《计算机原理实验》-交通灯自动控制系统设计.doc
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2023-05-26
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交通灯自动控制系统设计
1 设计要求
利用实验台上的彩色 LED 模拟两组“红—黄—绿”交通信号指示灯，将其分别作为主
干道和支线道路的信号灯。具体要求如下：
利用 8253 实现秒定时。主干线绿灯亮 5 秒，支线亮 5 秒。绿灯过渡到红灯时有两秒的
黄灯显示（可用闪烁效果）周期；
表 3.1.3：信号灯状态字表
1.设定 D8255A 的 PC 口作输出、显示信号灯的效果；
2.设定 8253 的 CNT0 做分频器，将 1MHZ 信号分频为 100HZ，再由 CNT1 将 100HZ 分
频为周期为 5 秒的周期性方波（模式 2）；
3.将 D8255A 的 PA 口设定为输入，并使用 PA0 与 8253 的 OUT1 连接，CPU 通过查询
PA0 的电平变化（秒信号），控制信号灯运行（即每 5 秒钟改变一次信号灯的状态）；
4.分别使用两个单脉冲的输出（正的脉冲输出）与 386 模块的 MIR5 和 SIR0 连接，作
为“南北”和“东西”人行横道的“紧急通行”呼叫信号。当产生呼叫信号后，该方向的信
号灯变为绿色，维持一段时间后，信号灯恢复正常运行。
2 设计分析及系统方案设计
对 8255 进行初始化配置，设定 PA 为输入，PB、PC 为输出功能，分别控制数码管及交
通灯组。使用 8253 对外部输入的 1MHz 时钟进行分频，得到 1Hz 时钟脉冲。将此时钟信号
输入 PA0 口，并使用查询法，对 PA0 口状态进行判断，检测 PA0=0 则进行计数器的累加操
作，并根据计数器的数值进行交通灯的转换及数码管的倒计时显示操作。使用 8259 对过马
路信号进行相应，在中断中进行灯的强制变换。
3 硬件电路图
（空）
主干路（南北）信号灯
支线路（东西）信号灯
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
顺序
（状态）
--
--
红
黄
绿
红
黄
绿
状态字（16 进制）
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0CH ------ 主干路行
2
0
0
0
1
0
1
0
0
14H ------ 主干路转换
3
0
0
1
0
0
0
0
1
21H ------ 支线路行
4
0
0
1
0
0
0
1
0
22H------ 支线路转换
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