單片機(jī)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書6個(gè)實(shí)驗(yàn)

1、單片機(jī)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書襄樊學(xué)院物理與電子信息技術(shù)系 實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及格式1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)設(shè)備3.實(shí)驗(yàn)原理及環(huán)境4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容只做文字?jǐn)⑹?，程序部分放在程序清單中。流程圖也可不畫。5.程序清單本實(shí)驗(yàn)使用的完整程序。如果使用了本實(shí)驗(yàn)或前面實(shí)驗(yàn)中完全相同的子程序，可不列寫，只做注明即可。6.實(shí)驗(yàn)步驟7.實(shí)驗(yàn)總結(jié)主要包括對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、調(diào)試過程、錯(cuò)誤及產(chǎn)生的原因的分析，以及本次實(shí)驗(yàn)的重要收獲等。此項(xiàng)為實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定的重要依據(jù)。實(shí)驗(yàn)1 keil c51的使用（匯編語言） 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模撼醪秸莆誯eil c51（匯編語言）和zy15mcu12bd型綜合單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱的操作和使用，能夠輸入和運(yùn)行簡(jiǎn)單的程序。2.實(shí)

2、驗(yàn)設(shè)備：zy15mcu12bd型綜合單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)、具有一個(gè)rs232串行口并安裝keil c51的計(jì)算機(jī)一臺(tái)。3.實(shí)驗(yàn)原理及環(huán)境：在計(jì)算機(jī)上已安裝keil c51軟件。這個(gè)軟件既可以與硬件（zy15mcu12bd型綜合單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱）連接，在硬件（單片機(jī)）上運(yùn)行程序；也可以不與硬件連接，僅在計(jì)算機(jī)上以虛擬仿真的方法運(yùn)行程序。如果程序有對(duì)硬件的驅(qū)動(dòng)，就需要與硬件連接；如果沒有硬件動(dòng)作，僅有軟件操作，就可以使用虛擬仿真。 4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.掌握軟件的開發(fā)過程：1）建立一個(gè)工程項(xiàng)目選擇芯片確定選項(xiàng)。2）加入c 源文件或匯編源文件。3）用項(xiàng)目管理器生成各種應(yīng)用文件。4）檢查并修改源文件中的錯(cuò)誤。5）

3、編譯連接通過后進(jìn)行軟件模擬仿真。6）編譯連接通過后進(jìn)行硬件仿真。7）i a p 編程操作2.按以上步驟實(shí)現(xiàn)在p1.0輸出一個(gè)頻率為1hz的方波。3.在2的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)同時(shí)在p1.0和p1.1上各輸出一個(gè)頻率同為1hz但電平狀態(tài)相反的方波。5.程序清單：1. p1.0輸出一個(gè)頻率為1hz的方波： 程序參見實(shí)驗(yàn)步驟中程序2. 同時(shí)在p1.0和p1.1上各輸出一個(gè)頻率同為1hz但電平狀態(tài)相反的方波： org 0000hstart: cpl p1.1again: cpl p1.0 cpl p1.1 mov r0,#10;延時(shí)0.5秒loop1:mov r1,#100loop2:mov r2,#250

4、djnz r2,$ djnz r1,loop2 djnz r0,loop1 sjmp again end6.實(shí)驗(yàn)步驟：以下假定你在e:test 文件夾下學(xué)習(xí)、運(yùn)行keil1.建立一個(gè)工程項(xiàng)目選擇芯片確定選項(xiàng)projectnew project輸入工程名test保存工程文件（鼠標(biāo)點(diǎn)擊保存按鈕），然后選cpu廠家（atmel）選cpu型號(hào)(89c51), 選好后確定。接著選晶振頻率及生成hex 文件等。projectoptions for target target 1 在target中更改cpu 晶振頻率為12mhz在output中選擇生成hex 格式其它采用缺省設(shè)置選好后確定。2.建立匯編源文

5、件filenew, 彈出源文件編輯窗口。輸入以下源文件：org 0000hagain： cpl p1.0mov r0，#10;延時(shí)0.5秒loop1：mov r1，#100loop2：mov r2，#250djnz r2，$djnz r1，loop2djnz r0，loop1sjmp againend源程序編寫完后，filesave as 將文件以test.asm保存在e:test 目錄下，獲得匯編語言源程序。3.用項(xiàng)目管理器生成(編譯)各種應(yīng)用文件點(diǎn)擊target 1 前之+ 號(hào)出現(xiàn)source group1點(diǎn)擊它并按鼠標(biāo)右鍵會(huì)生彈出下拉菜單見圖1-5 編譯文件文件窗口選擇add files

