《單片機原理及應用》實驗指導(DOC)

1、i單片機原理及應用實驗指導書余錫存主編南京師范大學電氣與自動化工程學院2007 年 2 月實驗一 單片機開發(fā)系統(tǒng)的操作練習21、實驗目的通過簡單程序的編輯、 調(diào)試、執(zhí)行，了解開發(fā)系統(tǒng)的操作過程。2、實驗設(shè)備計算機一臺， MCS-51 仿真調(diào)試軟件 SUPER ICES-G16 一套。3、實驗內(nèi)容A、 熟悉 SUPER ICES-G16 軟件的各項菜單功能。B、 計算 N 個數(shù)據(jù)的和：Y 藝 Xi。其中，Xi 分別放在片內(nèi) RAM 區(qū)50H55H 單元中，求和的結(jié)果放在片內(nèi) RAM 區(qū) 03H（高 位）、04H （低位）單元中。參考程序 SUM.ASM ：ORG 0000HAJMPMAINORG

2、0100HMAIN ： MOVR2， #06HMOVR3， #00HMOVR4， #00HMOVR0， #50HL1：MOVA， R4ADDA， R03運行 MCS-51 仿真軟件，在編輯窗口編輯好文件 SUM ASM 后, 按F10 鍵進入主菜單選擇 Assemble 項進行匯編，若無誤后按 F8 鍵 執(zhí)行。C、 注意：在程序執(zhí)行前， 按 F10 鍵進入主菜單選擇 WINDOWS 窗口， 按Tab 鍵將光標移到 DATA 項，修改 50H55H 單元的內(nèi)容。重 新編譯后， 按 F8 單步運行， 觀察內(nèi)部 RAM 區(qū) 03H、04H 單元的 內(nèi)容，做好記錄。練習：（1）32H+41H+01H+

3、56H+11H+03H= ？2) 95H+01H+02H+44H+48H+12H= ？3) 54H+F6H+1BH+20H+04H+C1H= ？實驗二 MCS-51 匯編程序編程練習一1、實驗目的熟悉 MCS-51 的指令系統(tǒng)，了解編程方法。2、實驗設(shè)備MOVR4 , AINCR0CLRAADDCA， R3MOVR3， ADJNZR2， L1SJMPL2L2：4計算機一臺， MCS-51 仿真調(diào)試軟件 SUPER ICES-G16 一套3、實驗內(nèi)容在內(nèi)部 RAM 的 BLOCK 開始的單元中有一無符號數(shù)據(jù)塊， 數(shù)據(jù)塊長度存入 LEN 單元。試編程求其中的最大數(shù)并存入MAX 單元中。參考程序MA

4、X.ASM：ORG 0000HAJMP STARTORG 0300HBLOCK DATA 20HLEN DATA 40HMAX DATA 42HSTART：MOV MAX，#00HMOV R0，#BLOCKLOOP：MOV A，R0CJNE A，MAX，NEXT15NEXT1：JC NEXTMOV MAX，ANEXT：INC R0DJNZ LEN，LOOPSJMP $ENDA、運行 MCS-51 仿真軟件，在編輯窗口編輯好文件 MAX .ASM。B、 在程序執(zhí)行前，選擇 WINDOWS 窗口，將光標移到 DATA 項，將 1 0 個數(shù)據(jù)裝入內(nèi)部 RAM 20H29H 單元，并將 40H 的內(nèi)容

5、修改為 10。C、選擇 Assemble 項進行匯編，若無誤后按 F8 執(zhí)行。觀察40H、 42H 單元的內(nèi)容，并記錄結(jié)果。實驗三 MCS-51 匯編程序編程練習二1、實驗目的熟悉 MCS-51 的指令系統(tǒng)，了解編程方法。2、實驗設(shè)備計算機一臺，MCS-51仿真調(diào)試軟件SUPER ICES-G16一套。3、實驗內(nèi)容在外部 RAM 的 BLOCK 單元開始有一數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)塊長 度存入內(nèi)部 RAM 的 LEN 單元。試編程統(tǒng)計其中的正數(shù)、 負數(shù) 和零4、實驗步驟6的個數(shù)分別存入內(nèi)部 RAM 的 PCOUNT 、MCOUNT 和 ZCOUNT單元 。參考程序PMZ.ASM：ORG0000HAJMPS

