微机原理课程设计南京工程学院电气工程讲义

南京工程学院课程设计报告书课 程 名 称微机原理及应用A院系 电力工程学院专业电气工程及其自动化班级学 生 姓 名学号设 计 地 占 八、、 起 止 日 期指 导 教 师目录I.带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计（任务书）.......................一、设计目的.....................................................................二、课程设计题目及要求...........................................................三、课程设计任务及工作量的要求 ...................................................四、主要参考文献.................................................................五、课程设计进度安排.............................................................六、成绩考核办法.................................................................H .带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计（报告书）.......................一、设计概述及目的...............................................................二、设计要求.....................................................................三、设计内容.....................................................................四、引脚图、接线图、程序运行图 ...................................................五、心得体会.....................................................................带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计（任务书）1 •课程设计应达到的目的1）通过一个微机应用实例建立微机系统的整体概念。

2）学习掌握微机系统的硬件、软件的工作原理以及两者间的配合关系和方法。

3）掌握8088应用系统的设计方法，掌握可编程接口芯片8255、8253、8259的应用和编程方法，做到理论联系实际。

4）进一步掌握8086/8088汇编语言程序设计方法及程序调试方法。

2 •课程设计题目及要求课题名称带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计在STAR ES598PCI实验系统的基础上，应用可编程并行接口8255、定时/计数器8253、可编程中断控制器8259等I/O接口芯片，设计一个十字路口交通信号灯模拟控制系统。

完成以下要求：1）设计并绘制系统的电路原理图2）绘制具备相关功能的程序流程图3）根据设计的流程图编写汇编语言源程序4）在STAR ES598PCI实验系统上调试运行程序，完成设计功能要求。

具体的交通灯模拟控制系统的功能及设计任务见附页。

3 •课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕本次课程设计进行交通信号灯模拟控制系统的设计。

预习要求：1）预习《微机原理及接口技术实验指导书》附录B中实验仪硬件环境及星研集成环境软件的操作方法。

2）复习《微机原理及接口技术实验指导书》中第2部分实验一、二、三、四等8255、8253、8259实验。

预习指导书中第4部分课程设计题目一和课程设计题目二，并在星研实验装置上调试实现。

3）预习本任务书，根据设计任务，预先画出电路原理图、程序流程图，编写程序。

设计报告要求：1）画出接口部分电路原理图，并阐述系统工作原理。

2）绘制程序流程图（Visio绘制）、给出源程序清单。

3）调试过程描述和结果说明。

4）设计、调试过程中遇到的问题和解决方法以及整个课程设计的心得。

5）要求用WOR撰写报告，上交打印报告和电子稿（全班刻盘）。

4.主要参考文献1李干林，李升•微机原理及接口技术实验指导书•北京：北京大学出版社•2、李继灿.新编16/32位微型计算机原理及应用（第4版）.北京：清华大学出版社教研室审查意见:同意同意。

主管领导签字: 李祖明2013年3月6日带数码管显示的交通灯模拟控制系统设计（报告书）一、设计概述及目的在STAR ES598PCI实验系统的基础上，应用可编程并行接口8255、定时/计数器8253、可编程中断控制器8259等I/O接口芯片，设计一个十字路口交通信号灯模拟控制系统。

通过设计一个十字路口交通灯系统掌握8255、8253、8259等接口芯片的编程和应用方法，做到理论联系实际。

二、设计要求要求绘制流程图、编写源程序，并在实验系统上调试通过程序。

三、设计内容1、十字路口交通信号灯设置某十字路口交通信号灯系统在4个路口均装设红、绿2个灯，并装设数码管显示倒计时。

图1交通信号灯设置实验时用LED （发光二极管）代替十字路口的红绿灯。

2、交通信号灯亮灭规律交通信号灯系统初始状态为所有红灯闪烁N1秒钟（不必在数码管显示）；之后东西向车行道绿灯亮，车辆放行N秒钟，此时南北向车行道红灯亮，之后转为南北向车行道放行N秒钟，如此循环重复。

要求数码管能够显示倒计时。

参数选择：N=20s/25s 85s/90s（每隔5s 取一个秒数）N1< 10s，闪烁次数为3~8次每组自行选择N、N1 （及闪烁次数）。

3、设计分析设有一个十字路口，其道路为南北方向和东西方向，南北、东西各用一组发光二极管表示，路口交通信号灯的亮灭规律如下：（1）非工作状态：南北、东西方向黄灯以0.5s的时间间隔亮灭，红灯、绿灯灭。

