合肥学院：微机课程设计——交通灯控制系统详解

在合肥学院计算机科学与技术系的2007~2008学年第二学期微机原理课程设计中，魏云龙同学针对"交通灯"项目进行了深入研究。该设计旨在运用软件控制和接口电路，实现红、绿、黄三色发光二极管按照实际交通信号灯的模式闪烁，并实时显示绿灯的倒计时时间。以下是关键知识点的详细阐述： 1. **需求分析**： - **倒计时显示**：设计的关键难点之一是如何显示绿灯的倒计时时间，这需要一个可靠的计数机制和一个合适的显示器件。LED被选为倒计时显示器，因其低功耗、高亮度和较快的刷新速率，相比LCD显示器更为合适。 2. **硬件选择**： - **接口芯片**：采用了8255A可编程并行接口芯片，而非8279。8255A的优势在于它具有三个并行输入输出口，可以精确控制红、绿、黄三种颜色的交通灯，且结构简单，更适合于这个特定的应用场景。 3. **LED与LCD比较**： - LED作为显示设备，具有能耗低、亮度高、视角宽的优点，尤其适合户外大屏幕显示，尽管分辨率相对较低。相比之下，LCD显示器在能耗和清晰度上略逊一筹。 4. **驱动电流匹配**： - 在8255A与LED驱动电流不匹配的情况下，使用了74LS244作为级联驱动器，以确保LED能够正常工作并同步显示倒计时。 5. **程序控制**： - 设计的核心是软件部分，通过编程实现交通灯状态的自动切换，如初始全红灯，随后黄灯闪烁，然后根据交叉路口规则（如东西方向红灯，南北方向绿灯）进行定时切换。程序还必须确保倒计时时间准确无误地显示，并在计时结束时触发下一个阶段的灯序变换。 6. **设计目标**： - 最终目标是设计出一个能模拟真实交通信号灯工作流程的系统，既能体现交通规则，又能提供直观的倒计时提示，提高交通信号效率。 通过这个课程设计，魏云龙不仅巩固了对微机原理的理解，也锻炼了硬件电路设计和软件编程的实际操作能力。整个项目的完成不仅涉及到硬件的选择和连接，还包括了系统逻辑设计和算法编写，充分体现了微机原理在实际应用中的价值。