微机原理交通灯控制实验及其详细

交通灯信号控制实验

一、实验目的

1、掌握并行接口8253的基本原理

2、掌握8253的编程方法

二、实验内容

如图，L7、L6、L5作为南北路口的交通灯与PC7、PC6、PC5相连，L2、L1、L0作为东西路口的交通灯与PC2、PC1、PC0相连。编程使六个灯按交通变化规律亮灭。

三、编程提示

1、8255控制寄存器地址：28BH—0C40BH

A口地址：288H—04C408H

C口地址：28AH—04C40AH

2、十字路口交通灯的变化规律要求

（1）南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮三秒；

（2）南北路口的黄灯闪烁三次，同时东西路口的红灯继续亮；

（3）南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮三秒；

（4）南北路口的红灯继续亮、同时东西路口的黄灯亮闪烁三次；

（5）转（1）重复。

3、程序设计流程

开始

设置8255C口输出

南北路口的绿灯、东西路口的红灯亮

长延时

南北路口的黄灯闪烁，东西路口红灯亮

南北路口的红灯、东西路口的绿灯亮

四、程序设计及实验调试

程序设计的思想及注意事项：

1.首先是在选择程序时是选用软件延时还是硬件延时。我采用的是C口方式0输入，所以选用了软件延时。

2.在选择循环的时间上，老师上课时说过，长延时可以采用双层嵌套，外层嵌套为0FFFFH，内层嵌套为4000H，我在编程时外层送进了0，相当于初值为65536，内层送进了4000H。为了达到闪烁和延时的区别，我在编闪烁的程序时，给外层嵌套送入初值3000H，内层0100H（这是我通过实验的结果）。人眼感觉闪烁的效果只是短延时的结果。

实验程序：

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE

START: MOV DX,0C40BH

MOV AL,10010000B ;C口方式0输入

OUT DX,AL

FIRST: MOV DX,0C40AH

MOV AL,00100100B

OUT DX,AL ;南北绿，东西红写入C口

MOV CX,0 ;送入初值65536

MOV AX,4000H ;软件长延时，由经验值确定DELAY1: DEC AX

JNZ DELAY1

LOOP DELAY1

MOV BL,4 ;控制黄灯亮的次数SECOND:MOV DX,0C40AH

MOV AL,01000100B

OUT DX,AL ;南北黄，东西红

MOV CX,3000H

MOV AX,0100H

LI1:

DEC AX

JNZ LI1

LOOP LI1

MOV DX,0C40AH ;软件短延时

MOV AL,00000100B ;南北黄灭

OUT DX,AL

MOV CX,3000H

MOV AX,0100H

WEN1:

DEC AX

JNZ WEN1 ;软件短延时

LOOP WEN1

DEC BL

JNZ SECOND ;黄灯闪烁4次THIRD: MOV DX,0C40AH ;写入C口

MOV AL,10000001B

OUT DX,AL ;南北红，东西绿

MOV CX,0

MOV AX,4000H

DELAY2: DEC AX ;软件长延时

JNZ DELAY2

LOOP DELAY2

MOV BL,4 ;控制黄灯亮的次数FORTH: MOV DX,0C40AH ;写入C口

MOV AL,10000010B

OUT DX,AL ;南北红，东西黄

MOV CX,3000H

MOV AX,0100H

LI2:

DEC AX

JNZ LI2 ;软件短延时

LOOP LI2

MOV DX,0C40AH

MOV AL,10000000B

OUT DX,AL ;东西黄灭

MOV CX,3000H

MOV AX,0100H

WEN2:

DEC AX

JNZ WEN2

LOOP WEN2

DEC BL

JNZ FORTH ;黄灯闪烁4次

MOV DL,0FFH

MOV AH,06H

INT 21H ;执行键盘输入操作

JZ FIRST

MOV AH,4CH

INT 21H ;返回操作系统CODE ENDS

END START

实验中遇到问题及分析：

1.首先，实验出现的问题是在编程方面。由于自己使用了LOOP语句，而开始自己没有注意LOOP WEN2相当于DEC CX JNZ WEN2，而自己在赋值时，对CX赋值有点混乱。编程时由于粗心，写如C口的初值有错，导致二极管没能按预定结果亮，通过硬件结果，我很快发现了问题所在。

2.实验课上，自己认真听老师说怎样对六个灯进行赋值达到控制的结果，所以在编程时没有将灯的顺序搞混，在写入8255的C口时比较顺利。

3.实验时遇到了一些问题，有一个是按键下去返回操作系统。自己运行完执行文件，当按键下去返回操作系统时，却发现执行文件没有反应，而交通灯也在继续亮。我查看了自己的程序，发现有MOV AH,06H INT 21H JZ FIRST MOV AH,4CH INT 21H 几条语句，后来又试验了几次，并增加了停留时间，我最后发现是电脑运行较的问题。

五、实验结果及分析：

程序执行后实验板上首先是南北绿灯和东西红灯亮，几秒后南北向的黄灯闪烁两次，东西向红灯亮，之后南北向的红灯和东西向的绿灯同时亮几秒钟，之后东西黄灯闪烁四次，南北红灯亮。然后LED继续以上循环，若在执行文件中有按键按下，则结束程序。

本次编程中为了达到长延时的效果，我使用了双层嵌套的方法，通过嵌套编程，我熟悉了子程序的编写和调用。在延时语句的编写时，可以使用执行指令和定时器定时两种方法，我采用了执行指令（即软件延时）的方法。在处理黄灯闪烁的问题时，我令黄灯在短延时情况下交替亮灭，并可通过设置BL的值控制黄灯闪烁次数，达到了预期目的。

实验时遇到了按键很慢才返回操作系统的问题。运行完执行文件，按键下去交通灯也在继续亮。而程序中有MOV AH,06H INT 21H JZ FIRST MOV AH,4CH INT 21H 几条语句，感觉这就是对毅力的考验，通过反复实验，发现可以返回，只是电脑反应较慢。

六、实验总结：

本次实验为8255A并行接口实验，这次实验在代码编写阶段一开始找到了入手点。我在程序中使用了软件延时，时长取决与循环次数和计算机的速度，一开始编制的程序中短延时采用了两层循环，由于自己没有实践经验，所以最后通过实验结果确定了最后的数据。

通过此次程序设计，我认识到画软件流程图的重要性，画好流程图后可以很清晰的看清逻辑，不仅加快了编写过程，而且有利于出错时查找问题所在。虽然这次实验我是一步一步编程下来的，但是在调试结果时，仍发现了红灯错亮的问题，最后发现时写程序时的粗心所致。