單片機(jī)實(shí)驗(yàn)099的學(xué)習(xí)教案

單片機(jī)實(shí)驗(yàn)099的學(xué)習(xí)教案第1頁/共55頁實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二定時/計數(shù)器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)四Ｄ/Ａ輸出方波實(shí)驗(yàn)選做類實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)五八段數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)六電腦時鐘（定時器、中斷器綜合實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)七2×16LCD液晶顯示接口實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)八工業(yè)順序控制實(shí)驗(yàn)第2頁/共55頁實(shí)驗(yàn)報告要求內(nèi)容:實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)程序框圖實(shí)驗(yàn)程序源代碼實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及解決過程，收獲與心得注意：1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，編寫實(shí)驗(yàn)程序。（2）實(shí)驗(yàn)報告使用統(tǒng)一的青島大學(xué)實(shí)驗(yàn)報告紙書寫。（3）實(shí)驗(yàn)報告于實(shí)驗(yàn)后第二周的周四之前交。（4）成績由出勤、實(shí)驗(yàn)報告和實(shí)驗(yàn)情況構(gòu)成。第3頁/共55頁Dais-52FD實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概述1、具有在線仿真功能，在線仿真時支持MCS-51單片機(jī)的P0、P2口I/O功能。具有用戶程序向RAM、FlashMCU的快速下載功能。2、可以在KEILuVision2/uVision3環(huán)境中使用該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

3、自帶鍵盤與顯示管理系統(tǒng)，在脫離PC計算機(jī)的環(huán)境下，通過實(shí)驗(yàn)箱鍵盤直接進(jìn)行程序的編寫與調(diào)試（單步、斷點(diǎn)、連續(xù)）。4、與計算機(jī)相連，支持匯編、C語言源程序調(diào)試，提供單步（宏單步）、斷點(diǎn)、連續(xù)等多種調(diào)試手段，在程序調(diào)試過程中可實(shí)時觀察CPU寄存器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、I/O端口空間的數(shù)據(jù)變化，支持軟件模擬調(diào)試。5、在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的用戶板上，用戶可以自行設(shè)計、開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)（包括硬件電路的設(shè)計，軟件的仿真、下載），并具有PACK擴(kuò)展單元和ISA總線擴(kuò)展單元。通過擴(kuò)展，用戶可以選做USB2.0通信實(shí)驗(yàn)、CAN-bus現(xiàn)場總線實(shí)驗(yàn)、TCP/IP以太網(wǎng)接口實(shí)驗(yàn)等。一、功能特點(diǎn)：第4頁/共55頁實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概述二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成第5頁/共55頁系統(tǒng)資源分配實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)尋址范圍定義如下：第6頁/共55頁系統(tǒng)資源分配系統(tǒng)已定義的I/O地址如下：第7頁/共55頁軟件使用⑴在桌面上點(diǎn)擊圖標(biāo)然后選擇以實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所插串口一致的選項(xiàng)，點(diǎn)擊“確定”便進(jìn)入Dais集成調(diào)試環(huán)境。第8頁/共55頁1、運(yùn)行仿真調(diào)試環(huán)境打開文件編輯窗口：點(diǎn)擊“確定”便進(jìn)入Dais集成調(diào)試環(huán)境。2、點(diǎn)擊進(jìn)行編輯原文件。第9頁/共55頁3、保存所編輯的文件，并進(jìn)行編譯。即點(diǎn)擊圖標(biāo)。

如果是新文件，屏幕上會提示保存文件，輸入文件名。注意：文件名和路徑名要使用英文字母和數(shù)字等，不超過8個字符,不能使用中文，否則，會提示找不到文件。第10頁/共55頁4、查看寄存器窗口信息，可以按下圖打開寄存器或窗口。點(diǎn)擊寄存器欄就可觀察寄存器窗口的內(nèi)容?？赏瑫r打開多個窗口，如數(shù)據(jù)窗口等。按圖標(biāo)會對所打開的窗口進(jìn)行重新排列。垂直、平行、或卡片式排列。第11頁/共55頁

