學(xué)生實驗單片機(jī)

1、一、系統(tǒng)概述v 微處理：8051v 時鐘頻率：6MHzv 存儲器：00002FFFH：監(jiān)控程序存儲區(qū)，用戶不可用4000H5FFFH：用戶實驗程序區(qū)，供用戶下載實驗6000H7FFFH：用戶數(shù)據(jù)存儲區(qū)，供用戶實驗程序用CFE0H：PC串行通訊芯片8250CFE8H：顯示、鍵盤芯片82791. 程序起始地址：4000H2. 中斷程序地址：原地址+4000H3. 部分用戶可用地址：CS0 ：地址CFA0HCFA7HCS1 ：地址CFA8HCFAFHCS2 ：地址CFB0HCFB7HCS3 ：地址CFB8HCFBFHCS4 ：地址CFC0HCFC7HCS5 ：地址CFC8HCFCFHLCS0LCS7

2、 ：地址CFD0HFFFFHv 程序格式：CSEG AT 0000H LJMP STARTCSEG AT 4100HSTART: JMP START ;循環(huán) ENDv P1口的應(yīng)用：P1口為準(zhǔn)雙向口，P1口的每一位都能獨(dú)立地定義為輸入位或輸出位。作為輸入位時，必須向鎖存器相應(yīng)位寫入“1”，該位才能作為輸入。8031中所有口鎖存器在復(fù)位時均置為“1”，如果后來在口鎖存器寫過“0”，在需要時應(yīng)寫入一個“1”，使它成為一個輸入。二、建議（以后想從事嵌入式單片機(jī)方向的同學(xué)）：不做下列實驗v 8279顯示接口實驗（8279是數(shù)碼管鍵盤綜合接口芯片，需要查8279的資料）v 8279鍵盤顯示接口實驗v L

3、CD顯示實驗實驗一 輸入輸出口實驗一、實驗?zāi)康?.熟悉MCS51的開發(fā)環(huán)境，掌握Debug調(diào)試工具欄的使用；2.掌握并口作輸入輸出口的使用方法；3.掌握實驗儀器的使用。二、實驗設(shè)備1.計算機(jī)、ELMUTIII型實驗箱、8051CPU模塊2.8051單機(jī)版軟件三、實驗內(nèi)容1.以P1口作輸出口，設(shè)計循環(huán)點(diǎn)亮八個發(fā)光二極管的程序1；2.單步調(diào)試程序一，體會Debug中step、step in、step out、run的功能，使發(fā)光二極管的亮滅受程序的控制。3.設(shè)計P1口低四位為輸入口、高四位為輸出口，設(shè)計程序2，使得4個開關(guān)K1K4分別可以控制4個LED小燈L1L4。四、實驗原理P1口為準(zhǔn)雙向口，P

4、1的每一位都能獨(dú)立地定義為輸入口或輸出口。作為輸入位時，需先向其寫入“1”，才能使它成為一個輸入口。學(xué)生自己畫和實驗內(nèi)容程序1和程序2對應(yīng)的電路簡圖，并進(jìn)行對應(yīng)的文字說明。五、實驗步驟1.程序1：對P1口和發(fā)光二極管進(jìn)行按位連線，編寫程序；2.調(diào)試程序1，體會step、run的功能.3.程序2：P1.0P1.3連開關(guān)K1K4，P1.4P1.7連LED小燈L1L4；4.調(diào)試程序2，熟練Debug的使用。六、程序流程圖學(xué)生寫七、源程序?qū)W生寫八、總結(jié)學(xué)生寫：實驗過程及結(jié)果描述和體會。實驗二 簡單I/O口擴(kuò)展實驗一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)在單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展簡單I/O口的方法；2.學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)輸入、輸出程序的編制

5、方法。二、實驗設(shè)備1.計算機(jī)、ELMUTIII型實驗箱、8051CPU模塊2.8051單機(jī)版軟件三、實驗內(nèi)容及步驟1.查閱74LS244、74LS273的電氣特性；2.74LS244的IN0IN7接開關(guān)的K1K8，片選信號CS244接CS1；74LS273的O0O7接發(fā)光二極管的L1L8，片選信號CS273接CS2。3.設(shè)計程序，使發(fā)光二極管的L1L8分別受開關(guān)K1K8的控制；4.單步調(diào)試程序，觀察實驗結(jié)果；全速運(yùn)行程序，觀察實驗結(jié)果。四、實驗原理MCS-51外部擴(kuò)展空間很大，但數(shù)據(jù)總線口和控制信號線的負(fù)載能力是有限的。若需要擴(kuò)展的芯片較多，則MCS-51總線口的負(fù)載過重，故需要74LS244

