8086交通灯微机课程设计.docx

《8086交通灯微机课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《8086交通灯微机课程设计.docx（24页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、郑州航空工业管理学院微机原理课程设计说明书2015级电气工程及其自动化S专业1506971班级题目交通灯限制系统（软件定时）姓名刘来友学号150697110指导老师主义琴2015年12月28日摘要运用了8086CPC芯片以及8255A芯片、8253芯片和数码管等协助硬件电路，进行了数码管倒计时的设计。进行了软件设计并编写了源程序。交通在人们的日常生活中占有重要的地位，随着人们社会活动的日益频繁，这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行实力，削减交通事故有明显效果。本系统采纳8086为中心器件来设计交通灯限制器，系统好用性强、操作简洁、扩屣强。

2、本设计就是采纳8086最小方式下在ProIUeS7.8SP2软件下模拟十字路口交通灯的各种状态显示以及倒计时显示时间。本设计系统由8255AI/0口扩展系统、交通灯状态显示系统、1.ED数码显示系统等儿大部分组成。系统除基本的交通灯功能外，还具有倒计时、紧急状况处理等功能，较好的模拟实现了十字路口可能出现的状况。本系统采纳8086汇编语言编写，主要编写了主程序，1.ED数码管显示程序等。总体上完成了软件的编写。关健词；带倒计时功能的交通灯：8255A：8086做机系统一、概述1.1 课程设计的目的31.2 课程设计的要求3二、总体设计方案及说明2.1 系统总体设计方案-42.2 系统工作框图4

3、三、系统硬件电路设计3.1 Intel8086微处理需的简介53.2 8255A芯片的工作原理73.3 多位数码管的工作原理3.4 741.S273芯片简介103.5 系统电路图设计Il35.I.系统总电路图设计113.5.2.8086最小系统原理图设计12四、系统软件部分设计4.1 系统流程图144.2 系统软件源程序154.3 汇编源程序及说明16五、总结5.1 系统调试185.2 心得与体会20六、参考文献22一、概述1.1课程设计应达到的目的通过本课程设计，使学生驾驭限制系统设计的般步骤.驾驭系统总体限制方案的设计方法。使学生进一步驾驭微型计兑机应用系统的硬、软件开发方法,输入/输出（

4、I/O）接口技术，应用程序设计技术，并能结合专业设计简洁好用的微型计算机应用系统。针对课堂重点讲授内容使学生加深对微型计算机硬件原理的理解及提高汇编语言程序设计的实力，为以后的毕业设计搭建/微机系统应用平台，提高学生的开发创新实力“设汁一个基于8086/8088微型计算机的一个交通信号灯限制系统，要求能完成基本的交通灯限制，如红、绿、黄三种灯的定时交替点亮与熄灭：要求学生了解8086/8088微型计算机限制系统的基本设计方法与思路，能独立查阅资料并汇总，具需肯定的限制系统设计实力，驾驭绘制电路原理图的实力，能编写肯定难度的汇编程序并调试。1.2设计一个模拟交通信号灯限制系统，要求I1）系统功能

5、：十字路口信号灯东西向南北向各2组，每组用红黄绿3只1.ED模拟交通信号灯。起先：南北红灯、东西绿灯亮，之后南北红灯、东西黄灯亮，然后南北绿灯、东西红灯亮，然后南北黄灯、东西红灯亮，返回起先。2）给出系统设计方案，画出硬件连线图，并说明工作原理:3）画出程序框图并编写程序。二、总体设计方案与说明2.1 系统总体设计方案本设计是博于WindoWS环境下的Prtcus7.8软件，在其中进行硬件电路的的设计，汇编语言源程序的编写以及以上两部分工作完成后的软件系统的调试。本设计的处理限制系统由Iniel8086微处理器在最小模式下组成的单处理器系统构成，用来进行对外围硬件电路进行信息采集、数据处理和限

6、制。2.2 系统工作据图本课程设计运用8086CPU限制8255A和74273锁存器分别限制1.ED数码管和1.ED交通灯。第一片8255A被选择后，从数据总线上写入数据到输出端，把1.ED数码管的待显示的字符对应是16进制数，即要7段数码管的对应位的1.ED置高电平（选择的是共阴极数码管）就可以显示对应的段码。其次片8255被选择后，从数据总线上写入的数据是指定哪一位数码管显示字符，低电平有效。同时74273锁存器也要按程序设定点亮1.ED交通灯.三、系统硬件部分设计3.1Intel0X6微处理器的简介Intel8086是Intel公司于1978年推出的16位微处理器。它采纳HMOS工艺制造

7、，片内有2.9万个晶体管,单一电源+5V供电，时钟频率4.77-10MHZ,片内数据总线、寄存器和外部数据总线都为16位，最大可寻址的物理地址为IM,要驾驭个CPU的工作性能及运用方法，首先应当了解它的编程结构。在8086CPU的编程结构上，从功能上，分为两部分，即总线接口部件(BlU)和执行部件(EU)。8086的逻辑地址为20位，物理地址为16位，对于编程员来说，只须要考虑逻辑地址即可。8086为40只引脚双列直插式封装。Intel8086可以工作在最大和最小两种模式下，最小模式和最大模式的确定是通过一条MN/MN所接的逻辑电平是“I”还是“0”来完成。在最小方式卜,，微处理器被用来构成一

