交通灯-微机接口课程设计报告

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1、 计算机科学与技术系 课程设计报告 20082009 学年第一学期 课程课程 微型计算机原理与接口技术微型计算机原理与接口技术 课 程 设 计 名 称课 程 设 计 名 称 交交 通通 灯灯 学生姓名学生姓名 学号学号 专业班级专业班级 指导教师指导教师 2009 年 1 月 一、一、题义分析及解决方案题义分析及解决方案 1、题义需求分析题义需求分析 本程序设计需应用软件控制并运行接口电路，使连接在该接口上的红、绿、 黄发光二极管按十字路口交通红、 绿、 黄灯形式闪烁， 并显示绿灯的倒计时时间， 如果需要还可以动态的对到计时时间进行设定。 交通灯变化规律根据实地查看和查看资料：各个路口的交通灯

2、变化规律并 不相同，本课程设为了简化，只考虑了交通灯正常时的变化规律，即有如下规律 变化：程序一开始，四个方向的灯全为红灯，接着变为黄灯闪烁数次，然后东西 方向为红灯，南北方向为绿灯并显示倒计时时间，倒计时间结束后，交通灯变成 黄灯，闪烁几次后，东西方向变成绿灯，南北变成红灯，再变成黄灯，如此按交 通灯的变化规则交替变化，在对绿灯采取倒计时时，采用的是为各个灯设置固定 的亮持续时间。对此设计模拟交通灯变化规律，需要解决如下问题： （1）绿灯的倒计时时间如何显示，倒计时间用什么来控制 （2）交通灯用什么器材来模拟显示 （3）如何设计 pc 机与实验模拟芯片接口通信 （4）交通灯运行状态怎么实现，

3、交通灯状态的切换问题怎么解决 （5）如何实现交通灯的闪烁，并且控制闪烁时间， （6）如何对所选芯片进行编程控制 （7）如何获取开关上用户设置的初值信息，并且把初值信息如何存储。 2、解决问题方法及思路解决问题方法及思路 1）硬件部分硬件部分 1、LED 设计说明设计说明: 用 LED 作为倒计时时间的显示器， LED 在亮度、功耗、可视角度和刷新速 率等方面，都更具优势。LED 与 LCD 的功耗比大约为 10:1，利用 LED 技术， 可以制造出比 LCD 更薄、更亮、更清晰的显示器，LED 是发光二极管属于二极 管的一种,LCD 是液晶显示器,两者相差太多.但是用 LED 的点阵也能组成显

4、示器, 适用于户外大屏幕显示,分辨率较低，LED 与 LCD 具体比较如下图 表 1-1：LCD 与 LED 的比较 LCDLCD 液晶显示器，通过液晶和彩色过滤器过滤光源，在平面面板上产生图象， 具有零辐射，低耗能，散热小，纤薄轻巧，精确还原图象，显示字符锐 利，屏幕调节方便，可视角度小，响应时间过慢，亮度可对比度低等特 点 LED 发光二极管，是由发光二极管排列组成的显示器件，它采用低电压扫描 技术，具有耗电少，使用寿命长，成本低，亮度高，故障少，视角大， 视角大，可视距离远的特点 通过分析和对比，LED 显示器要较优于 LCD 显示器，因此本实验选择 LED 2、8255 设计说明设计说

5、明: 用 8255A 可编程并行接口芯片的 A、B、C 三口作为红、绿、黄交通灯的控制输 入口。8255 有三个并行输入输出口，可以方便的对三种颜色的交通灯进行很好 的控制。解决方案是：PB0PB7 接模拟灯二极管，PA0PA7 接 7 段二极管的段 选，PC0PC3 接 7 段二极管的位选，PC4PC7 与开关相连，处理器芯片集成芯 片卡 PCI 卡连接，用于完成硬件方面的实验正常通信。其芯片比较说明:如下表 表 1-2：8255A 与 8251 芯片的比较 比较内容 8255A 芯片 8251A 芯片 通信方式 并行 串行 数据传送方式 数据的各位同时传送， 数据一位一位地顺序传送， ，

6、内部组成 8155 内有 256 字节 RAM 和一 个定时计数器。 8255 没有 特点 通信线路较 8251 复杂 通信线路简单，利用电话或 电报线路就可实现通信 输入/输出 编程较为灵活 编程较 8255 不够灵活 应用范围 使用十分方便，传输距离近， 成本较高 传输距离远，使用不方便， 但传输速度慢，降低成本 , 初始化特点 8255A 直接位清 0/置 1 功能简 化了接口控制 8251 在初始化时,必须重新 设置模式寄存器的格式. 2） 、软件部分、软件部分 根据硬件需求采用 8255A 芯片，为实现对通信的控制，采用汇编语言，分别 编程控制 8255 的工作方式，在编程时应考虑到状态的转换采用查询方式控制， 根据需求分析可采用 8255 的方式 0 下工作具体如下设置： 硬件连接说明： 8255A 芯片的 PA、 PB、 PC 三口的工作方式为方式 0， 将 8255 的 PB0PB7 接红绿灯用以模拟交通灯的变化，PA0PA7 接 7 段 LED 灯的段选 码， ， 完成 LED 显示器的段选， PC0PC3 接 LED