《單片機(jī)原理及應(yīng)用》實驗

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用實驗指導(dǎo)書通信與電子工程學(xué)院通信與信息工程中心13實驗說明1、信息與通信工中心程地址：電工電子實驗中心5樓機(jī)房；2、不準(zhǔn)遲到、早退，請假須持請假條；3、不準(zhǔn)帶食品進(jìn)入實驗室；4、進(jìn)入實驗室后不準(zhǔn)大聲喧嘩，不準(zhǔn)亂動儀器設(shè)備；5、每次實驗結(jié)束擺放好實驗設(shè)備，將凳子置于實驗桌下并擺放整齊；6、每次實驗要提前預(yù)習(xí)，寫出相應(yīng)的實驗程序；7、詳實記錄實驗結(jié)果，實驗報告認(rèn)真、完整；8、實驗成績由四部分構(gòu)成：實驗預(yù)習(xí)20%、實驗過程20%、實驗結(jié)果記錄30%、實驗結(jié)果分析30%。實驗系統(tǒng)概述1.1 系統(tǒng)組成Dais系列單片機(jī)微機(jī)仿真實驗系統(tǒng)的51單片機(jī)實驗與仿真由管理CPU、目標(biāo)CPU 和通用

2、電路、接口實驗電路及穩(wěn)壓電源組成，通過RS232C串行接口與PC微機(jī)相連，系統(tǒng)硬件主要內(nèi)容如下：CPU管理CPU 、目標(biāo)CPU 8032/78E438/STC系列單片機(jī)系統(tǒng)存儲器監(jiān)控管理程序在管理CPU的FLASH中、RAM 61256二片（64K）、BPRAM 61256（32K）。接口芯片及單元實驗8251、8253、8255、8259、ADC0809、DAC0832、164、74LS273、74LS244、電子發(fā)聲單元，電機(jī)控制單元， 開關(guān)及發(fā)光二極管、單脈沖觸發(fā)器、繼電器控制等外設(shè)接口打印接口，RS232C串口、51仿真接口顯示器6位LED、二路雙蹤示波器鍵盤32鍵自定義鍵盤EPROM

3、編程器對EPROM 2764/27128快速讀出系統(tǒng)電源+5V/2A，12V/0.5A1.2 系統(tǒng)資源分配實驗系統(tǒng)尋址范圍定義如下：空間地址器件選用用途與說明0000H7FFFH6116監(jiān)控程序空間0000H0FFFFHPROM目標(biāo)機(jī)程序空間0000H0FFFFH實驗接口電路數(shù)據(jù)及IO空間系統(tǒng)已定義的I/O地址如下：接口芯片口地址用途74LS2730FFDDH字位口74LS2730FFDCH字形口74LS2450FFDEH鍵入口8255A口0FFD8HEP總線8255B口0FFD9HEP地址8255C口0FFDAHEP控制8255口0FFDBH控制字13硬件安裝電源連接：通過隨機(jī)所配的三芯電源

4、線接入AC220V電網(wǎng)。打開電源開關(guān)系統(tǒng)應(yīng)顯示閃動的“P.”，若否應(yīng)按下RESET鍵，如仍不顯示閃動的“P.”，應(yīng)立即切斷電源，檢查后重新進(jìn)行或與本公司駐當(dāng)?shù)劁N售服務(wù)中心聯(lián)系。系統(tǒng)功能自檢在閃動的“P.”狀態(tài)下按鍵：MOVE0000STEPEXEC，系統(tǒng)以連續(xù)方式運行“8”字循環(huán)右移程序，若6位LED出現(xiàn)跑“8”顯示，說明系統(tǒng)已進(jìn)入正常工作狀態(tài)，可按RESET鍵返“P.”待令。1.4 快捷使用在Windows環(huán)境下：在桌面上點擊圖標(biāo)，然后選擇以實驗系統(tǒng)所插串口一致的選項(串口1；波特率：57600)，點擊“確定”便進(jìn)入Dais集成調(diào)試環(huán)境。點擊工具條中“”圖標(biāo)，在打開對話框中雙擊LED51.a