时间数码管无显示。

（2）工作状态下：北①南北绿灯亮（18s）,东西红灯亮（其他信号灯灭）。

②南北黄灯亮（2s），东西红灯亮（其他信号灯灭）。

③南北红灯亮（18s），东西绿灯亮（其他信号灯灭）。

④南北红灯亮（2s），东西黄灯亮（其他信号灯灭）。

⑤转①循环。

采用数码管显示20s递减到01s，再循环。

4、详解设计（1）由人工控制模拟装置输入状态信号“工作状态/非工作状态”的开关信号，由控制拨动开关K连接到8255的PC7输入口。

（2）模拟装置交通灯灯光由试验仪的LED发光二极管显示，设计可由8255A 口输出信号实现，见表4-1。

表4-1带时间显示的十字路口交通信号模拟装置及8255A输入/输出信号一览表（供参考）注：①8255-PA输出方式可根据实验设备红绿黄灯的具体位置改变。

②采用软件延时时，则8255的PC5不接用8253-OUT2（3）定时：米用软件延时或者米用8253计数器2方式0进行定时，从而确定时间。

（8253计数器2的输出0UT2可接入8255的PC5输入。

）（4）时间显示采用试验仪的数码管显示，4个数码管的位码选择（低电平有效）由8255的PC3~PC0来确定。

显示内容由8255的B 口接线到数码管数据线来确定。

3、程序流程实验主流程图如图4.1所示。

数据段主要内容如下。

（1）4种LED发光二极管显示如下：①南北：红灯。

东西：绿灯。

②南北：红灯。

东西：黄灯。

图4.1实验主流程图③南北：绿灯。

东西：红灯。

④南北：黄灯。

东西：红灯。

（2）0~9数码管显示如下：DB：3FH，06H，5BH，4FH，66H，6DH，7DH，07H，7FH，6FH。

工作状态循环子程序内容参考提示如下。

循环：查询“工作/非工作”输入的开关信号，该信号为“1”为继续，为“0” 为返回主程序调用非工作子程序。

输出：①南北为红灯，东西为绿灯，数码管位码确定一BL （两个数码管显示），循环调用18 次延时1s 子程序。

输出：②南北为红灯，东西为黄灯，调用2次延时1s子程序。

输出：③南北为绿灯，东西为红灯，数码管位码确定一BL （两个数码管显示），循环调用18 次延时1s 子程序。

输出：④南北为黄灯，东西为红灯，调用2次延时1s子程序。

注意①：延时1s子程序中显示时间的内容每次需改变（如时间20放在AL 中，下一秒减1 为10），用DAS 指令调整。

②：数码管位码，PCL某位为0则选中对应的数码管。

非工作状态循环子程序内容参考提示如下。

循环：查询“工作/非工作”开关信号，该信号为“ 0”则继续，为“ 1”则返回主程序调用工作子程序。

调用延时0.5s 子程序，黄灯灭。

调用延时0.5s 子程序，黄灯亮。

动态显示子程序参考提示如下。

（1）位码输出一PCL（2）取显示数据查表转换成为段码（如时间20先显示2）- B 口；（3）采用软件延时5ms；如下为延时约5ms程序（设8088主频为6MHZ :LP2:MOV SI,3AAHLP1:PUSHFPOPFDEC SIJNZ LP1 ; 延时5ms4）位码右移1 位输出- PCL；（5）取显示数据查表转换成为段码（如时间20再显示0）- B 口;6 ）返回。

