1、汽车尾灯控制系统设计信 息 工 程 学 院 课 程 设 计 报 告设计题目: 汽车尾灯控制系统设计名 称: 微机原理与接口课程设计 班 级: 通信1101班 姓 名: 学 号: 设计时间: 12.9 至 12.22指导教师: 评 语: 评阅成绩: 评阅教师: 摘 要汽车作为现代交通工具已大量进入人们的生活，随着科学技术的发展，对于汽车的控制电路，也已从过去的全人工开关控制发展到了智能化控制。本设计涉及对汽车尾灯的控制，为了演示整个控制效果，这里用3个发光二极管模拟汽车尾灯，用三个个开关作为控制信号分别控制左转、右转、刹车。当汽车往前行驶时3个灯全灭；左转弯时，左边1个指示灯按0.5每秒闪烁；右
2、转弯时，右边1个指示灯按0.5每秒闪烁；刹车时，3个指示灯按0.5每秒闪烁。分析汽车尾灯控制电路设计原理，采用8086微处理器和8255A可编程接口芯片，通过汇编语言实现汽车尾灯控制电路的设计，具有高集成性、可编程性、可靠性高等特点。运用PROTEUS软件进行硬件电路设计，画出程序设计流程图并用汇编语言编写控制程序，最后通过仿真对结果进行验证。关键词：汽车尾灯、8086处理器、汇编语言、8255A芯片目 录第一章前言 - 4 -第二章系统概述-5-第三章8255和8086的介绍 - 7-第四章原理框图-10-第五章硬件部分-10-第六章流程图与程序.- 11 -第七章实验结果 - 13 -第八
3、章课程设计总结 - 13 -.参考文献. -16-第一章 前言“微机原理与接口”是一门实践性和实用性都很强的课程，学习的目的在于应用。本课程设计是配合“微机原理与接口”课堂教学与实践教学环节，它能起到是课堂与书本所学知识更加牢靠，书本知识与实践相结合，启发创新思想的效果。研制一个微机应用系统，可以分为硬件研制和软件研制两个部分，从设计草图开始到样机调试成功，常常要将硬件、软件结合起来考虑，才能取得较好的效果。随着系统的用途不同，它们的硬、软件结构各有不同，但系统研制的方法和步骤是基本相同的。如同设计一个新产品一样，微机应用系统的研制过程也是以确定应用系统的任务开始的。确定应用系统的功能指标和技
4、术参数，这是一个应用系统的根本要求，必须认真做好这个工作，在确定任务的阶段中必须明确应用系统的工作条件、需要达到的目标、功能需求等等。总体设计的任务是通过调查研究，查阅资料来初定系统结构的总体方案，其中主要涉及到硬件和软件的功能划分。应用系统中硬件和软件具有一定的互换性，即某些功能既可能硬件实现也可以软件来完成。一般说来，用硬件实现的优点是可以提高工作速度，但使电路复杂，增加了硬件成本，而用软件代替某些硬件的功能可以使电路简化，硬件成本降低，但软件工作量增大。总体设计时，必须在硬件和软件之间权衡，分工明确，然后分头开始设计。第二章 系统概述 2.1系统设计意义通过所学知识和计算机技术来模拟汽车
5、尾灯控制系统，把所学的理论的知识用到现实实践中去，加强了对理论知识的理解和记忆。展示了微机原理与接口在应用方面的广泛性与重要性。2.2内容分析论证根据课题所要实现的功能，结合所学的知识进行分析，系统要用到8086微处理器和可编程的并行接口8255A芯片。8086是Intel系列的16位微处理器，它有16根数据线和20根地址线，本系统采用它作为处理器，利用8086最小模式进行连接控制。8255是可编程IO口扩展芯片。对8255输入不同的指令可改变I/O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。A、B、C寄存器的数据就是引脚PA7PA0、PB7PB0、PC7PC0
6、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。通过CS、A0、A1、RD和WR对4个寄存器进行操作。1）CS为低电平时选通8255；2）A1、A0为地址选通；3）RD和WR为读、写信号：RD为低、WR为高时为读方式，RD为高、WR为低时为写方式。4）D0D7为数据口。 向控制寄存器写入不同的数据可以使8255工作在三种不同的方式下。2.3系统主要功能2.3.1设计要求根据设计要求：正常行驶时指示灯全灭；左转弯时，左边1个指示灯按0.5每秒闪烁；右转弯时，右边1个指示灯按0.5每秒闪烁；刹车时，指示灯全都按0.5每秒闪烁。列出尾灯与汽车运行状态表：开关控制运行状态左尾灯
