1、然后南北方向左转绿灯（6号灯）闪烁6次，延迟3S，东西方向继续直行红灯左转红灯（3号灯和4号灯）亮，再跳到一开始，如此循环。2 解决方法与思路1） 硬件部分使用到STAR ES598PCI实验仪的模块包括：A3区：CPU总线、片选区B2区：逻辑笔、单脉冲、频率发生器C1区：电源区 C5区：8253、8251B4区：8255电路D2区：05V电压输出G2区：红外通讯G6区：发光管、按键、开关CPU 通过8251的TXD端口将红外控制信息的发送到红外通讯的IN端口，经过红外无线通讯将控制信息输出端口，然后将信息送到8251的RXD端口。送到CPU进行判断，根据收到的信号选择相应的模式。8255是用
2、来控制交通灯的，通过8255的A口来控制。需要A3区的3个端口用来接8251、8255、8253。B2区提供脉冲频率。D2区提供电源。G6区提供发光管用来模拟交通灯。2） 软件部分（汇编语言编写程序） 首先要对8255进行初始化设计，设置8255的工作方式并确定8255的端口地址。 编写发光二极管的编码，交通灯控制程序，两种模式的选择。对8253进行初始化，定时器的选择，工作方式的选择，以及编码方式。对8251进行初始化，设置方式控制字及命令控制字。编写红外通讯设备的数据发送子程序。二、硬件设计1选择芯片8255A1） 8255A在本设计中的作用8255用来并行的发送交通灯编码，接发光二极管，
3、用来控制程序所控制要求的交通灯闪烁2） 8255A的功能分析 CS： 片选信号，低电平有效；A0、A1： 地址信号。JP52： PC口；JP53： PB口；JP56： PA口。图2-1 8255A的内部框图8255A是可编程并行接口，内部有3个相互独立的8位数据端口，即A口、口和口。三个端口都可以作为输入端口或输出端口。口有三种工作方式：即方式、方式和方式，而口只能工作在方式或方式下，而口通常作为联络信号使用。8255A的工作只有当片选CS效时才能进行。而控制逻辑端口实现对其他端口的控制。8255A的操作功能表 A1 A0操 作数 据 传 送 方 式0 0 1 0 0读 A 口A口数据 数据总
4、线0 0 1 0 1读 B 口B口数据 数据总线0 0 1 1 0读 C 口C口数据 数据总线0 1 0 0 0写 A 口数据总线数据 A口0 1 0 0 1写 B 口数据总线数据 B口0 1 0 1 0写 C 口数据总线数据 C口0 1 0 1 1写控制口数据总线数据 控制口表2-1 8255A的操作功能表8255A有三种工作方式，用户可以通过编程来设置。本设计用到工作方式0。3） 8255A的技术参数 与外设相连的PA7PA0：A口数据信号线。PB7PB0：B口数据信号线。PC7PC0：C口数据信号线。 与CPU相连的RESET：复位信号。当此信号来时，所有寄存器都被清除。同时三个数据端口
5、被自动置为输入端口。D7D0：它们是8255A的数据线和系统总线相连。CS:片选信号。在系统中，一般根据全部接口芯片来分配，若低位地址（比如A5、A4、A3）组成各种芯片选择码，当这几位地址组成某一个低电平，8255A被选中。只有当其有效时，读信号写才对8255A进行读写。RD：读信号。当此信号有效时，CPU可从8255A中读取数据。WR：写信号。当此信号有效时，CPU可向8255A中写入数据。A1、A0：端口选择信号。8255A内部有3个数据端口和1个控制端口，共4个端口。规定：A1、A0为00时，选中A端口；A1、A0为01时，选中B端口；A1、A0为10时，选中C端口；A1、A0为11时
