單片機(jī)原理和應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1、單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指南 前言由于單片機(jī)具有高可靠性、超小尺寸、價(jià)格低廉、易于產(chǎn)品化等特點(diǎn)，具有智能儀表、實(shí)時(shí)工控、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、智能終端、通訊設(shè)備等優(yōu)勢(shì)。 、信息顯示、家用電器等控制應(yīng)用。用途非常廣泛。由于51系列單片機(jī)在全國單片機(jī)應(yīng)用中仍是主流單片機(jī)，本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書是為學(xué)習(xí)51單片機(jī)的學(xué)生編寫的，配合單片機(jī)原理與應(yīng)用課程。單片機(jī)原理與應(yīng)用是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。提高教學(xué)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是計(jì)算機(jī)實(shí)踐和培訓(xùn)，無論是學(xué)習(xí)C語言編程，還是學(xué)習(xí)接口電路和外設(shè)與計(jì)算機(jī)的連接?；蛘唛_發(fā)軟硬件兼?zhèn)涞膯纹瑱C(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，不加強(qiáng)動(dòng)手就無法獲得預(yù)期的效果。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書為很多實(shí)驗(yàn)提供了指導(dǎo)材料，有些實(shí)驗(yàn)有一些選修題，

2、有一定難度，可根據(jù)課時(shí)安排和教學(xué)要求進(jìn)行選擇。出于某些實(shí)驗(yàn)的目的，書中提供的參考程序與實(shí)際應(yīng)用中的程序會(huì)有些出入，不一定是最優(yōu)的。由于時(shí)間緊迫，需要將課程進(jìn)度與實(shí)驗(yàn)時(shí)間同步，編者知識(shí)有限。如有不當(dāng)之處，歡迎讀者批評(píng)指正。實(shí)驗(yàn)筆記1、實(shí)驗(yàn)前必須閱讀教材相關(guān)部分和本實(shí)驗(yàn)指南，了解實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容和步驟，做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，編寫需要編輯或修改的程序在實(shí)驗(yàn)中；準(zhǔn)備工作完成后可以在電腦上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，否則無法在電腦上操作。2、各種電源的電壓和極性不能接錯(cuò)，嚴(yán)禁帶電接線和插拔元件。通電前必須經(jīng)過教練的檢查和批準(zhǔn)。3、不準(zhǔn)亂動(dòng)與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的各種旋鈕和開關(guān)。禁止使用和觸摸任何與本實(shí)驗(yàn)無關(guān)的設(shè)備。注意安全。4、嚴(yán)禁

3、用手觸摸印刷電路板的引腳和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的元器件，以防芯片靜電擊穿。5、實(shí)驗(yàn)過程中儀器或部件如有損壞，應(yīng)及時(shí)向指導(dǎo)教師報(bào)告。6、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)保持安靜衛(wèi)生，不要隨意走動(dòng)和吵鬧，專心完成實(shí)驗(yàn)。7、實(shí)驗(yàn)完成后，關(guān)閉電源，整理實(shí)驗(yàn)臺(tái)桌面，保持環(huán)境整潔。8.認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，按規(guī)定寫在作業(yè)本上，在規(guī)定時(shí)間交作業(yè)。9、未按規(guī)定完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)生不得參加本課程的考試。單片機(jī)實(shí)驗(yàn)工作格式實(shí)驗(yàn)名稱一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與調(diào)試：(1)實(shí)驗(yàn)電路：畫出與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的實(shí)驗(yàn)電路。(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與調(diào)試步驟：根據(jù)內(nèi)容編寫實(shí)驗(yàn)程序。調(diào)試程序并觀察結(jié)果。（3）實(shí)驗(yàn)調(diào)試過程中遇到的問題、解決問題的思路和方法。三、實(shí)驗(yàn)后的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)目錄 TOC

4、 o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc402348209 實(shí)驗(yàn)一：使用實(shí)驗(yàn)板，使用Keil C51軟件 PAGEREF _Toc402348209 h 1 HYPERLINK l _Toc402348210 實(shí)驗(yàn)2 LED燈顯示實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc402348210 h 6 HYPERLINK l _Toc402348211 實(shí)驗(yàn)3 單片機(jī)控制數(shù)碼管實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc402348211 h 8 HYPERLINK l _Toc402348212 實(shí)驗(yàn) 4 按鈕實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc402348212 h 12 HYPERLINK l _Toc4

5、02348213 實(shí)驗(yàn)5 中斷系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc402348213 h 15 HYPERLINK l _Toc402348214 實(shí)驗(yàn)六定時(shí)器/計(jì)數(shù)器使用 PAGEREF _Toc402348214 h 18 HYPERLINK l _Toc402348215 實(shí)驗(yàn) 7 微控制器串行通信 PAGEREF _Toc402348215 h 22 HYPERLINK l _Toc402348216 實(shí)驗(yàn)八LCD1602液晶顯示器 PAGEREF _Toc402348216 h 25實(shí)驗(yàn)一：使用實(shí)驗(yàn)板，使用Keil C51軟件一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉MCU實(shí)驗(yàn)板和Keil C51軟件的

