nKDE單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

PAGEnKDＥ—51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書南京郵電高校計(jì)算機(jī)學(xué)院聯(lián)合研制南京捷輝科技有限公司目錄TＯＣ＼ｏ＂1-３"＼ｈ\z\ｕHYPEＲＬＩNK\ｌ"_Toc2７６3２９262＂第1章nKDE５1單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)介?PAＧEREF_Ｔoc276３29262＼h1HYPERLINＫ\l"＿Toｃ2７63２9２6３”1.1?概述?ＰAＧEREF_Ｔｏc27６３29263＼h1HＹPＥRＬIＮK＼ｌ＂＿Toc２7６３29264"1．１．1 ＣPＵ板 ＰAＧEＲEF_Ｔoc２76329264＼h1HYＰERLINK\l"_Toc２７6３29２６5＂1．１.2?基本ＩO板?PAＧＥREF＿Ｔoｃ27６３２9２6５＼h３HＹPERLＩＮK１.1．4?擴(kuò)展總線接口IＯ板?PＡGＥREF＿Tｏｃ27632９２67\h6HＹPEＲＬINK1.1．5 圖形點(diǎn)陣LＣＤ顯示模塊、大容量Flash存儲(chǔ)器及ＧＰRＳＭｏdeｍ板 PＡＧEREF_Ｔoc27６329２６8\h8HＹPＥＲＬINK＼l＂＿Ｔoｃ2763２９269"1．1。６?UＡRＴ、以太網(wǎng)及電話接口擴(kuò)展板?PAＧＥRＥＦ＿Toc２7632９269\ｈ9HYPEＲＬIＮK\l”_Toc27632９2７０＂第２章ＫｅilμViｓioｎC5１集成開(kāi)發(fā)環(huán)境及ＩＳP軟件使用簡(jiǎn)介?PＡＧＥREＦ_Toc２7６32９270＼h13HYＰERＬINK\l”＿Toc2763２9271＂2。１ Keil軟件的使用?ＰAGＥＲEＦ_Toc2７６3２９271\h１３HYPＥRLIＮK\l”_Toｃ27６329２72＂２．1．1?啟動(dòng)Kｅil?ＰAＧEREF_Tｏc27６3２9272＼h13HYPEＲＬＩNK\l＂_Toc２７632927３＂2。1．2?新建工程?PＡGEＲEＦ_Ｔoc276３292７３\h14ＨＹPERＬＩNK＼l＂_Toc2７6３2927４”2。1。3?設(shè)置工程的配置及參數(shù)?ＰAＧEＲＥF_Toｃ2７6329274＼h15HYＰERLIＮK\ｌ＂_Tｏｃ27６3２9２75"2．1。4 使用Keil建立一個(gè)實(shí)際的工程?PAGＥREF＿Toc2７6329275\h1６ＨYPERＬＩＮK\l”_Ｔoc２76329２7６”2。１.5 程序的編譯、鏈接及運(yùn)行?ＰＡＧEＲＥＦ_Toc276３２927６＼h1８HYPERＬＩＮK\l”＿Ｔoc27６329277＂2．2?IＳP軟件的使用 PAＧＥＲEF＿Tｏc27６３2９277\h２1ＨYPERLＩNK\l”＿Ｔｏc2７6３２９278"2．２。1?ＩSP簡(jiǎn)介?PＡGERＥF_Toｃ27６329２7８\ｈ21HＹＰEＲＬＩＮＫ＼l＂_Toc２7６329279”2.2。2 ＨEX文件的格式?PＡGEREF＿Ｔoｃ２76３29２7９＼h22ＨYＰＥRLIＮＫ＼l＂＿Ｔｏc2763292８0＂2。2.3 使用IＳP程序固化單片機(jī)代碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ＰＡＧＥRＥＦ＿Tｏｃ276329280\h22HYPEＲLＩNＫ\l”＿Tｏｃ２763２9２8１”第3章單片機(jī)內(nèi)部資源掌握類實(shí)驗(yàn)?ＰＡGＥREF_Toc276３２92８１\ｈ27HYPＥRＬＩNＫ\ｌ＂_Toｃ2７632928２＂3．１?單片機(jī)并行端口輸入輸出實(shí)驗(yàn)?ＰAGEREF＿Ｔoｃ276３2９282\ｈ２７HYPERLIＮK\l"_Tｏｃ276329２83＂3．２?獨(dú)立數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)?ＰAＧEＲEF＿Toc２７63２9２8３\ｈ３2ＨＹPEＲＬINＫ\ｌ"_Toｃ２7６３2９２84"3。3?數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)?ＰAＧERＥF＿Ｔｏc２76３2９2８4＼h35HＹＰＥRLINK\l”＿Ｔｏｃ２76329２8５”3。4?單片機(jī)外部中斷實(shí)驗(yàn)?ＰAＧＥREF_Toc276３２928５\ｈ38HYＰERＬIＮK\l＂_Ｔoc276329２86”3。5?使用單片機(jī)定時(shí)器的數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)?PＡＧERＥＦ_Tｏc2７6３2９2８6\h4３HYPＥRLINK＼ｌ＂_Toc2７6329２87"3．6?單片機(jī)串行口的應(yīng)用──通過(guò)移位寄存器擴(kuò)展輸入輸出端口?PＡGＥREF_Toc276３2９287\h４9HＹPERＬIＮＫ＼l"_Toc２7６３２9２8８”3.7 單片機(jī)和計(jì)算機(jī)串行通信實(shí)驗(yàn)──查詢方式?PＡＧERＥＦ＿Toc276329288\h58ＨYPＥRLＩＮK\l＂_Ｔoc276329289"3。８ 單片機(jī)和計(jì)算機(jī)串行通信實(shí)驗(yàn)──中斷方式 PAGEREF_Ｔoｃ2７６３292８9\ｈ60HYPERLＩＮＫ\l＂_Ｔｏc２７6３2９290"３.9?單片機(jī)計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)?PAGEREF_Ｔｏc27６３29290\h65HYPEＲLINK4.5?模擬總線時(shí)序驅(qū)動(dòng)１６０2字符點(diǎn)陣液晶顯示模塊實(shí)驗(yàn)?ＰAGERＥＦ＿Toc２76３29２9６\h92HＹPEＲLIＮK＼l＂_Ｔoｃ2７63２9297"4.６ 模擬單總線（1-Wｉre)時(shí)序掌握數(shù)字溫度傳感器DS18B2０實(shí)驗(yàn)?PAGEＲEF＿Ｔｏｃ276３29２97＼h102ＨYPERＬＩNＫ＼l＂_Ｔoc276329２98"４。7?基于TLC1５4９的串行A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) ＰＡGEREF＿Ｔoc276３2929８\ｈ１１0HYＰERLINK＼l＂_Ｔoc276329２９9”4。8 基于TLC5６15的串行D／Ａ轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) ＰAGEREF＿Tｏｃ2７632929９＼h114＿Toｃ2７632９3０3"5。1．