6、TARTORG0300HBLOCKXDATA1000HLENDATA20HPCOUNTDATA21HMCOUNTDATA22HZCOUNTDATA23HSTART ：MOVR0，#00HMOV R1， #00H7MOV R2， #00HMOV DPTR ， #BLOCKLOOP ：MOVXA，DPTRINCDPTRJBACC.7 ， FUCJNEA，#00H，NEXT1INCR0SJMP NEXTNEXT1 ： INC R2SJMP NEXTFU: INCR1NEXT ： DJNZ LEN ，LOOPMOVZCOUNT, R0MOVMCOUNT, R1MOVPCOUNT, R2SJMP $EN

7、D4、實驗步驟A、運行MCS-51仿真軟件，在編輯窗口編輯好文件PMZ.ASM。B、 在程序執(zhí)行前，選擇WINDOWS窗口，將光標移到XDATA項，將10個數(shù)據(jù)裝入外部RAM 1000H1009H單元，并將20H的內(nèi)容修改 為10。C、 選擇Assemble項進行匯編，若無誤后按F8執(zhí)行。觀察21H、22H和23H單元的內(nèi)容，并記錄結(jié)果。8實驗四 MCS-51 匯編程序編程練習三1、實驗目的熟悉 MCS-51 的指令系統(tǒng)，了解編程方法。2、實驗設(shè)備計算機一臺，MCS-51仿真調(diào)試軟件SUPER ICES-G16一套。3、實驗內(nèi)容將外部 RAM 的 40H 單元中的一個字節(jié)拆成 2 個 ASCI

8、I 碼，分別存入內(nèi)部 RAM41H 和 42H 單元中。參考程序ASCII.ASM：ORGLJMPORGSTART ： MOVMOVMOVXPUSHANLLCALLMOVINCPOP0000HSTART1000HDPTR ，#40HR0，#41HA， DPTRAA，#0FHCHANGER0，AR0A9SWAP AANLA，#0FHLCALLCHANGEMOVR0，ASJMP$CHANGE ： CJNEA，#0AH ， NEXTNEXT ： JNCNEXT1ADDA，#30HRETNEXT1 ：ADDA，#37HRETEND4、實驗步驟A、運行MCS-51仿真軟件，在編輯窗口編輯好文件ASCII

9、.ASM。B、在程序執(zhí)行前，選擇WINDOWS窗口，將光標移到DATA項，將12H數(shù)據(jù)裝入外部RAM 40H單元。C、 選擇Assemble項進行匯編， 若無誤后按F8執(zhí)行。 觀察41H、42H單元的內(nèi)容，并記錄結(jié)果。D、選擇WINDOWS窗口，將光標移到DATA項，把外部RAM 40H單元的內(nèi)容修改為ABH。再選擇Assemble項進行匯編，若無誤后按F8執(zhí)行。觀察41H、42H單元的內(nèi)容，并記錄結(jié)果。10實驗五ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換實驗一、 實驗目的1、 掌握 ADC0809 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與單片機的連接方法及ADC0809 的典型應用2、掌握用少量的指令調(diào)試硬件的方法3、 掌握用查詢方

10、式、中斷方式完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換程序的編寫方法二、 實驗說明本實驗使用 ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，ADC0809 是 8 通道 8 位 CMOS 逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，片內(nèi)有模擬量通道選擇開關(guān)及相應的通道鎖存、譯碼電路，A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)由三態(tài)鎖存器輸出，由于片內(nèi)沒有時鐘需外接時鐘信號。下圖為該芯片的引腳圖。各引腳功能如下：IN0IN7 :八路模擬信號輸入端。ADD-A ADD-B ADD-C:三位地址碼輸入端。 八路模擬信號轉(zhuǎn)換選擇由這三個端口控制。CLOCK 外部時鐘輸入端。土D0D7:數(shù)字量輸出端。=OE A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出允許控制端。當0E 為高電平土91I允許 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)

11、果從 D0D7 端輸出。ALE:地址鎖存允許信號輸入端。八路模擬通道地址由 A、B、C 輸入，在 ALE 信號有效時將該八路地址鎖存。START 啟動 A/D 轉(zhuǎn)換信號輸入端。當 START 端輸入一個正脈沖時，將進行 A/D 轉(zhuǎn)換。EOC A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端。當 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，EOC 俞出高電平。ref(+) 、ref(-):正負基準電壓輸入端?；鶞收妷旱牡湫椭禐?5V。VCc 和 GND 芯片的電源端和地端。三、 實驗步驟1、 使用 ADC0809 與單片機接口模塊，用十線扁平插頭將 P1 口與 8 位發(fā)光二極管模塊 相連，用導線將 RXD TXD 與串行靜態(tài)顯示模塊的 D