6、使用2. 實(shí)驗(yàn)說明本實(shí)驗(yàn)介紹了實(shí)驗(yàn)板的組成、 Keil C51軟件的使用和編程軟件的使用。通過本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以了解單片機(jī)的編程和調(diào)試方法。三、 Keilc軟件使用說明1.打開程序：雙擊程序2、新建工程：工程新建工程保存工程選擇CPU（一般選擇ATMEL公司的AT89S51）3.設(shè)置工程：右鍵Options for Target 1選擇Create HEX（輸出HEX4、新建源文件：選擇文件新建輸入，編輯源程序保存（匯編源程序：filename.asm；C源程序：filename.c）5. 將源文件添加到項(xiàng)目：在項(xiàng)目導(dǎo)出文件頁面上，單擊文件組，選擇將文件添加到組的源組1選項(xiàng)，選擇您的源文件和文件

7、類型，然后單擊添加，然后單擊關(guān)閉。6. 編譯：點(diǎn)擊或右鍵Target 1 Build Target F7 編譯源程序。當(dāng)程序出現(xiàn)語法錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)在輸出窗口（Output Windows）中顯示錯(cuò)誤信息和警告信息，修改編譯成功后生成HEX文件。7、下載調(diào)試：編譯成功后，使用在線編程程序?qū)?HEX文件下載到單片機(jī)的ROM中運(yùn)行。運(yùn)行過程中如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，應(yīng)重新修改程序，編譯后下載運(yùn)行。四、刻錄軟件的使用1.打開在線燒錄程序2.選擇MCU類型（ STC 89C51RC ）3.點(diǎn)擊打開工程目錄下的hex文件4.選擇端口（通常是COM1）5.點(diǎn)擊下載燒錄程序6.打開實(shí)驗(yàn)板上的電源（燒錄過程中如果出現(xiàn)問題，點(diǎn)擊

8、停止）注意：第 5 步和第 6 步的順序不能顛倒！即在點(diǎn)擊下載前關(guān)閉實(shí)驗(yàn)板上的電源。五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1、啟動(dòng)PC，安裝Keil C51軟件燒錄軟件，用串口線連接電腦和實(shí)驗(yàn)板（USB線供電）。2 、打開Keil uVision仿真軟件，先創(chuàng)建本實(shí)驗(yàn)的工程文件，再創(chuàng)建源程序，編譯無誤后全速運(yùn)行程序。3 、源程序可以編譯成可執(zhí)行文件，用刻錄機(jī)燒錄到89芯片中。實(shí)驗(yàn)2 LED燈顯示實(shí)驗(yàn)1 、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤屝粢远喾N方式顯示。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：向端口發(fā)送不同的數(shù)據(jù)，點(diǎn)亮LED燈。3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：單片機(jī)模塊（89S51或89S52）、LED燈顯示模塊。4 、實(shí)驗(yàn)原理：5 、實(shí)驗(yàn)步驟：將單片機(jī)模塊的P1口接LED

9、燈，控制LED燈的各種顯示模式，如：開燈、一一關(guān)/開、交錯(cuò)開/關(guān)， ETC。實(shí)驗(yàn)步驟說明：本實(shí)驗(yàn)需要使用單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)。使用P 1端口作為輸出端口，程序功能使LED 亮起。用串口數(shù)據(jù)通訊線連接電腦和實(shí)驗(yàn)板，用USB給實(shí)驗(yàn)板供電2 、打開Keil uVision2仿真軟件，首先建立本實(shí)驗(yàn)的工程文件，輸入源程序（參考程序1 ），編譯直到編譯正確。生成一個(gè)十六進(jìn)制文件。3、通過STC-ISP下載軟件，下載hex文件到實(shí)驗(yàn)板，觀察LED顯示。參考程序：C程序代碼：#include#define uchar 無符號(hào)字符#define uint 無符號(hào)整數(shù)無效延遲（uint a）uint i;ucha

10、r j;for(i=0;ia;i+)for(j=0;j200;j+);無效的主要（） 而（1）P1=0 x00；延遲（200）；P1=0X01；延遲（500）；P1=0X02；延遲（500）；P1=0X04；延遲（500）；P1=0X08；延遲（500）；P1=0X10；延遲（500）；P1=0X20；延遲（500）；P1=0X40；延遲（500）；P1=0X80；延遲（500）；6、實(shí)驗(yàn)要求：請(qǐng)?jiān)趉eil環(huán)境下編寫如下程序：1）打開最后一個(gè)LED（或任何LED，或任意數(shù)量的LED）2) 使點(diǎn)亮的 LED 閃爍板上L 0、 L 2、 L 4、 L 6燈，與L 1、 L 3、 L 5、 L 7燈

11、交替閃爍4) 設(shè)計(jì)一個(gè)流水燈程序，依次點(diǎn)亮L 1- L 7。實(shí)驗(yàn)3 單片機(jī)控制數(shù)碼管實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握數(shù)碼管如何顯示字符2.掌握延時(shí)子程序的使用2、實(shí)驗(yàn)原理一、數(shù)碼管的兩種連接方式2.共陰極數(shù)碼管編碼0 x 3f, 0 x06 , 0 x5b , 0 x 4f, 0 x66 , 0 x6d ,0 1 2 3 4 50 x7d , 0 x07 , 0 x 7f, 0 x 6f, 0 x77 , 0 x 7c,6 7 8 9 A乙0 x39 , 0 x5e , 0 x79 , 0 x71 , 0 x00CDEF 不顯示請(qǐng)考慮共陽極數(shù)碼管的編碼。三、實(shí)驗(yàn)電路圖4.參考例子1）讓第一個(gè)數(shù)碼管顯示

