1、河南工程学院河 南 工 程 学 院实 习 报 告院（部） 计 算 机 学 院 专 业 计算机科学与技术专业 班 级 1041 班 小组姓名及学号 张 丽 201010913133 小组姓名及学号 员娇娇 201010913121 小组姓名及学号 王会敏 201010913106 2013 年 6 月 28 日河南工程学院实 习 报 告 评 分 表实习题目汽车信号灯控制系统姓名 学号 任务分工 成绩评级张丽 201010913133 程序：模拟汽车十种驾驶操作对应的 5 个开关的状态。文档:硬件设计方案、实训总结；员娇娇201010913121 程序:模拟汽车十种驾驶操作对应的 6 个发光二极管
2、的的明、灭、闪烁等状态。文档：摘要、总体设计方案。王会敏201010913106 程序：延时程序。文档：前言、软件设计方案、调试程序及结果。小组成员河南工程学院实 习 （训） 报 告 评 语评阅人： 职称： 年 月 日河 南 工 程 学 院实 习 （ 训 ） 报 告实习目的（内容）：掌握 8086 工作原理、计算机对输入信号检测和输出控制的基本方法和常用按钮、发光二极管的使用方法，提高学生的动手能力实习时间： 自 月 日 至 月 日共 天。实 习 地 点 ： 实 习 单 位 ： 计算机学院 河南工程学院1目 录摘要 21.前言 31.1 设计背景 .31.2 设计目的 32总体设计方案 .32
3、.1 总体设计方案分析 32.1.1 问题描述分析 42.1.2 问题的解决方案分析 .52.2 系统的主要功能 .53.硬件设计方案 73.1 设计思路 73.2 设计框图 83.3 设计线路及说明 84.软件设计方案 94.1 设计思想 94.2 程序流程图 105. 调试以及运行结果 .115.1 源程序代码 115.2 调试结果 .156.实训总结 .16参考资料 .17河南工程学院2摘要本设计是在 DVCC 试验箱平台上利用芯片 8255A 及 8253 来实现的汽车信号灯控制系统，在系统中利用 5 个开关来模拟汽车驾驶操作，然后用 6 个发光二极管来模拟汽车信号灯；当拨动开关改变相
4、应的状态时，系统就会检测到相关类型的状态，然后根据内部程序，来驱动相关的汽车信号灯（发光二极管）闪烁或长亮，以达到此次设计的目的和要求。关键词：控制系统 开关 信号灯 河南工程学院31.前言1.1 设计背景汽车信号灯的作用是大家所熟知的，汽车驾驶员通过控制不同的信号灯来告诉其前后左右的行车者本汽车正在进行的操作。信号灯灯具的发展是随着汽车制造技术及电光源技术的发展而逐步完善的。它经历了机油（或煤油）灯、乙炔气灯到电光源灯的发展历程。现代汽车信号灯灯具已经开始使用发光二极管（LED）技术以及光导技术，这是信号灯灯具的一次飞跃。1.2 设计目的通过所学的知识，用现代计算机技术来模拟实现汽车信号灯控
5、制系统，把所学的理论的知识用到实践中去，加强了对理论知识的理解和应用，展示了计算机技术在汽车行业的应用。同时，也为人们的日常交通生活提供了便利与安全保障。2总体设计方案2.1 总体设计方案分析本设计是利用芯片 8255A 和 8253 来实现的汽车信号灯控制系统，在系统中利用 5 个开关来模拟汽车驾驶操作，然后用 6 个发光二极管来模拟汽车信号灯；当拨动开关改变相应的状态时，系统就会检测到相关类型的状态，并根据内部程序，来驱动相关的汽车信河南工程学院4号灯（发光二极管）闪烁或长亮，以次达到设计的目的和要求，其设计任务为设计并制作出汽车信号灯微机控制系统，六种信号灯分别是：仪表板左/右灯、左/右
6、头灯和左/右尾共六类灯，在不同的操作控制下可驱动相对应的汽车信号灯闪烁或长亮。在本系统中，要求所需执行的操作由相应的开关状态反映，其驾驶操作与信号灯的明亮情况对应。2.1.1 问题描述分析汽车行驶时一共有五种状况：汽车左转汽车右转汽车出现紧急状况汽车刹车汽车停靠本次课程设计考虑到如下 10 种组合模式：输入状态 输出状态左转 左头灯，左尾灯，仪表左灯亮右转 右头灯，右尾灯，仪表右灯亮紧急 左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时闪烁刹车 左右尾灯亮左转+刹车 左头灯，左尾灯，仪表左灯亮河南工程学院5右转+刹车 右头灯，右尾灯，仪表右灯亮刹车+紧急 左右头灯，左右尾灯，仪表同时亮左转+刹车+紧急 左右
7、头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时亮右转+刹车+紧急 左右头灯，左右尾灯，仪表左右灯同时亮停靠 左右头灯，左右尾灯同时闪烁2.1.2 问题的解决方案分析通过对以上问题描述的深入分析，可总结出以下三点：（1）通过 6 个发光二级管模拟两个头灯、两个尾灯和仪表盘上的两个指示灯。（2）利用 5 个开关可产生的 32 种情况的前 10 种组合来分别模拟左转、右转、紧急，刹车，停靠等的状态，使发光二极管信号灯相应亮、灭或闪烁。（3）通过程序或者定时/计数器控制灯的闪烁频率。本次课程设计涉及到的信号灯的闪烁，都为程序控制。本次设计采用 DVCC 实验箱上的 8255A 和 8253 来进行数据的输入与输出和定