5、sm文件，進(jìn)入實驗源程序的編輯窗口。點擊工具條中“”圖標(biāo)，進(jìn)行源文件的編譯、裝載，在出現(xiàn)編譯成功的對話框后點擊“OK”框自動進(jìn)入源文件調(diào)試狀態(tài)。在工具條中點擊所需的運行方式：“”單步、“”宏單步、“”運行。若需要以斷點方式運行，可直接點擊源語句行前的“”圖標(biāo)來完成所需斷點的設(shè)置與清除，然后再點擊“”圖標(biāo)進(jìn)入斷點運行狀態(tài)。系統(tǒng)一旦進(jìn)入運行狀態(tài)后若需終止該程序的運行請點擊“”圖標(biāo)退出當(dāng)前操作返回待令狀態(tài)。1.5 實驗過程要求 1、實驗指導(dǎo)書中所列的實驗程序可以作為參考運行，實驗指導(dǎo)書中每個實驗均需事先預(yù)習(xí)編寫，在系統(tǒng)上編輯、編譯下載到CPU中進(jìn)行調(diào)試，結(jié)果需經(jīng)老師檢查后才算完成實驗。2、實驗時必須

6、根據(jù)實驗項目要求進(jìn)行電路連接。3、注意對同一問題的解決辦法往往不是唯一的，希望同學(xué)們能提出不同的設(shè)計方法完成實驗。4、所有實驗應(yīng)在實驗前預(yù)習(xí)，寫出實驗程序。1.6軟件實驗的接線圖圖1 外部數(shù)據(jù)存儲器電路 實驗一 外部存儲器擴(kuò)展及數(shù)據(jù)區(qū)傳送（2學(xué)時）一、 實驗?zāi)康?、熟悉實驗系統(tǒng)，掌握51單片機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成，學(xué)會開發(fā)環(huán)境的應(yīng)用。2、掌握8051內(nèi)部RAM和外部RAM之間的數(shù)據(jù)傳送方法；掌握這兩部分RAM存貯器的特點與應(yīng)用，掌握各種數(shù)據(jù)傳送方法。3、掌握匯編語言的編輯和調(diào)試方法，掌握散轉(zhuǎn)程序編寫方法。二、實驗內(nèi)容1、把R2、R3源RAM區(qū)首址內(nèi)的R6、R7字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)傳送到R4、R5目的RAM區(qū)。編寫

7、并調(diào)試一個數(shù)據(jù)傳送程序，將404FH 數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)存貯器1E001E0FH中，將數(shù)據(jù)存貯器1E001E0FH中的數(shù)據(jù)送到8051內(nèi)部RAM 505FH中，將以(R2，R3)為源RAM區(qū)首地址內(nèi)的(R6，R7)個字節(jié)數(shù)據(jù)，傳送到以(R4，R5)為末地址的RAM區(qū)。2、編寫程序，散轉(zhuǎn)8051片內(nèi)20H中的內(nèi)容(00或01或02或03)。三、實驗程序參考圖(40)(4FH)傳送到1E001E0FH再將數(shù)據(jù)傳送到505F單元 BP1 BP2按首末地址傳送(R6，R7)個字節(jié)數(shù)據(jù)結(jié)束圖2 數(shù)據(jù)傳送實驗程序框圖四、實驗步驟 在實驗箱沒上電的情況下，連接RS232電纜，檢查安全性后，打開實驗箱電源，在計算機(jī)

8、桌面上雙擊圖標(biāo)MCS-51，選擇57600波特率，進(jìn)入Dais集成調(diào)試環(huán)境。 編程實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，編譯下載，如出現(xiàn)錯誤，修改重新編譯。 下載后可以采用單步運行（斷點設(shè)在BP1，程序運行至斷點），檢查外部RAM(1E001F0FH)數(shù)據(jù)是否與404FH數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。 再次編程下載實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)傳送到505F單元，斷點執(zhí)行到BP2，檢查結(jié)果。 變成實現(xiàn)按首末地址傳送(R6，R7)個字節(jié)數(shù)，運行后檢查結(jié)果應(yīng)滿足要求。如果程序運行不能進(jìn)入某一斷點，則應(yīng)單步、斷點分段檢查程序， 排除錯誤直至正確為止。也可以采用連續(xù)運行。五、思 考數(shù)據(jù)區(qū)傳送(1)、記錄電路板上的各集成電路的型號（10個以上），并查資料說明其

9、功能。序號型號功能(2)、試編寫將外部的數(shù)據(jù)存貯區(qū)2030207FH的內(nèi)容寫入外部RAM 3030307FH中。實驗二 P1口亮燈實驗一、實驗?zāi)康模?）學(xué)習(xí)P1口的使用方法；（2）學(xué)習(xí)延時子程序的編寫。二、實驗預(yù)備知識（1）P1口對準(zhǔn)雙向口，每一位都可獨立地定義為輸出或輸入。（2）本實驗中延時子程序采用指令循環(huán)來實現(xiàn)，機(jī)器周期（12/6MHz）*指令所需機(jī)器周期數(shù)*循環(huán)次數(shù)，在系統(tǒng)時間允許的情況下可以采用此方法。三、實驗內(nèi)容P1口作為輸出口，接八個發(fā)光二極管，編寫程序，使發(fā)光二極管循環(huán)點亮。四、程序框圖五、實驗電路六、實驗步驟1、實驗連線P1.0P1.7用插針連至L1L8。2、LED環(huán)境（1）

