【正文】 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。 方式控制字格式說明如表 ：制字。 8255 可編程并行接口芯片方式控制字格式說明 （下圖表 ） : 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。 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。其內(nèi)部還有一個控制寄存器，即控制口。 A組控制和 B組控制結(jié)合，組成控制字寄存器，接收 CPU 寫入的方式控制字和對 C口按位置位 /復(fù)位控制字。在方式控制字控制下， C 口可以分成兩個 4位端口，每個端口包含一個 4 位鎖存器，分別與 A口和 B 口配合使用，作為與外設(shè)之間的聯(lián)絡(luò)信號和存放接口電路當(dāng)前的狀態(tài)信息。并行I/O端口（ A、 B、 C 口）：除 C口輸入沒有鎖存器外，其余 A口、 B 口輸入輸出都有緩沖器和鎖存器， C 口輸出也都有緩沖器和鎖存器， C 口輸 入只有緩沖器。 8255 芯片簡介 8255A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 8255A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖和引腳圖如圖 所示，由以下幾個部分組成： 圖 8255 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 數(shù)據(jù)總線緩沖器： 8 位雙向三態(tài)，它是 8255A 和 CPU之間的數(shù)據(jù)接口。顯然，對內(nèi)部無程序存儲器的 8031,EA端必須接地。Pin31:EA/V pp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)。Pin29: 當(dāng)訪問外部程序存儲器時，此腳輸出負脈沖選通信 號， PC 的16位地址數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在 P0和 P2口上，外部程序存儲器則把指令數(shù)據(jù)放到 P0 口上，由 CPU 讀入并執(zhí)行。 如果單片機是 EPROM，在編程其間， 將用于輸入編程脈沖。而訪問內(nèi)部程序存儲器時， ALE端將有一個 1/6 時鐘頻率的正脈沖信號，這個信號可以用于識別單片機是否工作，也可 以當(dāng)作一個時鐘向外輸出。 圖 復(fù)位方式圖 8051 的復(fù)位方式可以是自動復(fù)位，也可以是手動復(fù)位，見下圖 。 RESET 由高電平下降為低電平后，系統(tǒng)即從 0000H 地址開始執(zhí)行程序?，F(xiàn)在我們對這些引腳的功能加以說明： 如圖 圖 引腳圖 Pin9:RESET/Vpd復(fù)位信號復(fù)用腳，當(dāng) 8051 通電，時鐘電路開始工作，在 RESET引腳上出現(xiàn) 24 個時鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復(fù)位。 MCS51 的引腳和功能概述 MCS51 系列單片機中的 803 8051 及 8751 均采用 40Pin 封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，右圖是它們的引腳配置， 40 個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根， 4 組 8 位共 32個 I/O 口，中斷口線與 P3 口線復(fù)用。 單片機的結(jié)構(gòu)有兩種類型，一種是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分開的形式，即哈佛 (Harvard)結(jié)構(gòu)，另一種是采用通用計算機廣泛使用的程序存儲器與數(shù) 據(jù)存儲器合二為一的結(jié)構(gòu)，即普林斯頓 (Princeton)結(jié)構(gòu)。 8051 單片機包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時 /計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，現(xiàn)在我們分別加以說明： 第 3章 系統(tǒng)的芯片簡介 MSC51 芯片簡介 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 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 ?? （ 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。時間為 80 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。 表 表 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。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。 列出交通信號燈的狀態(tài)表如表 所示：（其中， 1代表燈亮， 0代表燈滅） 狀態(tài) 北 西 南 東 綠黃紅 綠黃紅 綠黃紅 綠黃紅 0 001 001 001 001 1 001 100 001 100 2 001 010 001 010 3 100 001 100 001 4 010 001 010 001 表 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。再轉(zhuǎn)狀態(tài) 3，南北綠燈通車，東西紅燈亮。然后轉(zhuǎn)狀態(tài) 1東西綠燈通車，南北紅燈亮。假設(shè)一個十字路口如圖 所示，為東南西北走向。以最大限度的提高交通疏通的可靠系數(shù)。同時也 為了系統(tǒng)穩(wěn)定可靠采用了 MAX629“ 看門狗 ” 芯片，避免了系統(tǒng)因為死機而停止工作的情況發(fā)生；顯示時間直接通過 8255 的 PA、 PB 口輸出；交通燈信號通過 PC 口輸出；交通燈的點亮采用 VT 雙向晶閘管來控制 。而此交通路口采用的是 8051 單片機 來控制， 8051 單片機包含中央處理器、程序存儲器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲器 (RAM)、定時 /計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線， 而中斷系統(tǒng)來實現(xiàn)實時控制、故障自動處理、計算機與 外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送。 隨著社會的進步和科技的發(fā)展，交通工具設(shè)備也日益劇增，從而有序的交通秩序也越來越重要，單片機的應(yīng)用也日益廣泛。