12、一個(gè)3字對(duì)于實(shí)驗(yàn)板（共陰極），數(shù)碼管的位WE1-WE6對(duì)應(yīng)74HC573-2芯片，WE P2.7位選擇信號(hào)控制74HC573-2芯片，數(shù)碼管的頻閃是為了通過WE P2.7選擇74HC573-2芯片，P0口控制WE1-WE6使第一個(gè)數(shù)碼管顯示3個(gè)字符，然后關(guān)閉其他數(shù)碼管的位選擇，即只有第一個(gè)數(shù)碼管是打開的?？刂莆贿x擇的P0口要輸出的數(shù)據(jù)位為0 xfe（二進(jìn)制為1111 1110）。位選擇確定后，段選擇確定，顯示為3，則P0口應(yīng)輸出0 x 4f（二進(jìn)制0100 1111）。2) 在四個(gè)數(shù)碼管上顯示 8位選擇：WE P2.7與74HC573-2有效連接，對(duì)應(yīng)P0口左邊四個(gè)數(shù)碼管分別是WE1 WE2

13、WE3 WE4對(duì)應(yīng)P0端口：0 xfe 0 xfd 0 xfb 0 xf7(1111 1110) (1111 1101) (1111 1011) (1111 0111)段選擇：接P0口共陰極代碼0 x7f5. 參考程序(1)讓第一個(gè)數(shù)碼管顯示一個(gè)3字#include sbit 杜拉=P26; /段選擇信號(hào)的鎖存控制sbit wela=P27; /位選擇信號(hào)的鎖存控制無效的主要（）杜拉=0；韋拉=0；P0=0 x 4f; /“數(shù)字”的代碼3杜拉=1；杜拉=0；P0=0 xfe； /選擇第一個(gè)數(shù)碼管韋拉=1；韋拉=0；而（1）；(2)讓前兩個(gè)數(shù)碼管顯示88#include sbit 杜拉=P26;

14、 /段選擇信號(hào)的鎖存控制sbit wela=P27; /位選擇信號(hào)的鎖存控制無效延遲（無符號(hào)整數(shù)計(jì)數(shù)）無符號(hào)整數(shù) i,j;for(i=0;icount;i+)for(j=0;j120;j+);無效的主要（）杜拉=0；韋拉=0；而（1）P0=0 x 7f; /數(shù)字“8”的代碼杜拉=1；杜拉=0；P0=0 xfe； /選擇第一個(gè)數(shù)碼管韋拉=1；韋拉=0；延遲（2）；P0=0 x 7f; /數(shù)字“8”的代碼杜拉=1；杜拉=0；P0=0 xfd； /選擇第二個(gè)數(shù)碼管韋拉=1；韋拉=0；延遲（2）；(3)讓數(shù)碼管流動(dòng)顯示3個(gè)字符#include sbit 杜拉=P26; /段選擇信號(hào)的鎖存控制sbit

15、wela=P27; /位選擇信號(hào)的鎖存控制無符號(hào)字符碼表=0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf；/數(shù)碼管的代碼表無效延遲（無符號(hào)整數(shù)計(jì)數(shù)）無符號(hào)整數(shù) i,j;for(i=0;icount;i+)for(j=0;j120;j+);無效的主要（）無符號(hào)字符數(shù)；而（1）for(num=0;num6;num+)P0=表編號(hào)； 韋拉=1；韋拉=0；P0=0 x 4f; /“數(shù)字”的代碼3杜拉=1；杜拉=0；延遲（ 1000 ）；六、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本內(nèi)容： 1）第二位數(shù)碼管顯示8；2）用數(shù)碼管顯示你的生日；擴(kuò)展能力： 1）第一個(gè)數(shù)碼管循環(huán)顯示0-9。實(shí)驗(yàn)四鍵實(shí)驗(yàn)一。目的1.進(jìn)

16、一步熟悉編程和程序調(diào)試2.學(xué)習(xí)如何使用獨(dú)立按鈕二。實(shí)驗(yàn)說明如果系統(tǒng)只需要幾個(gè)按鍵，可以直接用I/O線組成一個(gè)按鍵電路。每個(gè)按鍵相互獨(dú)立，一條線路的按鍵狀態(tài)不會(huì)影響其他輸入線路的工作狀態(tài)，又稱獨(dú)立鍵盤。接口電路。檢測(cè)是否有按鍵關(guān)閉，如果有按鍵關(guān)閉，則去除按鍵抖動(dòng)，判斷按鍵編號(hào)，轉(zhuǎn)入相應(yīng)按鍵處理。在編寫單片機(jī)的鍵盤檢測(cè)程序時(shí)，一般在檢測(cè)按下時(shí)添加去抖動(dòng)延遲，在檢測(cè)釋放時(shí)不需要添加。三、實(shí)驗(yàn)電路圖4.參考例子(1)按K2燈亮，按K1燈滅參考程序代碼：C程序代碼：#include位 K1=P 3 4 ;sbit K2= P3 5 ;位 D1=P 1 0;無效的主要（）如果（K1=0）D1=1；如果（