6、、74LS273進(jìn)行擴(kuò)展，以減輕總線口的負(fù)擔(dān)。學(xué)生自己畫出電路簡圖，并進(jìn)行描述。五、程序流程圖學(xué)生寫六、源程序?qū)W生寫七、總結(jié)學(xué)生寫：實驗過程及結(jié)果描述和體會。實驗三 中斷實驗一、實驗?zāi)康?.掌握在單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展簡單I/O接口的方法2.掌握外部中斷技術(shù)的基本使用方法3.掌握中斷處理程序的編程方法二、實驗設(shè)備1.計算機(jī)、ELMUTIII型實驗箱、8051CPU模塊2.8051單機(jī)版軟件三、實驗內(nèi)容及步驟1.正確連接實驗箱和計算機(jī)，并使實驗箱受計算機(jī)的控制2連接74LS273的輸出0007到發(fā)光二極管L1L8，74LS273的片選CS273接片選信號CS2，單脈沖輸出端P接CPU板上的INT0，以

7、單脈沖為中斷申請，觸發(fā)中斷；3.編寫程序，主程序控制發(fā)光二極管L1L4循環(huán)輪流閃爍，即同一時刻只有一個LED燈亮。中斷服務(wù)程序控制L5L8同時亮滅閃爍。四、實驗原理注意中斷服務(wù)程序被執(zhí)行的方式及中斷前后關(guān)鍵寄存器的保護(hù)及恢復(fù)，思考中斷服務(wù)程序是否可以和主程序共用同一個延時子程序，如果想共用，應(yīng)該注意點(diǎn)什么。學(xué)生自己畫出電路簡圖，并進(jìn)行描述。五、程序流程圖學(xué)生寫六、源程序?qū)W生寫七、總結(jié)學(xué)生寫：實驗過程及結(jié)果描述和體會。實驗四 定時器實驗一、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)8051內(nèi)部定時器計數(shù)器的使用和編程方法2.進(jìn)一步掌握中斷處理程序的編寫方法3.掌握用定時器/計數(shù)器準(zhǔn)確定時的方法二、實驗設(shè)備1.計算機(jī)、EL

8、MUTIII型實驗箱、8051CPU模塊2.8051單機(jī)版軟件三、實驗內(nèi)容及步驟1.正確連接實驗箱和計算機(jī)，并使實驗箱受計算機(jī)的控制2.P1.0P1.7分別接發(fā)光二極管L1L83.編寫程序，發(fā)光二極管L1L4循環(huán)輪流閃爍，即同一時刻只有一個LED燈亮，間隔時間為1秒。L5L8同時亮滅閃爍，間隔時間為4秒。（提示：T0控制L1L4的定時時間，T1控制L5L8的定時時間。四、實驗原理1、定時常數(shù)的確定。定時器/計數(shù)器的輸入脈沖周期與機(jī)器周期一樣， 為振蕩頻率的1/12。本實驗中時鐘頻率為6.0 MHZ，現(xiàn)要采用中斷方法來實現(xiàn)0.1秒延時，要在定時器1中設(shè)置一個時間常數(shù)，使其每隔0.1秒產(chǎn)生一次中斷

9、，CPU響應(yīng)中斷后將R0中計數(shù)值減一，令R0=10，即可實現(xiàn)1秒延時。2、初始化程序。包括定時器初始化和中斷系統(tǒng)初始化，主要是對IP、IE、TCON、TMOD的相應(yīng)位進(jìn)行正確的設(shè)置，并將時間常數(shù)送入定時器中。由于只有定時器中斷，IP便不必設(shè)置。3、設(shè)計中斷服務(wù)程序和主程序。中斷服務(wù)程序除了要完成計數(shù)減一工作外，還要將時間常數(shù)重新送入定時器中，為下一次中斷做準(zhǔn)備。主程序則用來控制發(fā)光二極管按要求順序燃滅。學(xué)生自己畫出電路簡圖，并進(jìn)行描述。五、程序流程圖學(xué)生寫六、源程序?qū)W生寫七、總結(jié)學(xué)生寫：實驗過程及結(jié)果描述和體會。實驗五 雙機(jī)通訊實驗一、實驗?zāi)康?.掌握串行口的工作方式及編程方法2.掌握單片機(jī)通