但是隨著社會的發(fā)展，此系統(tǒng)已經(jīng)遠遠不能滿足交通控制事業(yè)的需求，需要一種全新的控制理念，進而引進了與我國國情相符合的國外先進的控制體系，多車道交通燈控制系統(tǒng)，不但解決以往交通控制系統(tǒng)的局限性，同時還加快車了車流輛速度。為了緩解交通的負荷量，使車輛運行暢通無阻，交通事業(yè)整嚴有序，國家起用了雙車道交通燈控制系統(tǒng)。特別是近幾年汽車產(chǎn)業(yè)更是日新月異， 2020 年全世界汽車總已產(chǎn)量已超過 6400 萬輛。 縱觀交通事業(yè)的發(fā)展歷史，以前，人們出門遠行或運輸東西最常用到的的交通工具是馬車，但是隨著社會的進步經(jīng)濟的 發(fā)展，一種新型交通工具汽車隨之問世。 中國最早的馬路紅綠燈，是于 1928 年出現(xiàn)在上海的英租界 。他的建議立即得到有關(guān)方面的肯定。一天，他站在繁華的十字路口等待綠燈信號，當(dāng)他看到紅燈而正要過去時，一輛轉(zhuǎn)彎的汽車呼地一聲擦身而過，嚇了他 一身冷汗。它是三色圓形四面投影器，被安裝在紐約市五號街的一座高塔上，由于它的誕生，使城市交通大為改善。 所以用單片機將越來越普遍，而且 實用性強 、 操作簡單 、擴展功能強 。 功耗越來越低和模擬電路結(jié)合越來越多。原因是其內(nèi)部已集成上各種應(yīng)用電路。 單片機在目前的發(fā)展形勢下，表現(xiàn)出幾大趨勢： 因此，單片機只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個單片機控制系統(tǒng)。單片機微型計算機簡稱單片機，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。 本論文使用單片機的原因是看到單片機的發(fā)展趨勢。黃燈是警告信號，面對黃燈的車輛不能越過停車線，但車輛已十分接近停車線而不能安全停車時可以進入交叉路 口。左右轉(zhuǎn)彎車輛都必須讓合法地正在路口內(nèi)行駛的車輛和過人行橫道的行人優(yōu)先通行。 1968 年，聯(lián)合國《道路交通和道路標(biāo)志信號協(xié)定》對各種信號燈的含義作了規(guī)定。紅外光束能把信號燈的紅燈延長一段時間，推遲汽車放行，以免發(fā)生交通事故。帶控制的紅綠燈，一種是把壓力探測器安在地下，車輛一接近紅燈便變?yōu)榫G燈；另一種是用擴音器來啟動紅綠燈，司機遇紅燈時按一下嗽叭，就使紅燈變?yōu)榫G燈。紅燈亮表示“停止”，綠燈亮表示“通行”。 1869 年 1 月 2 日，煤氣燈爆炸 ，使警察受傷，遂被取消。 1868 年，英國機械工程師納伊特在倫敦威斯敏斯特區(qū)的議會大廈前的廣場上，安裝了世界上最早的煤氣紅綠燈。 1858 年，在英國倫敦主要街頭安裝了以燃煤氣為光源的紅，藍兩色的機械扳手式信號燈，用以指揮馬車通行。 第 1 章 緒論 ........................................................................................................................................................................ 6 第 2 章 總體規(guī)劃方案 ....................................................................................................................................................... 9 規(guī)劃設(shè)計方案 ........................................................................................................................................................... 9 交通管理的方案論證 .............................................................................................................................................. 9 第 3 章 系統(tǒng)的芯片簡介 ................................................................................................................................................. 10 MSC51芯片簡介 ................................................................................................................................................... 10 MCS51 單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu) .............................................................................................................................. 10 MCS51 的引腳和功能概述 .......................................................................................................................... 11 8255 芯片簡介 ...................................................................................................................................................... 13 8255A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ......................................................................................................................................... 13 8255 可編程并行接口芯片簡介 .................................................................................................................... 14 第 4 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ............................................................................................................................