6、，选中控制口。 参数说明：输入最低电压：min-0.5V，max0.8 V输入最高电压：2.0 V输出最低电压：0.45 V输出最高电压：2.4 V8255A的方式控制字 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D011:工作方式 A口方式0输出 B口方式0输出 C口高4位输入 C口低4位输入图2-2 8255A的方式控制字表方式0的工作特点：这种方式通常不用联络信号，不使用中断，三个通道中的每一个都有可以由程序选定作为输入或输出。通道的功能为：两个8位通道：通道A和B。两个四位通道：通道C高4位和低四位，任何一个通道可以作输入/输出，输入是不锁存的，输出是锁存的，在方式0时各个通道的输入/
7、输出可有16种不同的组合。X写入位编码写入内容 写入位 编码 0写入0 D0-D7 000-111 1写入1图2-3 8255A的置位/控制字表2选择芯片82531） 8253 在本设计中的作用8253在本实验中的用作方波发生器，可编程通信接口8251A串行发送和接受数据时需要脉冲时钟，8253的作用是为8251提供收发时钟。2） 8253 的功能分析 片选信号，低电平有效；地址信号；1片8253内部有3个计数器，分别称计数器0、1、2，其结构完全相同，互相之间工作完全独立。每个计数器有三个引脚和外部联系：CLK：计数脉冲输入，计数器对该引脚出现信号进行计数，最高计数速率为2.6MHZ。Gat
8、e：门控输入，用于控制计数器是否对CLK计数。OUT：输出信号端。每个计数器内部都有1个8位的控制寄存器，三个控制寄存器使用同一端口地址，在编程结构图中，画为1个控制寄存器；每个计数器内部还有1个计数初值寄存器、1个计数执行部件,执行部件（CE）是1个16位减法计数器，其起始值等于初值寄存器（CR）的值。CR的值通过程序设置。输出寄存器（OL）用来锁存执行部件（CE）的值，以便CPU读出。（CE）和1个输出锁存器，它们都是16位的。计数器0，计数器1，计数器2 这3个计数器互相独立，各自可按不同的方式工作。计数器的内部结构如前面所述，每个计数器包含一个16位的初始寄存器，一个计数执行部件和一个
9、锁存器。计数执行部件从初始值寄存器中获得计数初值，便进行减1计数，此时，锁存器跟随记数执行部件的内容而变化，当有一个锁存命令来到时，锁存器便锁定当前计数，直到被读走以后，又跟随计数执行部件的动作。各计数器的外部输入输出信号如图所示。CSRDWRA1A0功能00对计数器0设置计数初值01对计数器1设置计数初值10对计数器2设置计数初值11设置控制字或给一个命令从计数器0读出计数值从计数器1读出计数值从计数器2读出计数值当A1A0=11时，通过读/写控制逻辑电路选中控制积存器，此时，CPU可以写入控制字。左表是CPU对8253各积存器访问时，信号和功能之间的对应关系。对左表，我们作两点说明：（1）
10、除了这七组组合外，其他组合下，数据总线为高阻抗状态。（2）当A1=A0时，第一次写入的一定作为控制字，此后写入的作为命令。读/写电路从系统控制总线接收输入信号，经过组合，产生对8253各部分的控制。具体为：A1、A0用来对3个计数器和控制积存器进行寻址。RD读信号。当RD为低电平时有效，此时，表示CPU正在对8253的一个计数器进行读操作。WR写信号。当WR为低电平时有效，此时，表示CPU正在对8253的几个计数器进行写操作。CS片选信号。只有在CS为持续低电平的情况下，RD和WR才会受到确认，否则会被忽略3） 8253的技术参数因为8253的控制积存器和3个计数器分别具有独立的编程地址,并且