6、 to group source group 1 點(diǎn)擊add向項(xiàng)目中添加test.asm 源文件點(diǎn)擊close關(guān)閉add files to group source group 1窗口在source group 1 前會(huì)出現(xiàn)一個(gè)+號(hào)點(diǎn)擊之彈出test. asm 文件名點(diǎn)擊該文件名主窗口中會(huì)出現(xiàn)該程序編譯：projectbuild target 就會(huì)生成一系列到文件如obj 文件lst 文件hex文件等。4.檢查并修改源文件中的錯(cuò)誤如果在源文件中存在錯(cuò)誤在output 窗口中會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示信息，你可以在源程序中進(jìn)行修改，然后存盤后重新build 觀察錯(cuò)誤提示信息。5.編譯連接通過后進(jìn)行軟件模擬仿

7、真debugstart/stop debug session進(jìn)入軟件模擬的仿真窗口，可使用單步、設(shè)斷點(diǎn)來進(jìn)行調(diào)試和除錯(cuò)。6.編譯連接通過后進(jìn)行硬件仿真實(shí)驗(yàn)箱的仿真串口必須與pc 機(jī)串口連接，通電，撥位開關(guān)k10必須撥在b端，連接p10和l0，連接p11和l1，設(shè)置硬件實(shí)時(shí)仿真調(diào)試選項(xiàng):projectoptions for target targetldebug.硬件實(shí)時(shí)仿真調(diào)試選項(xiàng)窗口,見圖1-5 選硬件仿真選項(xiàng),按確定按鈕確定。進(jìn)入硬件實(shí)時(shí)調(diào)試窗口后,可打開各種觀察窗口,進(jìn)行單步斷點(diǎn)運(yùn)行到光標(biāo)連續(xù)執(zhí)行等操作，無誤后可連續(xù)運(yùn)行觀察led發(fā)光管的顯示效果。注意退出時(shí)須按單片機(jī)的復(fù)位按鍵ss10，

8、在進(jìn)行硬件連接前最好也先按單片機(jī)的復(fù)位按鍵ss10。7.修改以上程序，實(shí)現(xiàn)同時(shí)在p1.0和p1.1上各輸出一個(gè)頻率為1hz但電平狀態(tài)相反的方波。7.實(shí)驗(yàn)總結(jié)：實(shí)驗(yàn)2 十六進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)踐匯編語言順序結(jié)構(gòu)的編程方法，掌握十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的編程實(shí)現(xiàn)，掌握單步運(yùn)行程序的基本技巧。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：zy15mcu12bd型綜合單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)、具有一個(gè)rs232串行口并安裝keil c51的計(jì)算機(jī)一臺(tái)。3.實(shí)驗(yàn)原理及環(huán)境：將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)有多種方法，比較典型的是用待轉(zhuǎn)換數(shù)除以權(quán)值的方法，即依次除以100、10，則各次的商和最后的余數(shù)就是所需要的十進(jìn)制數(shù)。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

9、：將放在片內(nèi)ram30h中的2位十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成3位十進(jìn)制數(shù)，按照從高位到低位的順序分別放入31h33h中（即非壓縮的bcd碼）。在本實(shí)驗(yàn)中，要求使用單步方式運(yùn)行，以便觀察各單元的變化過程。org 0000hmov 30h,#128mov a,30hmov b,#10div abmov 33h,bmov b,#10div abmov 32h,bmov b,#10div abmov 31h,bend5.程序清單： 參見實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中程序6.實(shí)驗(yàn)步驟：1.建立一個(gè)工程，將在預(yù)習(xí)中做好的*.asm文件加入。2.調(diào)出存儲(chǔ)器編輯窗口，將30h單元修改成某一值。3.在希望停下來的指令上設(shè)斷點(diǎn)，然后運(yùn)行，在斷點(diǎn)

10、處停下來后，再單步運(yùn)行，可以看到各單元的變化情況。運(yùn)行完最后一條指令后，在31h33h中應(yīng)獲得30h中十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。7.實(shí)驗(yàn)總結(jié)：實(shí)驗(yàn)3 8段led顯示器動(dòng)態(tài)顯示1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆?段led顯示器的使用及顯示程序的設(shè)計(jì)方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：zy15mcu12bd型綜合單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)、具有一個(gè)rs232串行口并安裝keil c51的計(jì)算機(jī)一臺(tái)。3.實(shí)驗(yàn)原理及環(huán)境：1. 實(shí)驗(yàn)箱上有6位8段led顯示器，采用動(dòng)態(tài)方式驅(qū)動(dòng)。即使一位led顯示器顯示內(nèi)容一段時(shí)間，然后下一位led顯示器顯示內(nèi)容一段時(shí)間，周而復(fù)始。只要刷新頻率不小于50hz，就可以獲得清晰穩(wěn)定的顯示效果。2.mcs-51cpu

