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接口技术上机实验 交通灯模拟

具体要求如下:
1.东西方向车辆放行60秒钟。即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟;
2.1分钟后,东西方向的黄灯闪烁5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。在南北方向亮红灯期间,在2位数码管上显示计数值(每秒减1),从65减为0。
3.东西方向的黄灯闪烁5秒钟后,转为南北方向放行20秒钟。即东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮20秒钟;
4.南北方向放行20秒钟后,转为南北方向的黄灯闪烁5秒钟,以警示将切换红绿灯。此时东西方向仍维持红灯点亮。
5.南北方向的黄灯闪烁5秒钟后,再转为东西方向车辆放行1分钟。如此循环重复。

交通信号灯实时控制和管理的总体设计
㈠ 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2定时向实验系统主片8259A的IRQ7请求中断,以实现要
求的1分钟、5秒钟和20秒的定时。
实验系统8235的计数器2的CLK2接OPCLK,频率为1.19318MHZ;GATE2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、219H
8255A的端口地址为:端口A-200H、端口B-201H、端口C-202H、控制端口-203H
8253的端口地址为:计数器0-208H、计数器1-209H、计数器2-20aH、控制寄存器0-20bH。

㈡ 实验连接线路图及相关说明
(1)线路图

试验箱交通灯组

片选信号引脚连接
8259A的片选信号引脚连接:218-21F
8255A的片选信号引脚连接:200-207
8253 的片选信号引脚连接:208-20F
(三)设计思想

设计数器0的计数初值为25000,由于CLK0接脉冲信号,频率为2.5MHZ,所以每10ms中断一次。利用CX对不同的状态时间计数,用来实现计数器0对1分钟,20秒钟,5秒钟的定时。中断子程序分为数码显示刷新部分和红绿黄灯各种状态切换部分。每进入中断即刷新LED显示。用对于东西车道和南北车道黄灯闪烁利用标志位判断实现,满足比较条件就暗,不满足条件就亮。
(四)设计流程图
主程序流程图:
中断服务程序流程图:

四、实验环境及条件
⒈超想—3000TB综合实验/仿真系统
⒉导线
3.微机原理及接口技术试验箱

五、源程序清单
⒈本次设计中,选用8235的计数器0定时向实验系统主片8259A的IRQ0请求中断。设置8253的计数器0每10ms请求一次中断,工作于模式3;8255的A端口控制交通灯;数码管驱动程序采用指导老师提供的程序。

初始化程序:
DATA SEGMENT
LED   DB   3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H        ;存放七段代码表
DB   7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H
D1       EQU 10H
D2       EQU 200H             ;8255A端口A
EA    EQU 200H                ;8259端口地址
EE    EQU 203H
CONTROL EQU 20bH           ;8253端口地址
COUNT0   EQU 208H
COUNT1   EQU 209H
COUNT2   EQU 20aH
Z8279     EQU        222H
D8279     EQU        220H
LEDMOD    EQU        00    ;左边输入,八位显示外部译码八位显示
LEDFEQ    EQU        38H   ;扫描频率
DATA ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE,DS:DATA
CODE    SEGMENT
ASSUME CS:CODE
CONT     DB 0
CONT1     DB 0
CONT2     DB 0
BKSD     DB 0
BKAD     DB 0
BKDA     DB 0
TEMP     DB 0
;*******************************************
START:
MOV AX,0
MOV DS,AX
MOV AX,OFFSET IRQ0
ADD AX,2000H
MOV SI,0FH*4
MOV [SI],AX
MOV AX,0
MOV [SI+2],AX
IN AL,218H
AND AL,7FH
OUT 219H,AL
CLI

MOV AL,80H         ;初始化8255
OUT EE,AL
MOV AL,00
OUT EA,AL
MOV AL,0f0H
OUT EA,AL

MOV    DX,218H       ;8259初始化
MOV    AL,00010010b
OUT    DX,AL
MOV    AL,08H
MOV    DX,219H
OUT    DX,AL

MOV      DX,203H     ;设置为全输出
MOV      AL,80H
OUT      DX,AL
MOV      DX,200H
MOV      AL,0ffh
OUT      DX,AL        ;清LED
MOV      DX,200H      ;全红
MOV      AL,0F0H
OUT      DX,AL