17、K2=0）D1=0；（2）按k1鍵打開LED燈，再按一下關(guān)閉燈。#include#define uchar 無符號(hào)字符uchar 編號(hào)；sbit led=P10;位 k1=P34;無效延遲（uchar i）uchar j,k;對(duì)于(j=i;j0;j-)for(k=125;k0;k-);無效的主要（）而（1）如果（k1=0） 延遲（20）； /去抖動(dòng)如果（k1=0） 而（！k1）； /等待按鈕被釋放 數(shù)+； 開關(guān)（數(shù)量） 案例1：led=0；休息;案例2：led=1；數(shù)=0；休息; 方法二：#include位 s2=P34; /收集按鈕狀態(tài)，此時(shí)作為輸入引腳sbit led=P10; /此時(shí)，它

18、被用作輸出引腳。無效延遲（無符號(hào)字符 p）無符號(hào)字符 m,n;對(duì)于(m=p;m0;m-)for(n=125;n0;n-);無效的主要（）而（1）如果（s2=0） 延遲（10）； /去抖動(dòng)如果（s2=0） while(!s2);/等待釋放密鑰。領(lǐng)導(dǎo)=領(lǐng)導(dǎo); 五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本內(nèi)容：按鍵控制數(shù)碼管顯示：按K1，第一個(gè)數(shù)碼管顯示1，再按數(shù)碼管顯示2，依次按加1，加1后返回顯示1顯示為 5。擴(kuò)展能力：通過K1、K2、K3、K4分別控制8個(gè)led燈，顯示不同的流水燈效果。實(shí)驗(yàn)5中斷系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握外部中斷技術(shù)的基本用法2.掌握編寫中斷處理程序的方法2、實(shí)驗(yàn)原理1.外部中斷初始化設(shè)置有三項(xiàng)：

19、總中斷使能EA=1，外部中斷使能EXi=1（i=0或1），中斷觸發(fā)方式設(shè)置。設(shè)置中斷觸發(fā)方式一般有兩種方式：電平觸發(fā)方式和脈沖（邊沿）觸發(fā)方式。本實(shí)驗(yàn)選用后者。當(dāng)上一次為高電平，下一次為低電平時(shí)，為有效的中斷請(qǐng)求。因此，高電平狀態(tài)和低電平狀態(tài)至少保持一個(gè)周期，中斷請(qǐng)求信號(hào)由引腳INT0（P3.2）和INT1（P3.3）引入。2 、中斷控制原理：中斷控制是提供給用戶的一種中斷控制方式。其實(shí)就是控制一些寄存器。為此，51 系列有四個(gè)控制寄存器：TCON、IE、SCON 和 IP。3 、中斷響應(yīng)的過程：首先中斷采樣，然后中斷輪詢，最后中斷響應(yīng)。采樣是中斷處理的第一步。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)的脈沖方式中斷請(qǐng)求，若

20、采樣在相鄰兩個(gè)周期內(nèi)為高電平再低電平，則中斷請(qǐng)求有效，IE0或IE1置“1”；否則，繼續(xù)為“0”。所謂查詢，就是CPU通過檢測(cè)TCON和SCON中各個(gè)標(biāo)志位的狀態(tài)，判斷是否有中斷請(qǐng)求，發(fā)生了哪個(gè)中斷請(qǐng)求。中斷響應(yīng)是對(duì)中斷請(qǐng)求的接受，是在中斷查詢之后進(jìn)行的。當(dāng)查詢到一個(gè)有效的中斷請(qǐng)求時(shí)，它會(huì)響應(yīng)一個(gè)中斷。4. 51的中斷系統(tǒng)51的中斷系統(tǒng)包括5個(gè)中斷源，提供兩個(gè)優(yōu)先級(jí)，用戶可以獨(dú)立控制中斷源和設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)。 8051支持的5個(gè)中斷源分別是外部中斷0、定時(shí)器0溢出中斷、外部中斷1、定時(shí)器1溢出中斷和串口中斷。對(duì)應(yīng)的中斷號(hào)為0、1、2、3、4；寄存器有4個(gè)工作組可以切換，分別為0-3；在C51中，

21、中斷服務(wù)程序是以中斷函數(shù)的形式實(shí)現(xiàn)的。5、中斷函數(shù)格式如下：void function name() 使用工作組的中斷中斷號(hào) 中斷服務(wù)程序內(nèi)容； 3.參考例子8個(gè)LED為流水燈。按下按鈕后，8個(gè)LED燈閃爍4次后恢復(fù)原狀。 （按鈕連接到P3.2 ，即外部中斷0。）參考程序（適用于上圖仿真電路）#include#include#define uchar 無符號(hào)字符無效延遲（uchar k）uchar i,j;for(i=0;ik;i+)for(j=0;j125;j+);無效INT0_init（無效）EX0=1;IT0=1；EA=1；無效的主要（） uchar q，溫度；INT0_init();而

