交通灯硬件课程设计最终报告(I)

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1、硬件课程设计报告1.设计任务与要求利用16/32位微机接口技术实验系统设计制作一个交通灯指挥系统。由于硬件条件有限，所以只能实现南北方向和东西方向的交通灯指挥。要求是能够利用实验箱中的数码管显示倒计时，用二极管LED灯来显示交通状况。实现的功能与流程如下：(1)南北绿灯，东西红灯同时亮50秒，且数码管60秒倒计时显示。(2)当倒计时进行到最后10秒时，南北黄灯亮，持续10秒，同时东西路红灯继续亮。(3)当倒计时结束后，南北路红灯，东西路绿灯同时亮，持续50秒，且数码管60秒倒计时显示。(4)当倒计时进行到最后10秒时，南北路红灯继续亮，同时东西路黄灯亮，持续10秒。(5

2、)停止计时，数码管上的数字停在0秒。2.总体方案与说明2.1设计模块按照系统设计的功能要求，初步确定该交通指挥系统主要有三个模块组成，一是数码显示倒计时模块，主要用到8279芯片；二是计时模块，主要用到8253芯片和8255芯片；三是灯显示模块，主要用到8255芯片。2.2设计思路十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令，是司机和行人的行为准则。十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。本课程设计的背景是实际中的交通灯控制，实际的交通灯布置情况如图1所示。但由于硬件条件有限，所以我们只能实现南北方向和东西方向，用到了两组红绿黄灯。具体的设计思想是：开始时，由8

3、253来控制倒计时，8253的OUT1输出周期为2s的方波，然后把该方波输送给8255的PB0端口，初始化8255芯片，判断PB0端口的值，看是否经过了1s。此时数码管也开始显示倒计时，用到了8279芯片。与此同时，把8255的A口作为输出，控制交通灯的亮灭。8253每输出一个脉冲，8255的PB0端口就收到一个脉冲，表明已经经过了1s，然后倒计时减1，在数码管上显示出来。当倒计时计时到10s时，再赋值给8255的A口，使黄灯亮起来。倒计时结束后，方向变一下，再进行一次循环，最后倒计时停留在0s。1.硬件框图与说明3.1系统所需硬件设计所需芯片：8255A、8279、8

4、253所需设备：6个LED灯（两组红黄绿灯）、八位数码管显示器将8255A的A口与LED灯相连，对8255A进行初始化编程，控制LED灯的亮灭。对8279编程，显示60秒倒计时。用8253对交通灯进行计时，南北方向50s，黄灯10s，东西方向50s，黄灯10s，这样循环两次。1.28255芯片原理简介8255的内部结构8255是Intel公司生产的可编程输入输出接口芯片，它是具有3个8位的并行I/O端口，具有三种工作方式，被广泛地使用于单片机的并行I/O端口。●  工作方式0：基本输入输出方式●  工作方式1：选通输入输出方式●工作方式2：双向传送方式其引脚图如下所示：

5、8255引脚功能说明：RESET:复位输入线，当该输入端外于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。PA0～PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入锁存器。PB0～PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器，一个8位的输入输出缓冲器。PC0～PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口，每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。CS:片选

6、信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯。RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许CPU将数据或控制字写8255。D0～D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。8255的读写控制：8255的读/写控制逻辑电路接受CPU发来的控制口号RD、WR、RESET和地址信号A1~A0。然后根据命令端口

7、，控制信号的要求，将端口的数据读出选信CPU或者将CPU送来的数据写入端口，各端口的工作状态。如表所示。通过用输出指令对8255A的控制字寄存器编程，写入设定工作方式的控制字，可以让3个数据口以不同的方式工作，端口A可工作于3种方式的任一种，端口B只能工作于方式0和方式1，端口C除了用于输入输出端口外，还能配合A口和B口工作，为这两个端口的输入输出操作提供联系信号。在本次设计中，8255的B口用于输入，A口用于输出，地址线接200H-203H。1.28279芯片原理简介8279是可编程的键盘、显示接口芯片。它既具有按键处理功能，又具有自动