1?MCＳ—51單片機(jī)外部總線擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)?PAＧEREＦ_Ｔｏｃ２７6329303\h128HYＰERLINK＼l”_Toc2７６３2９30４"5。１.２?單片機(jī)擴(kuò)展數(shù)據(jù)總線的操作時(shí)序?PAＧEREＦ_Tｏｃ27632９304\h１２9ＨYPERLINK\ｌ"＿Tｏc２763293０5＂5。２ 單片機(jī)外擴(kuò)RAM測(cè)試實(shí)驗(yàn)?ＰAGEREＦ＿Toｃ２７63２9305\h１3１HYPERＬＩNＫ\l"＿Tｏｃ２76３29３06＂5.3?基于單片機(jī)擴(kuò)展總線的并行輸入輸出端口實(shí)驗(yàn)?PＡGＥREF_Toc２763２93０６＼h１3５ＨYPEＲLＩNＫ\l”_Toｃ２76３29307"５．4 單片機(jī)外擴(kuò)大容量Fｌasｈ存儲(chǔ)器３9SF０４0實(shí)驗(yàn)?PAGEREF_Tｏｃ27６３２93０7＼h138HYPEＲＬINK\ｌ”_Tｏｃ2７632930８”5。5?單片機(jī)總線擴(kuò)展方式掌握128×6４圖形點(diǎn)陣ＬCD顯示模塊實(shí)驗(yàn) PAGEＲEF_Ｔｏc276３2９3０８\h148HYPEＲＬINＫ\l"_Toc2763２９309”5.5.1?1２8×6４圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊簡(jiǎn)介?ＰＡGEＲＥF_Tｏc２76３29309\h1４8HYＰEＲLIＮK＼l＂_Tｏc276３29310＂5。５。2 １28×6４圖形點(diǎn)陣ＬCD顯示模塊和單片機(jī)的接口電路?PAGEREF＿Ｔｏc2７6３293１0\ｈ151ＨＹPERＬINＫ5．6 基于16C５50的單片機(jī)擴(kuò)展串行口實(shí)驗(yàn)──查詢方式?ＰAＧEREF_Toc27６3２９３１1\h15９ＨYPERLINK＼l＂＿Toc276329312”5。6。1?16Ｃ５50簡(jiǎn)介 ＰＡＧEREF_Toc2７６329３１2\ｈ15９HYPERLＩNＫ＼ｌ”＿Tｏc27632９３1３”５。6。２?單片機(jī)通過(guò)１6C5５0擴(kuò)展串行口的電路設(shè)計(jì)?ＰＡGEＲEＦ_Ｔｏc27６3２9313＼h１６7HYＰＥRLINK5.9?基于ＭT8870的電話接口掌握實(shí)驗(yàn) PＡＧEREＦ_Tｏｃ２76３29３１6\ｈ１80HＹＰERＬＩＮＫ\l＂_Toc２７632９３1７＂第６章單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)?PＡＧEREＦ_Ｔｏc276３29317＼ｈ１85HＹＰＥＲLIＮＫ\l"_Toｃ２763293１８”6.１?基于GＳMModｅm的短消息收發(fā)實(shí)驗(yàn) PＡGERＥＦ＿Toc２76３2931８\h185HYPＥRＬINK\l＂＿Toｃ27６32９３19"6。１.1?GSM網(wǎng)絡(luò)概述?PAＧEREF_Toc2７６329319\h１８5HYPERＬIＮＫ\l＂＿Toｃ276３29320"6．1。2 ＧＳMModeｍ模塊簡(jiǎn)介?ＰAＧEREＦ_Tｏｃ２7632９３2０＼h18５ＨYPEＲLIＮK\l"＿Toc27６32932１"6。2?漢字顯示液晶模塊實(shí)驗(yàn)?ＰAＧERＥF_Ｔoc２76３2９32１\h１9３南京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院·南京捷輝科技有限公司PAGE194ｎKDＥ５1單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)介概述ｎKDＥ—51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)是由南京郵電高校計(jì)算機(jī)學(xué)院和南京捷輝科技有限公司聯(lián)合設(shè)計(jì)的協(xié)作單片機(jī)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)除可進(jìn)行傳統(tǒng)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)外,我們還依據(jù)南京郵電高校的教學(xué)定位,增加了部分通信類實(shí)驗(yàn)器件,設(shè)計(jì)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并編寫了配套的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。使用該系統(tǒng)共可進(jìn)行數(shù)十種單片機(jī)及通信類實(shí)驗(yàn)，是提高單片機(jī)課程教學(xué)質(zhì)量及同學(xué)動(dòng)手能力的得力教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。nＫＤE－５１單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)采納模塊化設(shè)計(jì)，以便利同學(xué)自由組合功能，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括六個(gè)功能模塊，分別為ＣPU板、基本ＩO板、模擬總線接口IO板、擴(kuò)展總線接口ＩO板、字符點(diǎn)陣LＣD/大容量Flａsh/GPRＳ模塊板和UART/以太網(wǎng)及電話接口擴(kuò)展板。全部電路板的電源都通過(guò)固定螺絲引入,左下角螺絲接＋5Ｖ電源，左上角螺絲接+1２Ｖ電源，右側(cè)兩個(gè)螺絲接地,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)格外注意相鄰電路板之間不同的電源引腳不能短路，安裝電路板時(shí),首先應(yīng)切斷系統(tǒng)電源，并注意電路板的安裝方向，全部核對(duì)無(wú)誤后方可通電。每塊電路板的左下角均有一個(gè)電源指示LED，當(dāng)系統(tǒng)正常上電后，該ＬED點(diǎn)亮。各功能模塊電路簡(jiǎn)略介紹如下。CPU板電路板外形CＰＵ板的外形如REFCPU板外形＼h圖１-１所示。圖1-ＳEQ圖1—\＊ＡＲABIＣ1ＣＰU板外形系統(tǒng)資源及功能簡(jiǎn)介單片機(jī)端口的引出MCS—51系列單片機(jī)共有4個(gè)獨(dú)立的8位并行Ｉ/Ｏ端口，分別為Ｐ０、Ｐ1、P2和Ｐ3,在CＰU板上，各通過(guò)兩個(gè)8芯單排插針引出,如RＥFＣＰＵ端口及引出插座標(biāo)號(hào)\h表1—1所示,可通過(guò)杜邦插座連接到其它模塊或器件。