22、（1）溫度=0 xfe；for(q=0;q8;q+)P1=溫度；延遲（200）；溫度=_croll_(P1,1);無效 int0_1() 中斷 0 uchar m;for(m=0;m4;m+)P1=0 x00；延遲（200）；P1=0 xff；延遲（200）；四、實(shí)驗(yàn)容基本內(nèi)容：使用外部中斷1實(shí)現(xiàn)以下功能8個(gè)led水燈循環(huán)顯示，按下按鈕后，數(shù)碼管顯示“ sos ” ，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。注：1）注意C51中不同的中斷號(hào)2）分析開發(fā)板原理圖，注意外部中斷1使用的按鍵和程序設(shè)置。擴(kuò)容：使用外部中斷1實(shí)現(xiàn)：第一個(gè)數(shù)碼管從0開始計(jì)數(shù)，加到9再返回0，使用外部中斷1實(shí)現(xiàn)，按下按鍵后暫停計(jì)數(shù)，再按下繼續(xù)計(jì)數(shù)

23、。實(shí)驗(yàn)六定時(shí)器/計(jì)數(shù)器使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)89C51定時(shí)器計(jì)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2、實(shí)驗(yàn)原理1、51單片機(jī)有兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（T/C，Timer/Counter）。如果晶振驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘，就是定時(shí)器；如果是8051輸入管腳的脈沖信號(hào)，就是計(jì)數(shù)器。定時(shí)器實(shí)際上工作在計(jì)數(shù)模式下，只是對(duì)固定頻率的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。由于脈沖周期是固定的，因此可以從計(jì)數(shù)值計(jì)算時(shí)間，并具有計(jì)時(shí)功能。與定時(shí)器相關(guān)的寄存器包括工作模式寄存器 TMOD 和控制寄存器 TCON。 TMOD用于設(shè)置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0-3的工作模式，判斷是用于計(jì)時(shí)還是計(jì)數(shù)。 TCON 的主要作用是設(shè)置定時(shí)器溢出時(shí)

24、的標(biāo)志位，并控制定時(shí)器的運(yùn)行或停止。2. TMOD1) M 1M0 工作模式控制位2 ） C/T定時(shí)器模式或計(jì)數(shù)器模式選擇位如果C/T = 1 ，則為計(jì)數(shù)器模式；當(dāng) C/T = 0時(shí)，為定時(shí)器模式。 3 ） GATE定時(shí)器/計(jì)數(shù)器操作門控制標(biāo)志當(dāng)GATE=1時(shí)， T/C的啟動(dòng)由雙控控制，即要求INT0（或INT1）引腳為高電平且TR0（或TR1）置1時(shí)，對(duì)應(yīng)的T /C 被門控工作。如果GATE=0，則T/C的啟動(dòng)只由TR0（或TR1）控制，即如果設(shè)置為1 ，則無論INT0（或INT1）的電平是否為高，T/C都是門控的或低。3. TCONTF0和TF1分別是定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1的溢出中斷標(biāo)志

25、位。當(dāng)加法計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，會(huì)置1，申請(qǐng)中斷，響應(yīng)中斷后自動(dòng)復(fù)位為0 。 TF產(chǎn)生的中斷申請(qǐng)是否被接受，取決于中斷是否打開。 TR1和TR0分別是定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1和T0的操作控制位。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器被軟件置1后開始工作，系統(tǒng)復(fù)位時(shí)清0 。4. 初始化1)初始化步驟使用51系列單片機(jī)的 T/C 前，要對(duì)其進(jìn)行編程和初始化，主要是對(duì)TCON和TMOD進(jìn)行編程，還需要計(jì)算并加載T/C 的初始計(jì)數(shù)值。一般完成以下步驟：( 1 )確定T/C是如何工作的對(duì)TMOD寄存器進(jìn)行編程；T/C中的計(jì)數(shù)初值，并加載到TH和TL中；(3) T/C工作在中斷模式時(shí)，必須使能CPU中斷和源中斷燒寫IE寄存器；(4) 啟動(dòng)定時(shí)

26、器/計(jì)數(shù)器對(duì)TCON中的TR1或TR0位進(jìn)行編程。2 ）count初值的計(jì)算(1)定時(shí)器的初始計(jì)數(shù)值：在定時(shí)器模式下， T/C對(duì)機(jī)器周期脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)， f OSC =6MHZ ，一個(gè)機(jī)器周期為12/f OSC =2us ，則模式0 13位定時(shí)器最大計(jì)時(shí)間隔=2 13 *2us=16.384ms模式 1 16位定時(shí)器最大計(jì)時(shí)間隔=2 16 *2us=131.072ms模式2 8位定時(shí)器最大計(jì)時(shí)間隔= 2 8 *2us=512us如果T/C工作在定時(shí)器模式1下，需要計(jì)時(shí)1ms并計(jì)算計(jì)數(shù)值。如果設(shè)計(jì)編號(hào)的初始值為x ，則有：(2 16 -x)*2us=1000us推出x=2 16 -500因此， T

27、H、TL可以設(shè)置為65 536-500(2) 計(jì)數(shù)器的初始計(jì)數(shù)值在計(jì)數(shù)器模式下：模式0 13 位計(jì)數(shù)器的全計(jì)數(shù)值= 2 13 =819216 位計(jì)數(shù)器的全計(jì)數(shù)值= 2 16 =65 536模式2 8 位計(jì)數(shù)器的全計(jì)數(shù)值= 2 8 =256如果T/C工作在計(jì)數(shù)器模式2 ，則需要對(duì)10個(gè)脈沖的初始值進(jìn)行計(jì)數(shù)，例如設(shè)計(jì)數(shù)的初始值為x 。然后有2 8 -x=10或x= 2 8 -10因此， TH=TL=256-103.參考例子將單片機(jī)的晶振頻率設(shè)置為12MHz ，用定時(shí)器在P1.0引腳輸出一個(gè)周期為2ms的方波。分析：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器選擇T0作為定時(shí)器，輸出為P1.0引腳。 2ms的方波可以由1ms間隔