12、IN、CLK 相連，將+5V 電源和地分別接口 到模擬信號輸入的“ +” “- ”兩端，將實驗臺左右兩塊面板上，正負 5V 電源之間的地相連。2、 安裝好仿真器，用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機與仿真器，把仿真頭插到模塊的單片 機IN盤Nd1N-5ADJAADH-nSTARTADIM?EOCALEDiD7OEDCCLOCKD5VCCCMrti|3GNDTCfb)DI時,11插座中，打開模塊電源，插上仿真器電源插頭。123、啟動計算機，打開偉福仿真軟件，進入仿真環(huán)境。選擇仿真器型號、仿真頭型號、CPU 類型；選擇通信端口，測試串行口。轉(zhuǎn)換后的值，8 位發(fā)光二極管顯示“ XX”的二進制值，調(diào)節(jié)模擬信號輸

13、入端的電位器旋鈕,MOVDPTR,#0FEF3H；A/D地址MOVA,#0；清零MOVXDPTR,A；啟動A/DWAIT：JNBP3.3,WAIT；等待轉(zhuǎn)換結(jié)束MOVXA,DPTR；讀入結(jié)果MOVP1,A；轉(zhuǎn)換結(jié)果送入發(fā)光二極管顯示MOVB,A；累加器內(nèi)容存入B中SWAPA;A的內(nèi)容咼四位與低四位交換ANLA,#0FH;A的內(nèi)容咼四位清零XCHA,R0;A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果高位送入DBUF沖4、輸入源程序，編譯無誤后，全速運行程序，5LED 靜態(tài)顯示“ AD XX ”，“ XX為 AD5、可把源程序編譯成 OBJ 文件，燒錄到 89C51 芯片中。流程圖及源程序1.源程序DBUF0EQU30HTEM

14、PEQU40HDINBIT0B0HCLKBIT0B1HORG0000HSTART: MOVR0,#DBUF0；顯示緩沖器存放MOVR0,#0AH；串行靜態(tài)顯示“INCR0MOVR0,#0DHINCR0MOVR0,#11H顯示值隨著變化，順時針旋轉(zhuǎn)值增大，AD 轉(zhuǎn)換值的范圍是 0FFHINC四、0AH,0DH,-,0XH,0XHAD XX”XX表示0F13R014MOVA,B；取出A/D轉(zhuǎn)換后的結(jié)果ANLA,#0FH；A的內(nèi)容高四位清零XCHA,R0;結(jié)果低位送入DBF4中ACALL DISP1；串行靜態(tài)顯示“AD XX”ACALLDELAY;延時AJMPSTARTDISP1:;靜態(tài)顯示子程序M

15、OVR0,#DBUF0MOVR1,#TEMPMOVR2,#5DP10: MOVDPTR,#SEGTAB;表頭地址MOVA,R0MOVCA,A+DPTR;取段碼MOVR1,A;至TEMF中INCR0INCR1DJNZ R2,DP10MOVR0,#TEMP;段碼地址指針MOVR1,#5;段碼字節(jié)數(shù)DP12: MOVR2,#8;移位次數(shù)MOVA,R0;取段碼DP13: RLCA;段碼左移MOVDIN,C;輸出一位段碼CLRCLK;發(fā)送一個位移脈沖SETB CLKDJNZ R2,DP13INCR0DJNZR1,DP12INCR0RET151、A/D轉(zhuǎn)換程序有二種編制方式：中斷方式、查詢方式、延時方式，

16、實驗中使用了查詢方式，請用另兩種方式編制程序。2、P0口是數(shù)據(jù)/地址復用的端口，請說明實驗中ADC0809的模擬通道選擇SEGTAB:DB 3FH,6,5BH,4FH,66H,6DHDB 7DH,7,7FH,6FH,77H,7CHDB 58H,5EH,79H,71H,0,40HDELAY: MOV R4,#08HAA1: MOV R5,#0FFHAA:NOPNOPDJNZ R5,AADJNZ R4,AA1RETEND2.流程圖；0,1,2，3，4，5；6,7,8,9,A, B；C, D, E, F,（空格）,-;延時思考題16開關(guān)在利用P0口的數(shù)據(jù)口或地址地位口時，程序指令和硬件連線的關(guān)系圖

