交通灯控制实验

交通灯控制实验
一）实验目的
通过并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制,进一步掌握对并行口的使用和中断的使用。
二）交通灯变化规律
十字路口交通灯的变化规律要求
1） 北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮10秒，然后
2） 南北路口的黄灯闪烁2次（闪烁周期2秒），同时东西路口的红灯继续亮，然后
3） 南北路口的红灯、东西路口的绿灯同时亮10秒，然后
4） 南北路口的红灯继续亮，同时东西路口的黄灯2次（闪烁周期2秒），然后
5） 转1重复。
三）实验内容
1. 带倒计时的交通灯控制：将L7、L6、L5作为南北路口的交通灯与PC7、PC6、PC5相连；L2、L1、L0作为东西路口的交通灯与PC2、PC1、PC0相连(方式0)。PA口的PA0~PA6作为输出口(方式0输出)连接7段数码管的段码，PC3、PC4连接数码管的S0，S1来选择显示的位。利用8253产生1秒的中断信号，在中断处理程序中用程序处理10秒延迟和三次黄灯闪烁的问题。编程使六个灯按交通灯变化规律燃灭，同时数码管显示倒计时的值（10～0，4～0）。
2. 带违章拍照功能的交通灯控制：将L7、L6、L5作为南北路口的交通灯与PA7、PA6、PA5相连；L2、L1、L0作为东西路口的交通灯与PA2、PA1、PA0相连。PA口工作在方式1（输出）。利用8253产生1秒的中断信号，在中断处理程序中用程序处理10秒延迟和三次黄灯闪烁的问题。利用单脉冲信号连接到PC6，作为信号输入，由8255产生中断（模拟东西方向上的汽车压黄线），该中断处理程序在东西方向为红灯的时候，令L3灯闪烁一下（周期100ms秒，利用软件延迟，用PA3控制，）。编程使六个灯按交通灯变化规律燃灭，同时处理东西方向汽车压黄线问题。
四）连线与编程提示
1） 对于8253中断，由于是1秒一次中断，所以中断处理程序需要有四个状态：S1、S2、S3、S4。S1状态是南北方向延迟10秒的正常周期状态，需要有变量来计数10次，以便延迟10秒；S2是南北方向黄灯闪烁周期，利用一个变量来计数形成4秒的闪烁（闪烁周期2秒，闪烁2次）。这两个状态东西方向都是红灯。S3状态是东西方向延迟10秒的正常周期状态，利用变量来计数10次，以便延迟10秒；S4是东西方向黄灯闪烁周期，利用一个变量来计数形成4秒的闪烁（闪烁周期2秒，闪烁2次）。这两个状态南北方向都是红灯。其状态变迁图如图18所示。在S2状态和S4状态，需要解决黄灯闪烁问题，这个可以用另一个状态标志来表示当前是黄灯亮还是黄灯灭。

2） 对于实验2，有两个中断请求（8253和8255），但实验台只有一个中断请求线——IRQ，需要一个简单的门电路将两个请求合并成一个中断请求（请同学们自己想办法）。另外，当中断到来，需要区分是哪一个中断，为此，可以将其中一个中断源（如8255）来的请求同时通过图19的电路，来锁存请求信号。在中断到来的时候，检查PC4的输入，如果是1，则说明是8255来的中断（此时在中断处理程序中需要利用D触发器的清零端(C端)清掉锁存的中断到来信号），否则是8253来的中断。