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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
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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_
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技术报告
题目: 微机原理交通灯控制系统设计
姓名: 陈泽锋
学号: 20162382084
时间: 2018 年 6 月 15 日
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/89345487/bg2.jpg)
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/89345487/bg3.jpg)
前言
此次综合设计为模拟交通灯控制系统,是采用计算机通过编写汇编语言程序控制实验箱
上的硬件资源实现的。红灯停,绿灯行的交通规则,广泛用于十字路口,车站, 码头等公共
场所,成为人们出行生活中不可少的必需品,由于计算机技术的成熟与广泛应用,使得交通灯
的功能多样化,远远超过老式交通灯, 交通灯的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,
而且大大地扩展了交通灯的功能。诸如闪烁警示、鸣笛警示,时间程序自动控制、倒计时显
示,所有这些,都是以计算机为基础的;还可以根据主、次干道的交通状况的不同任意设置
各自的不同的通行时间。
因此,在本设计中将采用 Intel 8086 系列 CPU 交通控制系统来实现。 整个交通灯控制
系统由 8086CPU、交通灯显示、键盘扫描、紧急处理、时间模式手动设置等模块组成。系统
除基本交通灯功能外还具有通行时间手动设置、可倒计时显示、急车强行通过等相关功能。
1 交通灯控制系统设计方案
1.1、总体设计:
1、东西方向和南北方向交替准行控制:
东西方向准行时,东西方向上的绿灯亮,南北方向红灯亮,经过一段时间后,南北方向
准行,南北方向上的绿灯亮,东西方向红灯亮,如此交替。各方向信号灯顺序为:红→绿→
黄→红→绿→黄……,某一方向红灯亮的时间等于另一方向绿灯和黄灯亮的时间之和。
2、各方向红、绿灯亮的时间为 11~ 99 秒(可灵活的任意设定),以满足不同交通路口的
需要。
3、当准行时间倒计时到最后 10 秒时,准行方向上绿灯灭,同时该方向的黄灯变为闪烁。
4、各方向要有两位数码管分别显示准行时间或禁行时间,并以秒倒计时。
5、设置功能按键:
1)在发生交通事故时,东西方向和南北方向同时禁行。
2)强制东西方向通行。
3)强制南北方向通行。
4)恢复正常交替通行。
1.2 设计原理:
综合利用实验箱上的资源,利用 8254 单元输入 1MHz 的时钟信号,连接 MIR7 定时向控
制系统发出中断信号,实现倒计时的功能,通过 8255 单元控制的键盘及数码管显示单元,
动态扫描通行时间的变化以及功能键模式下的显示,实时扫描键盘的输入,通过软件处理的
方式,实现各个键盘的处理,开关及 LED 显示单元则来用显示交通灯的变化,B 口输出数码
管段码,A 口与 C 口共同控制数码管的位选、键盘扫描以及 LED 灯的亮灭。
如图 1,是实现整个交通灯控制系统的接线图:
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/89345487/bg4.jpg)
图 1 实验接线图
2 交通灯控制系统硬件原理
2.1 8086CPU
Intel 8086 是由 Intel 于 1978 年所设计的 16 位微处理器芯片,芯片上有 4 万个晶体管,
采用 HMOS 工艺制造,用单一的+5V 电源,时钟频率为 4.77MHz~10MHz。8086 有 16 根数据线
和 20 根地址线,它既能处理 16 位数据,也能处理 8 位数据。可寻址的内存空间为 1MB。
执行部位(EU)主要由自述逻辑处理单元(ALU)、标志寄存器 FR、通用寄存器组和 EU
控制器等 4 个部件组成,其主要功能是执行指令。
总线接口部件(BIU)主要由地址加法器、专用寄存器组、指令队列和总线控制电路等 4 个
部件组成,其主要功能是形成访问存储器的物理地址、访问存储器并取指令暂存到指令队列
中等待执行,访问存储器或 I/O 端口读取操作数参加 EU 去处或存放结果等。
如图 2,是 8086 的内部结构图:
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/89345487/bg5.jpg)
图 2 8086 的内部结构
2.2 可编程并行接口芯片——8255A
并行接口是以数据的字节为单位与 I/O 设备或被控制对象之间传递信息。CPU 和接口之
间的数据传送总是并行的,即可以同时传递 8 位、16 位或 32 位等。
8255 可编程外围接口芯片是 Intel 公司生产的通用并行 I/O 接口芯片,它具有 A、B、C
三个并行接口,用+5V 单电源供电,能在以下三种方式下工作:方式 0--基本输入/输出方式、
方式 1--选通输入/输出方式、方式 2--双向选通工作方式。8255 的内部结构及引脚如图 3
所示,8255 工作方式控制字和 C 口按位臵位/复位控制字格式如图 4 所示。
图 3 8255 内部结构及外部引脚图
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