10、訊程序的編寫3.了解串行通訊的硬件環(huán)境，數(shù)據(jù)格式及數(shù)據(jù)交換的協(xié)議二、實驗設(shè)備1.計算機(jī)、ELMUTIII型實驗箱、8051CPU模塊2.8051單機(jī)版軟件三、實驗內(nèi)容及步驟1.將P1.0P1.7分別接發(fā)光二極管L1L8；甲機(jī)的CPU板上的TXD接乙機(jī)的RXD，甲機(jī)的RXD接乙機(jī)的TXD，甲機(jī)的GND接乙機(jī)的GND2.編寫程序：甲機(jī)負(fù)責(zé)循環(huán)發(fā)送數(shù)字0255，乙機(jī)負(fù)責(zé)接收，并在兩個實驗箱的LED小燈上顯示出來。3.編寫程序2：自發(fā)自收數(shù)字0255，接收成功后，把接收到的數(shù)據(jù)在LED小燈上顯示出來。四、實驗原理1、MCS-51單片機(jī)串行通訊的波特率隨串行口工作方式選擇的不同而不同，它除了與系統(tǒng)的振蕩

11、頻率f，電源控制寄存器PCON的SMOD位有關(guān)外，還與定時器T1的設(shè)置有關(guān)。編程時應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是串口初始化，設(shè)置波特率和數(shù)據(jù)格式，二是確定數(shù)據(jù)傳送方式。數(shù)據(jù)傳送方式有兩種：查詢方式和中斷方式?？上扔貌樵兎绞?，后用中斷方式。學(xué)生自己畫出電路簡圖，并進(jìn)行描述。五、程序流程圖學(xué)生寫六、源程序?qū)W生寫七、總結(jié)學(xué)生寫：實驗過程及結(jié)果描述和體會。實驗六（一） 存儲器擴(kuò)展實驗一、實驗?zāi)康?.掌握PC存儲器擴(kuò)展的方法2.熟悉62256芯片的接口方法二、實驗設(shè)備1.計算機(jī)、ELMUTIII型實驗箱、8051CPU模塊2.8051單機(jī)版軟件三、實驗內(nèi)容及步驟1.正確連接實驗箱和計算機(jī)，并使實驗箱受計算機(jī)的控制2.

12、編寫程序：向外部存儲器的7000H到8000H循環(huán)輸入000FFH。設(shè)置斷點(diǎn)，打開外部數(shù)據(jù)存儲器觀察窗口，設(shè)置外部存儲器的窗口地址為7000H7FFFH。全速運(yùn)行程序，當(dāng)程序運(yùn)行到斷點(diǎn)時，觀察7000H7FFFH的內(nèi)容是否正確。四、實驗原理實驗系統(tǒng)上的兩片6264的地址范圍分別為：3000H3FFFH，4000H7FFFH，既可作為實驗程序區(qū)，也可作為實驗數(shù)據(jù)區(qū)。62256的所有信號均已連好。學(xué)生自己畫出電路簡圖，并進(jìn)行描述。五、程序流程圖學(xué)生寫六、源程序?qū)W生寫七、總結(jié)學(xué)生寫：實驗過程及結(jié)果描述和體會。實驗六（二） 8255A可編程并行接口實驗一、實驗?zāi)康?.了解8255A芯片的結(jié)構(gòu)及編程方法

13、。2.掌握通過8255A并行口讀取開關(guān)數(shù)據(jù)的方法二、實驗設(shè)備1.計算機(jī)、ELMUTIII型實驗箱、8051CPU模塊2.8051單機(jī)版軟件三、實驗內(nèi)容及步驟1.正確連接實驗箱和計算機(jī)，并使實驗箱受計算機(jī)的控制2.8255A的PA0PA7接發(fā)光二極管L1L8；PB0PB7接開關(guān)K1K8；片選信號8255CS接CS03.編寫程序：讀取開關(guān)狀態(tài)，并將此狀態(tài)通過發(fā)光二極管顯示出來4.全速運(yùn)行程序，撥動開關(guān)K1K8，觀察發(fā)光二極管狀態(tài)的變化四、實驗原理設(shè)置好8255A各端口的工作模式。實驗中應(yīng)當(dāng)使三個端口都工作于方式0，并使A口為輸出口，B口為輸入口。學(xué)生自己畫出電路簡圖，并進(jìn)行描述。五、程序流程圖學(xué)生

14、寫六、源程序?qū)W生寫七、總結(jié)學(xué)生寫：實驗過程及結(jié)果描述和體會。實驗七 數(shù)碼顯示實驗一、實驗?zāi)康?.進(jìn)一步掌握定時器的使用和編程方法2.了解七段數(shù)碼顯示數(shù)字的原理3.掌握用一個段鎖存器，一個位鎖存器同時顯示多位數(shù)字的技術(shù)二、實驗設(shè)備1.計算機(jī)、ELMUTIII型實驗箱、8051CPU模塊2.8051單機(jī)版軟件三、實驗內(nèi)容及步驟1.正確連接實驗箱和計算機(jī)，并使實驗箱受計算機(jī)的控制2.將P1口的P1.0P1.5與數(shù)碼管的輸入LED6LED1相連，74LS273的0007與LEDALEDP相連，片選信號CS273與CS0相連，去掉短路子連接。3.編寫程序，利用定時器1定時中斷，控制電子鐘走時，使實驗箱上

