微机原理与接口技术课程设计.docx

中南大学微机课程设计报告题 目 交通灯设计专业班级 姓 名 学 号指导老师林立新老师目录1. 课程设计题目、功能、目的 22. 系统分析与设计…………………………………………………………32.1 系统所用芯片分析…………………………………………………………..32.2 所选用芯片的简要介绍……………………………………………………42.3 系统框图…………………………………………………………………………..63. 程序设计 73.1 十字路口交通灯状态转换表……………………………………………73.2 主程序流程图……………………………………………………………………73.3 中断子程序流程图…………………………………………………………..83.4 数码管码表……………………………………………………………………..83.5各芯片初始化说明 94. 运行情况 105. 具体源代码及注释…………………………………………………… 1 16. 心得体会 16课程设计题目、功能、目的1. 课程设计题目 交通灯设计2. 本设计所实现功能1) 实现十字路口交通灯各种状态的转换；2) 各种状态转换的时间可进行灵活设置；3) 采用中断的方法对状态转换进行控制，提高处理器效率4) 在各个状态转换的同时实现倒计时提醒。

3. 本次课程设计目的1) 通过《微机原理与接口》课程设计，使学生能够进一步了解 微型计算机工作原理, 微型计算机的硬件结构及微型计算机 软件编程2) 要求学生根据接口电路的硬件要求进行计算机的汇编语言 程序设计，使学生的软件编程能力得到加强 ,对接口电路的 综合应用能力有较大提高二、 系统分析与设计1. 系统所用芯片分析1) 首先本个系统需要一个中央处理器来负责对整个系统进行控 制管理，因为《微机原理与接口技术》这门课上介绍了8086 芯片，所以可以采用8086 作为本系统的中央处理器2) 由于本次的课程设计的题目是交通灯，而根据十字路口处的交通灯南北和东西方向各有红、绿、黄三种颜色的灯，因此可 用 8255 来控制 6 个 LED 灯的实现模拟的南北和东西方向上的 交通灯3) 而交通灯的状态转换时间要由中断方式来控制，所以很容易想到了可以用 8259 作为中断芯片，与8086芯片相连4) 交通灯的状态转换时间可灵活设置，于是想到了可以采用一块8253 或 8254 芯片和一个脉冲源相连，8253 对脉冲源送来的 脉冲进行分频，然后将输出送到 8259 作为中断源，而 8253 采用不用的计数初值其输出脉冲的频率就不一样，因此实现 了交通类状态转换时间的灵活设置。

5) 最后关于交通灯状态转换的倒计时功能，可由一个七段数码管来显示倒计时，而本次课程设计的实验箱没有提供单个数码 管，而是提供了一个八位一体七段数码管，所以还需一块 8279 芯片来对数码管进行控制2. 所选用芯片的简要介绍8255是Intel公司生产的可编程并行I/O —-33 接口芯片，有3个8位并行I/O 口具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片(40引脚)其各口功能可由软件选择，使 量用灵活，通用性强8255可作为单片机与多 匕种外设连接时的中间接口电路8255作为主机与外设的连接芯片，必须 一提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、 地址线、控制线接口同时必须具有与外设 连接的接口 A、B、C 口由于8255可编程，黒陽」所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分■ H1W393S3T101320Z1242S14151E>171312111O4需掘噩需 mss嘉 fpp F Fppf F p p* p F F p Fintel8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器，有几种芯片型号，夕卜 形引脚及功能都是兼容的，只是工作的最高计数速率有所差异，例如 82538253内部有三个计数器，分别称为计数器0、 计数器1和计数器2,他们的机构完全相同。

每个 计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器 中的控制字，互相之间工作完全独立每个计数 器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端 CLK, 一个为门控信号输入端GATE，另一个为输出 端OUT每个计数器内部有一个8位的控制寄存器, 还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执 行部件CE和一个输出锁存器OL执行部件实际上是一个16位的减法计数器，它的 起始值就是初值寄存器的值，而初始值寄存器的 值是通过程序设置的输出锁存器的值是通过程 序设置的输出锁存器OL用来锁存计数执行部件D7D6D5D4D3D2D1DOCLKJOUTOGAT B0GND1011128253232221201S1716151413CLK20UT2GATE2CLK10UT1GATE1(2.6MHz)，8253-5(5MHz)CE的内容，从而使CPU可以对此进行读操作顺便提一下，CR、CE和OL都是 16位寄存器，但是也可以作8位寄存器来用In tel 8086拥有四个16位的通用寄存器，也 能够当作八个8位寄存器来存取，以及四个16位 索引寄存器（包含了堆栈指标）资料寄存器通常 由指令隐含地使用，针对暂存值需要复杂的寄存 器配置。

