1、一、一、课程设计目的课程设计目的 课程设计是理论教学的延伸,是掌握所学知识的一种重要手段,对于贯彻 理论联系实际,培养合格人才等具有特殊作用。通过本课程设计,能够对微机 系统有个较全面的理解,对典型数字接口电路的应用有一个较深入的掌握,并 对应用系统进行硬件和软件的设计,达到掌握简单的微型计算机应用系统的软 硬软硬件的设计方法,另外能对课堂上所学的知识做个总结和补充。 二、二、课程设计任务课程设计任务 1 1、题目:模拟交通题目:模拟交通灯灯管理系统管理系统 2 2、内容:内容: 设计一种用 8086/8088 控制交通灯系统,东西和南北的通车时间可 调,时间可倒计时显示。 某十字路口东西、南
2、北方向装红黄绿等灯和显示器,红黄绿灯按照一定的 时序轮流发亮,显示器对每个方向的信号接通时间进行倒计时显示。 十字路口交通灯的亮灭规律是四个路口的红灯全亮,之后是南北路口的绿 灯亮,东西方向的红灯亮,南北方向通车。延时一段时间后,南北路口绿灯灭 同时黄灯闪烁,闪烁若干次后,红灯亮;同时东西路口绿灯亮,东西方向通车。 延时一段时间后东西路口绿灯灭,黄灯闪烁,闪烁若干次,红灯亮;同时南北 路口绿灯亮并通车。之后,重复上述过程。 三、三、设计原理设计原理 本次系统利用 8255A 并口输出实现交通灯模拟控制的硬件电路,利用汇编 语言程序编写源程序代码实现软件部分;能自动控制和手动控制,可以调整自 动
3、模式的绿灯和红灯时间。通过接口芯片 8255 构成并行接口电路,用它的 B 口 和 C 口模拟交通灯的闪烁情况。首先片选对应的端口地址,定义 8255A 的工作 方式位 0; 然后对端口 B 和 C 进行不同的数据写入, 控制交通灯的亮度以及闪烁 情况。 系统采用 8255 并行接口芯片做输出口,并用其 A、B、C 口控制交通灯, PB4-PB7 控制黄灯,PC0-PC2 控制红灯,PC4-PC7 控制绿灯。交通灯采用十二个 发光二极管模拟。用四位 LED 八段数码管做显示器,设定 8255 端口 A、B、C 工 作方式为零,输出口。各发光二极管采用共阳极,使其点亮需 8255 的响应端口 清
4、零。 图一 8255 引脚图 此方案是通过并行接口芯片8255和8088计算机的硬件连接, 以及通过8253 延时的方法,来实现十字路口交通灯的模拟控制。 由于 8255 与 8088CPU 是以低八位数据线相连接的,所以应该是 8255 的、 线分别与 8088CPU 的、线相连,而将 8088 的线作为选通信号。 8088 各个引脚说明: (1)引脚:通常用此引线产生片选信号,当为1,0 编码时,在数据总 线低 8 位和偶地址之间进行字节传送 ( )。 (2)CLK(Clock)时钟信号(输入) :CLK 为 CPU 和总线控制器提供基本的 定时脉冲。时钟周期是非对称的,当它为有效高电平的
5、时间和时钟周期的比为 33时,提供最佳的内部定时。由 8284 时钟发生器产生,8088CPU 使用的时钟 频率,因芯片型号不同,时钟频率不同。这里采用 5MHz。 (3)(+5V),GND(地):CPU 所需电源5V。GND 为地线。 (4)QS0ALE(Address Latch Enable)地址锁存允许信号,输出高电平有 效,作地址锁存器 8282 的片选信号,在地址周期状态,ALE 有效,表示 AB、DB 上传送的是地址信息,将它锁存。这是由于 AB、DB 分时复用所需要的,ALE 信 号线不能悬空。加入 2 片地址锁存器 8282。 图二 8255 与 8088 引脚连接图 (5)
6、RESET:复位信号,输入,高电平有效。8088 接到复位信号后,停止现 行操作,并初始化段寄存器 DS,SS,ES,标志寄存器 PSW,指令指针 IP 和指令队 列,而使 CS=FFFFH。RESET 信号至少保持四个周期以上的高电平,当它变为低 电平时(一个下降沿),CPU 执行重启过程,8088 将从地址 FFF0H 开始执行指令。 8088 可能正在执行交通灯程序,现有的地址丢失,应按下 RESET 键重新开始。 图三 8088 引脚图 另外,应将 8255 与 8088 的 RESET 线相连,见图一。 时钟信号发生器: 为零时,时钟信号输入由、 端接上晶体,由晶体振荡器产生时钟信号; CLK:3 分频 OSC 后的时钟,输出频率 4.77MHz。 如图二 图四 时钟信号发生图 (6)复位生成电路:由输入的信号来触发内部同步触发器,由此产生信号 RESET,送到 CPU 的 RESET 端,复位信号由 CLK 的下降沿同步。此时,端接“电 源好“信号,使系统上电后自动复位。 四、四、设计成果设计成果 1 1、硬件原理图、硬件原理图 见附录