17、10 實驗電路原理圖六、電路圖+5V0010uF上P10P0 0P11P01P12P0 2P13P0 3P14P04P15P0 5P16P0 6P17P0 7INT1P2 0INT0P21P2 2T1P2 3T0P24P2 5EA/VPP2 6P2 7X1X2RESETRXDTXDRDALE/PWRPSENOEQ0GQ1Q2D0Q3D1Q4D2Q5D3Q6D4Q7D5D6D7T4LS02D0IN-0D1D2IN-1D3D4IN-2D5D6IN-3D7IN-4EOCIN-5ADD-AADD-BIN-6ADD-CIN-7ALEO ESTARTCLOCKref(+)ADC08092610K6MHzJ

18、153119+5V1716IK21222325263.3K*874LS02B/1714212322GND3029(D27281234591612252461017實驗六DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗一、 實驗目的1、 掌握 DAC0832 直通方式，單緩沖器方式、雙緩沖器方式的編程方法2、 掌握用仿真器調(diào)試硬件電路的方法3、 掌握 D/A 轉(zhuǎn)換程序的編程方法和調(diào)試方法二、 實驗說明DAC0832 是 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換器，它采用 CMOSC 藝制作，具有雙緩沖器輸入結(jié)構(gòu)，其引 腳排列如圖所示，DAC0832 各引腳功能說明：DI0DI7 :轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入端。CS:片選信號輸入端，低電平有效。ILE

19、 :數(shù)據(jù)鎖存允許信號輸入端，高電平有效。WR1 第一寫信號輸入端，低電平有效，Xfer :數(shù)據(jù)傳送控制信號輸入端，低電平有效。WR2 第二寫信號輸入端，低電平有效。loutl :電流輸出 1 端，當數(shù)據(jù)全為 1 時，輸出電流最大；當數(shù)據(jù)全為0 時，輸出電流最小。Iout2 :電流輸出 2 端。DAC0832 具有：Iout1 + lout2= 常數(shù)的特性。Rfb :反饋電阻端。Vref :基準電壓端，是外加的高精度電壓源，它與芯片內(nèi)的電阻網(wǎng)絡(luò)相連接，該電壓范圍為：-10V+10V。VCC 和 GND 芯片的電源端和地端。DAC0832 內(nèi)部有兩個寄存器，而這兩個寄存器的控制信號有五個，輸入寄存

20、器由 ILE、CS WR1 控制，DAC 寄存器由 WR2 Xref 控制，用軟件指令控制這五個控制端可實現(xiàn)三種工 作方式：直通方式、單緩沖方式、雙緩沖方式。直通方式是將兩個寄存器的五個控制端預先置為有效，兩個寄存器都開通只要有數(shù) 字信號輸入就立即進入 D/A 轉(zhuǎn)換。單緩沖方式使 DAC0832 的兩個輸入寄存器中有一個處于直通方式，另一個處于受控CSWRLDI3VetILEWR2甌20丄I占：17耳X 16rir rIf7DIO VrfRFbC3NIJD16048U9IcuriJhurt12L0ID18方式，可以將 WR2 和 Xfer 相連在接到地上，并把 WR1 接到 89C51 的 W

21、F上,ILE 接高電平，CS 接高位地址或地址譯碼的輸出端上。雙緩沖方式把 DAC0832 的輸入寄存器和 DAC 寄存器都接成受控方式，這種方式可用 于多路模擬量要求同時輸出的情況下。三種工作方式區(qū)別是：直通方式不需要選通，直接D/A 轉(zhuǎn)換；單緩沖方式一次選通；雙緩沖方式二次選通。三、實驗步驟1、使用 DAC0832 與單片機接口電路模塊，將 -5V 電源接到參考電壓輸入端，模擬信號 輸出乂的正負兩端接示波器探頭。2、 安裝好仿真器， 用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機與仿真器， 把仿真頭插到模塊的單片 機插座中，打開模塊電源，插上仿真器電源插頭。3、 啟動計算機，打開偉福仿真軟件，進入仿真環(huán)境。選擇仿真器型號、仿真頭型號、CPU 類型；選擇通信端口，測試串行口。4、輸入源程序， 編譯無誤后， 全速運行程序， 觀察示波器測量輸出波形的周