【交通灯控制系统设计】
在微机原理及应用的课程设计中,交通灯控制系统是一个典型的实践项目,它结合了硬件设计和软件编程,旨在让学生深入理解微机系统的运作机制。该设计基于IBM-PC机扩充插槽总线,涉及到以下几个关键知识点:
1. **微机硬件设计**:学生需要掌握如何设计基于IBM-PC机扩充插槽总线的微机系统,这包括对微机硬件结构的理解,如CPU、内存、I/O接口等。
2. **定时/计数器和输入/输出接口设计**:交通灯控制系统的核心是定时器,用于控制红绿灯的切换。学生需要设计计数器电路来实现定时30秒的切换,并设计输入/输出接口来接收车辆检测器的信号。
3. **DOS中断控制编程**:使用8086汇编语言,学生需要编写程序来控制DOS中断,以此来实现对交通灯的精确控制,如绿灯闪烁、黄灯亮等。
4. **8086汇编语言编程**:通过编程实现交通灯的逻辑控制,包括不同颜色灯的切换顺序、闪烁次数和持续时间,以及对车辆检测器信号的响应。
5. **微机控制系统的调试**:设计完成后,需要进行系统调试,确保交通灯控制系统能够正确响应各种情况,如正常定时切换、车辆检测器触发的提前切换、紧急车辆检测器的应急响应等。
交通灯的具体控制要求如下:
- 每个方向的交通灯周期为30秒,绿灯闪烁4次共4秒,黄灯亮2秒。
- 当车辆检测器检测到车辆经过且5秒内无后续车辆,如果另一个方向有车辆等待,交通灯会提前切换。
- 紧急情况下,紧急车辆检测器激活,所有交通灯变为红灯,计时器暂停。恢复正常后,系统恢复原有的交通管理。
设计过程中,学生需要考虑:
- 如何用软件判断车辆是否存在,以及如何在不同状态间切换。
- 如何利用1/18.2S的定时时钟中断实现多种计时器的需求,例如24S、5S、2S和0.5S的定时。
- 设计I/O接口芯片,包括输入(车辆检测器)和输出(LED交通灯)的电路。
- 利用片选逻辑电路选择I/O接口芯片,并定义端口地址和位逻辑。
- 编写主程序(MAIN)和定时中断服务程序(INTT),采用模块化设计,保证程序的清晰性和可维护性。
通过这个课程设计,学生将能够全面掌握微机控制系统的设计与实现,同时提高编程和问题解决能力。