[实验五]8255并行接口与交通灯控制
微机原理与接口技术实验室2021年5月14日 09:21
一、实验目的
1. 掌握可编程I/O接口芯片8255的工作方式及其编程方法。
2. 通过并行接口8255实现十字路口交通灯的模拟控制，进一步掌握并行接口的使用。
二、实验仪器与设备
1．TPC-ZK 微机接口实验系统1台。
2．PC微型计算机1台。
三、实验内容
编写程序，模拟交通信号灯工作状态，利用实验台上的8255并行接口芯片的三个端口中任意一端口，控制两组红、黄、绿六个发光二极管按照十字路口交通灯的规律交替亮、灭变化，当按下任意键则停止运行，并返回DOS。
四、设计思路
1．相关知识
（1）8255A是一种通用的可编程并行接口芯片，8255A内部有3个8位的并行I/O端口，即A口、B口和C口。
（2）8255的工作方式
8255有3种工作方式，方式0、方式1和方式2；它通过对控制寄存器写入不同的控制字来确定3种不同的工作方式。
方式0是基本的输入/输出方式，该方式下的A口8位和B口8位可以由输入的控制字决定为输入或输出，C口分为高4位（PC4-PC7）和低4位（PC0-PC3）两组，也由控制字决定其输入或输出。需要注意的是在该方式下，只能将C口其中一组的四位全部置为输入或输出。
（3）8255控制字各位的含义如表6-1所列。
2．实验电路说明
若用C口作为十字路口模拟交通灯的控制时，则作为南北路口的交通灯，分别与并行接口8255的引脚PC7、PC6、PC5相连，作为东西路口的交通灯，分别与并行接口8255的引脚PC2、PC1、PC0相连。
3．编程提示
（1）编程时应设定好8255的工作模式，使端口均工作于方式0，处于输出状态。
（2）要完成本实验，首先必须了解交通信号灯的亮灭规律，十字路口交通灯的变化规律如下表所示。
| 状态 | 功能描述 | 延时程序段参考如下：DELAY PROC NEAR PUSH CX PUSH DI MOV CX,1000H Y1: MOV DI,1000HX1: DEC DI JNZ X1 LOOP Y1 POP DI POP CX RETDELAY ENDP |
| 状态1 | 南北路口绿灯亮10秒 | |
| 东西路口红灯亮10秒 | ||
| 状态2 | 南北路口绿灯灭，黄灯闪烁5次 | |
| 东西路口红灯持续亮 | ||
| 状态3 | 南北路口红灯亮10秒 | |
| 东西路口绿灯亮10秒 | ||
| 状态4 | 南北路口红灯持续亮 | |
| 东西路口绿灯灭，黄灯闪烁5次 | ||
| 状态5 | 转到状态1 |
程序流程图如下：
（3）编程时在数据段预先定义交通灯的6种可能的状态数据，用于控制三次亮/灭、亮/灭、亮/灭的过程，以达到闪烁的效果。
（4）LED灯亮灭的时间是由延时程序来控制，如果计算机的速度过快，LED灯的亮灭时间比较短，实验现象就不明显，可通过调整延时程序使实验现象更明显。红、绿灯亮灭的延时常数可设为1000H×1000H（长延时），闪烁效果可用短延时时间常数实现，黄灯亮灭的延时常数可设为200H×500H（短延时），延时程序段用两层循环实现。（注：延时常数可根据计算机的运算速度进行适当调整）。
（5）发光二级管为共阴极，使其点亮应使8255A相应端口的相应位送1，否则送0。
（6）8255芯片在TPC-ZK平台下的端口地址：
8255A的CS端口—–Y1（288H~28FH）
控制寄存器地址 28BH
A口的地址 288H
B口的地址 289H
C口的地址 28AH
（7）8255A初始化
让8255A的PA口，PB口和PC口工作在方式0，输出
（8）8255A控制LED的亮灭
（9）闪烁流程图
五、预习要求
1．阅读本实验教程及相关教材。
2．预习编程提示及相关知识点。
3．复习8255方式0的工作原理、初始化编程方法。
4．按照题目要求在实验前编写好相应的源程序。
六、实验步骤及调试
1．用HQFC集成开发环境编写源代码。
2．对输入的源程序检查无误后，经汇编、连接生成EXE可执行文件。
3．按实验要求正确连接好线路。
4．程序运行后，观察发光二极管的亮、灭是否按交通灯规律变化。
5．改变延时程序的常数，观察输出的变化情况，并记录其结果。
七、实验报告要求
1．画出程序流程图，整理出运行正确的程序清单，并加适当注释。
2．画出实验原理接线图。
3．写出观察到的程序运行结果。
4．当用C口为输入、A口为输出时，试写出8255的初始化控制字。
5．如何实现延时，如何改变延时时间。