11、控制字本身的内容又确定了所控制的积存器序号,所以,队8253的编程没有太多严格的顺序规定,可以非常灵活.但是,编程有两条原则必须严格遵守:（1）对计数器设置初始值前必须先写控制字.（2）初始值设置时,要符合控制字中的格式规定,即只写低位字节还是写高位字节,或者高低位字节都写,控制字中一旦规定,具体初始值设定时就要一致.A1A0写（WR）读（RD）计数器0， 初值寄存器（CR）输出寄存器， （ 输出锁存器OL） 计数器1， 初值寄存器（CR） 输出寄存器， （ 输出锁存器OL）计数器2， 初值寄存器（CR）控制寄存器 8253无状态寄存器8253有两根地址线A1A0，对应4个端口地址，各寄存器的
12、端口地址分配如下：（PC机中口地址B0H-BFH）。初始化工作有2点： （1）写入控制字；（2）按控制字的要求写入计数初值。8253有六种工作模式（05），每种工作模式决定以下内容：1.计数初值何时起作用？2.门控信号的影响。3.OUT信号的状态4.计数操作是否可以重复，或称计数初值是否可以自动装入。 不可重复 自动重复 条件重复5.计数器的工作模式：计数器在CLK的下降沿使计数值减1，计数值减至0时，“计数到”。写入初值0时，代表最大初值65536。下面分别为8253在各种模式下的时序。模式0：计数结束产生中断模式1：可重复触发的单稳态触发器 模式2：分频器， 模式3：方波发生器模式4：软件
13、触发的选通信号发生器 模式5：硬件触发的选通信号发生器3.选择芯片82511） 8251 在本设计中的作用本实验中选择8251作为可编程串行接口，主要的作用的是将红外编码串行的发送出去，通过红外的无线传输，在红外的接收端再将数据串行的发送回8251，8251将数据发回cpu进行判断2） 8251 的功能分析 CS 片选信号，低电平有效 RxC、TxC： 收发时钟；C/D： 命令/数据；RXD、TXD： 串行收发。 时钟。8251A由7个模块组成，这7个模块为接收缓冲器、接收控制电路、发送缓冲器、发送控制电路、数据总线缓冲器、读写控制逻辑电路和调制解调控制电路。A.读/写控制逻辑：它用来配合数据
14、总线缓冲器工作。即：a.接收写信号WR，并将来自数据总线的数据和控制字写入8251A；b.接收读信号/RD，并将数据或状态字从8251A读往数据总线；c.接收控制数据信号C/-D，将此信号和读写信号合起来通知8251A，当前读写的是数据还是控制字、状态字；d.接收时钟信号CLK，完成8251A的内部定时；e.接收复位信号RESET，使8251A处于空闲状态。B.接收缓冲器：对应于编程结构中的“接收移位寄存器”对外引脚为RxD。功能：从RxD引脚上接收串行数据，并按照相应的格式转换为并行数据。C.接收控制电路：配合接收缓冲器工作，管理有关接收的所有功能。a.在异步方式下，芯片复位后，先检测输入信
15、号中的有效“1”，一旦检测到，就接着寻找有效的低电平来确定启动位。b.消除假起动干扰。c.对接收到的信息进行奇偶校验，并根据校验结果设置相应的状态位。d.检测停止位，并按检测结果，设置状态位。D.发送缓冲器：从功能上来看，它对应于编程结构图中的的“发送移位寄存器”。发送缓冲器把来自CPU的并行数据，加上相应的控制信息，然后转换为串行数据，并从TXD引脚发出去。E.发送控制电路：它和发送缓冲器配合工作，它控制和管理所有与串行发送有关的功能。a.异步方式下，为数据加上起始位、校验位和停止位；b.同步方式下，插入同步字符，在数据中插入校验位。F.数据总线缓冲器:数据总线缓冲器用来把8251A和系统数
16、据总线相连，在CPU执行输入/输出指令期间，由数据总线缓冲器发送和接收数据，此外，控制字、命令字和状态信息也通过数据总线缓冲器传输。所以，从功能上看，数据总线缓冲器是编程结构中数据输入缓冲器、数据输出缓冲器、控制寄存器和命令寄存器的综合。G.调制/解调器控制电路：它用来简化8251A和调制解调器的连接。在进行远程通信时，要用调制器将串行接口送出的数据信号变为模拟信号，再发送出去，接收端则要用解调器将模拟信号变为数字信号，再由串行接口送往计算机主机。在全双工通信情况下，每个收发站都要连接调制解调器。有了调制解调控制电路，就提供了一组通用的控制信号，使得8251A可以直接和调制器连接。它为Mode
