### 8255A 交通灯控制系统设计与实现
#### 一、设计背景与目的
在本课程设计中，我们旨在通过一个具体的项目实践来加深对微机原理与应用的理解，并提高软硬件设计能力。选择交通灯控制系统作为设计主题，不仅能够锻炼学生将理论知识应用于实践的能力，还能够培养其解决实际问题的能力。该设计要求学生能够综合运用微机原理课程中的知识，利用8255A接口芯片设计并实现一套交通灯控制系统。
#### 二、设计概述
本次设计的目标是利用8255A接口芯片设计并实现一套交通灯控制系统。交通灯控制系统主要负责控制十字路口的交通流，确保车辆和行人的安全通行。设计主要包括以下三个部分：
1. **电路设计**：包括电源、信号灯控制电路以及必要的外围电路。
2. **程序设计**：编写控制交通灯状态变化的汇编语言程序。
3. **系统集成**：将硬件电路与软件程序结合，完成系统的调试与测试。
#### 三、设计方案
##### 1. 方案设计
为了实现交通灯控制的功能，设计采用8255A芯片的方式0输出模式，控制六个LED灯分别代表东西方向和南北方向的红、黄、绿三种颜色的交通灯。由于每个方向的交通灯只有两种状态（开启和关闭），因此可以通过8255A的一个8位端口进行控制。具体分配如下：
- **东西方向**：
- PA0：红灯
- PA1：黄灯
- PA3：绿灯
- **南北方向**：
- PA4：红灯
- PA5：黄灯
- PA6：绿灯
其中，PA7未被使用。
##### 2. 硬件电路设计
本设计使用了8255A芯片以及相应的逻辑电平显示器。根据方案设计的要求，将各个LED灯连接到8255A的相应端口上，以实现对交通灯的控制。
##### 3. 软件程序设计
软件部分使用汇编语言编写，程序实现了交通灯状态的自动切换，具体包括：
- **状态1**：东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。
- **状态2**：东西方向黄灯闪烁（状态2-1和状态2-2交替显示），南北方向红灯亮。
- **状态3**：南北方向绿灯亮，东西方向红灯亮。
- **状态4**：南北方向黄灯闪烁（状态4-1和状态4-2交替显示），东西方向红灯亮。
- **状态5**：回到状态1，循环往复。
程序中使用定时器来控制状态之间的转换时间，以及黄灯闪烁的次数。
#### 四、程序流程
1. **初始化**：初始化8255A，设置工作模式。
2. **状态控制**：根据预设的状态序列控制交通灯的状态。
3. **定时处理**：使用延时函数控制状态持续时间和黄灯闪烁的次数。
4. **退出**：检测是否有键盘输入，若有，则退出程序。
#### 五、程序实现
下面展示了一部分程序代码示例：
```assembly
DATASEGMENT
TIME1 EQU 10 ; 短延时时间
TIME2 EQU 600 ; 长延时时间
OUT_CODE DB 14H, 5 DUP (12H, 10H), 41H, 5 DUP (21H, 01H), 0
DATAENDS
CODESEGMENT
ASSUME CS:CODE, DS:DATA
START:
MOV AX, DATA
MOV DS, AX
MOV DX, 307H ; 控制字端口地址送DX
MOV AL, 80H ; 送方式字
OUT DX, AL
;...（省略其他程序代码）
CODEENDS
END START
```
以上代码片段展示了如何初始化8255A，并设置了控制字端口地址和方式字。
#### 六、结论
通过本次课程设计，不仅加深了对8255A接口芯片的理解，而且提高了设计交通灯控制系统的实际操作能力。该设计不仅能够帮助学生巩固课堂所学的理论知识，还能够提升其软硬件设计能力和系统集成能力。在未来的学习和工作中，这些技能将是极其宝贵的。
