【文章內(nèi)容簡介】 入并執(zhí)行。 Pin31:EA/Vpp程序存儲器 的內(nèi)外部選通線， 8051 和 8751 單片機，內(nèi)置有 4kB 的程序存儲器，當(dāng) EA 為高電平并且程序地址小于 4kB 時，讀取內(nèi)部程序存儲器指令數(shù)據(jù)，而超過4kB 地址則讀取外部指令數(shù)據(jù)。如 EA 為低電平，則不管地址大小，一律讀取外部程序存儲器指令。顯然，對內(nèi)部無程序存儲器的 8031,EA 端必須接地。 在編程時， EA/Vpp腳還 需加上 21V的編程電壓。 8255芯片簡介 8255 可編程并行接口芯片簡介 : 8255 可編程并行接口芯片有三個輸入輸出端口，即 A口、 B 口和 C口，對應(yīng)于引腳 PA7～ PA0、 PB7～ PB0 和 PC7～ PC0。其內(nèi)部還有一個控制寄存器，即控制口。通常 A 口、B 口作為輸入輸出的數(shù)據(jù)端口。 C 口作為控制或狀態(tài)信息的端口，它在方式字的控制下，可以分成 4 位的端口，每個端口包含一個 4 位鎖存器。它們分別與端口 A／Ｂ配合使用，可以用作控制信號輸出或作為狀態(tài)信號輸入。 8255 可編程并行接口芯片方式控制字格式說明 : 8255 有兩種控制命令字；一個是方式選擇控制字；另一個是 C口按位置位／復(fù)位控制字。其中 C 口按位置位／復(fù)位控制字方式使用較為繁難，說明也較冗長，故在此不作敘述，需要時用戶可自行查找有關(guān)資料。 D7：設(shè)定工 作方式標(biāo)志， 1 有效。 D D5： A口方式選擇 0 0 — 方式 0 0 1 — 方式 1 1 — 方式 2 D4： A口功能 （ 1=輸入， 0=輸出） D3： C口高 4 位功能 （ 1=輸入， 0=輸出） D2： B口方式選擇 （ 0=方式 0， 1=方式 1） D1： B口功能 （ 1=輸入， 0=輸出） D0： C口低 4 位功能 （ 1=輸入， 0=輸出） 8255 可編程并行接口芯片工作方式說明 : 方式 0：基本輸入／輸出方式。適用于三個端口中的任何一個。每一個端口都可以用作輸入或輸出。輸出可被鎖存，輸入不能鎖存。 方式 1：選通輸入／輸出方式。這時 A 口或 B 口的 8 位外設(shè)線用作輸入或輸出， C 口的 4條線中三條用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆?lián)絡(luò)信號和中斷請求信號。 方式 2 ：雙向總線方式。只有 A口具備雙向總線方式， 8位外設(shè)線用作輸入或輸出，徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 8 此時 C口的 5條線用作通訊聯(lián)絡(luò)信號和中斷請求信號。 74LS373 簡介 74LS373 是一種帶三態(tài)門的 8D 鎖存器，其管腳示意圖如 35示： 其中： 1D8D 為 8 個輸入端。 1Q8Q 為 8 個輸出端。 LE 為數(shù)據(jù)打入端：當(dāng) LE 為“ 1”時，鎖存器輸出 狀態(tài)同輸入狀態(tài)；當(dāng) LE 由“ 1” 變“ 0”時，數(shù)據(jù) 打入鎖存器 OE 為輸出允許端：當(dāng) OE=0 時，三態(tài)門打開； 當(dāng) OE=1 時，三態(tài)門關(guān)閉，輸出高阻。 圖 35 三態(tài)門鎖存器管腳示意圖 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 9 4系統(tǒng)硬件設(shè)計 東西、南北兩干道交于一個十字路口，各干道有一組紅、黃、綠三色的指示燈，指揮車輛和行人安全通行。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行。黃燈亮提示人們注意紅、綠燈的狀態(tài)即將切換，且黃燈燃亮?xí)r間為東西、南北兩干道的公共停車時間。設(shè)東西道比南北道的車流 量大，指示燈燃亮的方案如表 31。 表 31 指示燈亮滅方案 表 31 說明： （ 1）當(dāng)東西方向為紅燈，此道車輛禁止通行，東西道行人可通過；南北道為綠燈，此道車輛通過，行人禁止通行。時間為 60 秒。 （ 2）黃燈閃爍 5 秒，警示車輛和行人 紅、綠燈的狀態(tài)即將切換。 （ 3）當(dāng)東西方向為綠燈，此道車輛通行；南北方向為紅燈，南北道車輛禁止通過，行人通行。時間為 80 秒。 東西方向車流大 通行時間長。 （ 4）這樣如上表的時間和紅、綠、黃出現(xiàn)的順序依次出現(xiàn)這樣行人和車輛就能安全暢通的通行。 （ 5）此表可根據(jù)車流量動態(tài)設(shè)定紅綠燈初始值。 選用設(shè)備 8051 單 片機一片 選用設(shè)備： 8031 彈片機一片， 8255 并行通用接口芯片一片， 74LS07 兩片， MAX692‘看門狗’一片， 共陰極的七段數(shù)碼管兩個雙向晶閘管若干，7805 三端穩(wěn)壓電源一個，紅、黃、綠交通燈各兩個，開關(guān)鍵盤、連線若干。 系統(tǒng)總框圖如 圖 41： 60S 5S 80S 5S 東西道 紅燈亮 黃燈亮 綠燈亮 黃燈亮 南北道 綠燈亮 黃燈亮 紅燈亮 黃燈亮 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 10 圖 41 系統(tǒng)框圖 交通燈硬件線路圖 (見附錄 2) 系統(tǒng)工作原理 （ 1）開關(guān)鍵盤輸入交通燈初始時間，通過 8051 單片機 P1 輸入到系統(tǒng) (2) 由 8051 單片機的定時器每秒鐘通過 P0 口向 8255 的數(shù)據(jù)口送信息，由 8255 的 PA 口顯示紅、綠、黃燈的燃亮情況；由 8255 的 PC 口顯示每個燈的燃亮?xí)r間。 (3)8051 通過 設(shè)置 各個信號等的燃亮?xí)r間、通過 8031 設(shè)置，綠、紅時間分別為 60秒、 80 秒循環(huán)由 8051 的 P0 口向 8255 的數(shù)據(jù)口輸出。 （ 4） 通過 8051 單片機的 位來控制系統(tǒng)是工作或設(shè)置初值，當(dāng) .牌位 0 就對系統(tǒng)進行初始化，為 1 系統(tǒng)就開 始工作。 （ 5）紅燈倒計時時間， 當(dāng)有車輛闖紅燈時，啟動蜂鳴器進行報警， 3S 后然后恢復(fù)正常。 （ 6）增加每次綠燈時間車流量檢測的功能，并且通過查詢 端口的電平是否為低，開關(guān)按下為低電平，雙位數(shù)碼管顯示車流量，直到下一次綠燈時間重新記入。 （ 7）綠燈時間倒計時完畢，重新循環(huán)。 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 11 ５控制器的軟件設(shè)計 計數(shù)器初值計算 定時器工作時必須給計數(shù)器送計數(shù)器初值，這個值是送到 TH 和 TL中的。他是以加法記數(shù)的，并能從全 1到全 0時自動產(chǎn)生溢出中斷請求。因此，我們可以把計數(shù)器 記滿為零所需的計數(shù)值設(shè)定為 C和計數(shù)初值設(shè)定為 TC 可得到如下計算通式 ： TC=MC 式中， M 為計數(shù)器摸值，該值和計數(shù)器工作方式有關(guān)。在方式 0 時 M 為 213 ；在方式1時 M的值為 216；在方式 2和 3為 28 １秒的方法 我們采用在主程序中設(shè)定一個初值為 20 的軟件計數(shù)器和使 T0定時 50 毫秒．這樣每當(dāng)T0 到 50 毫秒時 CPU 就響應(yīng)它的溢出中斷請求，進入他的中斷服務(wù)子程序。在中斷服務(wù)子程序中， CPU 先使軟件計數(shù)器減１，然后判斷它是否為零。為零表示１秒已到可以返回到輸出時間顯示程序。 相應(yīng)程序代碼 １）主程序 定時器需定時 50 毫秒，故 T0 工作于方式１。初值： TC＝ M－ T／ T 計數(shù) ＝ 2１６ － 50ms/1us=15536=3CBOH ORG 1000H START:MOV TMOD,01H。 令 T0 為定時器方式１ MOV TH0,3CH。裝入定時器初值 MOV TL0,BOH。 MOV IE,82H。開 T0 中斷 SEBT TRO；啟動 T0 計數(shù)器 MOV RO,14H。軟件計數(shù)器賦初值 LOOP:SJMP $；等待中斷 （２）中斷服務(wù)子程序 ORG 000BH AGMP BRT0 ORG 00BH BRT0： DJNZ R0， NEXT AJMP TIME 跳轉(zhuǎn)到時間及信號燈顯示子程序 DJNZ： MOV R0，＃ 14H；恢復(fù) R0值 MOV TH0, 3CH 。重裝入定時器初值 MOV TL0, BOH。 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 12 MOV IE,82H RET1 END 軟件延時 MCS51 的工作頻率為 212MHZ，我們選用的 8031 單片機的工作頻率為 6MHZ。機器周期與主頻有關(guān)，機器周期是主頻的 12 倍，所以一個機器周期的時間為 12*（ 1/6M） =2us。我們可以知道具體每條指令的周期數(shù)，這樣我們就可以通過指令的執(zhí)行條數(shù)來確定 1秒的時間。 