進(jìn)入全速運(yùn)行狀態(tài)，遇到斷點(diǎn)時便停下來，并刷新當(dāng)前運(yùn)行的結(jié)果，在對應(yīng)的窗口上顯示出來。單步運(yùn)行表示遇到CALL指令時會進(jìn)入到CALL調(diào)用的子程序內(nèi)部。宏單步運(yùn)行表示遇到CALL指令時，把所調(diào)用的CALL子程序作為一條執(zhí)行語句執(zhí)行。⑸若需要以斷點(diǎn)方式運(yùn)行，可直接點(diǎn)擊源語句行前的“”圖標(biāo)來完成所需斷點(diǎn)的設(shè)置與清除，然后再點(diǎn)擊“”圖標(biāo)進(jìn)入斷點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)5、調(diào)試與運(yùn)行，用連續(xù)或單步不同方式運(yùn)行程序。第12頁/共55頁停止運(yùn)行復(fù)位第13頁/共55頁實(shí)驗(yàn)一P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）學(xué)習(xí)P1，P3口的使用方法；（2）學(xué)習(xí)延時子程序的編寫。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、P1口亮燈實(shí)驗(yàn)：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(diǎn)亮。2、P1口轉(zhuǎn)彎燈實(shí)驗(yàn)：P1.0開關(guān)接5V時，右轉(zhuǎn)彎燈閃亮，P1.1開關(guān)接5V時左移彎燈閃亮，P1.0、P1.1開關(guān)同時接5V或接地時，轉(zhuǎn)彎燈均不閃亮。3、P3.3口輸入.P1口輸出：1.P3口做輸入口，外接一脈沖，每輸入一個脈沖，P1口按十六進(jìn)制加一。2.P1口做輸出口，編寫程序，使P1口接的8個發(fā)光二極管L1—L8按16進(jìn)制加一方式點(diǎn)亮發(fā)光二極管。第14頁/共55頁實(shí)驗(yàn)一P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)說明（1）P1口是準(zhǔn)雙向口，每一位都可獨(dú)立地定義為輸出或輸入。當(dāng)P1口用作輸入口時必須先對它置“1”。若不先對它置“1”，讀入的數(shù)據(jù)是不正確的（2）P3口是準(zhǔn)雙向口，它作為輸出口時與一般的雙向口使用方法相同，當(dāng)P3口作為輸入口時，必須先對它置“1”。（3）本實(shí)驗(yàn)中延時子程序采用指令循環(huán)來實(shí)現(xiàn)，在系統(tǒng)時間允許的情況下可以采用此方法。延時時間=機(jī)器周期（12÷6MHz）×指令所需機(jī)器周期數(shù)×循環(huán)次數(shù)延時時間程序： Delay：MOVR7,#200 ;1 DEL1：MOVR6,#123 ;1 NOP ;1 DEL2：DJNZR6，DEL2 ;2 DJNZR7，DEL1 ;2 RET第15頁/共55頁實(shí)驗(yàn)一P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1.1第16頁/共55頁實(shí)驗(yàn)一P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1.2第17頁/共55頁實(shí)驗(yàn)一P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1.3第18頁/共55頁一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、了解MSC51單片機(jī)中定時器/計數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和工作方式。

2、掌握工作在定時器/計數(shù)器兩種方式下的編程方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、

定時器實(shí)驗(yàn)1：在使用11.0592MHz晶振的條件下，用定時器0，使用方式0產(chǎn)生100us定時，由P1.0輸出周期為200us的方波信號，以查詢方式完成，通過示波器觀察P1.0的輸出波形,或者觀察二極管的閃動。實(shí)驗(yàn)二定時/計數(shù)器實(shí)驗(yàn)第19頁/共55頁2、

定時器實(shí)驗(yàn)2：在使用11.0592MHz晶振的條件下，用定時器1，使用方式1產(chǎn)生500ms定時，由P1.0輸出周期為1000ms的方波信號，以中斷方式完成，通過示波器觀察P1.0的輸出波形。

3、計數(shù)器實(shí)驗(yàn)：使定時/計數(shù)器T1工作在計數(shù)方式，將T1引腳接單脈沖輸出端,按AN按鈕產(chǎn)生計數(shù)信號。計數(shù)器計到6時，由P1.0輸出信號，使LED發(fā)光。第20頁/共55頁一、與T/C有關(guān)的SFR1、計數(shù)寄存器TH和TL

定時器/計數(shù)器的計數(shù)寄存器16位的由TH高8位和TL低8位構(gòu)成。在特殊功能寄存器(SFR)中，對應(yīng)T/C0為TH0和TL0；對應(yīng)T/C1為TH1和TL1。定時器/計數(shù)器的初始值通過TH1/TH0和TL1/TL0設(shè)置。第21頁/共55頁2、定時/計數(shù)器控制寄存器TCON

TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0D7D6D5D4D3D2D1D0.IT0、IT1、

IE0、IE1：外部中斷0、1的相關(guān)控制標(biāo)志位；.TR0、TR1：啟動定時/計數(shù)器0、1。.TF0、TF1：定時器/計數(shù)器0、1(T/C0、T/C1)溢出中斷請求標(biāo)志；當(dāng)T/C0、1計數(shù)溢出時由硬件置位(TF0/TF1=l)；當(dāng)CPU響應(yīng)中斷由硬件清除(TF0/TF1=0)。第22頁/共55頁3、T/C的方式控制寄存器TMODGATE

C/T

M1

M0

GATE

C/T

M1M0D7D6D5D4D3D2D1D0T/C1T/C0.C/T：計數(shù)/定時器選擇位；

1→為計數(shù)器；0→為定時器。.GATE：門控信號；

1→GATE;T/C啟動受到雙重控制，即要求TR0/TR1和INT0/INT1同時為高；

0→GATE;T/C的啟動僅受TR0或TR1控制。第23頁/共55頁M1M0方式功能00013位定時器/計數(shù)器，TL是低5位，TH是高8位01116位定時器/計數(shù)器102常數(shù)自動重裝的8位定時器/計數(shù)器113僅用于T/C0，是兩個8位定時器/計數(shù)器方式選擇位第24頁/共55頁

在使用8051的定時器/計數(shù)器前，應(yīng)對它進(jìn)行編程初始化，主要是對TCON和TMOD編程；計算和裝載T/C的計數(shù)初值。一般完成以下幾個步驟:

(1)確定T/C的工作方式——編程TMOD寄存器；

(2)計算T/C中的計數(shù)初值，并裝載到TH和TL；

(3)T/C在中斷方式工作時，須開CPU中斷和源中斷—編程IE寄存器；

(4)啟動定時器/計數(shù)器——編程TCON中TR1或TR0位。

五、定時器/計數(shù)器的初始化第25頁/共55頁六、定時器/計數(shù)器的初值計算1個機(jī)器周期=6個狀態(tài)周期=12個振蕩周期在定時器方式下，T/C是對機(jī)器周期脈沖計數(shù)的，若fosc=11.0592MHz，一個機(jī)器周期為12/fosc=1.085μs，則：

方式0---13位定時器最大定時間隔=213×

1.085μs=8.888ms；方式1---16位定時器最大定時間隔=216×

1.085μs=71.106ms；方式2---8位定時器最大定時間隔=28×1.085μs=277.76μs。舉例：若使T/C工作在定時器方式1，要求定時50ms，求計數(shù)初值。設(shè)計數(shù)初值為x，則有:初值X=2k-定時值÷機(jī)器周期TX=216-50ms÷

1.085μs=65536-46083=19453=4bfdH因此，即：TH=4bH；TL=fdH第26頁/共55頁定時初值X=213-500μs÷

2μs=8192-250=7942=1F06H在方式0中TL1的高3位不用，則1F06H應(yīng)寫成：1111100000000110B=0F806H即TH1裝入0F8H，TL1裝入06H舉例：若使T/C工作在定時器方式0，要求定時500us，求計數(shù)初值。設(shè)計數(shù)初值為x，則有:第27頁/共55頁七、程序流程圖1.1開始設(shè)工作方式TMOD=00H裝入計數(shù)初值TH0，TL0=1F06H啟動T0TF0=1？P1.0取反清除TF0YN先將P1.0置1第28頁/共55頁NY1.2主程序中斷服務(wù)子程序第29頁/共55頁2.第30頁/共55頁

例1、設(shè)單片機(jī)的fosc=6MHz，使用定時器1，以方式0產(chǎn)生周期為500uS的等寬正方波，并在P1.0腳上輸出，以查詢方式完成。經(jīng)計算計數(shù)初值為FC03H

mov tmod,#00h mov th1,#0fch mov tl1,#03h mov ie,#00h setb tr1loop: jbc tf1,loop1 ajmp looploop1:mov th1,#0fch mov tl1,#03h clr tf1 cpl P1.0 ajmp loop ret第31頁/共55頁例2、設(shè)單片機(jī)的fosc=6MHz，使用定時器1，以方式1產(chǎn)生周期為500uS的等寬正方波，并在P1.0腳上輸出，以中斷方式完成經(jīng)計算計數(shù)初值為FFA1H