7、L1右尾灯L3开关全开正常行驶灯全灭仅断开K1左转弯闪烁不亮仅断开K2右转弯不亮闪烁仅断开K3刹车L1,L2,L3都闪烁表1 尾灯与汽车运行状态表2.3.2设计分析1指示灯需要在不同的情况下出现以下三种情况，全灭，全闪烁，闪烁，。可以利用可编程的并行接口8255A芯片，对8255A输入不同的指令可改变IO口的工作方式，8255A的PA端口用于输出，与发光二极管相连接，用于控制灯的闪烁效果，PB端口用于输入，用其低四位做为输入控制，对于8255A的PC端口则空闲状态。开关K1(左转向控制)，K2(右转向控制)，K3(刹车控制)，K4(超车控制)。来达到预期的实验目的。2用proteus仿真软件来
8、画出硬件连接图并仿真调试，最后把硬件确定好。3用汇编语言编写源程序代码，并用星研软件进行调试、编译生成可执行文件。把可执行文件导入8086微处理器芯片中进行进一步运行调试，并与设计要求相对照不断进行完善，直至与设计要求相符为止，即完成设计。第三章 8255和8086的介绍8255A基本原理方式0：基本输入输出方式它适用于不需要用应答信号的简单输入输出场合，在这种方式下，A口和B口可作为8位的端口，C口的高4位和低4位可作为两个4位的端口。这4个端口中的任何一个既可作为输入也可作为输出，从而构成16种不同的输入输出组态。在实际应用时，C口的两半部分也可合在一起，构成一个8位的端口。这样8255A
9、可以构成3个8位的I/O端口，或两个8位两个4位的I/O的端口，以适应各种不同的应用场合。方式1：选通的输入输出方式 在这种方式下，当A端口和B端口进行输入输出时，必须利用C端口提供的选通和应答信号。 方式1的基本定义如下：分成2组(A组和B组)。每组包含一个8位的数据端口和1个4位的控制数据端口。 8位的数据端口既可以作为输入也可以作输出，输入和输出都可以被锁存，4位的控制数据端口用于传送8位数据端口的控制和状态信息。 (1) 选通的输入方式 选通输入方式:规定是PC3PC5分配给A端口，PC0PC2分配给B端口。C端口剩下的2位PC6，PC7可作为简单的输入输出线使用，控制字的D3位为l时
10、输入；D3位为0时输出。 (2) 选通的输出方式 在这种方式下，A口和B口都作为输出口，端口C的PC3，PC6和PC7作A口的联络控制信号，PC0，PC1和PC2作B口的联络控制信号，端口C余下的两位PC4和PC6可作为输入和输出，当方式选择字的D3=1时，PC4和PC5作输入，D3=0时，PC4和PC5作输出。(3) 选通输入/输出方式的组合在这种方式下，端口C的低4位总是作控制用，而高4位总有两位仍用作输入或输出。因此，在控制字中，用于决定C口高半部分是输入还是输出的D3位可以取1或0，而决定C口低4位为输入或输出的D0位可以为任意值。方式2：双向总线方式只有A口可以工作于这种方式。在这种
11、方式下，CPU与外设交换数据是，可以在单一的8位端口数据线PA7PA0上进行，既可以通过A口把数据传送到外设，又可以从A口接收从外设送过来的数据，而且输入和输出数据均能锁存，但输入和输出过程不能同时进行。8086基本理论 引脚图，如右图 1)算术逻辑单元ALUALU是运算器的核心。它是以全加器为基础，辅之以移位寄存器及相应控制逻辑组合而成的电路，在控制信号的作用下可完成加、减、乘、除四则运算和各种逻辑运算。2)寄存器组RS实质上是CPU中暂时存放数据的地方，里面保存着那些等待处理的数据，或已经处理过的数据，CPU访问寄存器所用的时间要比访问内存的时间短。采用寄存器，可以减少CPU访问内存的次数
12、，从而提高了CPU的工作速度。3)控制单元控制单元是整个CPU的指挥控制中心，由指令寄存器IR、指令译码器ID和操作控制器0C三个部件组成，对协调整个电脑有序工作极为重要。它根据用户预先编好的程序，依次从存储器中取出各条指令，放在指令寄存器IR中，通过指令译码(分析)确定应该进行什么操作，然后通过操作控制器OC，按确定的时序，向相应的部件发出微操作控制信号。操作控制器OC中主要包括节拍脉冲发生器、控制矩阵、时钟脉冲发生器、复位电路和启停电路等控制逻辑。4)总线就像工厂中各部位之间的联系渠道，总线实际上是一组导线，是各种公共信号线的集合，用于作为电脑中所有各组成部分传输信息共同使用的“公路”。直