11、通過一片8255對(duì)8段led顯示器進(jìn)行段驅(qū)動(dòng)和位驅(qū)動(dòng)，8255的a口、b口、c口、控制口的地址分別為片外ram的4000h、4001h、4002h、4003h。3.led顯示器的各段由8255的b口驅(qū)動(dòng)，低電平對(duì)應(yīng)段發(fā)光，高電平對(duì)應(yīng)段熄滅。各段的驅(qū)動(dòng)位如圖5-1，各顯示字的字形代碼如下所示：顯示字 字形代碼 顯示字 字形代碼 顯示字 字形代碼 0 c0h 0. 40h - bfh 1 f9h 1. 79h 滅 ffh 2 a4h 2. 24hd4d3d6d2d1d5d0d7 3 b0h 3. 30h 4 99h 4. 19h 5 92h 5. 12h 6 82h 6. 02h 7 f8h 7.

12、 78h 8 80h 8. 00h 9 90h 9. 80h a 88h a. 08h b 83h b. 03h圖5-1 8段led各段控制位 c c6h c. 46h d a1h d. 21h e 86h e. 06h f 8eh f. 0eh 4. led顯示器的各位由8255的a口驅(qū)動(dòng)，低電平對(duì)應(yīng)位發(fā)光，高電平對(duì)應(yīng)位熄滅。 led顯示器 對(duì)應(yīng)位口位 左起第一位 d0 左起第二位 d1 左起第三位 d2 左起第四位 d3 左起第五位 d4 左起第六位 d54.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1.編寫一個(gè)6位led顯示器驅(qū)動(dòng)子程序（在主程序中已對(duì)接口芯片8255做好必要的初始化）。字形表按0f、0.f.、-、滅

13、的順序排列。該子程序的要求如下： 入口：待顯示數(shù)(00h1fh)放在20h25h( 分別對(duì)應(yīng)顯示器的左起第1第6位)中。 出口：每位led顯示0.5ms后返回。占用：r0、r1、r2、a、psw、dptr。 2.子程序自身無法運(yùn)行，為了運(yùn)行這個(gè)子程序，另編寫一個(gè)主程序。這個(gè)主程序的功能是首先對(duì)8255進(jìn)行初始化，然后就反復(fù)調(diào)用顯示子程序，顯示20h25h中的待顯示內(nèi)容。 首先在20h起始的6個(gè)字節(jié)中置入00h0fh，然后連續(xù)運(yùn)行此程序，應(yīng)顯示0f；在20h起始的6個(gè)字節(jié)中置入10h1fh，然后連續(xù)運(yùn)行此程序，應(yīng)顯示0.f.；若置入20h、21h，則顯示-、滅。3.按以下框圖編寫一段程序，運(yùn)行后

14、會(huì)在顯示器上應(yīng)出現(xiàn)連續(xù)向左移動(dòng)的0f。5.程序清單：org 0000hmov sp,#6fhmov 20h,#01 mov 21h,#02 mov 22h,#03 mov 23h,#04 mov 24h,#05 mov 25h,#06mov dptr,#4003h ;8255初始化 mov a,#10000001b ; a口、b口方式0輸出，c口高4位輸出，低4位輸入 movx dptr,a ;acall delay500ms;延時(shí)0.5秒 loop3:lcall disp;調(diào)用顯示子程序sjmp loop3disp:mov r0,#20h mov r2,#0fehdisp1:mov a,r0

15、 mov dptr,#tab movc a,a+dptr mov dptr,#4001h movx dptr,a mov a,r2 mov dptr,#4000h movx dptr,a call delay500us mov a,#0ffh movx dptr,a mov a,r2 rl a mov r2,a inc r0 cjne r0,#26h,disp1retdelay500ms: push 00h mov r0,#25;延時(shí)0.5秒next: acall delay20ms djnz r0,next pop 00h ret delay500us:push 03h mov r3,#25

16、0 djnz r3,$ pop 03h retdelay20ms:push 06h push 07h mov r7,#99 again: mov r6,#100 djnz r6,$ djnz r7,again pop 07h pop 06h rettab: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h, 99h, 92h, 82h,0f8h ;0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 db 80h, 90h, 88h, 83h,0c6h,0a1h, 86h, 8eh ;8 ,9 ,a ,b ,c ,d ,e ,f db 40h, 79h, 24h, 30h, 19h, 12h, 2h, 7

