微机原理与接口技术 联系客服

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微机原理与接口技术课程设计任务书

设计周期:一周 一、实验目的

⒈ 了解交通灯管理的基本工作原理

2. 熟悉8255A并行接口的各种工作方式和应用

3. 熟悉8253计数器/定时器的工作方式及应用编程,掌握利用软硬件相结合定时的方法 4. 掌握多位LED显示问题的解决 二、实验内容

本次课程设计的内容为交通信号灯的实时控制和管理。 具体要求如下:

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60秒 2.60秒后,东西方向的黄灯闪烁3次,以警示车辆将切换红绿灯。此时南北方向仍维持红灯点亮。在南北方向亮红灯期间,在2位数码管上显示计数值(每秒减1),从60减为0。 3.东西方向的黄灯闪烁3次后。东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮60秒钟; 4.之后转为南北方向的黄灯闪烁3次,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3次后,再转为东西方向,如此循环重复。 三、交通信号灯实时控制和管理的总体设计 芯片选择及端口选择

1.用实验系统8255A实现对信号灯的控制(所用端口自定);2位数码显示用8255A实现控制。

2. 用实验系统8235的计数器2定时向实验系统主片8259A的IRQ7请求中断,以实现要求的60秒的定时。

实验系统8235的计数器2的CLK2接OPCLK,频率为1.19318MHZ;GATE2已接 +5V; 定时采用软硬件相结合的方式实现。 ⒊ 用实验系统的发光二极管模拟红绿灯。

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一、方案论证与比较

1.1 方案提出

方案一:使用了8259A中断控制器、8254计数器、8255可编程并行接口实现了,对南北、东西方向交通的分别计时、分别控制,设计采用定时加中断控制的方式进行,对两个方向车辆的通行时间分别计时,可随意进行更改双向的通行时间。

城市十字交叉路口红绿灯控制系统主要负责控制东西走向和南北走向的红绿灯的状态和转换顺序,关键是各个状态之间的转换和进行适当的时间延时,正是基于以上考虑,采用如下设计: 1.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,。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,转为东西方向的红灯和南北方向的绿灯同时点亮60秒钟; 4.60秒钟后,转为南北方向的黄灯闪烁5秒钟,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,东西方向的绿灯和南北方向的红灯同时点亮1分钟。如此循环重复。

二、系统的功能及设计框图

2.1 系统的全部功能、要求及技术指标。

设有一个十字路口,1、3为南,北方向,2、4为东西方向,初始态为4个路口的红灯全亮。之后,1、3路口的绿灯亮,2、4路口的红灯亮,1、3路口方向通车。延迟60秒后,1、3路口的绿灯熄灭,而1,3路口的黄灯开始闪烁(1HZ)。闪烁3次后,1、3路口的红灯亮,同时2、4路口的绿灯亮,2、4路口方向开始通车。延迟60秒时间后,2、4路口的绿灯熄灭,而黄灯开始闪烁。闪烁3次后,再切换到1、3路口方向。之后,重复上述过程。下表为红绿灯的状态迁移表:

状态 状态0 状态1 状态2 状态3 东西走向 红、黄、绿 001 红、黄、绿 011 红、黄、绿 100 红、黄、绿 100 南北走向 红、黄、绿 100 红、黄、绿 100 红、黄、绿 001 红、黄、绿 011 2

2.2确定设计框图(系统包含的单元电路及结构)和总体设计方案

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初始化8255,8253 红灯全亮 绿灯黄灯全灭 1,3绿灯亮 2,4红灯亮 等待8253延时60s时间是否到? Y 1,3绿灯灭 2,4红灯不变 1,3黄灯闪烁 N 等待黄灯闪烁3次? N Y 1,3红灯亮 2,4绿灯亮 8253延时60s 2,4绿灯灭 黄灯闪烁3次 2.3单元电路的分析与设计:

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