13、接和CPU相连的总线可称为局部总线。其中包括: 数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus) 、控制总线CB(Control Bus)。其中，数据总线用来传输数据信息；地址总线用于传送CPU发出的地址信息；控制总线用来传送控制信号、时序信号和状态信息等。第四章原理框图1 正常行驶时指示灯全灭；2 左转弯时，左边1个指示灯按0.5每秒闪烁；3 右转弯时，右边1个指示灯按0.5每秒闪烁；4 刹车时，指示灯全都按0.5每秒闪烁。第五章 硬件部分根据设计要求设计如下：正常行驶时指示灯全灭；左转弯时，左边1个指示灯按0.5每秒闪烁；右转弯时，右边1个指示灯按0.5每秒闪烁；刹
14、车时，指示灯全都按0.5每秒闪烁。第六章 流程图与程序根据设计要求：正常行驶时指示灯全灭；左转弯时，左边1个指示灯按闪烁；右转弯时，右边1个指示灯闪烁；刹车时，指示灯全都按闪烁。可以做出流程图。如下：程序如下： DATA SEGMENT IO_A EQU 10010000B ;8255的A口地址 IO_B EQU 10010010B ;8255的B口地址 IO_CON EQU 10010110B ;8255的控制寄存器地址 MODE_A DB 82H ;控制字 DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA ORG 100H ;程序段入口 起始地址
15、START: MOV AL,MODE_A MOV DX,IO_CON OUT DX,AL ;写入控制字 LP: MOV DX,IO_A MOV AL,00H ;给AL清零 OUT DX,AL MOV DX,IO_B IN AL,DX AND AL,07H ;清除高四位 CMP AL,01H ;比较 JZ S1 CMP AL,02H JZ S2 CMP AL,04H JZ S3 JMP LP ;继续执行LP指令 S1: MOV DX,IO_A MOV AL,02H OUT DX,AL ;B端口写入控制字 CALL DELAY JMP LP S2: MOV AL,04H MOV DX,IO_A O
16、UT DX,AL CALL DELAY JMP LP S3: MOV AL,07H MOV DX,IO_A OUT DX,AL CALL DELAY JMP LP EXIT: MOV AH,4CH ; 返回DOS系统 INT 21H DELAY PROC NEAR PUSH CX MOV CX,1EH WAIT1: LOOP WAIT1 POP CX RET DELAY ENDP CODE ENDS END START第七章 实验结果1打开 K1代表左转弯 ，L1亮2.打开 K2代表右转弯 ，L3亮3打开 K3代表刹车 ，全亮第八章 课程设计总结通过两周的微机原理与接口技术的课程设计，我们对这
17、半年来学习的该课程有了一个良好的、整体的认识。同时对微机原理相关知识进行了一次梳理。通过课程设计锻炼了动手能力，运用理论来指导实践的能力。同时也感到知识的不足，要学的东西还有很多，我们学的只是冰山一角而已。在整个课程设计的过程中，查阅了不少资料，通过检索搜寻所需的资料，借鉴前人的经验，再结合所学知识和其他参考文献确定设计任务。根据设计要求选择8086微处理器最小系统，运用8255A可编程芯片等进行硬件设计。用汇编语言进行软件设计。课程设计是培养学生综合运用所学知识发现、提出、分析和解决实际问题,是锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。回顾起此次微机原理课程设计，从选
18、题到定稿，从理论到实践，在整整两个星期的时间里，我们学到很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合的重要性。设计的过程也是一个学习的过程，设计中遇到问题是无法避免的，要想方设法去解决，这次的课题设计的难点在于芯片的使用和相关软件的使用以及编程等。就本质还是对微机原理和汇编语言掌握得不好，通过这次课程设计，我们每个人都有很大的进步。课程设计让我们感受到了团队合作的重要性，大家团结合作，互相探讨，取长补短，互补不足，才能又快又好的完成任务。参考文献微型计算机原理及接口技术 中国科技大学出版社 吴秀清 周荷琴编汇编语言程序设计 南京大学出版社 姚君遗编著汇编语言程序设计教程 清华大学出版社 杨记文编著微型计算机原理及接口技术 实验指导书