MOV AL,00110110b    ;初始化 8253
OUT CONTROL,AL
MOV AX,2500
MOV DX,COUNT0
OUT DX,AL
MOV AL,AH
OUT COUNT0 ,AL
MOV AX,DATA
MOV DS,AX

中断服务程序:
A1:     STI
HLT
JMP A1
IRQ0:                                     ;写数码管程序,暂缺
JMP COMPARE
COMPARE:CMP DL,0
JZ STATE0
CMP DL,1
JZ STATE1
CMP DL,2
JZ STATE2
CMP DL,3
JZ STATE3

STATE0:                 ;状态0:东西红南北绿
mov al,01011010b
out D2,al
DEC SI
JNZ CHANGE1
DEC DH
MOV SI,100
CHANGE1:DEC CX
CMP CX,0
JNZ M0
MOV CX,500
STATE1:     DEC DI          ;状态1:东西方向黄灯闪烁,南北绿灯
CMP DI,0
JNZ SHINE1
MOV AL, 00001010b      ;东西灭,南北绿
OUT D2,AL
MOV DI,50
JMP CHANGE
SHINE1:     MOV AL,11111010B      ;东西黄,南北绿
OUT D2,AL
CHANGE:     DEC SI
JNZ CHANGE2
DEC DI
MOV SI,100
CHANGE2:DEC CX
CMP CX,0
JNZ M1
MOV CX,2000
MOV DH,25
STATE2:     MOV AL,10100101b           ;状态2:东西绿灯,南北红灯
OUT D2,AL
DEC SI
JNZ CHANGE3
DEC DH
MOV SI,100
CHANGE3:DEC CX
CMP CX,0
JNZ M2
MOV CX,500
STATE3: DEC DI                    ;状态3:东西绿灯,南北黄灯闪烁
CMP DI,0
JNZ SHINE2
MOV AL,10100000B                    ;东西绿灯,南北灭
OUT D2,AL
MOV DI,50
JMP SOURCE
SHINE2:     MOV AL,10101111B             ;东西绿,南北黄
OUT D2,AL
SOURCE:     DEC SI
JNZ CHANGE4
DEC DH
MOV SI,100
CHANGE4:DEC CX
CMP CX,0
JNZ M3
MOV CX,6000
MOV DH,65
M0:     MOV DL,0            ;下次进入状态0
JMP EXIT
M1:     MOV DL,1            ;下次进入状态1
JMP EXIT
M2:     MOV DL,2            ;下次进入状态2
JMP EXIT
M3:     MOV DL,3            ;下次进入状态3
EXIT:     MOV AL,20H
OUT 218H,AL
IRET
CODE ENDS
END START
六、程序运行结果

1.即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟;
2.1分钟后,东西方向的黄灯闪烁5秒钟,。此时南北方向仍维持红灯点亮。
3.东西方向的黄灯闪烁5秒钟后,转为东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮20秒钟;
4. 20秒钟后,转为南北方向的黄灯闪烁5秒钟,此时东西方向仍维持红灯点亮。
5.南北方向的黄灯闪烁5秒钟后,东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟。如此循环重复。
6. 由于数码显示模块没有完成,数码管没有倒计时显示。

七、课程设计总结
1、软件延时与定时器计时
软件延时,设计简单,使用方便,但是无法进行精确计时,无法在实际应用中进行使用,本次设计采用了,定时器0进行计时,每10ms产生一个脉冲信号,可以准确的计时并方便8段数码管进行显示

2、使用中断的好处
使用中断比较麻烦,在试验中需要两次加载初始化程序和中断服务程序,并且需要手工指定中断服务地址和中断向量号;但是使用中断可以进行多样化设计,强化程序功能与执行效率。
在本设计中程序每10MS请求一次中断,实现精确定时与数码管显示刷新。

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