OUT2是输出端。2.2设计方案交通信号灯实时控制和管理的总体设计芯片选择及端口选择1．用实验系统8255A实现对信号灯的控制（所用端口自定）；2位数码显示用8255A实现控制。2. 用实验系统8235的计数器0定时向实验系统主片8259A的IRQ7请求中断，以实现要求的30秒、5秒钟的定时。实验系统8253的计数器0的CLK0接1MHZ；GATE0GATE1接5V。定时采用软硬件相结合的方式实现。3. 用实验系统的LED灯模拟红绿黄灯。注：8259A的端口地址为：偶地址：20H，奇地址：21H8

8、255A的端口地址为：端口A-288H、端口B-289H、端口C-28AH、控制端口-28BH8253的端口地址为：计数器0-280H、计数器1-28