mov tmod,#10h mov th1,#0ffh mov tl1,#0a1h setb ea setb et1loop: setb tr1here: sjmp $ … mov th1,#0ffh mov tl1,#0a1h cpl p1.0 reti第32頁/共55頁實(shí)驗(yàn)三單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)了解單片機(jī)中斷原理，中斷過程，中斷方式（電平觸發(fā)方式，邊沿觸發(fā)方式）的選擇及編程方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、編制P1口發(fā)光二極管加1程序作為中斷服務(wù)程序。編制主程序，用低電平或下降沿觸發(fā)INT0(P3.2)/INT1(P3.3)引腳，使CPU產(chǎn)生中斷，響應(yīng)中斷后便進(jìn)入中斷服務(wù)程序。2、P1口接高4位開關(guān)，低4位接LED，INT0接中斷源，中斷服務(wù)程序讀取P1口高4位開關(guān)狀態(tài)，來控制P1口低4位LED的狀態(tài)。每中斷一次，讀取開關(guān)狀態(tài)，根據(jù)開關(guān)狀態(tài)點(diǎn)亮相應(yīng)的LED。第33頁/共55頁實(shí)驗(yàn)三單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)原理圖第34頁/共55頁實(shí)驗(yàn)三單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)中斷允許寄存器IE中斷優(yōu)先級寄存器IP51單片機(jī)的中斷優(yōu)先級分為2級，當(dāng)IP中相應(yīng)的位取值為1時，該中斷為高優(yōu)先級，取值為0時為低優(yōu)先級TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0D7D6D5D4D3D2D1D0四、實(shí)驗(yàn)說明：中斷初始化定時/計數(shù)器控制寄存器TCON第35頁/共55頁中斷系統(tǒng)的初始化：

(1)置位相應(yīng)中斷源的中斷允許。

(2)設(shè)定所有中斷源的中斷優(yōu)先級；

(3)若為外部中斷，應(yīng)規(guī)定中斷的觸發(fā)方式。

第36頁/共55頁實(shí)驗(yàn)三單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)中斷服務(wù)程序的入口地址編號中斷源入口地址

0外部中斷00003H1定時器/計數(shù)器0000BH2外部中斷10013H3定時器/計數(shù)器1001BH4串行口中斷0023H

各中斷服務(wù)程序入口地址僅間隔8個字節(jié)，編譯器在這些地址放入無條件轉(zhuǎn)移指令跳轉(zhuǎn)到服務(wù)程序的實(shí)際地址。第37頁/共55頁實(shí)驗(yàn)三單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)中斷處理流程關(guān)中斷保護(hù)現(xiàn)場和斷點(diǎn)開中斷中斷服務(wù)關(guān)中斷恢復(fù)現(xiàn)場開中斷中斷返回(RETI)第38頁/共55頁實(shí)驗(yàn)三單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)中斷服務(wù)程序的語法規(guī)則org 0000hljmp startorg 0003hljmp int0org 000bhljmp timer0org 0013hljmp int1org 001bh ljmp timer1 org 0023h ljmp serial org 0040hstart: ………..第39頁/共55頁例1

ORG0SJMPSTARTORG0003H；INT0中斷向量地址

LJMPINT0SERVSTART:SETBIT0；設(shè)置INT0為邊沿觸發(fā)方式

SETBEA；CPU開中斷

SETBEX0；允許INT0中斷

MOVP1,#0FEH；P1口初值

MOVA,#0FEHSJMP$；等待中斷；中斷服務(wù)子程序INT0SERV:PushPswPushAcc::PopAccPopPswRETI；中斷返回

END第40頁/共55頁實(shí)驗(yàn)四Ｄ/Ａ轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.了解D/A轉(zhuǎn)換與單片機(jī)的接口方法。

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)換芯片的基本方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

利用0832D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出一個方波。第41頁/共55頁實(shí)驗(yàn)四D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)三、程序流程圖第42頁/共55頁實(shí)驗(yàn)四D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)四、實(shí)驗(yàn)電路第43頁/共55頁實(shí)驗(yàn)四D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)五、實(shí)驗(yàn)連線⑴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。⑵數(shù)模轉(zhuǎn)換單元的CS與譯碼單元Y0相連，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元的WR與系統(tǒng)單元的IOW相連。⑶用8芯扁平電纜將數(shù)模轉(zhuǎn)換驅(qū)動單元的數(shù)據(jù)總線插座與數(shù)據(jù)總線單元任一插座相連。第44頁/共55頁實(shí)驗(yàn)五八段數(shù)碼管顯示一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑帕私鈹?shù)碼管動態(tài)顯示的原理；⑵了解用總線方式控制數(shù)碼管顯示。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的顯示設(shè)備，動態(tài)顯示一行數(shù)據(jù)。三、實(shí)驗(yàn)說明系統(tǒng)提供的6位八段碼LED顯示電路，只要按地址輸出相應(yīng)數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)對顯示器的控制。第