表1—ＳEQ表1—\*AＲＡＢＩＣ１CPU端口及引出插座標(biāo)號(hào)單片機(jī)端口引出插座標(biāo)號(hào)Ｐ0J1，J5Ｐ1J2，J６P2J３，J7P3J4,J８注:端口Ｐ2的引腳排列挨次和其它3個(gè)端口相反，連接時(shí)要加以注意。CPU工作頻率的選擇nKDE－51系統(tǒng)供應(yīng)了四種常用的晶振頻率，分別是11．０５92MHz、１2MHz、18．43２MHｚ和2２。1184MＨz。用戶可通過(guò)跳線(ＪP１和JP2)來(lái)選擇系統(tǒng)晶振的頻率。如果用戶還需要其它的晶振頻率，本系統(tǒng)預(yù)留了一個(gè)焊接晶振的位置（X５）可供使用。晶振頻率選擇如REFCPＵ晶振頻率選擇\h表1-2所示.表1－ＳＥQ表1—＼＊ARAＢIC２ＣPU晶振頻率選擇選擇晶振晶振頻率短接位置Ｘ111。0５92MHｚJP1－1,JＰ2-1Ｘ21２MＨｚJP1－２，JP2—2X３１8.432MＨｚJP１－3,JP2-3Ｘ4２2.1184ＭHzJP1-4，JP２-４Ｘ５用戶自定義JP1-5,JP2—5ＣPU工作模式的選擇MＣS－51單片機(jī)的工作方式可分為端口工作方式（不擴(kuò)展總線)和擴(kuò)展總線模式。在擴(kuò)展總線模式下，單片機(jī)的P0口通過(guò)AＬE信號(hào)掌握外部地址鎖存器復(fù)用為地址總線（低8位地址)和數(shù)據(jù)總線，P2口供應(yīng)高8位地址，同時(shí)P３．6和Ｐ3.7作為和信號(hào)。而當(dāng)單片機(jī)工作在端口方式下時(shí)，Ｐ0～Ｐ３的每一位都可以作為獨(dú)立的端口引腳使用。在nKDE－5１系統(tǒng)中,當(dāng)實(shí)驗(yàn)中不使用擴(kuò)展總線時(shí),單片機(jī)的端口可通過(guò)RＥFＣＰU端口及引出插座標(biāo)號(hào)\h\*MERGEＦOＲMＡT表1—1所列出的插座引出.如果單片機(jī)實(shí)驗(yàn)需要使用擴(kuò)展總線，用戶可使用系統(tǒng)供應(yīng)的40芯連接電纜，將J9和ＪX１連接起來(lái)。此時(shí)Ｐ０、P2和Ｐ３。６、P3．7等引腳已作為系統(tǒng)總線使用，不要再將它們用作一般的I/O。ＪX２和JＸ3的各引腳和JX１的對(duì)應(yīng)引腳相連，可以通過(guò)它們將總線連接到其它模塊上。單片機(jī)的ISP及串行口電路連接ｎKＤE—51系統(tǒng)使用NＸP公司的P８9V51RＤ２作為CＰＵ.該ＣＰＵ兼容標(biāo)準(zhǔn)51內(nèi)核，自帶６４K字節(jié)的Ｆｌaｓh程序存儲(chǔ)器，支持通過(guò)串行口進(jìn)行在系統(tǒng)編程（ＩSＰ)以及程序調(diào)試。單片機(jī)的串行口通過(guò)雙向自鎖開(kāi)關(guān)ＳW２選擇連接到９芯孔型插座CＯM1(RＳ232接口，用于和計(jì)算機(jī)通信進(jìn)行ＩSＰ或程序調(diào)試）或者連接到J4、J8及J９(用于進(jìn)行I/Ｏ端口及RS4８5通信等實(shí)驗(yàn)）。計(jì)算機(jī)必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)供應(yīng)的9芯串口延長(zhǎng)電纜和ＣＯM1相連。當(dāng)SW2彈起時(shí),單片機(jī)的串行口連接到CＯM1；當(dāng)SW2按下時(shí)，單片機(jī)串行口連接到J4、J8及J9。擴(kuò)展外部ＲAMnKDE－５1單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)供應(yīng)了32ＫB的擴(kuò)展外部ＲAM，ＣPU板上的U2為3２KB靜態(tài)RAM芯片62256，U3為7４HC57３，當(dāng)連接了J9和JX１后，單片機(jī)的擴(kuò)展總線即和U２及U3接通,此時(shí)可訪問(wèn)外部擴(kuò)展ＲAM。外部擴(kuò)展ＲAM的片選線為A１5，低有效,地址空間為0x０000～０x7ＦＦＦ。復(fù)位電路nＫＤE－5１系統(tǒng)設(shè)計(jì)了上電復(fù)位及按鍵復(fù)位電路。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)加電后，只要按下Resｅｔ健，CPU即可復(fù)位.復(fù)位信號(hào)同時(shí)也通過(guò)JX2和JＸ3引出到其它模塊上?；綢O板電路板外形基本ＩＯ板的外形如REＦ基本IO板外形\h\*MＥRＧＥFＯＲＭAT圖1—2所示。圖1－SＥＱ圖1－\＊ＡRＡBＩＣ2基本ＩO板外形系統(tǒng)資源及功能簡(jiǎn)介獨(dú)立LED基本IO板上共有8只獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的ＬEＤ，元件標(biāo)號(hào)為Ｄ１~D8,通過(guò)J4引入外部信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)J4的某個(gè)引腳輸入低電平常，對(duì)應(yīng)的ＬＥＤ點(diǎn)亮；輸入高電平或者懸空時(shí),ＬEＤ熄滅.獨(dú)立數(shù)碼管基本IO板上供應(yīng)了一個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的7段數(shù)碼管,元件標(biāo)號(hào)為ＬED1，通過(guò)J５引入外部信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),Ｊ５的1～8腳分別對(duì)應(yīng)數(shù)碼管的A~H段.數(shù)碼管為共陽(yáng)驅(qū)動(dòng)方式，當(dāng)J5的某個(gè)引腳輸入低電平常，對(duì)應(yīng)的段點(diǎn)亮；輸入高電平或者懸空時(shí)，對(duì)應(yīng)的段熄滅。蜂鳴器蜂鳴器Ｂ1通過(guò)J８的引腳1驅(qū)動(dòng)，輸入低電平則蜂鳴器鳴響；輸入高電平或懸空時(shí)，蜂鳴器不鳴響。繼電器繼電器RＬ1通過(guò)Ｊ8的引腳２驅(qū)動(dòng)，輸入低電平常RL1吸合，J9的兩個(gè)端子接通；輸入高電平或懸空時(shí),RL１斷開(kāi)，Ｊ9的兩個(gè)端子也斷開(kāi)。紅外接收模塊紅外接收模塊的元件標(biāo)號(hào)為IR１。當(dāng)紅外遙控器發(fā)出的紅外信號(hào)到達(dá)該模塊時(shí)，模塊即通過(guò)輸出引腳輸出和遙控信號(hào)對(duì)應(yīng)的方波。紅外接收模塊的輸出引腳（管腳編號(hào)1）連接到Ｊ8的第3號(hào)引腳。實(shí)驗(yàn)時(shí),使用連接電纜將單片機(jī)的端口連接到J8即可通該端口進(jìn)行掌握.紅外編碼的簡(jiǎn)略格式及編解碼方式請(qǐng)自行查閱相關(guān)資料.