微机原理课程设计实现交通灯的仿真.doc

青岛大学
理学与信息科学学院

通信原理课程设计报告

设计题目交通灯微机接口设计

学生专业班级电子信息工程07级2班

学生姓名（学号）林飞（20234345）

指导教师孙洁老师

完成时间

实习（设计）地点信息楼机房

微机原理课程设计报告
设计题目
数字控制系统在交通路灯管理中的应用
设计内容
设有一十字路口，1、3为南北方向，2、4为东西方向。每个路口均有红、黄、绿三个灯初始状态为四个路口的红灯亮，3秒之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口通车；延时45秒后，1、3路口绿灯闪烁3秒，后绿灯灭，黄灯亮，3秒后，1、3路口的红灯亮，而同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口开始通车；延时40秒后，2、4路口绿灯闪烁3秒后绿灯灭，黄灯亮，3秒后，2、4路口的红灯亮，同时1、3路口的红灯亮（即四个路口的红灯亮），3秒之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，反复上面的过程。
设计思绪与环节
1）设计内容分析：
通过度析设计规定找出灯亮的规律：
东西南北两个方向起始状态全为红,延续3秒。
东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮，延续45秒。
东西方向红灯亮，南北方向绿灯以频率1HZ闪烁3秒。
东西方向红灯亮，南北方向黄灯亮，延续3秒。
东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，延续40秒。
东西方向绿灯亮以频率1HZ闪烁3秒，南北方向红灯。
东西方向黄灯亮，南北方向红灯亮，延续3秒。
东西方向红灯亮，南北方向红灯亮循环以上环节。
通过度析灯亮的规律，总结出如下的功能表：
交通灯亮灭功能表
灯
状态南北
红L1东西红L2南北
黄L3东西
黄L4南北
绿L5东西
绿L6L7
无效L8
无效状态111000000状态201001000状态3010001000状态401100000状态510000100状态6100000100状态710010000
转换成控制码为：
交通灯控制码表

十六进制二进制状态103H00000011B状态212H00010010B状态302H
12H00000010B
00010010B状态406H00000110B状态521H00100001B状态6
01H
21H00000001B
00100001B状态709H00001001B
2）电路设计的思绪：
1、计时功能实现逻辑：
通过8253计数器0和计数器1级联实现准拟定期；用8255的A口低六位控制东西、南北路口交通灯的状态；灯的亮灭可直接由8086输出0，1控制。用8259A管理可屏蔽中断即开机初始化。
采用两个计数器级联的方式,并且计数器0工作于方式3用于产生方波信号，计数器1工作方式0，计数届时高电平信号。计数器1的输出端OUT1接入8255芯片的PC0口，通过查询8255的C口的值，以完毕计时功能。将计数器0的输出OUT0接到计数器1的输入端CLK1,而CLK0的输入采用1.19MHZ的时钟频率,计数器0计数初值为59499=0E86BH,则OUT0=20HZ,即计数器1的时钟频率为20HZ。
当计数器1的记数初值为9时,0.5S后OUT1输出一高电平。8086通过读取8255C口的值，来决定对A口写入的数据。因此每隔0.5秒8086变换灯的状态，连续6次即完毕3秒的闪烁功能。
当计数器1的记数初值为899时,45S后OUT1输出一高电平。通过查询8255的C口PC0的状态改变，达成延时45秒的作用。同理计数器1的计数初值分别为59、799时，分别为3、40秒的延时。
译码电路设计
通过度析8259、8253、8255各端口地址，设计合理的地址译码电路。8259的地址为20H、21H,8253的地址为40H、41H、42H、43H，8255的端口地址为0F0H、0F1H、0F2H、0F3H。故芯片的地址只与8086的地址的低8位有联系，不妨设高十二为全为1将它们相与后作为38译码器的始能信号E3。再分析发现8259、8253、8255各端口地址的低八位其中D2、D3均为0，将8086的地址总线的D2、D3作为38译码器的始能信号E1、E2。将8086的地址总线的D0、D1分别与8253和8255的A0、A1连接，运用D4、D5、D6、D7构成译码电路。将8086的地址总线的D0与8259的A0连接，运用D2、D4、D5、D6、D7通过38译码器构成译码电路。具体见下图所示：

总体硬件电路构成框图
8259
3片8282
地址译码电路
8253
8286数据缓冲器
8255
交通灯
8086
8284
A口控制灯
提供时钟信号
计数器1的OUT1向8255的C口PC0写
8086通过读8255C口的数来记时，相称于构成了反馈系统

电路图：

初始化8259、8253、8255
且L1、L2亮
等待8253延时3s时间是否到？

否