15、的各數(shù)碼管顯示分、秒，格式為：××分××秒，每一秒顯示一次，按時鐘規(guī)律顯示。四、實驗原理本試驗采用動態(tài)顯示。動態(tài)顯示就是一位一位地輪流點(diǎn)亮顯示器的各個位（掃描）。將8031CPU的P1口當(dāng)作一個鎖存器使用，74LS273作為段鎖存器。學(xué)生自己畫出電路簡圖，并進(jìn)行描述。五、程序流程圖學(xué)生寫六、源程序?qū)W生寫七、總結(jié)學(xué)生寫：實驗過程及結(jié)果描述和體會。實驗八（一） A/D轉(zhuǎn)換實驗一、實驗?zāi)康?.掌握A/D轉(zhuǎn)換與單片機(jī)的接口方法2.了解A/D芯片ADC0809轉(zhuǎn)換性能及編程方法3.通過實驗了解單片機(jī)如何進(jìn)行數(shù)據(jù)采集二、實驗設(shè)備1.計算機(jī)、ELMUTIII型實驗箱、

16、8051CPU模塊、萬用表2.8051單機(jī)版軟件三、實驗內(nèi)容及步驟1.正確連接實驗箱和計算機(jī)，并使實驗箱受計算機(jī)的控制2.0809的片選信號CS0809接CS0；電位器的輸出信號AN0接0809的ADIN0；EOC接CPU板的INT03.利用實驗臺上的ADC0809做A/D轉(zhuǎn)換器，實驗箱上的電位器提供模擬電壓信號輸入，編寫程序，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，用數(shù)碼管顯示模擬量轉(zhuǎn)換的結(jié)果，并用萬用表測試模擬電壓，對測試的模擬電壓和轉(zhuǎn)換的數(shù)字量進(jìn)行比較，分析精度。四、實驗原理實驗用的ADC0809是八位A/D轉(zhuǎn)換器。每采集一次需100us。ADC0809 START端為A/D轉(zhuǎn)換啟動信號，ALE端為通道選

17、擇地址的鎖存信號。實驗電路中將其相連，以便同時鎖存通道地址并開始A/D采樣轉(zhuǎn)換，故啟動A/D轉(zhuǎn)換只需如下兩條指令：         MOV DPTR，#PORT         MOVX DPTR,A在中斷方式下，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后會自動產(chǎn)生EOC信號，將其與8051CPU板上的INT0相連接。在中斷處理程序中，使用如下指令即可讀取A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果：       MOV DPTR

18、，#PORT   MOVX A，DPTR學(xué)生自己畫出電路簡圖，并進(jìn)行描述。五、程序流程圖學(xué)生寫六、源程序?qū)W生寫七、總結(jié)學(xué)生寫：至少記錄五組數(shù)據(jù)，分析相對誤差和絕對誤差。實驗八（二） D/A轉(zhuǎn)換實驗一、實驗?zāi)康?.了解D/A轉(zhuǎn)換的基本原理2.了解D/A轉(zhuǎn)換芯片0832的性能及編程方法3.了解單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展D/A轉(zhuǎn)換的基本方法二、實驗設(shè)備1.計算機(jī)、ELMUTIII型實驗箱、8051CPU模塊、示波器2.8051單機(jī)版軟件三、實驗內(nèi)容及步驟1.正確連接實驗箱和計算機(jī)，并使實驗箱受計算機(jī)的控制2.DAC0832的片選CS0832接CS0，輸出端OUT接示波器探頭，將短路端子DS的1、2短路3.利用DAC0832，編寫程序產(chǎn)生鋸齒波、三角波、正弦波，三種波形輪流顯示，并把顯示結(jié)果輸出到示波器上四、實驗原理D/A轉(zhuǎn)換是把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的變換，從D/A輸出的是模擬電壓信號。產(chǎn)生鋸齒波和三角波只需由A存放的數(shù)字量的增減來控制；要產(chǎn)生正弦波，較簡單的手段是造一張正弦數(shù)字量表。取值范圍為一個周期，采樣點(diǎn)越多，精度就越高。本實驗中，輸入寄存器占偶地址端口，DAC寄存器占較高的奇地址端口。兩個寄存器均對數(shù)據(jù)獨(dú)立進(jìn)行鎖存。因而要把一個數(shù)據(jù)通過0832輸出，要經(jīng)兩次鎖存。典型程序段如下：&#