代码收藏家技术教程 2024-11-23

单片机汇编语言：交通灯实验——-十字路口交通灯模拟设计

前言：对于单片机汇编语言的实验，十字路口的交通灯可以说是很经典了，今天来尝试使用8255来对交通灯进行一个控制。

毋庸置疑，在使用一个新东西前得对它有一个基本了解

8255芯片是一种通用的并行输入输出设备，常用于微处理器系统中。它包含了3个可编程的I/O端口A、B和C以及控制逻辑。每个端口都可以被配置为输入或输出，并且可以通过编程控制对其进行数据传输和控制。

8255并行接口引脚图

8255芯片有三种工作模式：

简单IO模式（模式0）：在此模式下，端口A和端口B是独立的，并且每个端口可以被配置为输入或输出。端口C可以被配置为控制寄存器或数据寄存器。在此模式下，输入和输出数据可以直接读写到指定的端口。
合并IO模式（模式1）：在此模式下，端口A和端口B合并成为一个16位的端口AB，并且可以同时进行输入和输出操作。端口C被配置为控制寄存器或数据寄存器。
可编程IO模式（模式2）：在此模式下，端口A、端口B和端口C都是独立的，并且可以分别进行输入和输出操作。端口C可以被配置为控制寄存器、端口A的高8位或端口B的高8位。

一、实验题目

假设一个十字路口为东西走向，南北走向，在东北方向分别设置一组交通灯，模拟交通灯的控制，实际交通灯的变化规律为：初始状态0为东北红灯，延时；然后转状态1，东向绿灯通车，北向红灯，延时；然后转状态2，东向绿灯灭，黄灯闪烁几次，北向红灯；然后转状态3，东向红灯，北向绿灯通车，延时；转状态4，东向红灯，北向绿灯灭，黄灯闪烁几次，然后又循环至状态1。

二、实验原理图

三、实验分析

端口地址确定：

CS====>Y0====>P24

在89C51中，P24是第二个8位I/O口（P2）的第4位。8255CS是一个可编程并行输入/输出接口，它具有三个8位I/O端口（Port A、Port B和Port C），这些端口可以通过地址线（A0、A1、A2）来选择。当8255CS连接到89C51的P24接口时，它的Port A将连接到89C51的P24.0引脚（即PA0）。

在89C51的内存映射中，每个I/O口都有对应的地址。对于P24来说，它的地址是0x00008000。因此，PA0的地址是0x00008000。

观察原理图可知，PA0-PA5依次接发光二极管L0-L5。

PA5	PA4	PA3	PA2	PA1	PA0
L5	L4	L3	L2	L1	L0
红	黄	绿	红	黄	绿

实验中所需要的四种状态

状态0

东向			北向
红	黄	绿	红	黄	绿
L5	L4	L3	L2	L1	L0
PA5	PA4	PA3	PA2	PA1	PA0
1	0	0	1	0	0

状态1

东向			北向
红	黄	绿	红	黄	绿
L5	L4	L3	L2	L1	L0
PA5	PA4	PA3	PA2	PA1	PA0
0	0	1	1	0	0

状态2

东向			北向
红	黄	绿	红	黄	绿
L5	L4	L3	L2	L1	L0
PA5	PA4	PA3	PA2	PA1	PA0
0	闪	0	1	0	0

状态3

东向			北向
红	黄	绿	红	黄	绿
L5	L4	L3	L2	L1	L0
PA5	PA4	PA3	PA2	PA1	PA0
1	0	0	0	0	1

状态4

东向			北向
红	黄	绿	红	黄	绿
L5	L4	L3	L2	L1	L0
PA5	PA4	PA3	PA2	PA1	PA0
1	0	0	0	闪	0

//延时子程序编写

    DELAY :MOV  R6, #00H
    DELAY1:MOV  R7, #80H
    DJNZ  R7, $
    DJNZ  R6, DELAY1

//查指令表可知MOV、DJNZ指令均需用两个机器周期，而一个机器周期时间长度为12/ 6.0MHZ,所以该段指令执行 
  时间为：(2×128+3) ×256×(12÷6000000)=132.6ms
/*************下面为定时器延时**************/


DELAY1：MOV TOMD,#10H；     短延时
        SETB TR1
        MOV R0,#0AH    ；十六进制循坏10次，一次为50ms，总时长0.5s
LOOP:MOV TH1,#03CH
     MOV TL1,#0B0H
JNB TF1,$
CLR TF1
CPL P1.1
DJNZ R0,LOOP
RET


DELAY2：MOV TOMD,#10H；     长延时
        SETB TR1
        MOV R0,#40   ；十进制循坏40次，一次为50ms，总时长2s
LOOP1:MOV TH1,#03CH
     MOV TL1,#0B0H
JNB TF1,$
CLR TF1
CPL P1.1
DJNZ R0,LOOP1
RET


ORG 0000H


; 初始化堆栈指针
MOV SP, #60H
MOV DPTR, #8003H

; 设置控制字：所有端口设置为输出模式（假设不使用中断和端口C的拆分控制）
; 控制字格式（示例）：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
;                    -  -  -  -  A  B  C上 C下
;                    X  X  X  X  1  1  0  0  （所有端口为输出）
; 这里我们假设使用模式0（基本输入/输出），并且不需要中断
MOV A, #80H          ; 控制字为80H（二进制10000000），表示所有端口为输出
; 将控制字写入8255A的控制寄存器（地址8003H）

MOVX @DPTR, A
MOV DPTR, #8000H

TASK0://状态0
    MOV A, #24H            ; PA口=00100100
    MOVX @DPTR, A          ; 将累加器A的内容写入PA口
    CALL DELAY1            ;调用延时
    SJMP TASK1

TASK1:
    MOV A, #12H            ; PA口=00001100
    MOVX @DPTR, A          ; 将累加器A的内容写入PA口
    CALL DELAY1            ;调用延时
    SJMP TASK2             
                          

TASK2:                    //假设闪烁3次
     MOV R0,#03H          //
LED_LOOP:
     MOV A,#14H           //00010100
     MOVX @ DPTR,A        //
     CALL DELAY2
     MOV A, #04H          //00000100
     MOVX @DPTR,A
     CALL DELAY2
     DJNZ R0,LED_LOOP
     SJMP TASK3

TASK3:
     MOV A, #09H           ; PA口=00001001
     MOVX @DPTR, A         ; 将累加器A的内容写入PA口
     CALL DELAY1           ;调用延时
     SJMP TASK4             
TASK4：
     MOV R0,#03H          //
LED_LOOP:
     MOV A,#0AH           //00001010
     MOVX @ DPTR,A        //
     CALL DELAY2
     MOV A, #08H          //00001000
     MOVX @DPTR,A
     CALL DELAY2
     DJNZ R0,LED_LOOP
     SJMP TASK1