17、m提供一组通用控制信号（DSR、DTR、RTS、CTS）。注意：8251未提供DCD（数据载波检测信号）和RI（振铃信号），如需使用DCD和RI，必须另加接口电路来提供。3） 8251的技术参数1.8251与CPU之间的连接信号 8251A和CPU之间的连接信号可以分为4类，具体如下：（1）片选信号 /CS片选信号/CS是CPU的地址信号通过译码后得到的。/CS为低电平时，8251A 被选种。反之，/CS为高电平时，8251A未被选中，这种情况下，8251A的数据线处于高阻状态，读信号/RD和写信号/WR对芯片不起作用。（2）数据信号 D7D08251A有8根数据线D7D0，通过它们，8251
18、A与系统的数据总线相连。实际上，数据线上不止传输一般的数据，而且也传输CPU对8251A的编程命令和8251A送往CPU的状态信息。（3）读/写控制信号/RD读信号/RD为低电平时，用来通知8251A，CPU当前正从8251A读取数据或者状态信息。/WR写信号WR为低电平时，用来通知8251A，CPU当前正在往8251A写入数据或者控制信息。 C/-D控制数据信号C/-D也是CPU送往8251A的信号，用来区分当前读写的是数据还是控制信息或状态信息。具体地说，CPU在读操作时，如C/-D为低电平，则读取的是数据，如C/-D为高电平，则读取的是8251A当前的状态信息；CPU在写操作时，如C/-
19、D为低电平，则写入的是数据，如C/-D为高电平，则写入的是CPU对8251A的控制命令。归纳起来，/RD、/WR、C/-D这三个信号和读写操作之间的关系如下表所示：需要简要说明一点，8251A只有两个连续的端口地址，数据输入端口和数据输出端口合用同一个偶地址，而状态端口和控制端口合用同一个奇地址。在8086/8088系统中，利用地址线A1来区分奇地址端口和偶地址端口。于是，A1为低电平时，正好选中了偶地址端口，在与/RD或/WR配合，变实现了状态信息的读取和控制信息的写入。这样，地址线A1的电平变化正好符合了8251A对C/-D端的信号要求，因此，在8086/8088系统中，将地址线A1和82
20、51A的C/-D端相连。（4）收发联络信号 TxRDY TxRDY发送器准备好信号TxRDY用来告诉CPU，8251A已经准备好发送一个字符。具体地讲，当/CTS为低电平而TxEN为高电平，并且发送缓冲器为空时，TxRDY为高电平，于是，CPU便得知，当前8251A已经作好发送准备，因而CPU可以往8251A传输一个数据。实际使用时，如果8251A和CPU之间采用中断方式联系，则TxRDY可以成为一个联络信号，CPU通过读操作变能检测TxRDY，从而了解8251A的当前状态，进一步决定是否可以往8251A输送一个字符。不管是用中断方式还是查询方式，当8251A从CPU得到一个字符后,TxRDY
21、变变为低电平。TxE TxE发送空信号TxE为高电平时有效，用来表示此时8251A发送器中并行到串行转换器空，它实际上指示了一个发送动作的完成。当8251A从CPU得到一个字符时，TxE便成为低电平。需要指出一点，即在同步方式时，不允许字符之间有空隙，但是CPU有时却来不及往8251A输送一个字符，此时TxE变为高电平，发送器在输出线上插入同步字符，从而填补了传输空隙。RxRDY RxRDY接收器准备好信号RxRDY用来表示当前8251A已经从外部设备或调制解调器接收到一个字符，正等待CPU取走。因此，在中断方式时，RxRDY可用来作联络信号。当CPU从8251A读取一个字符后，RxRDY便变
