微机原理交通灯控制系统设计实验

成绩微机原理与汇编语言综合性实验交通灯控制系统设计学号姓名班级微机原理与汇编语言综合性实验任务书实验项目名称：交通灯控制系统设计课程名称：微机原理与汇编语言面向专业：信息与计算科学专业计划学时：4学时=实验课内2学时+实验课外2学时实验类型:√综合设计实验目的：掌握典型数字接口电路的应用技术原理，掌握常用接口芯片在应用系统中的硬件电路连接原理和软件编程方法。实验要求：包括开发环境要求，技术文档要求两部分。开发环境要求：软件环境：windows98/windowsXP/windows2000，emu8086环境硬件环境：计算机（Pen4CPU,256MRAM，60G以上硬盘，输入输出设备）技术文档要求：按照实验报告编写要求进行。要求流程图绘制规范，软、硬件功能描述清晰，实验总结深刻。实验内容：1熟悉并行接口、中断控制器、定时器的工作原理及相关芯片。2掌握数字接口电路设计应用原理，根据系统功能用汇编语言编写相关程序。3与单片机实验箱结合，选择合适的芯片，按照实验要求连接电路。并在系统中输入程序，运行并观察结果。也可在emu8086环境中运行编译好的的程序，通过系统模拟，在模拟窗口中观察交通信号灯的变化，得出相关结论。实验方案（任务提示）：按照时间控制原则，利用并行接口和定时器，采用时间中断方式设计电路。按照系统板上硬件连线要求，在QTH-8086B16位微机教学实验仪上连好相关线路并将实验仪与PC机连好。也可在proteus环境下设计硬件原理图，搭建硬件电路。根据软件设计的程序流程编写源程序，可自行控制通行时间、禁止时间及准备时间，周而复始。再将源程序在相应的环境中进行编译连接和运行，或者仿真调试，以实现控制交通灯的功能。实验仪器设备：每个学生一台计算机、QTH-8086B16位微机教学实验仪、或者emu8086实验模拟系统。实验报告版式要求:A4纸张打印；上下页边距各2.5cm，左右页边距各3.0cm，页眉1.5cm页脚1.75cm；页码位于页脚居中打印；奇数页页眉“微机原理与汇编语言综合性实验”，偶数页页眉“交通灯控制系统设计”，页眉宋体小5号，一级标题：黑体三号粗体字；二级标题：黑体4号；三级标题黑体小4号，正文，宋体5号。实验报告装订顺序与规范:封面交通灯控制系统设计综合实验任务书交通灯控制系统设计综合实验报告左边缘装订微机原理与汇编语言综合性实验报告实验项目名称：交通灯控制系统设计专业班级：；姓名：；学号实验起止日期：2014年12月22日起2014年12月24日止实验目的：掌握典型数字接口电路的应用技术原理，掌握常用接口芯片在应用系统中的硬件电路连接原理和软件编程方法；编写交通灯控制系统实验程序，并将源程序在相应的环境中进行编译连接和运行，或者仿真调试，以实现控制交通灯的功能。实验要求：包括开发环境要求，技术文档要求两部分。实验内容：设计目的当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。红灯停，绿灯行的交通规则广泛应用于十字路口，车站，码头等公共场所，成为人们出行生活中不可少的必需品。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性，科学化，可用变成控制器实现交通灯管理系统，本实验是采用计算机通过编写汇编语言程序模拟交通灯的控制的。由于计算机技术的成熟与广泛应用，使得交通灯的功能多样化。交通灯的数字化同样给人们的生产生活带来了极大的方便，大大地扩展了交通灯的功能。诸如闪烁警示、鸣笛警示，时间程序自动控制、倒计时显示等都是以计算机为基础的。还可以根据主、次干道的交通状况的不同而设置各自不同的通行时间。现在的交通灯系统很多都增加了智能控制环节，要将交通灯系统产品化，应该根据客户不同的需求进行不同的设计，应该在程序中增加一些可以人为改变的参数，以便客户根据不同的需求随时调节交通灯。因此，研究交通灯及扩大其应用，有着非常现实的意义。基本原理本设计以TDN86/51实验箱为载体，结合中断控制器8259A、并行接口8255、中断定时器8253、七段数码显示管LED及八个发光二极管的功能，用汇编语言编程实现了十字路口交通灯模拟的实验。设计要求1．东西方向车辆放行60秒钟。即东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟。

