微机原理与接口课程设计交通灯设计.doc
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《微机原理与接口技术》实验报告 --交通灯的设计与实现
姓名学号:
专业班级:
指导教师: 常树旺老师
2010/12/14
目录
摘要…………………………………………………………………………………III
一、设计内容…………………………………………………………………………………1
二、设计原理与子模块电路的设计……………………………………………………………2
1、设计器材………………………………………………………………………………………………2
2、原理与硬件电路的实现…………………………………………………………………………………2
2.1 8254秒脉冲产生模块…………………………………………………………………………………2
2.2 8259中断控制模块……………………………………………………………………………………2
2.3 8255键盘扫描及数码管显示模块……………………………………………………………………3
2.4 8位LED灯模拟交通灯模块 …………………………………………………………………………4
三、设计结果 ……………………………………………………………………………………5
四、分析体会与收获…………………………………………………………………………… 5
五、参考文献………………………………………………………………………………… 6
六、附录…………………………………………………………………………………………6
附录一:实验的硬件连接图………………………………………………………………………………6
附录二:实验的软件流程图………………………………………………………………………………7
附录三:实验的程序源代码………………………………………………………………………………8
摘要
本报告主要介绍了微机原理与接口技术的应用之一——基于西安唐都TD-PIT+实验系统的交通灯控制器的设计与实现,主要是模拟十字路口的红绿灯(包括人行道),其中主要用到的芯片有可编程并行通信接口芯片8255A,8254定时器电路,8259中断级联电路等。在设计中所用到的编程语言是汇编语言,延时采用的是软件延时(即通过汇编指令)。
关键字:交通灯控制器,中断,并行接口,定时器
一、设计内容
这次课程设计的题目是交通灯控制器交通灯控制器
图1-1 十字路口交通灯
二、设计原理与子模块电路的设计
1.设计器材
PC微机一台、唐都80X86实验系统一套。
2.原理与硬件电路的实现
2.1 8254秒脉冲产生模块
a.8254芯片的基本知识
8254 是Intel 公司生产的可编程间隔定时器。是8253 的改进型,比8253 具有更优良的
性能。8254 具有以下基本功能:
(1)有3 个独立的16 位计数器。
(2)每个计数器可按二进制或十进制(BCD)计数。
(3)每个计数器可编程工作于6 种不同工作方式。
(4)8254 每个计数器允许的最高计数频率为10MHz。
(5)8254 有读回命令(8253 没有),除了可以读出当前计数单元的内容外,还可以读出状态寄存器的内容。
(6)计数脉冲可以是有规律的时钟信号,也可以是随机信号。计数初值公式为:n=fCLKi÷fOUTi、其中fCLKi是输入时钟脉冲的频率,fOUTi是输出波形的频率。
b.8254 的内部结构及芯片的引脚定义
c.使用8254实现秒脉冲中断
结合平时实验中实现的秒脉冲使LED灯一亮一闪的程序实现,硬件连接图为:
2.2 8259中断控制模块
a.8259芯片的基本知识
中断控制器8259,在Intel 386EX 芯片中集成有中断控制单元(ICU),该单元包含有两个级联中断控制器,一个为主控制器,一个为从控制器。该中断控制单元就功能而言与工业上标准的82C59A 是一致的,操作方法也相同。从片的INT 连接到主片的IR2 信号上构成两片8259 的级联。在TD-PITE 实验系统中,将主控制器的IR6、IR7 以及从控制器的IR1 开放出来供实验使用,主片8259 的IR4 供系统串口使用。
在对8259 进行编程时,首先必须进行初始化。一般先使用CLI 指令将所有的可屏蔽中断禁止,然后写入初始化命令字。8259 有一个状态机控制对寄存器的访问,不正确的初始化顺序会造成异常初始化。在初始化主片 8259 时,写入初始化命令字的顺序是:ICW1、ICW2、ICW3、然后是ICW4,初始化从片8259 的顺序与初始化主片8259 的顺序是相同的。系统启动时,主片8259 已被初始化,且4 号中断源(IR4)提供给与PC 联机的串口
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