具體的延時程序分析： DELAY:MOV R4,08H 延時 1 秒子程序 DE2:LCALL DELAY1 DJNZ R4,DE2 RET DELAY1:MOV R6,0 延時 125ms 子程序 MOV R5,0 DE1:DJNZ R5,$ DJNZ R6,DE1 RET MOV RN， DATA 字節(jié)數(shù)數(shù)為 2 機器周期數(shù)為 1 所以此指令的執(zhí)行時間為 2ms DELAY1 為 一個雙重循壞 循環(huán)次數(shù)為 256*256=65536 所以延時時間 =65536*2=131072us約為 125us DELAY R4 設(shè)置的初值為 8 主延時程序循環(huán) 8次，所以 125us*8=1 秒 由于單片機的運行速度很快其他的指令執(zhí)行時間可以忽略不計。 時間及信號燈的顯示 8051 并行口的擴展 8051 雖然有 4 個 8 位 I/O 端口 ,但真正能提供借用的只有 P1 口 ,因為 P2 和 P0 口通常用于傳送外部傳送地址和數(shù)據(jù) ,P3 口也有它的第二功能。因此， 8031 通常需要擴展。由于我們用外部輸入設(shè)定紅綠燈倒計 時初值 、 數(shù)碼管的輸出顯示 、 紅綠黃 信號燈的顯示都要用到一個 I/O 端口，顯然 8031 的端口是不夠，需要擴展。 擴展的方法有兩種：（ 1）借用外部 RAM 地址來擴展 I/O 端口；（ 2）采用 I/O 接口新片來擴充。 我們用 8255 并行接口信片來擴展 I/O 端口。 顯示原理 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 13 當(dāng)定時器定時為 1 秒，時程序跳轉(zhuǎn)到時間顯示及信號燈顯示子程序，它將依次顯示信號燈時間 ，同時一直顯示信號燈的顏色，這時在返回定時子程序定時一秒，在顯示黃燈的下一個時間，這樣依次把所有的燈色的時間顯示完后在重新給時間計數(shù)器賦初值 ，重新進入循環(huán)。 8255 輸出信號與數(shù)碼管的連接 LED 燈的顯示原理 :通過同名管腳上所加電平的高低來控制發(fā)光二極管是否點量而顯示不同的字形如 SP， g,f,e,d,c,b,a 管角上加上７ＦＨ所以 ＳＰ上為０伏，不亮其余為ＴＴＬ高電平，全亮則顯示為８ 采用共陰級連接 : 其中 PC0\PB0a, PC1\PB1b, PC2\PB2c, PC3\PB3d, PC4\PB4e, PC5\PB5f, PC6\PB6g PC7\PB7 SP 接地 、 表 51 驅(qū)動代碼表 顯示數(shù)值 dop g f e d c b a 驅(qū)動代碼（ 16 進制） 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66H 5 0 1 1 0 1 1 0 0 6DH 6 0 1 1 1 1 1 0 0 7DH 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07H 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7FH 8255 與 8051的連接 ： 用 8051 的 P0 口的 連接 8255 的片選信號 cs 我們用 8031 的地址采用全譯碼方式，當(dāng) =0 時片選有效， 其他無效， 用于選擇 8255 端口 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 X X X X X 0 0 00H 為 8255 的 PA 口 1 X X X X X 0 1 01H 為 8255 的 PB 口 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 14 1 X X X X X 1 0 02H 為 8255 的 PC 口 1 X X X X X 1 1 03H 為 8255 的控制口 由于 8051 是分時對 8255 和儲存器進行訪問所以 8051的 P0口不會發(fā)生沖突 程序設(shè)計 圖 51 程序設(shè)計流程圖 開始 初始化 等待鍵盤事件 鍵盤事件處理 顯示程序處理 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 15 圖 52 程序流程圖 徐州工程學(xué)院畢業(yè) 論文 16 6 結(jié)論 本系統(tǒng)就是充分利用 了 8051和 8255 芯片的 I/O 引 腳 。系統(tǒng) 統(tǒng)采用 MSC51 系列單片機 Intel8051 和可編程并行