17、8h ;0.,1.,2.,3.,4.,5.,6.,7. db 00h, 10h, 08h, 03h, 46h, 21h, 06h, 0eh ;8.,9.,a.,b.,c.,d.,e.,f.end6.實(shí)驗(yàn)步驟：1.將p0.0p0.7與jd0jd7連接起來。開關(guān)kc倒向上方。2.建立一個(gè)工程，將在預(yù)習(xí)中做好的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1和2的程序拷貝到一個(gè)*.asm文件加入。3.編譯后與單片機(jī)硬件連接，運(yùn)行。4.在20h起始的6個(gè)字節(jié)中置入00h0fh中的任意6個(gè)值，然后連續(xù)運(yùn)行此程序，應(yīng)顯示0f中的6個(gè)數(shù)字；在20h起始的6個(gè)字節(jié)中置入10h1fh中的任意6個(gè)值，然后連續(xù)運(yùn)行此程序，應(yīng)顯示0.f. 中的6個(gè)數(shù)字。

18、5.如果運(yùn)行結(jié)果不正常，可以用設(shè)斷點(diǎn)、單步運(yùn)行的方法查找錯(cuò)誤所在，修改后重新編譯、與單片機(jī)硬件連接，運(yùn)行。直至獲得正確的結(jié)果。6.建立一個(gè)工程，將在預(yù)習(xí)中做好的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1和3的程序拷貝到一個(gè)*.asm文件加入。7.編譯后與單片機(jī)硬件連接，運(yùn)行。8.觀察led顯示器，應(yīng)從右向左依次出現(xiàn)0、1、2、37.實(shí)驗(yàn)總結(jié)：實(shí)驗(yàn)4 矩陣鍵盤的使用1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆站仃囨I盤的使用及鍵盤掃描程序的設(shè)計(jì)方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：zy15mcu12bd型綜合單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)、具有一個(gè)rs232串行口并安裝keil c51的計(jì)算機(jī)一臺(tái)。3.實(shí)驗(yàn)原理及環(huán)境：實(shí)驗(yàn)箱上有一個(gè)16鍵的矩陣鍵盤，分為4行×4列。4行分別連

19、接到一片8255（與8段led顯示器的段驅(qū)動(dòng)和位驅(qū)動(dòng)共用）的pc0pc3，4列分別連接到8255的pc4pc7。8255的a口、b口、c口、控制口的地址分別為片外ram的4000h、4001h、4002h、4003h。第4列(pc7)第3列(pc6)第2列(pc5)第1列(pc4)行輸入pc300h01h02h03h第4行pc204h05h06h07h第3行pc108h09h0ah0bh第2行pc00ch0dh0eh0fh第1行00h01h02h03h列 驅(qū) 動(dòng)圖6-1 鍵盤布置及鍵值選擇列驅(qū)動(dòng)碼使某一列為低電平而其它列為高電平，再讀取行輸入，若該列有鍵按下則相應(yīng)的位便是低電平。每個(gè)鍵均安排一

20、個(gè)鍵值，如圖6-1所示。4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1.編寫一個(gè)鍵盤掃描子程序（在主程序中已對(duì)接口芯片8255做好必要的初始化）。這個(gè)程序?qū)︽I盤作一次掃描，若無鍵按下，返回時(shí)累加器a中為ffh，若有鍵按下，返回時(shí)a中為該鍵鍵值,鍵盤掃描子程序 其中，查鍵值子程序可以自行編寫，也可以使用下面這個(gè)查鍵值子程序，這個(gè)子程序的參數(shù)如下： 入口：行列關(guān)鍵值碼放在累加器a中，高4位是列驅(qū)動(dòng)碼（被掃描列的對(duì)應(yīng)位為0，其余位均為1），低4位是行狀態(tài)（按下鍵的對(duì)應(yīng)位為0，其余位均為1）。 出口：鍵碼放在a中帶出。 占用：r1、a、psw、dptr。 程序清單如下： ;查鍵值子程序，起始地址為key20key20:push

21、acc ;暫存關(guān)鍵值mov r1,#00h ;查鍵值自變量清0key21:jnb acc.4,key22;計(jì)算列數(shù)rr ainc r1sjmp key21key22:mov a,r1 ;按每列4個(gè)鍵計(jì)算mov b,#4mul abmov r1,apop acc ;恢復(fù)關(guān)鍵值key23:jnb acc.0,key24;計(jì)算行數(shù)rr ainc r1sjmp key23key24:mov dptr,#keytab;讀取鍵值mov a,r1movc a,a+dptrretkeytab:db 0fh,0bh,07h,03hdb 0eh,0ah,06h,02hdb 0dh,09h,05h,01hdb 0c