28、的高低電平交替形成，因此只需每1ms反轉(zhuǎn)一次P1.0即可。你可以得到這個(gè)方波。機(jī)器周期=12 12MHz = 1s1 msT0需要計(jì)數(shù)N次： N= 1 ms 1 s = 1000由于計(jì)數(shù)器向上計(jì)數(shù)，為了使定時(shí)器在1000 次計(jì)數(shù)后溢出，定時(shí)器的初始值必須設(shè)置為：65536-1000。參考程序：(1)設(shè)置一個(gè)周期為2ms的方波查詢方式：#include位 P1_0=P10;無效的主要（） P1_0=1;TMOD=0 x01； /T 0工作在定時(shí)器模式 1 16 位定時(shí)器TR0=1； /開始T0for(;) /主程序循環(huán)TH0=(65536-1000)/256； /預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)初始值TL0=(6553

29、6-1000)%256;做P1_0=!P1_0; /P1.0 否定TF0=0； /軟件清除TF0while(!TF0); /查詢等待TF0被設(shè)置中斷方法：#include位 P1_0=P10;無效的主要（）P1_0=0；TMOD=0 x01； /T 0工作在定時(shí)器模式1TH0=(65536-1000)/256； /預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)初始值TL0=(65536-1000)%256;EA=1； /CPU打開中斷TF0=0；ET0=1； /T0開啟中斷TR0=1； /啟動(dòng)T0開始計(jì)時(shí)而（1）；void timer0(void) interrupt 1 /T/C中斷服務(wù)程序入口TF0=0； /清除中斷標(biāo)志P1_

30、0=!P1_0; /P1.0 否定TH0=(65536-1000)/256； /計(jì)數(shù)初值重載TL0=(65536-1000)%256;(2)用定時(shí)器精確計(jì)時(shí)1s，控制LED以秒為單位閃爍。已知fosc=12MHzT1選擇模式 1 。計(jì)時(shí)時(shí)間為10ms。當(dāng)10ms的定時(shí)時(shí)間到了，TF1=1，連續(xù)定時(shí)100次，調(diào)用亮燈函數(shù)；連續(xù)計(jì)時(shí)100次后，調(diào)用熄燈功能。循環(huán)工作，即達(dá)到每1s閃爍一次的效果。1、初值計(jì)算：(65536-X)12/fosc=10ms初始值X=55536=0D 8F0H因?yàn)?65536-1000 0 )/256 是 55536 的高 8 位，而 (65536-1000 0 )%25

31、6 是 55536 的低 8 位，所以TH1= (65536-1000 0 ) /256 , TL1= (65536-1000 0 ) % 2562.程序設(shè)計(jì)：C語言程序：#include 位 LED=P10;無符號(hào)字符 i;無效的主要（）LED=1; /定義燈的初始狀態(tài)為關(guān)閉我=0；TMOD=0 x10； /設(shè)置定時(shí)器1工作在模式1TL1= (65536-1000 0 ) % 256 ;TH1= (65536-1000 0 )/256 ; /設(shè)置計(jì)時(shí)初始值TR1=1； /啟動(dòng)定時(shí)器1ET1=1； /啟用定時(shí)器1中斷EA=1；而（1）； 無效 timer1_int() 中斷 3TL1=(655

32、36-1000 0 ) % 256; /定時(shí)器重新加載初始值TH1=(65536-1000 0 )/256;我+；如果（我=100）LED=LED;我=0；四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）基本內(nèi)容：根據(jù)開發(fā)板原理圖，設(shè)計(jì)9秒倒計(jì)時(shí)，數(shù)碼管從9開始每秒遞減1，到0時(shí)，定時(shí)器關(guān)閉，蜂鳴器響起.2）擴(kuò)容：設(shè)計(jì)60秒倒計(jì)時(shí)。實(shí)驗(yàn)7 MCU串行通信目的1、了解單片機(jī)串口的工作原理；2.學(xué)會(huì)使用單片機(jī)的TXD和RXD端口；3.了解MAX232芯片的功能。實(shí)驗(yàn)原理計(jì)算機(jī)與其外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換稱為通信。通信的基本方式可分為并行通信和串行通信。在并行通信中，至少有8個(gè)數(shù)據(jù)通道，可以同時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)送一個(gè)字節(jié)的8位二進(jìn)制碼。串行

