一、设计内容和要求
提高要求：
a) 考虑东往西，南往北两个直行方向和左拐情况；直行、左拐和禁止时间比例为0.8∶0.2∶1；
b) 南口和北口设置各设置直行和左拐两组红绿灯（利用红绿LED显示）和倒计时牌显示（利用4个数码管或液晶显示屏分两组显示）；
c) 注意东口和南口之间禁止通行时间等于左拐与直行通行时间之和。
如下图，在十字交叉路口设置交通灯和倒计时牌，东边与西边显示完全一样，南边与北边的显示完全一样，只需设计东边和南边。 模拟交通图
二、设计思想
本程序是TND—MD教学系统上实现的，要使用汇编语言进行编写，整体的设计思路是：
由于要实现前叙实验要求，本程序要达到以下几个功能：
秒信号的产生：
现实生活中交通灯都是倒计时的，因此本实验需要一个秒信号，而在TND—MD教学系统上的8253定时计数器可以实现这个功能。由于8253的OUT输出频率为1.19318MHz，若使其计数初值为1193180，则刚好每秒产生一个脉冲。而8253的每个计数器都是16位的，无法存入这个值，两个计数器级联可以实现：让0通道的OUT0连接8259的IRQ0，再由OUT0 连2通道的CLK2，使OUT2输出秒信号。其中计数器0的计数初值设计为1190，而计数器2的计数初值设计为1000，则OUT2每秒输出一个脉冲方波信号。
倒计时的显示：
利用TND—MD教学系统上的液晶显示屏，来实现显示倒计时。由于考虑到了东、南两个方向的通行显示，所以我们设计了两个到计时，一个用来显示东边方向的到计情况，另一个用来显示南边方向的到计情况。为了模拟的方便，我设计了直行时间为24秒，左拐时间为6秒，禁行时间为30秒。通过8253产生的秒信号，每秒驱动8259的IRQ7产生一次中断，调用中断服务程序显示到计时，每秒减一。东边通行时：时间从24减到0，然后是6秒的左拐时间，南边是30秒的禁止时间。南边的情况一样。东、南两个方向的时间都分别显示在液晶显示屏上。
红绿灯的显示和改变：
在TND—MD教学系统上有LED红绿发光二极管，上面有4个红灯和4个绿灯，且有8个对应的引脚，我们可以利用并行接口芯片8255来实现对这个8个引脚的控制。即8255初始化后，将PB0…PB7依次连接在D0…D7上，每次只要往8255的B端口写数据就可以控制8个灯的亮灭。在本实验中，为了模拟各种情况，我把8个灯分成两组：东组有：1，2，5，6四盏灯；南组有：3，4，7，8四盏灯。其中东直行时各盏灯的亮灭情况是：11010111（“0”为亮,“1”为灭）；东左拐时是：11010011；南直行时是：01111101；南左拐时是：01111100。
通过8253来定时驱动各种情况的切换。
三、教学实验系统连线
1）本实验所用引脚有：
8259A的IRQ0和IRQ7
8253的计数器2上的CLK2和OUT2
8255的PB0——PB7
LED发光二级管的D0——D7
2）各引脚的连线情况：
IRQ0——CLK2
OUT2——IRQ7
PB0…PB7——D0…D7
四、所用芯片工作原理
本实验所使用的芯片主要有8253定时计数器、8255A并行接口电路芯片、8259A中断控制器等,它们的工作原理分别如下:
（一）8253定时计数器
8253可编程定时/计数器是Intel公司生产的通用外围芯片之一。它有3个独立的十优位计数器,计数频率范围为0-2MHz.它所有的计数方式和操作方式都通过编程控制,右下图是8253的内部结构图，其工作原理如下：
1、8253的功能是：
(1)延时终端；(2)可编程频率发生器；(3)事件计数器；(4)倍频器；(5)实时时钟；(6)数字单稳；(7)复杂的电机控制器
2、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：
① 计数器0：CLK0—计数器0的时钟输入。
GATE0—计数器0的门脉冲控制输入。
OUT0—计数器0的输出。
② 计数器1：CLK1—计数器1的时钟输入。
GATE1—计数器1的门脉冲控制输入。
OUT1—计数器1的输出。
③ 计数器2：CLK2—计数器2的时钟输入。
GATE2—计数器0的门脉冲控制输入。
OUT2—计数器0的输出。
3.读/写逻辑电路：
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。
4.工作方式：
方式0：计数结束产生中断
方式1：可重复触发的单稳态触发器
方式2：分频器
方式3：方波发生器
方式4：软件触发的选通信号发生器
方式5：硬件触发的选通信号发生器
（二）8255A并行接口电路芯片
8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片,它具有A、B、C三个并行接口,用+5V单电源供电,能在以下三种方式下工作:方式0:基本输入/输出方式；方式1:选通输入/出方式；方式2:双向选通工作方式。
右图为8255内部结构图：
１.数据端口A、B、C
共提供24条数据线，与外设相联结，可以用软件将它们分别编程为输入端口或输出端口:
端口A：
①1个8位的数据输入锁存器：PA作输入时，有锁存功能。
②1个8位的数据输出锁存器缓冲器：PA作输出时，有锁存功能。
端口B：
①1个8位输入缓冲器：PB作输入时，不对数据锁存。
②1个8位输出锁存器缓冲器：PB作输出时，有锁存功能。
端口C：
①1个8位输入缓冲器：PC作输入时，无锁存功能。
②1个8位输出锁存器缓冲器：PC作输出时，有锁存功能。
2.A组控制和B组控制
8255在使用中，PA和PB常作为独立的输入/输出端口，端口C则配合PA、PB的工作。因此，把PA、PB、PC分为两组。
A组：PA、PC的上半部（PC7-PC4）
B组：PB、PC的下半部（PC3-PC6）
这两组端口的工作方式分别由A组控制和B组控制逻辑进行控制。
3.读写控制逻辑
该部分控制8255与CPU的数据传输。它接收CS、A1、A0，WR、RD及reset信号。
（三）8259A中断控制器
中断控制器8259A是Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片.其内部结构逻辑主要由以下三部分组成：（1）控制逻辑；（2）中断优先权判优及其屏蔽；（3）辅助电路.编程结构由三组共10个寄存器构成，每个寄存器均为