计算机接口大作业.doc

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1、《计算机接口课程设计》报告——交通灯的设计专业：班级：姓名：学号：指导教师：1.课程设计目的1.1了解交通灯管理的基本工作原理1.2熟悉8259A中断控制器的工作原理和应用编程1.3熟悉8255A并行接口的各种工作方式和应用1.4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1.5掌握多位LED显示问题的解决2.课程设计要求8253定时1秒向8259A请求中断，在中断处理程序中：（1）对中断处理程序中用到的寄存器要压栈，并且要在中断返回前出栈；（2）时间缓冲区中的值减1秒；（3）时间缓冲区中的值减为0后，使红绿灯切换。3.总体设计和方案论证

2、：3.1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20秒、5秒钟的定时。实验系统8253的计数器0的CLK2接OPCLK，频率为1.19318MHZ；GATE0已接 +5V；定时采用软硬件相结合的方式实现。⒊ 用实验系统的发光二极管模拟红绿灯。注：8259A的端口地址为：218H、219H8255A的端口地址为：端口A-200H、端口B-201H、端口C-202H、控制端口-2

3、03H8253的端口地址为：计数器0-208H、计数器1-209H、计数器0-20AH、控制寄存器0-20BH。本设计硬件由定时模块、发光二极管模块、数码管显示模块和紧急中断模块组成。定时模块采用硬件定时和软件定时相结合的方法，用8253定时/计数器定时1s，再用软件计时实现所需的定时。发光二极管模块由8255控制发光二极管来实现。数码管显示模块由实验平台上的LED显示模块实现。紧急中断模块是由单脉冲发生单元和8259中断控制器组成。程序主要是由定时子程序、发光二极管显示子程序、数码管显示子程序和中断服务程序组成。包括对8253、8255以及8259等可编程器件的编程。3

4、.2方案论证：软件延时，设计简单，使用方便，本次设计采用了，定时器0进行计时，每1s产生一次中断，可以准确的计时并方便8段数码管进行显示。在本设计中程序每1秒请求一次中断，实现精确定时与数码管显示刷新。4.硬件设计4.1设计思想本课题的设计可通过实验平台上的一些功能模块电路组成，由于各模块电路内部已经连接，用户在使用时只要设计模块间电路的连接，因此，硬件电路的设计及实现相对简单。完整系统的硬件连接如图所示。硬件电路由定时模块、发光二极管模块、数码管显示模块和紧急中断模块组成。图1 图2时模块是由8253的计数器0来实现定时1s。由8255输出来控制计数器的起停。OUT0接

5、8259的IRQ7，定时完成申请中断，进入中断服务程序。发光二极管显示模块由8255输出来控制发光二极管的亮灭。8255输出为低电平时，对应的发光二极管就点亮，否则就熄灭。交通灯的对应关系如下：（1,3代表东，西；2，4代表南、北）L7L6L5L2L1L013红灯13黄灯13绿灯24红灯24黄灯24绿灯实验平台上提供一组六个LED数码管。本设计用2个数码管来倒计时。中断模块是由单脉冲发生单元和8259中断控制器，单脉冲发生单元主要用来请求中断，然后做出情况处理。4.2主要器件介绍4.2.18259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位双向三

6、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，则相应的中断请求可以向CPU提出；否则，相应的中断

7、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，以决定是否产生多重中断或中断嵌套。4.2.28255A的工作原理：一、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