22、为低电平，等到下一次接收到严格新的字符后，又升为高电平，即有效电平。SYNDET SYNDET同步检测信号SYNDET只用于同步方式。SYNDET引脚可工作在输入状态，也可工作在输出状态，这决定于8251A工作在内同步状态还是工作在外同步情况，而这两种情况又决定于8251A的初始化程编程。当8251A工作在内同步情况时SYNDET作为输出端，如果8251A检测到了所要求的同步字符，则SYNDET便变为高电平，用来表明8251A当前已经达到同步。在双同步情况下，SYNDET信号会在第二个同步字符的最后一位被检测到后，在这一位的中间变为高电平，从而表明已经达到同步。当8251A工作在外同步情况时，
23、SYNDET作为输入端，从这个输入端进入的一个正跳变，会使8251A在/RxC的下一个下降沿时开始装配字符。这种情况下，SYNDET的高电平状态最少要维持一个/RxC周期，以便遇上/RxC的下一个下降沿。在复位时，SYNDET变为低电平。在内同步情况下，SYNDET作为输出端，会在CPU执行依次读操作后，变为低电平；在外同步情况下，SYNDET作为输入端，它的电平状况决定于外部信号。2.8251与外部设备之间的信号连接 收发联络信号 数据信号（1）收发联络信号DTR、DSR、RTS、CTS 注意，RS-232-C标准的对应信号是：DTR、DSR、RTS、CTS。/DTR数据终端准备好信号/DT
24、R是由8251A送往外设的，CPU通过命令可以使/DTR变为低电平即有效低电平，从而通知外部设备，CPU当前已经准备就绪。/DSR数据设备准备好信号/DSR是由外设送往8251A的，低电平时有效，它用来表示当前外设已经准备好。当/DSR端出现低电平时，会在8251A的状态寄存器第7位上反映出来，所以，CPU通过对状态寄存器的读取操作，便可以实现对/DSR信号的检测。例如，数据通信设备（Modem）准备好，该信号是外部设备（数据通信设备Modem）送给8251的。8251收到该信号后，使状态寄存器的DSR位置1。CPU可以查询状态寄存器的DSR位，以了解外部设备的状态。RTS请求发送信号/RTS
25、是8251A送往外设，低电平时有效，CPU可以通过编程命令使/RTS变为有效电平，以表示CPU已经准备好发送。CTS清除请求发送信号/CTS是对/RTS的响应信号，它是由外设送往8251A的，当/CTS为低电平时，8251A才能执行发送操作。数据信号TXD、RXDTxD发送数据信号端TxD用来输出数据。CPU送往8251的并行数据被转换为串行数据后，通过TxD送往外设。RXD接收器数据信号端RxD用来接收外设送来的串行数据，数据进入8251A后被转变为并行方式。8251A除了与CPU及外设的连接信号外，还有电源端、地端和3个时钟端CLK、TXC、RXC。其中，时钟端CLK用来产生8251A器件
26、的内部时序，要求CLK的频率在同步方式下大于接收数据或发送数据的波特率的30倍，在异步方式下，则要大于数据波特率的4.5倍；发送器时钟TxC控制发送字符的速度，在同步方式下，TxC的频率等于字符传输的波特率，在异步方式下TxC的频率可以为字符传输波特率的1倍、16倍或者64倍，具体倍数决定于8251A编程时指定的波特率因子；接收器时钟RxC控制接收字符的速度，和TxC一样，在同步方式下RxC的频率等于字符传输的波特率，在异步方式下，则可为波特率的1倍、16倍或者64倍。在实际使用时，RxC和TxC往往连在一起，由同一个外部时钟来提供，CLK则由另一个频率较高的外部时钟来提供。4选择发光二极管1） 发光二极管在本设计中的作用本设计利用二极管能发光的特性，用于模拟交通灯有规律的闪烁。