33、通信使用兩條傳輸線傳輸數(shù)據(jù)，一次只能發(fā)送一位二進(jìn)制。串行通信技術(shù)按傳輸?shù)木幋a格式可分為同步通信和異步通信兩種方式：1、同步方式：數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊為單位傳輸。同步字符用于在傳輸開始之前進(jìn)行指示，發(fā)送方和接收方之間的同步是通過時(shí)鐘來實(shí)現(xiàn)的。2.異步模式：數(shù)據(jù)不連續(xù)傳輸。以字符為單位進(jìn)行傳輸。傳輸?shù)淖止?jié)分為：起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位，稱為一幀。常見格式：a、1bit起始位+8bit數(shù)據(jù)位+無校驗(yàn)位+1bit停止位灣。 1bit起始位+8bit數(shù)據(jù)位+1bit偶校驗(yàn)位+1bit停止位串行通信技術(shù)按數(shù)據(jù)流向分為三種方式：1、單工通信：數(shù)據(jù)流向是固定的，數(shù)據(jù)只能從一方發(fā)送到另一方。2、半雙工通信：數(shù)據(jù)的

34、流向是雙向的，但在某一時(shí)刻，數(shù)據(jù)只能單向流動(dòng)。3、全雙工通信：允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向流動(dòng)，即通信雙方的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收同時(shí)進(jìn)行。串口控制寄存器SCON的格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0SM0SM1SM2任TB8RB8T1RISM0 、 SM1 ：軟件置位或清零，選擇串口的四種工作模式。SM2 ：多機(jī)通訊控制位。在模式2和模式3中，如果SM2=1 ，當(dāng)接收到的第 9位數(shù)據(jù)（RB8）為0時(shí)，接收中斷標(biāo)志RI（即RI=0）不會(huì)被激活，接收到的前8位數(shù)據(jù)將丟棄；當(dāng)RB8為1 時(shí)，將接收到的前 8位數(shù)據(jù)發(fā)送到SBUF ，并設(shè)置 RI以產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。當(dāng)SM2=0時(shí)，無論第9位數(shù)據(jù)是0還是

35、1 ，前8位數(shù)據(jù)都加載到SBUF中，并產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。在模式0中， SM2必須為0 。REN ：使能串行接收控制位。如果REN=0 ，接收被禁用；如果REN=1 ，則啟用接收，并且該位由軟件設(shè)置或復(fù)位。TB8 ：傳輸數(shù)據(jù)D8位。在模式2和模式3中， TB8 是要發(fā)送的第 9 位數(shù)據(jù)。在多機(jī)通訊中， TB8位的狀態(tài)表示主機(jī)發(fā)送的是地址還是數(shù)據(jù)： TB8=0為數(shù)據(jù)， TB8=1為地址；它也可以用作數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)位。該位由軟件置位或復(fù)位。RB8 : 接收數(shù)據(jù)D8位。在模式2和模式3中，接收到的第9位數(shù)據(jù)可以用作奇偶校驗(yàn)位或地址幀或數(shù)據(jù)幀標(biāo)志。在模式1中，如果SM2=0 ， RB8為接收到的停止位。在模

36、式0 中，不使用RB8位。TI ：發(fā)送中斷標(biāo)志位。在模式0下，當(dāng)數(shù)據(jù)的第 8位發(fā)送完畢，或在其他模式下發(fā)送停止位后，硬件將置位TI向CPU 請(qǐng)求中斷。 CPU響應(yīng)中斷后，必須用軟件清零。此外， TI也可供詢價(jià)。RI ：接收中斷標(biāo)志位。在模式0 ，當(dāng)接收數(shù)據(jù)的第8位完成時(shí)，或者在其他模式下，在接收停止位的過程中， RI由硬件置位，并向CPU請(qǐng)求中斷。此外，它必須在CPU 響應(yīng)中斷后用軟件清零。 RI也可用于查詢。功率控制寄存器 PCON 的格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0SMODCF1CF0PDIDLPCON的最高位SMOD 為串口波特率系數(shù)控制位。當(dāng)SMOD=1時(shí)，波特

37、率加倍。其余位與串口無關(guān)。波特率設(shè)置：串口的四種工作模式對(duì)應(yīng)三種波特率模式。對(duì)于模式0 ，波特率固定為fosc/12 。對(duì)于模式2 ，波特率由振蕩頻率fosc和SMOD (PCON.7)決定。其對(duì)應(yīng)公式為波特率= 2 SMOD fosc/64 。當(dāng)SMOD=0時(shí)，波特率為fosc/64 ；當(dāng)SMOD=1時(shí)，波特率為fosc/32 。對(duì)于模式1和模式3 ，波特率由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1 和 SMOD的溢出率決定，其由下式?jīng)Q定：波特率= 2 SMOD 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1溢出率/323.參考方案在上位機(jī)上使用串口調(diào)試助手發(fā)送一個(gè)字符X ，單片機(jī)接收到該字符后返回上位機(jī)“我得到X” ，串口波特率設(shè)置為96

38、00。如果f osc = 11.0592MHz ，波特率為9600bps ， SMOD = 0 ，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1的初始計(jì)數(shù)值是多少？X=256 -void main()void main() init(); while(1) if (flag=1) ES=0; for(i=0;i6;i+) SBUF=table1i; while(!TI); TI=0; SBUF=a; while(!TI); TI=0; ES=1; flag=0; =256 -=253= 0 xfd#include #define uchar 無符號(hào)字符#define uint 無符號(hào)整數(shù)uchar 標(biāo)志,a,i;ucha

