文档介绍：交通灯的设计与实现 1 1概论十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令,是司机和行人的行为准则。十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。当前,国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯,它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔,并自动切换。它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。在此次关于交通灯课程设计中控制系统主要有 8255 并行口、8253 定时/计算器、 8259 单极中断控制器实验等芯片组成。整个课程设计通过 8253 定时功能和 8259 中断功能来实现交通灯控制系统。 8255 芯片概述 8255 内部结构图 8255 的端口介绍·A口:是一个独立的 8位I/O 口,它的内部有对数据输入/输出的锁存功能。·B口:也是一个独立的 8位I/O 口,仅对输出数据的锁存功能。· C口:可以看作是一个独立的 8位 I/O 口;也可看作是两个独立的 4位 I/O 陕西科技大学镐京学院课程设计(论文) 2 口。也是仅对输出数据进行锁存。这三个端口均可看作是 I/O 口,但它们的结构和功能也稍有不同。· A组和 B组的控制电路这是两组根据 CPU 命令控制 8255A 工作方式的电路,这些控制电路内部设有控制寄存器,可以根据 CPU 送来的编程命令来控制 8255A 的工作方式,也可以根据编程命令来对 C口的指定位进行置/复位的操作。 A组控制电路用来控制 A口及 C口的高 4位; B组控制电路用来控制 B口及 C口的低 4位。·数据总线缓冲器 8位的双向的三态缓冲器。作为 8255A 与系统总线连接的界面,输入/输出的数据, CPU 的编程命令以及外设通过 8255A 传送的工作状态等信息,都是通过它来传输的。·读/写控制逻辑读/ 写控制逻辑电路负责管理 8255A 的数据传输过程。它接收片选信号 CS 及系统读信号 RD 、写信号 WR 、复位信号 RESET ,还有来自系统地址总线的口地址选择信号 A 0和 A 1。 8255 的工作方式及硬件线路连接 8255 有三种工作方式,如下方式 0简单输入/输出――查询方式; A,B,C三个端口均可。方式 1选通输入/输出――中断方式; A,B,两个端口均可。方式 2双向输入/输出――中断方式。只有 A端口才有使8255 端口 A工作在方式 0并作为输入口,读取 Kl-K8 个开关量,PB工作在方式 0作为输出口。硬件线路连接 8255 PC0 -L3PC1 -7PC2 -L11 PC3 -L15 PC4 -L2PC5 -6PC6 -L10 PC7 -L14 PB4 -L1PB5 -L5PB6 -L9PB7 -L13 初始化程序 MOV AL,80H OUT EE,AL MOV AL,00 交通灯的设计与实现 3 OUT EA,AL MOV AL,0f0H OUT EA,AL 8253 芯片简介 8253 基本功能介绍功能:可编程定时器/ 计数器,其定时与计数功能可由程序灵活地设定,设定后与 CPU 并行工作, 不占用 CPU 的时间。通道 2 工作在 3 方式下, 提供计算一秒的中断请求信号。①含有 3 个独立的 16 位计数器,能够进行 3个 16 位的独立计数。②每一个计数器具有六种工作方式; ③能进行二进制/十进制计数( 减法计数); ④计数频率为 0~2 MHz ; ⑤可作计数器或定时器。 8253 有两条片内寄存器地址寻址线 A0、 A1, 可寻 4 个片内寄存器。 u 控制(命令)字地址 A1=1、 A0=1 u 计数器 0的 R/W 地址 A1=0、 A0=0 u 计数器 1的 R/W 地址 A1=0、 A0=1 u 计数器 2的 R/W 地址 A1=1、 A0=0 8253 的引脚与内部结构 8253 为 24 脚,双列直插封装。其引脚排列与内部结构如图 6. 18 所示。和 8255A 一样, 其内部有一个三态数据缓冲器, 以保证未选中时内部数据线和系统数据总线是“脱开”的。三个计数器在使用时是独立的。每一个计数器对外有三个引脚: CLK 陕西科技大学镐京学院课程设计(论文) 4 为计数脉冲输入, GATE 为门控信号( 允许/禁止计数), OUT 为输出信号。每一个计数器占用一个I/O 端口地址, 加上控制字口,一片 825 3 共占用4个I/O 端口地址。和 8255 A 一样, 8253 也设置了两个用于端口寻址的引脚 A1和 A0 。这两个信号与片选信号、 CPu 读/写信号相配合,实现对 8253 内部端口的操作。 8253 内部结构图如下: 8253 内部结构图 8253 的初始化程序 MOV AL,0011