微机原理交通灯控制系统设计（C语言实现）综设——微机原理交通灯控制系统设计_.docx

### 微机原理交通灯控制系统设计（C语言实现） #### 技术报告概览 本技术报告的主题为“微机原理交通灯控制系统设计”，重点介绍了如何利用计算机技术，特别是Intel 8086系列CPU，结合汇编语言，设计一个模拟交通灯控制系统。此系统不仅实现了基本的交通灯功能（红灯停、绿灯行），还加入了多种高级功能，如倒计时显示、紧急情况处理等。 #### 系统设计目标与特点 - **总体设计**：系统设计遵循了东西方向与南北方向交替准行的原则，确保交通流畅有序。 - **红绿灯交替**：通过定时器控制交通灯的变换，使东西方向绿灯亮时，南北方向红灯亮，反之亦然。 - **时间控制**：支持手动设置通行时间，范围从11秒到99秒不等，以适应不同路口的需求。 - **倒计时显示**：系统设有倒计时显示，当剩余时间达到10秒时，绿灯熄灭，黄灯开始闪烁。 - **功能按键**：包括紧急停止、强制通行等功能键，以应对特殊情况。 - **设计原理**： - 利用8254单元输入1MHz的时钟信号，通过MIR7定时发送中断信号实现倒计时功能。 - 8255单元负责键盘扫描与数码管显示，动态更新时间变化。 - LED显示单元显示交通灯状态变化。 #### 硬件原理分析 - **8086CPU**：作为本系统的核心处理器，8086具备强大的计算能力与丰富的I/O接口，能够高效处理各种复杂的控制任务。 - **内部结构**：8086CPU包含执行单元(EU)与总线接口单元(BIU)，其中EU负责指令执行，BIU负责数据传输。 - **特性**：16位数据线、20位地址线，支持1MB内存寻址，工作频率4.77MHz~10MHz。 - **8255A可编程并行接口芯片**：用于连接外部设备，提供A、B、C三个并行接口。 - **工作方式**：支持基本输入/输出、选通输入/输出和双向选通工作方式。 - **引脚配置**：如图3所示，8255具有丰富的引脚资源，可满足不同接口需求。 - **8254可编程计数/定时器芯片**：负责定时与计数任务。 - **基本功能**：包括三个独立的16位计数器，支持二进制或十进制计数，具有六种工作模式。 - **性能**：最高计数频率可达10MHz，适用于高速计数应用。 #### 软件实现概述 - **汇编语言编程**：使用汇编语言编写程序代码，以实现对8086CPU及其他硬件组件的精确控制。 - **中断处理**：通过中断服务程序处理8254产生的中断信号，更新交通灯状态。 - **键盘扫描**：利用8255的键盘扫描功能，检测用户输入并作出相应处理。 - **C语言编程**：虽然题目中提到C语言实现，但在实际设计中主要使用了汇编语言。不过，对于一些高级功能的实现，可以考虑使用C语言进行辅助编程。 - **高级功能开发**：如紧急处理机制、倒计时显示等，可以通过C语言编写更加简洁高效的代码。 #### 结论 本项目通过综合运用微机原理知识，设计并实现了一个功能全面、操作简便的交通灯控制系统。该系统不仅涵盖了基本的交通信号控制功能，还加入了许多智能化的设计，如紧急停止、倒计时显示等，大大提高了交通管理效率和安全性。此外，项目的实施过程中还涉及到了硬件选择、软件编程等多个方面，对于学习者来说是一次非常有价值的实践经历。