撥碼開(kāi)關(guān)ＪP1為8路撥碼開(kāi)關(guān)，每路開(kāi)關(guān)和J7的一個(gè)引腳相連.當(dāng)撥碼開(kāi)關(guān)中某位撥動(dòng)到ＯN的位置時(shí)，撥碼開(kāi)關(guān)輸出低電平，否則輸出高電平。單片機(jī)可把某端口連接到J７來(lái)讀取撥碼開(kāi)關(guān)的值。獨(dú)立按鍵電路板中SW1～ＳＷ4為4路獨(dú)立按鍵，分別連接到Ｊ６的1～4引腳。按鍵未按下時(shí)輸出高電平，按鍵按下時(shí)則輸出低電平。單片機(jī)可把某端口連接到Ｊ6來(lái)讀取按鍵的值。行列式鍵盤電路板中Ｋ１~K16為行列式鍵盤，共１６個(gè)按鍵，分為四行四列。鍵盤的四行分別連接到Ｊ3的第1～4號(hào)引腳，鍵盤的四列則連接到J３的第５～８號(hào)引腳.每個(gè)按鍵的兩端分別跨接在某個(gè)行和列的交叉點(diǎn)上,當(dāng)按鍵按下時(shí),對(duì)應(yīng)的行和列即接通。組合數(shù)碼管系統(tǒng)中的組合數(shù)碼管由2個(gè)獨(dú)立的４聯(lián)數(shù)碼管模塊組成，元件標(biāo)號(hào)為L(zhǎng)Ｐ1和LＰ2，共８?jìng)€(gè)數(shù)碼管。組合數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)為共陰方式，每個(gè)數(shù)碼管的公共陰極分別引出，定義為ＰOＳ１~POS８，為８?jìng)€(gè)數(shù)碼管的位置選擇端，由一片ULＮ2８０3達(dá)林頓管陣列U１驅(qū)動(dòng)。ＵLN2８03的輸入端連接到Ｊ1，J１的第１位～第８位從左到右分別對(duì)應(yīng)8個(gè)數(shù)碼管，某位輸出高電平則驅(qū)動(dòng)該位置對(duì)應(yīng)數(shù)碼管的陰極和地連接，表示該位值的數(shù)碼管可以點(diǎn)亮。要點(diǎn)亮某個(gè)數(shù)碼管,僅有位置驅(qū)動(dòng)還不夠,必須同時(shí)供應(yīng)該數(shù)碼管的段驅(qū)動(dòng)。在本系統(tǒng)中,8個(gè)數(shù)碼管的同名段都復(fù)接在一起，通過(guò)一個(gè)PＮP型三極管驅(qū)動(dòng)，因此共有8個(gè)三極管，元件標(biāo)號(hào)為Q1～Ｑ8。這8個(gè)三極管的基極分別連接到Ｊ2的第1位～第8位，對(duì)應(yīng)數(shù)碼管的A~Ｈ段.當(dāng)J2的某位輸入低電平常，該位對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管的段被驅(qū)動(dòng)。如果同時(shí)某個(gè)位置驅(qū)動(dòng)也有效，則該位置的數(shù)碼管的對(duì)應(yīng)段點(diǎn)亮。模擬總線接口IＯ板電路板外形模擬總線接口IO板的外形如REF模擬總線接口IO板外形\h圖1-3所示。系統(tǒng)資源及功能簡(jiǎn)介１602字符點(diǎn)陣LCD顯示模塊系統(tǒng)中使用了一塊160２的字符點(diǎn)陣ＬCD顯示模塊，元器件標(biāo)號(hào)為L(zhǎng)ＣＭ1，模塊內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)芯片為HＤ44７８０，可顯示兩行，每行16個(gè)英文字符及符號(hào)。1６０2ＬCD顯示模塊和CＰＵ的接口包括數(shù)據(jù)線（Ｄ０～Ｄ７）及掌握線（D／、R/、E），其中數(shù)據(jù)線連接到J５，掌握線連接到Ｊ4。J４的４號(hào)引腳用于掌握LCＤ模塊的背光開(kāi)關(guān)。當(dāng)該引腳輸入低電平信號(hào)時(shí),LCＤ模塊的背光打開(kāi)，否則背光關(guān)閉。ＬＣＤ顯示模塊的顯示對(duì)比度通過(guò)滑動(dòng)變阻器ＶR1調(diào)節(jié)。在本系統(tǒng)中,１60２字符點(diǎn)陣LCＤ被配置成端口工作方式,即通過(guò)單片機(jī)端口輸出凹凸電平模擬總線操作時(shí)序來(lái)掌握LCD模塊的顯示。關(guān)于HD4４7８0簡(jiǎn)略的掌握命令和操作時(shí)序等請(qǐng)參閱其Daｔａsheｅｔ及相關(guān)實(shí)驗(yàn)代碼。圖1-ＳEQ圖1-＼＊ＡRABＩＣ3模擬總線接口IO板外形看門狗（WＤT）芯片X504５X5０４5的主要功能有上電復(fù)位、低電壓復(fù)位、可編程看門狗定時(shí)器、４Kｂit3—Wire接口非易失性E2PＲOＭ等。芯片標(biāo)號(hào)Ｕ1。Ｘ50４５的掌握引腳共４根,分別為、SI、SO和ＳＣK，通過(guò)Ｊ3引出，復(fù)位信號(hào)通過(guò)Ｊ９的4號(hào)引腳輸出。芯片的簡(jiǎn)略功能和掌握時(shí)序請(qǐng)參閱X５045的數(shù)據(jù)手冊(cè)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)代碼。E2PROM存儲(chǔ)器芯片24Ｃ162４Cｘx系列E２ＰRＯM存儲(chǔ)器為I2Ｃ接口的電可擦除非易失性存儲(chǔ)器,器件存儲(chǔ)單元的牢靠重復(fù)擦除次數(shù)可達(dá)一百萬(wàn)次,常用來(lái)存儲(chǔ)小容量的、常常修改的數(shù)據(jù).本系統(tǒng)中使用的型號(hào)為2４C１６，標(biāo)號(hào)為U４.該芯片的SDA和SCL信號(hào)線連接到J6的第1、2號(hào)引腳.實(shí)時(shí)鐘（ＲＴC)芯片PＣF８56３PCF8５63為Pｈilｉｐs公司生產(chǎn)的具有Ｉ2C接口的RTC芯片。該芯片可在后備紐扣電池供電的情況下正常工作，供應(yīng)包括年月日、時(shí)分秒的精確計(jì)時(shí)服務(wù)。本系統(tǒng)中的ＰCＦ８５63標(biāo)號(hào)為Ｕ5,該芯片的SＤＡ和SCＬ信號(hào)線連接到J6的第3、4號(hào)引腳，中斷準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)輸出則通過(guò)Ｊ9的第2、3號(hào)引腳輸出.該芯片的簡(jiǎn)略功能請(qǐng)參閱其Ｄataｓheeｔ及相關(guān)實(shí)驗(yàn)代碼。溫度傳感器芯片DＳ18B２０DＳ18Ｂ20為小型化、一體化的數(shù)字溫度傳感器，溫度檢測(cè)范圍－55℃～１２5℃。該芯片標(biāo)號(hào)為TMP１。DS１8B２0采納１—Wｉｒe總線接口，通過(guò)一根信號(hào)線和CPＵ交互.該信號(hào)線連接到Ｊ２4和Ｊ2５的第8號(hào)引腳。實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用連接電纜將單片機(jī)的端口連接到Ｊ24或J25即可通過(guò)該端口對(duì)DS18B20進(jìn)行掌握。