基于8253的交通灯设计

基于8253的交通灯设计内容摘要：

8253 有 6 种工作方式，由方式控制字确定。 区分这 6种工 作方式的主要标志由 3点：一是输出波形不同；二是启动计数器的触发方式不同；三是计数过程中门控信号 GATE 对计数器操作的控制不同。 1． .方式 0低电平输出（ GATE 信号上升沿继续计数） 2．方式 1低电平输出（ GATE 信号上升沿重新计数） 3．方式 2周期性脉冲输出 4．方式 3周期性方波输出 OUT 输出低电平，装入计数值 n 后， OUT 立即跳变为高电平。 如果当前 GATE 为高电平，则立即开始减“ 1”计数， OUT 保持为高电平，若 n 为偶数，则当计数值减到 n/2 时， OUT 跳变为低电平，一直保持到计数值为“ 0”， 系统才重新置入计数值 n，实现循环计数。 这时 OUT 端输出周期为 n CLK 周期，占空比为 1： 1 的方波序列：若 n 为奇数，则 OUT 端输出周期为 n CLK 周期，占空比 (n+1)/2 : (n1)/2 的近似方波序列。 5．方式 4单次负脉冲输出（软件触发） 5 6．方式 5单次负脉冲输出（硬件触发） 每种工作方式的设置过程类似： ⑴ 设定工作方式 ⑵ 设定计数初值 〔 ⑶ 硬件启动 〕 ⑷ 计数初值进入减 1 计数器 ⑸ 每输入一个时钟计数器减 1 的计数过程 ⑹ 计数过程结束 8255A 8255 的内部结构 8255A 是一个 40 引脚的双列直插式集成电路芯片 按功能可把 8255A 分为三个逻辑电路部分，即：口电路、总线接口电路和控制逻辑电路。 （ 1）口电路 8255A 共有三个 8 位口，其中 A 口和 B 口是单纯的数据口，供数据 I/O 使用。 而 C 口则既可以作数据口，又可以作控制口使用，用于实现 A 口和 B 口的控制功能。 数据传送中 A 口所需的控制信号由 C口高位部分（ PC7～ PC4）提供，因此把 A 口和 C 口高位部分合在一起称之为 A 组；同样理由把 B 口和 C 口低位部分（ PC3～ PC0）合在一起称之为 B 组。 （ 2）总线接口电路 总线接口电 路用于实现 8255A 和单片微机的信号连接。 其中包括： （ a）数据总线缓冲器 数据总线缓冲器为 8 位双向三态缓冲器，可直接和 80C51 的数据线相连，与 I/O 操作有关的数据、控制字和状态信息都是通过该缓冲器进行传送。 （ b）读 /写控制逻辑 与读写有关的控制信号有 CS— 片选信号（低电平有效） RD— 读信号（低电平有效） WR— 写信号（低电平有效） A0、 A1— 端口选择信号。 8255A 共有四个可寻址的端口（即 A 口、 B 口、 C 口和控制寄存器），用二位地址编码即可实现选择。 参见下表。 6 RESET— 复位信号（高电平 有效）。 复位之后，控制寄存器清除，各端口被置为输入方式。 读写控制逻辑用于实现 8255A 的硬件管理：芯片的选择，口的寻址以及规定各端口和单片微机之间的数据传送方向。 （ c）控制逻辑电路 控制逻辑电路包括 A 组控制和 B 组控制，合在一起构成 8 位控制寄存器。 用于存放各口的工作方式控制字 8255A 工作方式及数据 I/O 操作 （ 1） 8255A 的工作方式 8255A 共有三种工作方式，即方式 0、方式 方式 2. （ a）方式 0 基本输入 /输出方式 方式 0 下，可供使用的是两个 8 位口（ A 口和 B 口）及两个 4 位口（ C 口高 4 位部分和 低 4 位部分）。 四个口可以是输入和输出的任何组合。 方式 0 适用于无条件数据传送，也可以把 C 口的某一位作为状态位，实现查询方式的数据传送。 （ b）方式 1 选通输入 /输出方式 A 口和 B 口分别用于数据的输入 /输出。 而 C 口则作为数据传送的联络信号。 具体定义见表 7– 2。 可见 A 口和 B口的联络信号都是三个，如果 A 或 B 只有一个口按方式 1使用，则剩下的另外 13 位口线仍然可按方式 0 使用。 如果两个口都按方式 1 使用，则还剩下 2 位口线，这两位口线仍然可以进行位状态的输入输出。 方式 1 适用于查询或中断方式的数据输入 /输出。 （ c）方式 2 双向数据传送方式 只有 A 口才能选择这种工作方式，这时 A 口既能输入数据又能输出数据。 在这种方式下需使用 C 口的五位线作控制线，信号定义如表 7– 2 所示。 方式 2 适用于查询或中断方式的双向数据传送。 如果把 A 口置于方式 2 下，则 B口只能工作于方式 0. （ 2）数据输入操作 用于输入操作的联络信号有： STB(StroBe)— 选通脉冲，输入，低电平有效。 当外设送来 STB 信号时，输入数据装入 8255A 的锁存器。 IBF(Input Buffer Full) — 输入缓冲器满信号，输出，高电平有效。 IBF 信号有 效，表明数据已装入锁存器，因此它是一个状态信号。 INTR(Interrupt Request)— 中断请求信号，高电平有效，当 IBF 数据输入过程：当外设准备好数据输入后，发出信号，输入的数据送入缓冲器。 然后 IBF。