它提供64K 8位元的输出输入（或32K 16位元），以及固定的向量中断大部分的指令 只能够存取一个内存位址，所以其中一个操作数 必须是一个寄存器运算结果会储存在操作数中 的一个寄存器Intel 8086有四个内存区段（segment）寄存 器，可以从索引寄存器来设定区段寄存器可以 让CPU利用特殊的方式存取1 MB内存8086 把段地址左移4位然后把它加上偏移地址大部o©匚 肿14匚 妙口匚 肋13匚AMD亡 励匸 亡AD? F M匚AI5-匚□4匚 酬L JDS匚皿1匚 jn? r mi匚 imc hi匚 qod c003B 朋37 羽3534帝S3J Vcc□ AP1E□ 06/53□3 ufi/SS3 A19/5&JJ网加X□ j£>爵31□ HXD展庾)30□ UMU39」祖口oclt）1328」H/iq (S3)1431□ DT/S? (51)162fi□顾 C90]If25□ O 掘50)17Sd3 imta {qsiJIS23□ TEST22□ SADY31□ TESET分的人都认为这是一个很不好的设计，因为这样的结果是会让各分段有重叠尽 管这样对组合语言而言大部分被接受（也甚至有用），可以完全地控制分段,，使 在编程中使用指针（如C编程语言）变得困难。

它导致指针的高效率表示变得 困难，且有可能产生两个指向同一个地方的指针拥有不同的地址更坏的是，这 种方式产生要让内存扩充到大于1 MB的困难而8086的寻址方式改变让内存扩充较有效率8086处理器的时钟频率介于4.77MHz （在原先的IBM PC频率）和10 MHz 之间8086没有包含浮点指令部分（FPU），但是可以通过外接数学辅助处理 器来增强浮点计算能力3.系统框图系统总线BUStJ三、程序设计1.十字路口交通灯状态转换表:南北方向东西方向十六进制代码红绿黄红绿黄0010001022H0010000121H0001010014H000011000CH2.主程序流程图:3.中断子程序流程图:4.共阴数码管码表:数字01234编码Ox3F0x060x5B0x4F0x66数字56789编码0x6D0x7D0x070x7F0x905．8259 初始化说明MOV AL,13H；写ICW1，需要ICW4、单片工作、边沿触发方式MOV DX,INTPORT1OUT DX,ALMOV AL,O8H；写ICW2，设置中断向量号MOV DX,INTPORT2OUT DX,ALMOV AL,O9H；写ICW4，普通全嵌套方式、米用缓冲方式OUT DX,ALMOV AL,OF7H；写0CW1，只开IR3中断请求，其余屏蔽OUT DX,AL6．8253 初始化说明MOV DX,TCONTROMOV AL,1O11O1OOB；采用二进制计数方式，工作方式二，十六们计数，计数器二OUT DX,ALMOV DX,TCON2MOV AL,OAH ;计数初值为10,即IS中断一次OUT DX,ALMOV AL,OOHOUT DX,AL7．8255 初始化说明MOV AL,8OH ；PA、PB、PC 口都设定为输出工作方式MOV DX,IOCONPTOUT DX,AL四、运行情况经多次调试后，系统运行良好，实现了要求和设想中的全部 功能，如上图为实际运行时的图片。

五、 具体代码及注释CODE SEGMENTASSUME CS:CODE \INTPORT1EQU 0020HINTPORT2EQU 0021HINTQ3EQU INTREEUP3;8259CONTPORTEQU 00DFHDATAPORTEQU 00DEH;8279TCONTROEQU 004BH;8253TCON2EQU 004AHIOCONPTEQU 0073HIOCPTEQU 0072HIOBPTEQU 0071H;8255DATA0EQU 0580HDATA1EQU 0500HDATA2EQU 0508HDATA3EQU 0518HDATA4EQU 0520H所用芯片端口地址初始化ORG 1000HSTART: JMP Tint1Tint1: CLIMOV AX,0HMOV DS,AXMOV DX,CONTPORTMOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,2AHOUT DX,ALMOV AL,0d0hOUT DX,ALMOV AL,90hOUT DX,ALMOV AL,80H> 8279初始化及工作方式的设定8255初始化及工作方式的设定MOV DX,IOCONPTOUT DX。