微机原理实践：交通信号灯模拟系统设计

"微机原理课程设计中涉及的交通灯模拟实验主要利用8255A并行接口和8253定时器来控制LED交通灯的亮灭，实现路口交通信号的自动化控制。设计中，红灯、黄灯、绿灯分别连接到8255的A口、B口和C口，通过8086微处理器输出的0、1信号控制灯的开关状态。实验中，8253用于设定不同的定时，以控制交通灯的变换周期和闪烁频率。" 在这个实验中，交通灯控制系统的设计包括以下几个关键知识点： 1. **8255A并行接口**：8255A是一种通用的并行I/O接口芯片，它有三个8位的可编程输入/输出端口（A、B、C），在本实验中，A口控制红灯，B口控制黄灯，C口控制绿灯。通过设置8255A的控制字，可以实现对这些端口的读写操作，进而控制交通灯的状态。 2. **8253定时器**：8253是数字定时/计数器，具有多个独立的计数通道。在交通灯模拟实验中，8253用于产生定时信号，如30秒的交通灯转换间隔和1Hz的黄灯闪烁频率。它可以工作在多种模式下，如方波发生器模式和计数器模式。 3. **计数器初值计算**：为了得到所需的时间间隔，需要根据8253的工作模式和输入时钟频率计算计数初值。例如，通道0配置为方波发生器，输出0.01s周期的方波，通道1和通道2分别计数30s和1Hz，这就需要对计数器的计数值进行精确计算。 4. **信号控制逻辑**：8253产生的信号通过8255A的端口输入到8086微处理器，8086通过检测这些信号来判断交通灯的切换时机。例如，当通道1计数达到预设值时，输出高电平，通过8255A使黄灯闪烁。 5. **闪烁效果实现**：为实现黄灯1Hz的闪烁，可以通过8253的通道2产生1Hz的方波，通过或门与8086共同控制黄灯的亮灭。当8253通道2计数达到100次时，黄灯状态发生变化。 6. **系统循环**：整个交通灯控制系统按照预设的逻辑循环运行，每30秒完成一次南北和东西方向的交通灯切换，期间黄灯闪烁5次作为过渡。 7. **硬件电路设计**：实验还需要考虑如何实际连接和配置这些芯片，以及如何通过编程实现对这些硬件的控制，包括8086的指令集应用、中断处理等。 这个实验不仅涵盖了微机原理中的硬件接口技术，还涉及到定时器和计数器的使用，以及微处理器对硬件设备的控制，对于理解计算机硬件与软件的交互具有重要意义。通过这样的实践，学生能够更好地掌握微机系统的原理和应用。