39、r 代碼 table1=我得到;無效初始化（）TMOD=0X20；TH1=0Xfd；TL1=0Xfd；TR1=1；任=1；SM0=0；SM1=1；EA=1；ES=1；void fzhd() interrupt 4void fzhd() interrupt 4RI=0;a=SBUF;flag=1;四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本內(nèi)容：1、在上位機(jī)上使用串口調(diào)試助手發(fā)送一個(gè)字符。單片機(jī)接收到字符后，如果是X ，則返回上位機(jī)“OK” ，否則返回“error”。串口波特率設(shè)置為 96 00 。2 、實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)單片機(jī)之間的通訊，一臺(tái)單片機(jī)控制另一臺(tái)單片機(jī)的LED燈亮滅。擴(kuò)容能力：在上位機(jī)上，使用串口調(diào)試助手發(fā)送1 ，單片

40、機(jī)接收到字符后，數(shù)碼管顯示1 ，發(fā)送2 ，顯示2 ；發(fā)送3 ，顯示3 。 . .串口波特率設(shè)置為9600。實(shí)驗(yàn)八 LCD1602液晶顯示器液晶顯示模塊已被用作計(jì)算器、萬用表、電子手表和許多家用電子產(chǎn)品等許多電子產(chǎn)品的傳遞裝置，可以看到，主要顯示數(shù)字、特殊符號(hào)和圖形。1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆諉纹瑱C(jī)控制LCD1602液晶顯示器的原理和方法；2、實(shí)驗(yàn)原理：一、液晶顯示原理液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓來控制其顯示區(qū)域，有電就有顯示，從而可以顯示圖形。液晶顯示器具有厚度薄的特點(diǎn)，適合直接驅(qū)動(dòng)大規(guī)模集成電路，易于實(shí)現(xiàn)全彩顯示。目前已廣泛應(yīng)用于便攜式電腦、數(shù)碼相機(jī)、PDA移動(dòng)通訊工具等諸多領(lǐng)域。液

41、晶顯示器的分類：通常按其顯示方式可分為段型、字符型、點(diǎn)陣型等。除了黑白顯示，液晶顯示器還有多灰度和彩色顯示。按驅(qū)動(dòng)方式可分為靜態(tài)、簡單矩陣和有源矩陣三種。二、1602字液晶介紹字符液晶模組是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣液晶顯示器，目前常用的有16*1、16*2、20*2、40*2行的模組。一般的1602字符液晶顯示如圖2所示：圖1 1602字符液晶顯示器實(shí)物圖（一） 1602LCD的基本參數(shù)及引腳功能1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種。主控驅(qū)動(dòng)電路為HD44780。帶背光的比不帶背光的要厚一些。有無背光的應(yīng)用沒有區(qū)別。1） 1602LCD主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量：162個(gè)字符芯片

42、工作電壓：4.55.5V工作電流：2.0mA (5.0V)模塊最佳工作電壓：5.0V字符尺寸：2.954.35(WH)mm2)引腳功能說明1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)14針（不帶背光）或16針（帶背光）接口。各管腳接口說明如表1所示：表 11602LCD 引腳編號(hào)象征引腳說明編號(hào)象征引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD正電源10D3數(shù)據(jù)3VL液晶偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5讀/寫讀/寫選項(xiàng)13D6數(shù)據(jù)6乙使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光正極8D1數(shù)據(jù)16黑色背光負(fù)極引腳 1：VSS 為地電源。引腳 2：VDD 接 5V 正電源。3腳：VL為液晶顯示器的對(duì)比度調(diào)節(jié)

43、端。連接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高。當(dāng)對(duì)比度過高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生“鬼影”。使用時(shí)可以通過10K電位器調(diào)節(jié)對(duì)比度。4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時(shí)選擇指令寄存器。5腳：R/W為讀寫信號(hào)線，讀操作為高電平，寫操作為低電平。當(dāng) RS 和 R/W 都為低時(shí)，可以寫入命令或顯示地址。當(dāng) RS 為低電平時(shí)，R/W 為高電平，可以讀取忙信號(hào)。當(dāng) RS 為高時(shí)，R/W 為低?？梢詫懭霐?shù)據(jù)。引腳 6：E 端為使能端。當(dāng)E端從高電平跳到低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行指令。引腳 7 到 14：D0 到 D7 是 8 位雙向數(shù)據(jù)線。Pin 15：背光燈正極。第16腳：背光源負(fù)極。三、LCD1602

44、液晶顯示方案設(shè)計(jì)一、1602LCD指令說明及時(shí)序1602液晶模塊的控制器共有11條控制指令，如表2所示：表2控制命令表序列號(hào)操作說明RS讀/寫D7D6D5D4D3D2D1D01清晰的顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3設(shè)置輸入模式00000001ID小號(hào)4顯示開/關(guān)控制0000001DC乙5光標(biāo)或字符移位000001S/C右/左*6設(shè)置功能00001深度學(xué)習(xí)F*7設(shè)置字符生成內(nèi)存地址0001字符生成內(nèi)存地址8設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址001顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址9讀取繁忙標(biāo)志或地址01高爐柜臺(tái)地址10將數(shù)據(jù)寫入 CGRAM 或 DDRAM）10要寫入的數(shù)據(jù)11從 CGRAM 或 DDRAM 讀取11讀取數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕操作和光標(biāo)操作都是通過指令編程實(shí)現(xiàn)的。 （注：1為高電平，0為低電平）(1)命令1：清除顯示，命令代碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H。(2)命令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回