微机原理与接口技术课程设计-基于pc机与8255的交通灯电路系统设计

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1、微机原理课程设计湖南科技大学微机原理与接口技术课程设计——基于PC机与8255的交通灯电路系统设计学院潇湘学院专业通信工程班级姓名辅导老师17微机原理课程设计交通灯1·题义分析及解决方案1.1题义需求分析:本程序设计需应用软件控制并运行接口电路，使连接在该接口上的红、绿、黄发光二极管按十字路口交通红、绿、黄灯形式闪烁，并显示绿灯的倒计时时间。交通灯变化规律根据实地查看和查看资料以及询问他人：交通灯在每天的变化规律并不相同，此课程设为了简化，只考虑了交通灯正常时的变化规律，即有如下规律变化：程序一开始，四个方向的灯全为红灯，接着变为黄灯闪烁，然后东西方向为红灯，南北

2、方向为绿灯并显示倒计时时间，倒计时间结束后，交通灯变成黄灯，闪烁几次后，东西方向变成绿灯，南北变成红灯，再变成黄灯，如此按交通灯的变化规则交替变化，在对绿灯采取倒计时时，采用的是为各个灯设置固定的亮持续时间。对此设计模拟交通灯变化规律，需要解决如下问题：（1）绿灯的倒计时时间如何显示，倒计时间用什么来控制（2）交通灯用什么器材来模拟显示（3）如何设计pc机与实验模拟芯片接口通信（4）交通灯运行状态怎么实现，交通灯状态的切换问题怎么解决（5）如何实现交通灯的闪烁，并且控制闪烁时间，（6）如何对所选芯片进行编程控制（7）如何获取开关上用户设置的初值信息，并且把初值信息

3、如何存储。2·解决问题方法及思路:2.1硬件部分2.1.1、8255设计说明:用8255A可编程并行接口芯片的A、B、C三口作为红、绿、黄交通灯的控制输入口。8255有三个并行输入输出口，可以方便的对三种颜色的交通灯进行很好的控制。解决方案是：PB0~PB7接模拟灯二极管，PA0~PA7接7段二极管，然后利用8255A芯片与微处理器芯片集成芯片卡PCI卡连接，用于完成硬件方面的实验正常通信。其芯片比较说明:如表2-12.1.2、LED设计说明:用LED作为倒计时时间的显示器，LED在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面，都更具优势。LED与LCD的功耗比大约为10

4、:1，利用LED技术，可以制造出比LCD更薄、更亮、更清晰的显示器，LED是发光二极管属于二极管的一种,LCD是液晶显示器,两者相差太多.但是用LED的点阵也能组成显示器,适用于户外大屏幕显示,分辨率较低，LED与LCD具体比较如表2-217微机原理课程设计表2-1：8255A与8251芯片的比较比较内容8255A芯片8251A芯片通信方式并行串行数据传送方式数据的各位同时传送，数据一位一位地顺序传送，，内部组成8155内有256字节RAM和一个定时计数器。8255没有特点通信线路较8251复杂通信线路简单，利用电话或电报线路就可实现通信输入/输出编程较为灵活编程

5、较8255不够灵活应用范围使用十分方便，传输距离近，成本较高传输距离远，使用不方便，但传输速度慢，降低成本,初始化特点8255A直接位清0/置1功能简化了接口控制8251在初始化时,必须重新设置模式寄存器的格式.表2-2：LCD与LED的比较LCD液晶显示器，通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图象，具有零辐射，低耗能，散热小，纤薄轻巧，精确还原图象，显示字符锐利，屏幕调节方便，可视角度小，响应时间过慢，亮度可对比度低等特点LED发光二极管，是由发光二极管排列组成的显示器件，它采用低电压扫描技术，具有耗电少，使用寿命长，成本低，亮度高，故障少，视角大，视

6、角大，可视距离远的特点通过分析和对比，LED显示器要较优于LCD显示器，因此本实验选择LED2.2、软件部分根据硬件需求采用8255A芯片，为实现对通信的控制，采用汇编语言，分别编程控制8255的工作方式，在编程时应考虑到状态的转换采用查询方式控制，根据需求分析可采用8255的方式0下工作具体如下设置：硬件连接说明：8255A芯片的PA、PB、PC三口的工作方式为方式0，将8255的PB0~PB7接红绿灯用以模拟交通灯的变化，PA0~PA7接7段LED灯的段选码，，完成LED显示器的段选，PC0~PC3接LED显示器的位选码用以完成位选，PC4-PC7接开关，以完

7、成初值接收。初始化8255后。利用汇编语言编写访问控制程序，控制绿灯的显示倒记时间，它与红灯的显示时间是相同的，编写控制程序控制黄灯的闪烁时间，当绿灯的显示时间结束后切换到黄灯，再切换到红灯，如此循环下去。3·硬件设计3.1选择芯片8255A3.1.1、8255A在本实验中的作用：通过8255A的三个I/O端口A口、B口、C17微机原理课程设计口与红、绿、黄二极管连接起来控制交通灯的规律性变化。3.1.2、8255Ａ的功能分析：PA、PB、PC三口均工作在方式０状态。：PB2~PB3接黄灯，PB4~PB5接红灯；PB0~PB1接绿灯，PA0~PA7作为段选码；PC

8、0~PC1