2．1分钟后，东西方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示车辆将切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。

3．东西方向的黄灯闪烁5秒钟后，转为南北方向放行20秒钟。即东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮20秒钟。

4．南北方向放行20秒钟后，转为南北方向的黄灯闪烁5秒钟，以警示将切换红绿灯。此时东西方向仍维持红灯点亮。

5．南北方向的黄灯闪烁5秒钟后，再转为东西方向车辆放行1分钟。如此循环重复。交通灯控制系统设计参考文献[1]冯博琴，吴宁.微型计算机原理与接口技术(第3版)[M].北京:清华大学出版社.2007[2]刘乐善.微型计算机接口技术及应用.湖北:华中科技大学出版社.2005附录：源程序代码STACKSEGMENTSTACKDB200DUP(0)STACKENDSDATASEGMENTTIMEDB00H,06HLEDTALDB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH,73H,38HCOUNTDW0DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATA,SS:STACKSTART:MOVAX,DATAMOVDS,AX;填IR0中断向量PUSHDSMOVAX,0000HMOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ0ADDAX,2000HMOVSI,0020HMOV[SI],AXMOVAX,0000HMOVSI,0022HMOV[SI],AXCLIPOPDSINAL,21HANDAL,0FEH;清除对IRQ0的中断OUT21H,AL;填IR2中断向量PUSHDSMOVAX,0000HMOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ2ADDAX,2000HMOVSI,0028HMOV[SI],AXMOVAX,0000HMOVSI,002AHMOV[SI],AXCLIPOPDSINAL,21HANDAL,0FBH;清除对IRQ2的中断OUT21H,AL;填IRQ5中断向量PUSHDSMOVAX,0000HMOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ5ADDAX,2000HMOVSI,0034HMOV[SI],AXMOVAX,0000HMOVSI,0036HMOV[SI],AXCLIPOPDSINAL,21HANDAL,0DFH;清除对IRQ5的中断OUT21H,AL;填IRQ6中断向量PUSHDSMOVAX,0000HMOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ6ADDAX,2000HMOVSI,0038HMOV[SI],AXMOVAX,0000HMOVSI,003AHMOV[SI],AXCLIPOPDSINAL,21HANDAL,0BFH;清除对IRQ6的中断OUT21H,AL;填IRQ7中断向量PUSHDSMOVAX,0000HMOVDS,AXMOVAX,OFFSETIRQ7ADDAX,2000HMOVSI,003CHMOV[SI],AXMOVAX,0000HMOVSI,003EHMOV[SI],AXCLIPOPDSINAL,21HANDAL,7FH;清除对IRQ7的中断OUT21H,AL;NORMAL表示正常情况下的倒计时NORMAL:MOVAL,80H;8255A初始化，A,B口方式0输出,C口输出OUT63H,ALMOVAL,0B6H;8253A初始化，计数器2方式3OUT43H,ALMOVAX,59500OUT42H,ALMOVAL,AHOUT42H,ALMOVCOUNT,0STIFANS1:MOVAL,0B7H;FANS1表示主干道绿灯，次干道红灯。LED显示60-5秒OUT61H,ALCALLDISPCMPCOUNT,20JLFANS1MOVCOUNT,0MOVDI,OFFSETTIMEMOVAL,[DI+1]CMPAL,00HJZA5MOVAL,[DI]CMPAL,00HJZA6DECALMOV[DI],ALJMPFANS1A5:MOVAL,[DI]CMPAL,06HJZA0DECALMOV[DI],ALJMPFANS1A6:MOVAL,9MOV[DI],ALMOVAL,[DI+1]DECALMOV[DI+1],ALJMPFANS1A0:MOVAL,05HMOV[DI],ALJMPFANS21;FANS21和FANS22表示次干道红灯，主干道隔一秒黄灯亮一次。