8、个小规模的单处理机系统，微处理器本身必需供应全部的的限制信号给外围电路。微处理罂被用来构成个较大规模的多机系统。在最小模式下的信号如下：(l)AD15-AD0(addressdatabus)地址/数据复用引脚(双向工作)分时发用的地址/数据线。(2)A19S6-A16S3(AddressZStatus)输出,是分时第用的地址/状态线.川作地址线时，A19-A16与AI5-A0一起构成访问存储潺的20位物理地址。(3)BHES7(BusHighEnabaleZStatus)总线高字节有效信号。三态输出，低电平有效，用来表示当前高8位数据线上的数据有效.(4)NMI(NonMaskableIntc

9、uptRequest)不行屏蔽中I析恳求信号。由外部输入，上升沿触发，不受中断允许标记的限制。(5)INTR(InterruptRequest)可屏蔽中断恳求信号。由外部输入，电平触发，高电平有效。(6)RD(Read)读信号。三态输出，低电平有效，表示当前CPU正在读存储胧或K)端口(7)C1.K(Clock)主时钟引脚(输入)由8284时钟发生器输入。8286CPU可运用的最高时钟频率随芯片型号不同而异，8086为5MHz,8086/为IOMHz,8086-2为8MHz。RESET(reset)到位信号。由外部辘入，高电平有效“(9)READY(ready)打算就绪信号。由外部输入，存电平

10、有效，表示CPU访问的存储器或IO端口已打尊好传送数据。(iotest测试信号。由外部输入,低电平有效。Cpu执行WArr指令时，每隔5个时钟周期时TEST进行一次测试，若测试TEST无效，则CPU处于踏步等待状态，直到TEST有效，CPU才接着执行下一条指令。(11) MN/MX工作模式选择信号。由外部输入,MN/MX为高电平常,CPU工作在最小模式：MN/MX为低电平常，CPU工作在最大模式。(12) GNWVCC电源地和电源。8086CPU只须要推一的+5V电源，由VCC引脚输入。(13) INTA中断响应信号。向外部输出,低电平有效。在中断响应周期,该信号表示CPU响应外部发来的INT

11、R信号，用作读中断类型码的选通信号。(14) A1.E地址锁存允许信号。向外部输出，高电平有效。在最小模式系统中用作地址锁存器的片选信号。(15) DEN数据允许信号，：态输出，低电平有效.(16) DTZR数据发送/接收限制信号。(17) M/1O存储器/10端口访问信号(18) WR写信号.：.态输出，低电平有效，表示当前CPU正在与存储器或K)端口.(19) HO1.D总线恳求信号。由外部输入、海电平有效。表示有其他共享总线的处理器/限制器向CPU恩求运用总线。(20) H1.DA总线恳求响应信号。向外部输出，高电平有效,CPU一旦测试到有HO1.D恳求，就在当前总线周期结束后，使H1.

12、DA有效，表示响应这一总线恳求，并马上让出总线运用权。在不要求运用总线的状况卜，CPU中指令执行部件可接着工作。HO1.D变为无效后，CPU也将H1.DA置成无效，并收回对总线的运用权，接者操作.3.28255A芯片的工作原理8255是Intel公司生产的可编程并行I/O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)。其件口功能可由软件选择，运用敏捷，通用性强。8255可作为单片机与多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，必需供应与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、限制线接口。同时必需具仃与外设连接的接DA、B、C口。

13、由于8255可编程,所以必需具有逻辑限制部分，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、限制部分。D与CPU连接部分依据定义，8255能并行传送8位数据，所以其数据线为8根D0D7。由于8255具有3个通道A、B、C,所以只要两根地址线就能？址A、B、C及限制寄存器，故地址线为两根AO-A1.此外CPU要对8255进行读、写与片选操作，所以限制线为片选、发位、读、写信号。各信号的引脚编号如下：(1)数据总线DB：编号为D0D7,用丁8255与CPU传送8位数据.(2)地址总线AB：编号为AO-A1,用于选择A、B、C口与限制寄存器，(3)限制总线CB：片选信号、包位信

14、号RST、写信号、读信号。当CPU要对8255进行读、写操作时，必需先向8255发片选信号选中8255芯片，然后发读信号或写信号对8255进行读或写数据的操作.2)与外设接口部分依据定义，8255有3个通道A、B,C与外设连接，每个通道又有8根线与外设连按，所以8255可以用24根线与外设连接，若进行开关量限制，则8255可同时限制24路开关。各通道的引脚编号如下：(1) AQ：编号为PAOPA7,用于8255向外设输入输出8位并行数据.(2) Bl:编号为PBO-PB7,用于8255向外设输入输出8位并行数据。(3) C:编号为PeOPC7,用于8255向外地输入输出8位并行数据，当8255

15、工作丁应答V。方式时，C口用丁应答信号的通信。3)限制器部分8255将3个通道分为两组，即PAO-PA7与PC4PC7组成A组，PB0PB7与PCO-PC3组成B组.如图7.5所示，相应的限制器也分为A组限制器与B组限制器，各组限制器的作用如下:(I)A组限制潜：限制A口与上C口的输入与输出。(2)B组限制器：限制B口与下C口的输入与输出。引脚功能：RESET:复位输入线，当该输入端处于高电平常，全部内部寄存器(包括限制寄存器)均被清除，全部1.O口均被置成输入方式。CS:芯片选择信号线，当这个辘入引脚为低电平常,即/CS=O时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯/S=I时,8255无法与CPU做数据传输.RD:读信号线，当这个输入引脚为低跳变沿时,即/RD产生一个低脉冲且/CS=O时，允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。WR:写入信号，当这个输入引脚为低跳变沿时,即/WR产生一个低脉冲WCS=O时,允许CPU将数据或限制字写入8255,DO-D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，限制字和状态信息也通过数据总线传送。8255具有3个相互独