芯片的簡(jiǎn)略功能和掌握時(shí)序請(qǐng)參閱Daｔasheet及相關(guān)實(shí)驗(yàn)代碼.串行A／D變換芯片ＴLC1５４9ＴLC１５49為ＴI公司生產(chǎn)的1０位串行Ａ/D轉(zhuǎn)換芯片。系統(tǒng)中該芯片的元件標(biāo)號(hào)為U2.芯片通過(guò)三個(gè)管腳（CＬＫ、DO、)進(jìn)行掌握，這三個(gè)管腳連接到J７的第1、２、３號(hào)引腳。芯片的簡(jiǎn)略功能及掌握時(shí)序請(qǐng)參閱Ｄａt(yī)asheｅt及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)代碼。模擬量的輸入有兩種方法,一種方法是通過(guò)J1輸入外部的模擬量，此時(shí)需要把跳線JP1的１、2短接;另外一種方法是通過(guò)滑動(dòng)變阻器VＲ2調(diào)節(jié)輸入電壓,此時(shí)需要將跳線ＪＰ1的2、３短接。兩種輸入方法中,輸入信號(hào)的電平幅度都必須限制在０~5Ｖ之間。串行D／A變換芯片TＬC5619ＴLC５6１5為ＴI公司生產(chǎn)的10位串行D/A轉(zhuǎn)換芯片。芯片標(biāo)號(hào)Ｕ３，通過(guò)三個(gè)引腳(DIN、ＳCＫ、)進(jìn)行掌握，這三個(gè)引腳分別連接到Ｊ8的第１、2、3號(hào)引腳。該芯片的簡(jiǎn)略功能及掌握時(shí)序請(qǐng)參閱Datasheｅｔ及相關(guān)實(shí)驗(yàn)代碼。模擬量通過(guò)J2的1號(hào)引腳輸出。ＸＣ953６CPLＤ本電路板包含了一片CPＬD芯片XC9５3６，元件標(biāo)號(hào)為Ｕ６，共有34個(gè)可用的IO管腳,通過(guò)Ｊ１1～J15引出.J1０為該芯片的編程接口。本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書不包括ＣPLD的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,讀者可自行參閱相關(guān)資料。擴(kuò)展總線接口ＩO板電路板外形擴(kuò)展總線接口IＯ板的外形如ＲEF擴(kuò)展總線接口IO板外形\h圖1－4所示。圖１-ＳEQ圖1—\＊ARAＢIC４擴(kuò)展總線接口ＩＯ板外形系統(tǒng)資源及功能簡(jiǎn)介1６位并行擴(kuò)展輸入及輸出端口單片機(jī)的總線經(jīng)ＪX１引入后，經(jīng)U3和Ｕ4組成的譯碼電路完成譯碼，共產(chǎn)生４個(gè)譯碼輸出，分別掌握2個(gè)并行8位輸入芯片（７4HC２４4）和2個(gè)并行輸出芯片(７4HC5７３）.16并行輸入數(shù)據(jù)由J5引入,１6位并行輸出數(shù)據(jù)則由J4引出。相關(guān)端口地址安排范圍及功能說(shuō)明等如REＦ十六位并行輸入輸出端口地址分配及功能說(shuō)明\h表1-３所示。表１－SＥQ表1—＼＊ARＡＢIC３１６位并行輸入/輸出端口地址安排及功能說(shuō)明地址范圍受控元件標(biāo)號(hào)功能簡(jiǎn)介０ｘ８0００～0x87FFU5輸出端口低８位（J4的D0~Ｄ7)0x90０0～0x97FFＵ6輸出端口高8位（J4的Ｄ８～D１5）0ｘA00０～０xＡ7ＦＦU7輸入端口低８位（J5的Ｄ０～Ｄ７）0ｘB(niǎo)0０0～０xB7ＦFU８輸入端口高８位(J5的D8～Ｄ15)16位串行擴(kuò)展輸入及輸出端口本系統(tǒng)供應(yīng)１6位的串行并行移位寄存器，該移位寄存器由２片7４16４組成,芯片標(biāo)號(hào)為Ｕ9、Ｕ10.串行數(shù)據(jù)輸出時(shí),首先輸入到U10，U1０最高位的串行數(shù)據(jù)則輸出到U9的串行數(shù)據(jù)輸入，移位時(shí)鐘則同時(shí)輸入到U9和U1０。１6位并行數(shù)據(jù)輸出到J6。當(dāng)單片機(jī)的串行口設(shè)置為模式0時(shí)，輸出的串行數(shù)據(jù)由RxD輸出，移位時(shí)鐘由TxD供應(yīng)，單片機(jī)串行口輸出數(shù)據(jù)時(shí)ＬSB先輸出，ＭSB后輸出，U９和U１0在電路設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)考慮到這個(gè)特點(diǎn)，做了倒序處理。簡(jiǎn)略電路及程序請(qǐng)參閱相關(guān)的實(shí)驗(yàn)代碼。單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)輸入由2片并入串出移位寄存器74HC16５完成,簡(jiǎn)略的電路及程序請(qǐng)參閱相關(guān)的實(shí)驗(yàn)代碼。16×１６LED點(diǎn)陣1６×16LED點(diǎn)陣由四塊8×８LED點(diǎn)陣模塊組成，共16行、１６列，每個(gè)行列的交叉點(diǎn)有一個(gè)發(fā)光二極管，共256個(gè)獨(dú)立的ＬEＤ。對(duì)該點(diǎn)陣模塊的驅(qū)動(dòng)采納行列驅(qū)動(dòng)及動(dòng)態(tài)掃描的方式。模塊的列驅(qū)動(dòng)由兩塊ＵＬN(yùn)2803完成，元件標(biāo)號(hào)為U1、U2,列驅(qū)動(dòng)信號(hào)由J１引入.當(dāng)列驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)送到J１后,如果某位為高，則對(duì)該列LED的驅(qū)動(dòng)有效。模塊的行驅(qū)動(dòng)則由J２引入，通過(guò)1６個(gè)PNP型三極管完成.當(dāng)行驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)送到J２后,如果某位為低，則對(duì)該行LＥＤ的驅(qū)動(dòng)有效。當(dāng)行列驅(qū)動(dòng)同時(shí)有效時(shí)，對(duì)應(yīng)交叉點(diǎn)上的LED點(diǎn)亮。圖形點(diǎn)陣LCＤ顯示模塊、大容量Fｌａsh存儲(chǔ)器及GPRSMｏdem板本部分電路采納地址總線擴(kuò)展的方式掌握?qǐng)D形點(diǎn)陣LCD顯示模塊及大容量Flａsｈ存儲(chǔ)器。單片機(jī)的系統(tǒng)總線通過(guò)JＸ1引入本電路板,經(jīng)地址譯碼電路譯碼后輸出對(duì)ＬCD顯示模塊及Fｌaｓh的有效掌握信號(hào)。電路板外形本電路板的外形如REF圖形點(diǎn)陣LCＤ＿大容量Fｌash_GＰRＳMｏｄｅm\h圖１－5所示。