接口课程设计——2交通灯.doc

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1、微机原理及应用课程设计序言随着科学技术迅速发展，理工科大学生不仅需要掌握计算机方面的基本理论知识，而且还需要掌握基本的实验技能及一定的科学研究能力。微机原理和接口技术是一门实践性强的学科，不但要求有较高的理论水平，而且还要求有实际的动手能力，其中很多的原量、规则、现象等仅仅靠学习教科书是无法完全掌握的，必须通过实践才能比较直观和深刻的理解。本课程设计的主要目的是提高实践能力，包括提高汇编等语言的编程能力及对接口等硬件的理解分析能力和设计接口电路的能力，在进行课程设计的过程中，可以让学生体验分析问题、提出解决方案、通过编程等手段实现解决方案、不断调试最终达到设计要求的全过程，从而帮助学

2、生系统地掌握微机原理的接口技术的相关知识，达到将知识融会贯通的目的。本次课程设计是培养和锻炼在校学生综合应用所学理论知识解决实际问题能力、进行实际锻炼能力的重要环节，它具有动手、动脑，理论联系实际的特点，是培养在大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一种较好方法。通过课程设计，使学生巩固和加深微型计算机原理理论知识，通过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打下良好的基础。通过设计实践，培养我们查阅专业资料、工具书或参考书，掌握现代设

3、计手段和软件工具，并能以图纸和说明书表达设计思想和结果的能力。通过设计，不但要培养和提高我们分析解决具体问题、动脑动手的技术工作能力，培养良好的设计习惯。在此次课程设计之前老师大概就讲了一下课程设计一些内容和基本要求，要求我们可以做软件实验也可做硬件实验。在课程的第一节课我们先练习做了一些里的硬件实验。之后我们就开始自己选择计的内容，在综合考虑之下我选择了交通灯设计。本次交通灯课程设计采用定时查询控制的方式进行,对两个方向车辆的通行时间分别计时,可随意进行更改双向的通行时间。-18-微机原理及应用课程设计一、设计目的1、了解交通灯管理的基本工作原理2、熟悉8255A并行接口的各种工作

4、方式和应用3、学习单板方式下扩展简单I/O接口的方法以双色灯的使用。4、进一步学习微处理器的编程技术。5、学习和掌握计算机中常用接口电路的应用和设计技术，充分认识理论知识对应用技术的指导性作用，进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。6、通过这次设计实践能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解，使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。二、设计任务及要求1、设计任务：这次课程设计的题目是交通灯控制的设计与实现，主要是模拟十字路口的红绿灯。按照时间控制原则，利用并行接口和定时器，采用时间中断方式设计一套十字路口的交通灯管理系统，通行时

5、间（或禁止时间）30秒，准备时间3秒，在准备时间里黄灯闪烁3次，闪烁频率为0.5秒，周而复始。可利用8255、8253、8259等接口电路。-18-微机原理及应用课程设计2、设计内容：城市十字交叉路口红绿灯控制系统主要负责控制东西走向和南北走向的红绿灯的状态和转换顺序,关键是各个状态之间的转换和进行适当的时间延时,正是基于以上考虑,采用如下设计，通过设计实现以下功能：1．东西方向车辆放行30秒钟。即东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮30秒钟；2．30秒钟后，南北方向的黄灯闪烁3秒钟，以警示车辆将切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。3．南北方向的黄灯闪烁3秒钟后，转为东西方向放

6、行30秒钟。即南北方向的红灯和东西方向的绿灯同时点亮30秒钟；4．东西方向放行30秒钟后，转为东西方向的黄灯闪烁3秒钟，以警示将切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。5．东西方向的黄灯闪烁3秒钟后，再转为南北方向车辆放行30秒钟。如此循环重复。3、设计器材：超想HK—3000TC综合实验/仿真系统导线若干微机原理及接口技术试验箱三、设计原理1设计方案：本次课程设计要求设计实现交通灯的功能，刚开始选择这个课题的时候曾认真思考研究过，要实现交通的功能首先要用芯片控制灯的亮灭、颜色控制；其次由于交通灯有计时，就必须要有计时或定时控制，还要有时间的倒计时时显示，这样才能符合交通灯的基本功能

7、，经过认真的思考设计，根据自己所学到的知识制定了以下方案。-18-微机原理及应用课程设计将8255A控制字设置为全输出，利用端口A输出控制交通灯东西、南北方向红绿灯的变换，利用延时程序控制各种状态显示的时间。2系统原理本次课程设计使用到得芯片有8255，8253和8279，使用这些芯片首先应该明白了解这些芯片的功能、工作方式以及初始化方式等。2.1、8255的工作原理2.1.1、8255的内部结构：8255的内部结构及引脚1)数据总线缓冲器：这是一个双向三