8、时。2.2 系统的主要功能(1) 当用户置开关状态为 01H 时，也即左转，表左转开关闭合，则河南工程学院6仪表左灯、左头灯、左尾灯同时亮，其他灯灭。(2) 当用户置开关状态为 02H 时，也即右转，表右转开关闭合，则仪表右灯、右头灯、右尾灯同时亮，其他灯灭。(3) 当用户置开关状态为 04H 时,表紧急开关闭合，也即出现紧急状态时，则所有灯闪烁。(4) 当用户置开关状态为 08H 时, 表示踩刹车(合上刹车开关)，则左尾灯、右尾灯亮，其它灯灭。(5) 当用户置开关状态为 09H 时，表示汽车右尾灯亮，左尾灯、左头灯、仪表左灯闪烁。(6) 当用户置开关状态为 0AH 时，表示汽车左尾灯亮，右尾
9、灯、右头灯、仪表右灯闪烁。(7) 当用户置开关状态为 0CH 时，表示汽车此时处于紧急刹车状态，左、右尾灯亮，其他灯闪烁。(8) 当用户置开关状态为 0DH 时，表示汽车此时处于左转紧急刹车状态，则右尾灯亮，其他灯闪烁。(9) 当用户置开关状态为 0EH 时，表示汽车此时处于右转紧急刹车状态，则左尾灯亮，其他灯闪烁。(10) 当用户置开关状态为 10H 时，表示汽车此时在停靠，则左/右尾灯、左/右头灯亮，闪烁。设置实验箱上的 6 个发光二极管的对应情况为：L1:右尾灯 L2:左尾灯 L3:右头灯 L4:左头灯L5:仪表右灯 L6:仪表左灯河南工程学院7通过 5 个开关（K0、K1、K2、K3、
10、K4 的组合）产生的 16 种情况的前 10 种来作为输入选择，影响 6 个指示灯的输出，对应关系如下表：灯状态开关状态仪表左灯（L6）仪表右灯（L5）左头灯（L4）右头灯（L3）左尾灯（L2）右尾灯（L1）左转（01h） 闪 闪 闪右转（02h） 闪 闪 闪紧急（04h） 闪 闪 闪 闪 闪 闪刹车（08h） 亮 亮左转+刹车（09h） 闪 闪 闪 亮右转+刹车（0Ah ） 闪 闪 亮 闪刹车+紧急（0Ch） 闪 闪 闪 闪 亮 亮左转+刹车+紧急（0Dh） 闪 闪 闪 闪 闪 亮右转+刹车+紧急（0Eh） 闪 闪 闪 闪 亮 闪停靠（10h） 闪 闪 闪 闪表 1 开关状态与灯状态对应表3
11、.硬件设计方案3.1 设计思路根据课题所要实现的功能，结合所学的知识进行分析，可编程的并行接口芯片 8255A 和定时/计数器 8253。8255 是可编程 IO 口扩展芯片。对 8255 输入不同的指令可改变 IO 口的工作方式。8255 内部有 4 个寄存器：分别为寄存器 A、B、C 和控制寄存器。河南工程学院8A、B、C 寄存器的数据就是引脚 PA7PA0、PB7PB0、PC7PC0 上输入或输出的数据，而控制寄存器的数据则表明 PA、PB、PC 的工作方式。此次选择的是 B 端口和 C 端口。8253 有 6 种工作方式，本次设计用到方式 2，方式 2 又可称为频率发生器。当 CPU
12、写入控制字后，输出端 OUT 将变高，在写入计数初值以后的下一个 CLK 脉冲的下降沿开始计数。计数过程中 OUT 端始终保持高电平，当计数值减至 1 时 OUT 端变为低电平，而计数值减至 0 时 OUT 端又变为高电平，同时会自动将计数值送到执行部件继续进行减法计数，形成连续工作，重复计数，从而输出固定频率的脉冲。河南工程学院93.2 设计框图P A 5P A 4P A 3P A 2P A 1P A 0 P C 4P C 3P C 2P C 1P C 08 2 5 5C SY 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7ABC A 3A 4A 5 + 5 V 7 4 L S 3 07 4
13、L S 1 3 81234 A 6A 7A 8A 9 A E NI O WI O RE1 E3+ 5 V 7 4 L S 0 0E 21232 8 8 H 2 8 F HU 1U 2 : D U 2 : C U 2 : B U 2 : AR DW RA 1A 0D A T A2 A 12 A 22 A 32 A 41 A 31 A 47 4 L S 2 4 42G 1G1 Y 31 Y 42 Y 12 Y 22 Y 32 Y 48*300K 4K 3K 2K 1K 08 * 8 . 2 K+ 5 V8 * 4 7 0S 4 S 3 S 2 S 1 S 0I O RI O WA 2A 1R E
