8255A与8254实现的交通信号灯控制系统设计

"微机实验，交通信号灯控制系统 - 使用8255A并行接口芯片和8254定时器/计数器实现十字路口交通灯模拟控制" 在这个微机实验中，主要目标是设计一个十字路口的交通信号灯控制系统，通过编程控制LED显示单元的两组LED数码管来模拟交通灯的状态变化。实验的关键在于利用8255A并行接口芯片和8254定时器/计数器进行精确的时间控制。 1. **设计任务与要求**： - 系统需要按照特定顺序控制南北路口和东西路口的交通灯状态。首先，南北路口的绿灯和东西路口的红灯亮30秒，同时数码管显示倒计时30秒；接着，南北路口的黄灯闪烁5秒，东西路口的红灯保持亮起，数码管显示倒计时5秒；然后，南北路口的红灯和东西路口的绿灯亮30秒；最后，南北路口的红灯保持亮，东西路口的黄灯闪烁5秒。这个循环会不断重复。 2. **设计目的**： - 主要是为了熟悉并行接口芯片8255A和定时器/计数器8254的编程与应用，掌握通过8254进行精准定时的方法。 - 同时，也是为了加深对硬件实验环境的了解，提高实践操作技能。 3. **硬件与软件设计**： - **设计思路1**：使用8255A的A口控制数码管的显示，C口控制交通灯状态，通过8254的计数器0工作在方式2，设置初值以实现1/1000毫秒的定时，从而控制信号灯的切换。计数器的输出可以连接到数码管的刷新电路，以实现倒计时显示。 - **设计思路2**：采用中断方式实现控制，8253的计数器级联，计数器0和1都设定为初值1000，每1秒产生一次中断，进入中断处理子程序进行交通灯状态的切换。这种方法增加了对中断处理的理解和实践经验。 4. **硬件设计框图**： - 包括8253计数器的定时刷新机制，以及8255如何控制数码管和交通灯的状态。计数器在每次计数结束后产生中断，触发交通灯状态的更新。 在实验过程中，需要编写对应的控制程序，包括初始化8255A和8254，设置它们的工作模式，以及编写定时中断服务子程序，根据计数器的状态切换交通灯状态。此外，还需要考虑错误处理和系统安全，确保交通灯控制的可靠性和稳定性。 通过这样的实验，学生不仅可以学习到微机接口技术的基本原理，还能实际操作并理解如何在实际应用中使用这些技术。这不仅锻炼了编程能力，也提高了硬件系统设计和调试的能力。