22、h,08h,04h,00h 2.鍵盤掃描子程序自身無法運(yùn)行，為了運(yùn)行這個(gè)子程序，另編寫以下程序:org 0000hmov sp,#6fhmov r0,#5;延時(shí)0.5秒loop1:mov r1,#200loop2:mov r2,#250djnz r2,$djnz r1,loop2djnz r0,loop1mov dptr,#(add_8255+3) ;8255初始化mov a,#10000001b ; a口、b口方式0輸出，c口高4位輸出，低4位輸入 movx dptr,aloop3:lcall disp;調(diào)用顯示子程序dis，設(shè)顯示子程序入口為displcall key;調(diào)用鍵盤掃描子程序，

23、設(shè)鍵盤掃描子程序入口為keycjne a,#0ffh,loop4;如果有鍵按下轉(zhuǎn)sjmp loop3loop4:mov 20h,21hmov 21h,22hmov 22h,23hmov 23h,24hmov 24h,25hmov 25h,asjmp loop3其中顯示子程序使用實(shí)驗(yàn)3中的顯示子程序。程序運(yùn)行后，每按一鍵便從顯示器的右端移入一個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)。5.程序清單：參見實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中的程序6.實(shí)驗(yàn)步驟：1.將p0.0p0.7與jd0jd7連接起來。開關(guān)kc倒向上方。2.建立一個(gè)工程，將在預(yù)習(xí)中做好的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1和2的程序以及實(shí)驗(yàn)5中的顯示子程序拷貝到一個(gè)的*.asm文件加入。3.編譯后與單片機(jī)硬件連

24、接，運(yùn)行。4.按下鍵盤上的各鍵，相應(yīng)的數(shù)字會(huì)出現(xiàn)在led顯示器上。7.實(shí)驗(yàn)總結(jié)：實(shí)驗(yàn)5 a/d轉(zhuǎn)換1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆沼胊dc0809實(shí)現(xiàn)a/d的方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：zy15mcu12bd型綜合單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)、具有一個(gè)rs232串行口并安裝keil c51的計(jì)算機(jī)一臺(tái)。3.實(shí)驗(yàn)原理及環(huán)境：電位器w1將+5v電壓分壓后送入adc0809的輸入in4in7，調(diào)節(jié)電位器w1可以獲得0+5v的電壓輸入。adc0809的接口參數(shù)如下： 輸入電壓范圍 0+5v 啟動(dòng)in0in7 a/d轉(zhuǎn)換 寫任意數(shù)到8000h8007h 取轉(zhuǎn)換結(jié)果 讀8000h8007h eoc通過一個(gè)反相器輸出4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:設(shè)計(jì)一個(gè)程

25、序，將in4輸入的0+5v模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再將這個(gè)2位十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成3位十進(jìn)制數(shù)，放在led顯示器的第四六位顯示。其中顯示子程序可以用實(shí)驗(yàn)3中的子程序。判斷轉(zhuǎn)換是否結(jié)束可以將adc0809的eoc（經(jīng)反相器）引入到p1.0，然后查詢p1.0的狀態(tài)。5.程序清單：6.實(shí)驗(yàn)步驟：1.將p0.0p0.7與jd0jd7連接起來。開關(guān)kc倒向上方。2.將p0.0p0.7與u9d0u9d7連接起來。3.將p1.0與eoc連接起來。4.建立一個(gè)工程，將在預(yù)習(xí)中做好的實(shí)驗(yàn)程序*.asm文件加入。5.編譯后與單片機(jī)硬件連接，運(yùn)行。6.旋轉(zhuǎn)電位器w1，led顯示器上的數(shù)字應(yīng)在000000000255之間變化（因受電位器的調(diào)節(jié)范圍限制，有可能小于這個(gè)范圍）。7.實(shí)驗(yàn)總結(jié)：實(shí)驗(yàn)6 d/a轉(zhuǎn)換 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆沼胐ac0832實(shí)現(xiàn)d/a轉(zhuǎn)換的方法。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：zy15mcu12bd型綜合單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)、具有一個(gè)rs232串行口并安裝keil c51的計(jì)算機(jī)一臺(tái)。3.實(shí)驗(yàn)原理及環(huán)境： dac0832的連接使用單緩沖方式，d/a轉(zhuǎn)換口地址為6000h。當(dāng)輸入數(shù)字量為0255時(shí)，輸出電壓0+5v。可以用這個(gè)電壓驅(qū)動(dòng)一個(gè)微型直流電