LED显示5-1秒，再由1秒跳为45秒FANS21:MOVAL,9DH;FANS21表示主干道黄灯，次干道红灯OUT61H,ALCALLDISPCMPCOUNT,20JLFANS21MOVCOUNT,0MOVDI,OFFSETTIMEMOVAL,[DI]CMPAL,01HJZA7DECALMOV[DI],ALJMPFANS22A7:MOVAL,4MOV[DI+1],ALMOVAL,5MOV[DI],ALJMPFANS3FANS22:MOVAL,0BFH;FANS22表示次干道红灯，主干道不亮灯OUT61H,ALCALLDISPCMPCOUNT,20JLFANS22MOVCOUNT,0MOVDI,OFFSETTIMEMOVAL,[DI]CMPAL,01HJZA7DECALMOV[DI],ALJMPFANS21FANS3:MOVAL,7BH;FANS3表示主干道红灯，次干道绿灯。LED显示45-5秒OUT61H,ALCALLDISPCMPCOUNT,20JLFANS3MOVCOUNT,0MOVDI,OFFSETTIMEMOVAL,[DI+1]CMPAL,00HJZA8MOVAL,[DI]CMPAL,00HJZA9DECALMOV[DI],ALJMPFANS3A8:MOVAL,[DI]CMPAL,06HJZA1DECALMOV[DI],ALJMPFANS3A9:MOVAL,9MOV[DI],ALMOVAL,[DI+1]DECALMOV[DI+1],ALJMPFANS3A1:MOVAL,05HMOV[DI],ALJMPFANS41;FANS41和FANS42表示主干道红灯，次干道隔一秒黄灯亮一次。LED显示5-1秒，再由1秒跳为60秒FANS41:MOVAL,6EH;FANS41表示主干道红灯，次干道黄灯OUT61H,ALCALLDISPCMPCOUNT,20JLFANS41MOVCOUNT,0MOVDI,OFFSETTIMEMOVAL,[DI]CMPAL,01HJZA10DECALMOV[DI],ALJMPFANS42A10:MOVAL,6MOV[DI+1],ALMOVAL,0MOV[DI],ALJMPFANS1FANS42:MOVAL,7FH;FANS41表示主干道红灯，次干道不亮灯OUT61H,ALCALLDISPCMPCOUNT,20JLFANS42MOVCOUNT,0MOVDI,OFFSETTIMEMOVAL,[DI]CMPAL,01HJZA10DECALMOV[DI],ALJMPFANS41;以上执行完105秒为一个循环，再跳回FANS1重新开始循环;以下为遇到特殊情况的中断;IRQ0的中断服务程序IRQ0:MOVAL,20H;遇到特殊情况，主干道一直保持通行(绿灯)，次干道保持禁止通行(红灯)状态;LED显示'SP'表示'STOP'由按键KK1-控制OUT20H,ALL7:STIMOVDI,OFFSETTIMEMOVAL,5MOV[DI+1],ALMOVAL,10MOV[DI],ALMOVAL,0B7HOUT61H,ALCALLDISPJMPL7IRET;IRQ2的中断服务程序IRQ2:MOVAL,20H;在午夜车流量较少时，黄灯每隔0.5秒亮一次;LED显示'LS'表示'LOWSPEED'由按键KK2-控制OUT20H,ALSTIMOVDI,OFFSETTIMEMOVAL,11MOV[DI+1],ALMOVAL,5MOV[DI],ALL3:MOVCOUNT,0L0:MOVAL,0CCHOUT61H,ALCALLDISPCMPCOUNT,10JLL0MOVCOUNT,0L1:MOVAL,0FFHOUT61H,ALCALLDISPCMPCOUNT,10JLL1JMPL3IRET;IRQ5的中断服务程序IRQ5:MOVAL,20H;完成复位从45秒开始进入NORMAL状态由开关K0控制OUT20H,ALMOVDI,OFFSETTIMEMOVAL,4MOV[DI+1],ALMOVAL,5MOV[DI],ALMOVAL,88H;8255A初始化，A,B口方式0输出，C低四位口输出，高四位输入OUT63H,ALMOVAL,0B6H;8253A初始化，计数器2方式3OUT43H,ALMOVAX,59500OUT42H,ALMOVAL,AHOUT42H,ALMOVCOUNT,0STIJMPFANS3IRET;IRQ6的中断服务程序IRQ6:MOVAL,20H;完成复位从60秒开始