10、在“P.”狀態(tài)下按“0EV/UN”，裝載實驗所需的代碼程序。（2）在“P.”狀態(tài)下鍵入0790，然后按“EXEC”進(jìn)入實驗項目的運行。3、PC環(huán)境在與PC聯(lián)機(jī)狀態(tài)下，編譯、連接、下載PH51he01.asm，用連續(xù)方式運行程序。4、觀察運行結(jié)果在連續(xù)運行狀態(tài)下，觀察發(fā)光二極管閃亮移位情況。5、終止運行按“暫停圖標(biāo)”或?qū)嶒炏渖系摹皶和０粹o”，使系統(tǒng)無條件退出該程序的運行返回監(jiān)控狀態(tài)。七、思考改變延時常數(shù)，使發(fā)光二極管閃亮?xí)r間改變。修改程序，使發(fā)光二極管閃亮移位方向改變。實驗三 外部中斷實驗（2學(xué)時）一、實驗要求 本實驗?zāi)M交通信號燈控制，一般情況下正常顯示，有急救車到達(dá)時，兩個方向交通信號燈全紅

11、，以便讓急救車通過。設(shè)急救車通過路口時間為10秒，急救車通過后，交通恢復(fù)正常，本實驗用單次脈沖申請外部中斷，表示有急救車通過。二、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)外部中斷技術(shù)的基本使用方法。2、學(xué)習(xí)中斷處理程序的編程方法。三、實驗說明中斷服務(wù)程序的關(guān)鍵是：1.保護(hù)進(jìn)入中斷時的狀態(tài)，并在退出中斷之前恢復(fù)進(jìn)入時的狀態(tài)。2.必須在中斷程序中設(shè)定是否允許中斷重入，即設(shè)置EXO位。本例中使用了INTO中斷(P3.2)，一般中斷程序進(jìn)入時應(yīng)保護(hù)PSW、ACC以及中斷程序使用但非其專用的寄存器。本例的中斷程序保護(hù)了PSW、ACC等三個寄存器并且在退出前恢復(fù)了這三個寄存器。另外中斷程序中涉及到關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)置時應(yīng)關(guān)中斷，即設(shè)置

12、時不允許重入。本例中沒有涉及這種情況。中斷信號由單次脈沖按鈕SP產(chǎn)生。四、程序流程五、實驗電路（見右上圖）六、實驗連線P1.0與發(fā)光二極管單元的L1、L7相連；P1.1與發(fā)光二極管單元的L2、L8相連；P1.2與發(fā)光二極管單元的L3、L9相連；P1.3與發(fā)光二極管單元的L4、L10相連；P1.4與發(fā)光二極管單元的L5、L11相連；P1.5與發(fā)光二極管單元的L6、L12相連；P3.2(INT0)與單脈沖單元的SP相連。七、實驗內(nèi)容 在實驗系統(tǒng)與PC聯(lián)機(jī)狀態(tài)下，編譯、連接、下載，運行程序，交通燈正常顯示；當(dāng)按動單脈沖單元的AN按鈕（模擬急救車通過），兩個方向交通信號燈全紅，延遲10秒以便讓急救車通

13、過；急救車通過以后，交通燈恢復(fù)正常顯示。按“暫停圖標(biāo)”，使系統(tǒng)無條件退出該程序的運行，返回監(jiān)控狀態(tài)。實驗四LCD液晶顯示接口實驗一、實驗?zāi)康恼莆諉纹瑱C(jī)擴(kuò)展液晶顯示接口的設(shè)計與編程。利用字符式液晶顯示器顯示字符。二、實驗內(nèi)容編制程序，在液晶顯示器上顯示：Welcome to Dais!P利用系統(tǒng)鍵盤輸入數(shù)字鍵“0F”，液晶顯示器第二行自左向右顯示該鍵入的數(shù)值。按“MON”命令鍵，液晶顯示器清屏顯示待令符“P”。三、實驗電路四、實驗步驟1、實驗連線連接138譯碼輸入端A.B.C，其中A連A2，B連A3，C連A4，138使能控制輸入端G與總線單元上方的GS相連。液晶顯示區(qū)的RS、R/W分別與地址總線A0、A1相連；液晶顯示區(qū)的E與02門電路的腳相連，02門電路的腳與08門電路的腳相連，02門電路的腳與譯碼單元Y0相連；08門電路的腳、腳分別與系統(tǒng)的IOW、IOR相連。用