14、S E TR E S E T数据总线3.3 设计线路及说明1.8255 的 CS 端接系统的 I/O 地址译码电路地址为 288H28FH 的接口，从而达到选通控制。2.DATA 与处理器的数据总线的低八位相连接,RD 与 IOR 相连接,WR与 IOW 相连接,将处理器 8 的地址线 A1,A2 与 8255 的 A0,A1 连接起来。3.8255 的 PC 端口用于输出,与发光二极管相连接,用于控制灯的闪河南工程学院10烁效果,PB 端口用于输入,用其低五位做为输入控制,对于 8255 的 PA端口则为空闲状态。4. L1（右尾灯） 、L2（左尾灯） 、L3（右头灯） L4（左头灯） L5
15、（仪表右灯） 、L6（仪表左灯）4.软件设计方案4.1 设计思想软件部分与硬件部分一起构成一个完整的系统，对整个系统来说起着重要的作用。在本设计中使用了调用子程序和跳转的设计方法，它根据系统输入的数据，分别转向各个处理程序。该方法利用无条件跳转 JMP，根据运算结果，实现转移。河南工程学院114.2 程序流程图NNNNYYYYYNNNNYYYY8255 初始化，A 口为方式0 输出，B 口为方式 0 输入从 B 端口读取状态数据调用按键处理程序，判断是什么功能键？左转=01？右转=02？停靠=0a?紧急=04？转向下一个状态程序转向下一个状态程序转向下一个状态程序输出指示灯，延时再读取数据输出
16、指示灯，延时再读取数据输出指示灯，延时再读取数据输出指示灯，延时再读取数据AL=02？AL=01？AL=0a？AL=04？判断是否有键闭合？河南工程学院125. 调试以及运行结果5.1 源程序代码CODE SEGMENTASSUME CS:CODE ,SS:STACKIOCONPT EQU 0FF2BHIOAPT EQU 0FF28HIOBPT EQU 0FF29HIOCPT EQU 0FF2AHORG 10e0Hio8253contro equ 0043H ;8253a 的控制口地址io8253zero equ 0040H ;8253a 计数器 0 的地址 ;8255A 的控制口地址STAC
17、K SEGMENTSTACK ENDSSTART: MOV DX,IOCONPTMOV AL,82HOUT DX,ALxor DX,DXxor Al,AlMOV DX,IOBPTIN AL,DXand Al,1fHCMP AL,01HJZ LEFTCMP AL,02HJZ RIGHTCMP AL,04HJZ HURRYCMP AL,08HJZ BREAKCMP AL,09HJZ LEFTBREAKCMP AL,0AHJZ RIGHTBREAKCMP AL,0CHJZ HURRYBREAKCMP AL,0DHJZ LEFTHURRYBREAKCMP AL,0EH河南工程学院13JZ RIGHTH
18、URRYBREAKCMP AL,10HJZ STOPMOV DX,IOCPTmov AL,00H ;HOUT DX,ALCALL DELAY2JMP STARTLEFT: call LEFT1CALL DELAY2JMP STARTRIGHT: CALL RIGHT1CALL DELAY2JMP STARTHURRY: CALL HURRY1CALL DELAY2JMP STARTBREAK: MOV DX,IOCPTMOV AL,00000011BOUT DX,ALCALL DELAY2JMP STARTLEFTBREAK: CALL LEFTBREAK1CALL DELAY2JMP STA
19、RTRIGHTBREAK: CALL RIGHTBREAK1CALL DELAY2JMP STARTHURRYBREAK :CALL HURRYBREAK1CALL DELAY2JMP STARTLEFTHURRYBREAK: CALL LEFTHURRYBREAK1CALL DELAY2JMP STARTRIGHTHURRYBREAK: CALL RIGHTHURRYBREAK1CALL DELAY2JMP START河南工程学院14STOP: MOV DX,io8253controMOV AL,36HOUT DX,AL,MOV DX,io8253zeroMOV DX,00HOUT DX,A
20、LOUT DX, AL MOV DX,IOCPTMOV AL,00000000bOUT DX,ALCALL DELAY2CALL DELAY2MOV mov dx, IOCPTMOV AL,10000000bOUT DX,ALCALL DELAY2CALL DELAY2CALL DELAY2JMP STARTLEFT1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00101010B ;13L 24HOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL,00000000B ;13LNOUT DX,ALCALL DELAY2RETLEFT1 ENDPRIGHT1 PROC