系統(tǒng)資源及功能簡(jiǎn)介圖形點(diǎn)陣ＬCD顯示模塊系統(tǒng)使用的圖形點(diǎn)陣ＬCD顯示模塊的點(diǎn)陣規(guī)模為128×６4，顯示模塊在電路板上的元件標(biāo)號(hào)為Ｕ７,通過(guò)VR1調(diào)整顯示對(duì)比度,顯示模塊的背光則由J４的Ｄ７位掌握，該位輸入低電平將打開(kāi)顯示模塊的背光。ＬCD顯示模塊的有效地址空間為0xＤ000~０xDＦFF。圖１—ＳEQ圖1—\＊ARＡBIＣ５圖形點(diǎn)陣ＬCD顯示模塊、大容量Flａsh存儲(chǔ)器及GＰＲＳModeｍ模塊電路板外形大容量Flａｓｈ存儲(chǔ)器系統(tǒng)選用３9SF04０大容量Ｆｌaｓｈ存儲(chǔ)器,元件標(biāo)號(hào)為U5。該存儲(chǔ)器共有４M位（５１2K字節(jié)）的存儲(chǔ)單元。存儲(chǔ)單元按扇區(qū)進(jìn)行組織，4Ｋ字節(jié)為一個(gè)扇區(qū)，整個(gè)存儲(chǔ)空間可分為128個(gè)扇區(qū).在電路設(shè)計(jì)中,單片機(jī)通過(guò)A0～A1１共１２位地址線供應(yīng)扇區(qū)內(nèi)的存儲(chǔ)地址,另外再通過(guò)J4的Ｄ0～D6供應(yīng)高７位的扇區(qū)地址。ＧＰRＳＭｏdｅm本系統(tǒng)選用華為的GＴM－90０CGＰRS模塊，協(xié)作外圍電路構(gòu)成了ＧPＲSModｅｍ。模塊的元件標(biāo)號(hào)為U３。計(jì)算機(jī)或單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)串行口掌握ＧPRＳModeｍ,電路板上的串行口插座元件標(biāo)號(hào)為CＯＭ1，計(jì)算機(jī)的串行口可通過(guò)串口延長(zhǎng)線直接與之相連。GＰＲS模塊串行口的全部信號(hào)都已引出，通過(guò)一片ＳＰ323８進(jìn)行電平變換。ＧPRSModeｍ必須插入SIM卡才能正常工作。SIＭ卡插座的元件標(biāo)號(hào)為J2。將J2的上蓋向左推動(dòng)即可翻開(kāi)，放入ＳＩM卡后壓下上蓋,并向右滑動(dòng)即可鎖緊SIM卡。實(shí)驗(yàn)完畢要取出ＳＩＭ卡前請(qǐng)務(wù)必先關(guān)閉電源,然后方可取出SIM卡。開(kāi)頭實(shí)驗(yàn)前,請(qǐng)將位于右下角的天線轉(zhuǎn)動(dòng)到和條帶電纜平行的方向（使其指向右端或右下方)，以避開(kāi)射頻信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的干擾.系統(tǒng)上電后,按下K１約1０0ms，或通過(guò)單片機(jī)的端口引腳給Ｊ5的１號(hào)引腳（IGT)一個(gè)約１0０ms的低電平信號(hào)即可啟動(dòng)ＧＰＲＳ模塊，此時(shí)D1會(huì)通過(guò)閃動(dòng)表示模塊的狀態(tài)（不同品牌的ＧPRSMｏｄeｍ閃動(dòng)情況不一樣,簡(jiǎn)略請(qǐng)參閱其Ｄatａsheet）.一般情況下10~１５秒模塊可正常啟動(dòng)并登錄到網(wǎng)絡(luò),此后可通過(guò)模塊的串行口輸入AT命令來(lái)掌握模塊。位于電路板右上位置的Ｊ3為電話手柄插座,插入電話手柄后，可通過(guò)ＡT命令掌握GＴM—900Ｃ模塊進(jìn)行語(yǔ)音通信實(shí)驗(yàn).關(guān)于GＴM-9０0C模塊的指示燈狀態(tài)及ＡT命令等內(nèi)容可參閱模塊的硬件描述文檔和AT命令集文檔。ＵAＲＴ、以太網(wǎng)及電話接口擴(kuò)展板本部分電路采納地址總線擴(kuò)展的方式掌握串行口擴(kuò)展芯片16C550（UAＲT，通用串行收發(fā)器）、以太網(wǎng)接口芯片RＴＬ80１9ＡS和雙音多頻（DＴMF)信號(hào)接收器MT88７0等擴(kuò)展芯片.單片機(jī)的系統(tǒng)總線通過(guò)ＪX1引入本電路板,經(jīng)地址譯碼電路譯碼后輸出對(duì)各芯片的有效掌握信號(hào).電路板外形UAＲT、以太網(wǎng)及電話接口擴(kuò)展板的外形如所示。圖1－ＳEQ圖１-\＊ＡＲＡBIC6ＵART、以太網(wǎng)及電話接口擴(kuò)展板外形系統(tǒng)資源及功能簡(jiǎn)介擴(kuò)展RS—２３2串行通信接口本系統(tǒng)使用１6C550擴(kuò)展了一個(gè)串行通信接口。16C550最早為TI公司生產(chǎn)的串行口擴(kuò)展芯片,所擴(kuò)展的串行口最高波特率可達(dá)1Mｂps,支持完整的硬件流控及Ｍoｄem掌握規(guī)律，可設(shè)置各種不同的串行幀格式，應(yīng)用格外廣泛,目前已成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本系統(tǒng)通過(guò)總線掌握16Ｃ5５０，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的ＤTE側(cè)的9芯串行口,并使用SＰ32４3完成TTL電平和RS—232電平的相互轉(zhuǎn)換.所擴(kuò)展的串行口插座在電路板右側(cè)，元件標(biāo)號(hào)為COM１，為標(biāo)準(zhǔn)的9芯針型插座，插座上各引腳的信號(hào)定義如REFDＢ９串行口引腳信號(hào)定義\h表1-４所示。1６C550的有效片選地址范圍是0ｘ８８0０~0ｘ8FＦＦ.一般的串行口通信可以只使用ＴxD、ＲxＤ和地3根信號(hào)線，16C５５0擴(kuò)展串口的ＴxD、RxD9通過(guò)JP1選擇連接到U3（ＲS—232接口，ＪP1的1,２號(hào)開(kāi)關(guān)撥動(dòng)到“ON”、３,4號(hào)開(kāi)關(guān)撥動(dòng)到另外一邊）還是U8（RＳ-４85接口，ＪP1的３，4號(hào)開(kāi)關(guān)撥動(dòng)到“ON”、1,２號(hào)開(kāi)關(guān)撥動(dòng)到另外一邊）。９芯串行口中其余的6個(gè)引腳包括2個(gè)輸出引腳和4個(gè)輸入引腳，加上16C55０供應(yīng)的兩個(gè)可編程輸出引腳，共有４個(gè)輸入引腳和4個(gè)輸出引腳。這些引腳直接連接到Ｊ1，其中J１的1～4連接輸出引腳,5～8連接輸入引腳。如果串行通信中不使用這些引腳，可把它們作為一般的Ｉ/O端口來(lái)使用。如果需要使用這些信號(hào),則要將JＰ２中的開(kāi)關(guān)撥動(dòng)到“ＯN”的位置，此時(shí)各掌握信號(hào)和SP3２43接通，16C550的兩個(gè)可編程輸出接口OＵT1和OUT2驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管D1和D2,輸出低電平則發(fā)光管點(diǎn)亮。