微机原理课程设计交通灯.docx

一、 课程设计题目交通灯控制

二、 课程设计目的

?综合运用《微机原理与应用》课程知识，利用集成电路设计实现一些中小规模电子电路或者完成一定功能的程序，以复习巩固课堂所学的理论知识，提高程序设计能力及实现系统、绘制系统电路图的能力，为实际应用奠定一定的基础。

?掌握8255A方式0的使用与编程方法

PC机及配套的接口电路实验装置

IC芯片：8255A应用和8253

三、 课程设计内容

?采用8255A设计交通灯控制的接口方案

?采用8253设计延时电路

?插接电路

?编写控制程序

四、 课程设计过程1、设计原理

?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）。其内部与引脚图如图所示：

PAPH.JS23:的弓i跳和遐麟适图决有

PAPH.

JS23:的弓i跳和遐麟适图

决有3小凿口

勺晌人又可输出的芯片.当

批□工作于输入爵是篇出，这就要通过82孙的田辑程16咂安段，当期谟腆*JSWW通迓睹写一走程序来国做们的思法工作,世就是0］蛾工1K

8255有三个端口A、B、C端口，3种不同的工作方式，

在其控制字的作用下使某一个端口工作于某一种工作状态下。

8253

intel8253是NMOS工艺制成的可编程计数器/定时器，其内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计数器2,他们的机构完全相同，如图所示：

8253引脚图数括总线缓泞器A11读泻

8253引脚图

数括总线缓泞器

A11

读泻

A0

?.

计教器D“

2

计兼器1

一

OCTD

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，采用减1计数方式。控制字如图所示:

名义1个实3个

0:二避制1：

0:二避制

1：BCD

00选择计数器001选择计数器11。选择计数器211北注洗程

000方式0001方式1X10方式211方式310。方式4101方式5

D7D6

计数器选择

D5D4

读写格式

D3D2D1

工作方式选择

D0

教制选择

8253控制字

在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操

作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。各通道可有6种可供选择的工作方式，以完成定时、计数或脉冲发生器等多种功能。在这里我们主要采用方式0：计数结束

产生中断（由低电平变为高电平）。其波形图如图所示:

clk~LTLrLrLcy_LrLrLrLrLTL

cwkmJ

OUT

/ 』 3Z1|0

GATE

OUT

5 4 3 2 1|~0

继续

8253方式0波形图——计数结束产生中断

写CW后：OUT=0,直到计数到0

写N后：下1个CLK脉冲下降沿开始计数

计数过程中，可重写N，重写N后，同b.

GATE的作用：GATE=1计数、=0暂停计数

计数到0：OUT=1，直到再写CW或N

2、方案设计

考虑普通十字路口，交通灯的控制可分东西向和南北向两组，

每组可用红、黄、绿三个灯进行交通管理，所以本方案要

点是至少对六个交通灯进行控制。由于灯光控制只需要开、

关两个状态，所以可以采用开关量实施控制。开关量的输出可以采用8255A的端口，由于开关量有6位，所以采用8位端口，又因为灯光控制不需要联络信号，所以按照方式0输出即可。由于题目要求时间的控制精确，所以我们在这里运用8253芯片定时控制。首先我们确定使用8255端口A与交通灯的连接方式，如下表所示（假定发光状态为高电平有效）：

没

用

NS（南北）

WE（东西）

码

字

G

Y

R

G

Y

R

状态

PA7

PA6

PA5

PA4

PA3

PA2

PA1

PA0

PA

状态说明

0

0

0

0

0

0

0

0

0

00

关灯

1

0

0

0

1

0

1

0

0

14

NS:R;

WE:G

2

0

0

0

1

0

0

1

0

12

NS:R;

WE:Y

3

0

0

0

1

0

0

0

0

10

NS:R;

WE:N

4

0

1

0

0

0

0

0

1

41

NS:G;

WE:R

5

0

0

1

0

0

0

0

1

21

NS:Y;

WE:R

6

0

0

0

0

0

0

0

1

01

NS:N;

WE:R

说明：

NS:南北；

WE：

东西

；R：

红；

G:绿;

Y：

黄；N：

关

由上表可知状态变换流程为:

其中状态1和4持续30秒，其它状态持续0.5秒;又状态2各状态3,

状态5和状态6之间各循环5次。整个控制过程，要按照上面的流程，依次把相应的控制码输出到8255的端口A，时间由8253定时控制，6个交通灯就能够按照要XX现