源程序如下。

DATA SEGMENTK8255A EQU0F000H ;8255的A 口K8255B EQU0F001HK8255C EQU0F002HK8255CTRL EQU0F003HNBDX DB0EBH,0DBH,0BEH,0BDH ;4种LED 发光二极管显示状态TABLE1DB3FH,06H,5BH,4FH,66H, ;0〜9数码显示6DH,7DH,07H,7FH,6FHDATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODE,DS:DATA;============================主=程序==================MAIN:MOV AX,DATA J数据段、堆栈段初始化MOV DS,ACMOV DX,K8255CTRLMOV AL,88HOUT DX,AL;8255工作方式初始化MOV AL,0FFH;8255输出数据初始化MOV DX,K8255AOUT DX,ALMOV DX,K8255COUT DX,ALTEST1:MOV DX,K8255CIN AL,DX ; 检测工作/ 非工作开关状态AND AL,80HJZ LLCALL GONGZUOLL:CALL FEIGZJMP TEST1J============工=作循环子程序GONGZUO PROCSS1:MOV DX,K8255CIN AL,DXAND AL,80HJNZ MMRET J查询工作/ 非工作开关状态MM:MOV SI,OFFSER NBDXMOV AL,[SI]MOV DX,K8255AOUT DX,AL ;LED显示第①种状态MOV CX,18 ;18次调用1s 延时子程序MOV BL,0FEH ;数码管位码确定MOV AL,20H ;显示时间内容NN:PUSH CXMOV CX,100 ;确定延时1s 系数CALL DELAY J调用1s 延时POP CXDEC AL ;显示时间内容减1DASLOOP NNMOV SI,OFFSET NBDXMOV AL,[SI+1]MOV DX,K8255AOUT DX,AL;LED显示第②种状态MOV AL,02J显示时间内容MOV CX,100J确定延时1s 系数CALL DELAY J调用1s 延时DEC ALMOV CX,100J确定延时1s 系数CALL DELAY J调用1s 延时MOV SI,OFFSET NBDXMOV AL,[SI+2]MOV DX,K8255AOUT DX,AL;LED显示第③种状态MOV CX,18;18次调用1s 延时子程序MOV bL,11111011B J数码管位码确定111111011BMOV AL,20H ;显示时间内容PUSH CXMOV CX,100 ;确定延时1s 系数CALL DELAY ;调用1s 延时POP CXDEC AL ;显示时间内容减1DASLOOP PPMOV SI,OFFSET NBDXMOV AL,[SI+3]MOV DX,K8255AOUT DX,AL ;LED显示第④种状态MOV AL,02 ;显示时间内容MOV CX,100 ;确定延时1s 系数CALL DELAY ;调用1s 延时DEC ALMOV CX,100 ;确定延时1s 系数JMP SS1LP: CALL CALL DELAY5msDISPLAY1 ;调用动态显示子程序LOOP LP ;10ms周期计数RETDELAY ENDP;=========================动=态显示子程序 =================DISPLAY1 PROCPUSH AXMOV AL,BLMOV DX,K8255C OUT DX,AL POP AX MOV BH,AL PUSH AXFEIGZ PROCRRMOV DX,K8255CIN AL,DXAND AL,80HJZ TTRET J查询工作 / 非工作开关状态TT:MOV AL,0FFHMOV DX,K8255AOUT DX,AL ; 黄灯灭MOV CX,100PP1: CALL DELAY5msLOOP PP1MOV BL,0FFHMOV AL,BLMOV DX,K8255COUT DX,AL ; 熄灭数码管MOV AL,11011101BMOV DX,K8255AOUT DX,AL ; 黄灯亮MOV CX,100PP2: CALL DELAY5msLOOP PP2JMP RRFEIGZ ENDPGONGZUO ENDP=非=工作子程序 ;=========================延=时 1s 子程序 ================== DELAY PROCSHR BH,1SHR BH,1SHR BH,1SHR BH,1 ;截取显示时间的高位MOV AX,OFFSET TABLE1 ;显示缓冲区首地址ADD AL,BHMOV SI,AXMOV AL,[SI]MOV DX,K8255BOUT DX,AL ;显示时间的高位CALL DELAY5msMOV AL,BLROL AL,1MOV DX,K8255COUT DX,AL ;位码右移1 位输出—PCLPOP AXMOV BH,ALPUSH AXAND BH,0FH ;截取显示时间的低位MOV AX,OFFSET TABLE1 ;显示缓冲区首地址ADD AL,BHMOV SI,AXMOV AL,[SI]MOV DX,K8255BOUT DX,AL ;显示时间低位POP AXRET DISPLAY1 ENDP DISPLAY5ms PROC LP2: MOV S I,3AAHLP1; PUSHFPOPFDEC SIJNZ LP1 ;延时5msRETDELAYDELAY5ms ENDPCODE ENDSEND MAIN-"2r7上r.L■TT* j n r»cwd fl ■ ©■■■ 五叭'—.-siHxj|ifl*r* *iCWO ■■«^F143 IS W H IT TQ 11<■ i ; 1 * ac Ki 4 Hm 牝 g■:»r*T MIE tartl*d 7 E ・l«CrP T.iSl-in 1 ■ « 口盟盟詩習gauMrs喘TnQ^HTJiHH盂習益器冲FJ凰■«专丄底際t*w«Mw«uMKlfluHH"町MHHaMEaKB四uEuwlT■过M_MlwrtMJ:N ffl砂U 靖U..」”5 5 5 ..-|#N2ldiailM«iH IllMTJEUL14S>HHUH»# 如E ■f! M H «MW W H W 炳市.■ u £i ra id a m 1). n to—_ ^1 UJ 21YU U Cd 旳昶iSTH"awKK«Hut■ 祠—|汁『帆1・叫・|纠pF I十I网瓦阿丙歹層BF E_一咼岂虫F ~・归・IU■By.啤口. <a・B 口 E ®U■車］电j・1I強41 J神#五、心得体会3月11日至3月15日，我们进行了为期一周的微机课程设计，此次课题设计任务是要设计一个带数码管显示的交通灯模拟控制系统。