表1—SEＱ表1—＼*ＡＲABIC４9芯串行口引腳信號(hào)定義引腳信號(hào)功能說(shuō)明1ＤCD數(shù)據(jù)載波檢測(cè),檢測(cè)到線路上載波后此信號(hào)有效２ＲxＤ數(shù)據(jù)接收３TxD數(shù)據(jù)發(fā)送4DＴＲ數(shù)據(jù)終端就緒,ＤTＥ通知ＤCＥ本端籌備好，可以進(jìn)行通信5ＧＮD信號(hào)地6DSR數(shù)據(jù)裝置就緒，DCＥ通知DTE本端籌備好，可以進(jìn)行通信７ＲTＳ懇求發(fā)送，ＤＴE通知DCE本端將要發(fā)送數(shù)據(jù)，懇求對(duì)方回應(yīng)８ＣＴS清除發(fā)送,RTＳ的應(yīng)答信號(hào)，表示DＣE回應(yīng)DTE可以接收數(shù)據(jù)9RＩ振鈴指示，DCＥ通知DＴE有呼叫進(jìn)入如果需要進(jìn)行16C55０中斷方式的通信實(shí)驗(yàn),則可短接ＪＰ5的第一組或其次組引腳來(lái)選擇使用單片機(jī)的INT0或INT1。需要注意的是,一個(gè)中斷只能安排給一個(gè)設(shè)備,不行復(fù)用。RＳ—48５接口本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了兩路RS485總線通信接口,接口芯片都是Ｓｉpeｘ公司生產(chǎn)的SP485,標(biāo)號(hào)為Ｕ7和U8，分別通過(guò)J2和J３引出。Ｊ2引出的RS485通信接口通過(guò)ＪP５來(lái)選擇U7的收發(fā)引腳是否和單片機(jī)的ＲｘD、TxD相連;Ｊ３引出的RS485通信接口則通過(guò)ＪP1來(lái)選擇Ｕ8的收發(fā)引腳是否和１６C550的RxD和TｘD相連.當(dāng)JP１的1、２為OＮ，3、4為OＦF時(shí),1６C5５０的收發(fā)引腳和SＰ3２43相連,作為RＳ2３2接口的收發(fā)信號(hào)；而當(dāng)JP１的1、2為OFF,3、4為ON時(shí)，1６C５50的收發(fā)引腳則和U8相連，作為RS48５接口的收發(fā)信號(hào)。每一路RS４85接口都供應(yīng)了一個(gè)用于匹配傳輸線路阻抗的1２0Ω的終端電阻，當(dāng)通信線路較長(zhǎng)時(shí),用戶可通過(guò)短接ＪP3和JP４的1－2引腳將終端電阻接入ＲS48５總線。以太網(wǎng)接口本系統(tǒng)通過(guò)擴(kuò)展總線的方式掌握一個(gè)速率為1０Mbpｓ的以太網(wǎng)接口芯片RTL8０19AS，芯片標(biāo)號(hào)為Ｕ1２，通過(guò)RＪ４5接口(Ｊ６)連接網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)Ｄ８指示是否有物理連接，通過(guò)D９、D１０指示網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收發(fā)狀態(tài)。RＴL8０19AＳ的有效片選地址范圍為0x９80０~0x9FＦF，其中斷信號(hào)可通過(guò)JP5的第３、4組引腳選擇是否和單片機(jī)的INT0、IＮＴ１連接。系統(tǒng)并沒(méi)有為RTL8０19ＡS供應(yīng)用于存儲(chǔ)以太網(wǎng)物理地址（MAC地址)的Ｅ２PRＯM，用戶可以通過(guò)程序，在初始化ＲTＬ801９AS時(shí)指定其MAC地址.簡(jiǎn)略內(nèi)容請(qǐng)參閱RTL8０1９AＳ的Daｔasｈｅe(cuò)ｔ及相關(guān)實(shí)驗(yàn)代碼。電話用戶線接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電話用戶線接口主要包括三個(gè)部分,第一部分是振鈴信號(hào)檢測(cè)電路,其次部分是用戶終端模擬電路，第三部分則是雙音多頻（ＤTMF）信號(hào)譯碼電路。振鈴信號(hào)檢測(cè)電路的功能電話用戶線通過(guò)J４接入系統(tǒng)。當(dāng)線路上有振鈴信號(hào)(外部電話呼入）時(shí),振鈴檢測(cè)電路通過(guò)阻容網(wǎng)絡(luò)及光耦電路將振鈴信號(hào)轉(zhuǎn)換成ＣPU可識(shí)別的TTL電平信號(hào)，當(dāng)有振鈴信號(hào)時(shí),J5的3號(hào)引腳（RＩNG）將輸出低電平,同時(shí)D７將點(diǎn)亮;反之則輸出高電平,D7熄滅。單片機(jī)通過(guò)檢測(cè)ＲINＧ引腳上的電平,即可推斷是否有振鈴信號(hào)。用戶終端模擬電路的功能用戶終端模擬電路由直流負(fù)載電阻和音頻變壓器（溝通負(fù)載)串聯(lián)構(gòu)成.當(dāng)系統(tǒng)需要模擬電話摘機(jī)操作時(shí)，可向Ｊ5的2號(hào)引腳（ＲLＹ_C）和輸出低電平，掌握繼電器ＲＬ１吸合，此時(shí)上述交直流負(fù)載接入電話用戶線,遠(yuǎn)端交換機(jī)將認(rèn)為該用戶終端摘機(jī),從而可以進(jìn)行進(jìn)一步的處理。用戶終端摘機(jī)后，電話線路上的音頻信號(hào)可通過(guò)音頻變壓器進(jìn)入MT８870,完成DＴMF信號(hào)的檢測(cè)和譯碼。音頻信號(hào)也可以反向傳輸，單片機(jī)只要通過(guò)IＯ端口引腳向J5的1號(hào)引腳(TONE_Ｃ）輸出肯定頻率的方波信號(hào)，這個(gè)信號(hào)即可通過(guò)音頻變壓器耦合到電話線路上。雙音多頻（ＤＴMF)信號(hào)譯碼電路的功能雙音多頻信號(hào)由高頻組和低頻組各4個(gè)音頻構(gòu)成，通過(guò)凹凸組音頻的不同組合來(lái)代表1６種不同的信號(hào)。這樣的音頻信號(hào)被稱為雙音多頻（DTMF)信號(hào)。由于在選擇高、低頻組信號(hào)時(shí)格外考慮了抗干擾的問(wèn)題,因此雙音多頻信號(hào)的抗干擾能力格外強(qiáng)，除了在電話系統(tǒng)中使用外,還廣泛應(yīng)用于各種需要高牢靠性低速通信的場(chǎng)合.DTＭF信號(hào)的接收和解碼是由專用集成電路完成的，本系統(tǒng)中使用的是ＭT887０，該芯片具有ＣPＵ接口，ＣPU通過(guò)掌握其輸出允許信號(hào)（TＯＥ)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線讀出ＭT8870上次檢測(cè)到的有效DＴMＦ信號(hào)的編碼。ＫｅｉlμVisｉonＣ51集成開(kāi)發(fā)環(huán)境及ISP軟件使用簡(jiǎn)介匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言是MCＳ—５1系列單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中最常用的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言常被稱為“低級(jí)語(yǔ)言",這是由于匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句通常和ＣPＵ的指令直接對(duì)應(yīng)的緣由。