硬件课程设计---交通灯指挥系统

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1、 硬件课程设计硬件课程设计 实验报告实验报告 课课题题名称名称 交通灯指挥系统交通灯指挥系统 学院学院 计算机科学与技术计算机科学与技术学院学院 1 交通灯指挥系统交通灯指挥系统 1、设计任务与要求、设计任务与要求 编写一个交通灯控制程序， 实现东西路口与南北路口状态灯的转换和紧急处 理。采用 8253 芯片计数，输出 1S 的时钟脉冲，并使用 8255 接口芯片控制 LED 亮灭，同时让 8279 芯片显示倒计时，键盘控制紧急处理按键，以此实现交通灯 指挥控制系统。 2、总体方案与说明、总体方案与说明 南北红灯，东西绿灯，亮 6 秒，且数码管 9 秒倒计时显示。 南北红灯，东西黄灯，亮 3

2、秒。 南北绿灯，东西红灯，亮 6 秒，且数码管 6 秒倒计时显示。 南北黄灯，东西红灯，亮 3 秒，且数码管 3 秒倒计时显示。 转重复 按键盘 1 键，则南北红灯，东西绿灯；按键盘 0 键，恢复原状态。 按键盘 2 键，则南北绿灯，东西红灯；按键盘 0 键，恢复原状态。 按键盘 4 键，则东西南北方向全亮红灯，按键盘 0 键，恢复原状态。 按键盘 5 键，则东西南北方向全亮绿灯，按键盘 0 键，恢复原状态。 按键盘 6 键，则东西南北方向全亮黄灯，按键盘 0 键，恢复原状态。 交通指挥系统正常运行时间表交通指挥系统正常运行时间表 南北方向 红灯 绿灯 黄灯 时间 9s 6s 3s 东西方向

3、绿灯 黄灯 红灯 时间 6s 3s 9s 3、硬件框图与说明、硬件框图与说明 芯片 8253 原理 简介：8253 内部有三个计数器，分别成为计数器 0、计数器 1 和计数器 2， 他们的机构完全相同。 每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的 控制字，互相之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为 2 时钟输入端 CLK，一个为门控信号输入端 GATE，另一个为输出端 OUT。每个计 数器内部有一个 8 位的控制寄存器，还有一个 16 位的计数初值寄存器 CR、一个 计数执行部件 CE 和一个输出锁存器 OL。 工作原理：8253 具有 3 个独立的计数通道，采用减

4、 1 计数方式。在门控信 号有效时，每输入 1 个计数脉冲，通道作 1 次计数操作。当计数脉冲是已知周期 的时钟信号时，计数就成为定时。 工作方式：8253 中各通道可有 6 种可供选择的工作方式， 以完成定时、计 数或脉冲发生器等多种功能。本次实验中，采用了工作方式 3（方波发生器） 。 方式 0计数结束产生中断 一次定时或计数,重写初值,启动新一轮的计数 方式 1可编程的单脉冲(单稳)触发器 GATE 边沿触发,启动新一轮计数 方式 2分频器(速度波发生器) 具有计数初值重装能力 方式 3方波发生器 具有计数初值重装能力 方式 4软件触发的选通信号发生器一次定时,重写初值,启动新一轮的计数

5、 方式 5硬件触发的选通信号发生器 GATE 边沿触发新一轮计数 8253 具体的控制字格式如下： 3 芯片原理 8255 简介：一个并行输入/输出的 LSI 芯片，多功能的 I/O 器件，可作为 CPU 总 线与外围的接口。具有 24 个可编程设置的 I/O 口，即使 3 组 8 位的 I/O 口为 PA 口，PB 口和 PC 口。它们又可分为两组 12 位的 I/O 口，A 组包括 A 口及 C 口(高 4 位，PC4PC7)，B 组包括 B 口及 C 口(低 4 位，PC0PC3)。A 组可设置为基本的 I/O 口，闪控(STROBE)的 I/O 闪控式，双向 I/O3 种模式；B 组只

6、能设置为基本 I/O 或闪控式 I/O 两种模式，而这些操作模式完全由控制寄存器的控制字决定。 芯片原理 8279 简介：8279 是可编程的键盘、显示接口芯片。它既具有按键处理功能，又 具有自动显示功能，在单片机系统中应用很广泛。8279 内部有键盘 FIFO（先进 先出堆栈）/传感器，双重功能的 8*8=64B RAM，键盘控制部分可控制 8*8=64 个 按键或 8*8 阵列方式的传感器。该芯片能自动消抖并具有双键锁定保护功能。显 示 RAM 容量为 16*8，即显示器最大配置可达 16 位 LED 数码显示。 工作方式： （1）键盘工作方式。8279 在键盘工作方式时，可设置为双键互 锁方式和 N 键循回方式。双键互锁方式：若有两个或多个键同时按下时，不管 按键先后顺序如何，只能识别最后一个被释放的键，并把该键值送入 FIFO RAM 中。 N 键循回方式： 一次按下任意个键均可被识别， 按键值按扫描次序被送入 FIFO 4 R