21、MOV DX,IOCPTMOV AL,00010101BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL,00000000BOUT DX,ALRETRIGHT1 ENDPHURRY1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,11111111B河南工程学院15OUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL, 00000000BOUT DX,ALRETHURRY1 ENDPLEFTBREAK1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00101011BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL,
22、 00000001BOUT DX,ALCALL DELAY2RETLEFTBREAK1 ENDPRIGHTBREAK1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00010111BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL, 00000010BOUT DX,ALCALL DELAY2RETRIGHTBREAK1 ENDPHURRYBREAK1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00111111BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL, 00000011BOUT DX,ALCALL DELAY2RETHURR
23、YBREAK1 ENDPLEFTHURRYBREAK1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00111111BOUT DX,AL河南工程学院16CALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL, 00000001BOUT DX,ALCALL DELAY2RETLEFTHURRYBREAK1 ENDPRIGHTHURRYBREAK1 PROCMOV DX,IOCPTMOV AL,00111111BOUT DX,ALCALL DELAY2MOV DX,IOCPTMOV AL,00000010BOUT DX,ALCALL DELAY2RETRIGHTHURRYBREAK1 END
24、PDELAY1: PUSH AXPUSH CXMOV CX,0030HDELY2: CALL DELAY2LOOP DELY2POP CXPOP AXRETDELAY2: PUSH CXMOV CX,8000HDELA1: LOOP DELA1POP CXRETCODE ENDSEND START5.2 调试结果通过不断地对程序进行调试和上机验证，最终利用 5 个开关组合成 10 种不同的组合状态来模拟汽车信号灯 10 种不同的状态，初步实现了预期任务要求对应的灯亮、不亮、闪的不同情况，其中的停靠状态是根据定时/计数器 8253 实现闪烁频率是 30HZ。河南工程学院176.实训总结通过这次实
25、训，我觉得自己的收获很大，尤其是对芯片 8255A和 8253 的了解更进了一步。在此次课程设计之前，我们对这些芯片的了解仅仅是理论知识，还有就是因为这次的实训平台是 DVCC 试验箱，对其内部电路更是不了解，感觉很抽象，而通过这次的课程设计，在不断地调试过程中，对 8255 和 8253 的各个端口的连线及功能有了很大的认识。另外，对于程序的编写及编译运行，也巩固了我们对于汇编程序设计方面的知识。这次的课程设计中也让我们认识到了一些自己的不足，对于理论知识，掌握的还不够扎实，理解的也不透彻。尤其是对于将理论知识运用到实践中去，这方面有点欠缺，在以后的学习中，要注意这方面的加强。最后，谢谢老师这几天的指导。河南工程学院18参考资料1 吴秀清，周荷琴.微型计算机原理及接口技术M.合肥：中国科学技术大学出版社,2008. 2 姚君遗.汇编语言程序设计M.南京：南京大学出版社. 3 李继灿.微型计算机及接口实验指导书M. 北京： 清华大学出版社.2005