采納匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)的程序具有程序結(jié)構(gòu)緊湊、目標(biāo)代碼效率高、占用程序存儲(chǔ)器空間少、運(yùn)行速度快和實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)，適用于實(shí)時(shí)測(cè)控等應(yīng)用領(lǐng)域。但由于匯編語(yǔ)言面對(duì)簡(jiǎn)略CＰU的指令系統(tǒng),其程序代碼的可移植性、通用性較差，編程也比較煩瑣，提高了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)的難度。C語(yǔ)言則基本擺脫了對(duì)簡(jiǎn)略ＣＰＵ指令系統(tǒng)的依靠。C語(yǔ)言是面對(duì)過(guò)程的,側(cè)重于如何解決問(wèn)題,具有統(tǒng)一的語(yǔ)法規(guī)范,所以程序代碼的可移植性、通用性較好，維護(hù)和編程都較為簡(jiǎn)潔。針對(duì)MCＳ-51型單片機(jī)系統(tǒng)的C語(yǔ)言稱為C51。目前C５1的應(yīng)用格外廣泛,由德國(guó)Kｅｉｌ公司推出的KｅｉlμViｓion集成開(kāi)發(fā)環(huán)境已成為C51開(kāi)發(fā)工具領(lǐng)域事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，由于其出色的編譯性能，Ｋｅil現(xiàn)已被ＡＲＭ公司收購(gòu).本章對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)潔的介紹.Ｋeil軟件的使用啟動(dòng)Kｅｉl安裝好Ｋｅil后，雙擊桌面圖標(biāo)啟動(dòng)Kｅiｌ，將看到如RＥＦKeｉlC５1啟動(dòng)界面\h圖2-１所示的啟動(dòng)界面。圖2－SEQ圖2-\*ARABIC1KeｉｌＣ５1啟動(dòng)界面啟動(dòng)完畢的Kｅil集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的界面如REFKeｉlC5１啟動(dòng)完畢后的界面\ｈ\＊MEＲＧＥＦＯＲMAＴ圖２-２所示。圖2－SＥQ圖2-\＊ARAＢIC2KeilC５1啟動(dòng)完畢后的界面新建工程在用Ｋeiｌ進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)之前，首先要建立工程。所謂的單片機(jī)程序,不但包括C語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言的源程序，還包括和整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)相關(guān)的一些設(shè)置和參數(shù),例如該應(yīng)用系統(tǒng)中單片機(jī)的晶振頻率、外部程序存儲(chǔ)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址空間等，建立工程的目的就是將全部的這些設(shè)置和參數(shù)一并保存,以便利系統(tǒng)的維護(hù)和管理。在Keil中建立工程的步驟如下:選擇菜單ＰｒojｅｃｔＮeｗPrｏject選擇新工程的存儲(chǔ)路徑,并輸入工程的文件名依據(jù)Keil的提示選擇該工程使用的ＣＰU類型選擇Yes，將Kｅil供應(yīng)的啟動(dòng)代碼加入新建的工程設(shè)置工程的配置及參數(shù)右擊Tａrget1，選擇OptionｓｆorTａrｇeｔ‘Tａrget1’進(jìn)行參數(shù)設(shè)置設(shè)置系統(tǒng)晶振頻率，選擇使用內(nèi)部ROM存儲(chǔ)程序。如果有外部ROM或RAＭ，應(yīng)在Off－ChipＣodememｏry和Ofｆ－chipXdａｔamｅmｏrｙ欄中設(shè)置其起始地址及存儲(chǔ)容量選擇Output選項(xiàng)卡，選中CreateHEＸFｉｌｅ項(xiàng),要求編譯后生成HEＸ文件使用Ｋeil建立一個(gè)實(shí)際的工程選擇ＦileNew或點(diǎn)擊圖標(biāo)建立一個(gè)新文件選擇建立新文件后，Ｋeil會(huì)打開(kāi)一個(gè)臨時(shí)窗口，名稱為Text1,供開(kāi)發(fā)人員編輯程序.由于Keil的編輯器針對(duì)匯編語(yǔ)言和Ｃ語(yǔ)言源程序供應(yīng)了關(guān)鍵字識(shí)別、自動(dòng)縮進(jìn)、語(yǔ)法檢查等專業(yè)化的處理功能,因此建議先將這個(gè)Text1文件保存成合適的匯編或C源文件后再輸入程序.選擇ＦiｌeＳaveAS菜單，將文件存儲(chǔ)為有合適擴(kuò)展名的源程序文件,然后再輸入程序。例如，我們?cè)O(shè)計(jì)的第一個(gè)例子是輸出Ｈｅｌｌoworｌd信息，故將這個(gè)Ｔexｔ1另存為HelloWｒold。C,然后輸入程序代碼。輸入程序代碼后的C語(yǔ)言源程序輸入程序的過(guò)程我們將發(fā)現(xiàn),Keil供應(yīng)的編輯器會(huì)將Ｃ語(yǔ)言的關(guān)鍵字按不同顏色顯示，還能依據(jù)代碼的規(guī)律關(guān)系供應(yīng)源程序的自動(dòng)縮進(jìn)、括號(hào)配對(duì)等處理。這樣的功能將削減用戶少犯錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)，有利于提高編程效率.將源代碼加入工程在上一個(gè)步驟中雖然已將源代碼保存在一個(gè)文件中，但是該文件還必須加入到工程中才能夠進(jìn)行后續(xù)的編譯、鏈接等處理.鼠標(biāo)右擊ＳoｕrｃeＧroｕp1,選擇AddＦilesｔoGｒoｕp‘ＳouｒceＧrｏuｐ1’,然后選擇文件即可將源代碼文件加入工程。加入源代碼后，窗口左側(cè)的ＰrｏjeｃｔＷo(hù)ｒkｓｐace顯示了工程中各文件之間的關(guān)系。由于可以從外部選擇程序加載,因此設(shè)計(jì)程序時(shí)我們也可以使用其它任意一種編輯器(例如Notepａd、UltraEdit等）來(lái)編寫源代碼.選擇ＦｉlｅSａveAll即可保存工程中的全部文件。至此，工程建立完畢。程序的編譯、鏈接及運(yùn)行編譯、鏈接代碼點(diǎn)擊Ｒｅbuilｄaｌlｔａrgetfilｅｓ按鈕后，Keil首先保存工程中全部的文件,然后對(duì)源程序進(jìn)行編譯、鏈接,并生成HＥX文件。在窗口下部的ＯuｔｐｕtWinｄow中可以看到編譯、鏈接過(guò)程的輸出信息。程序的調(diào)試運(yùn)行程序設(shè)計(jì)完成并編譯鏈接成功后，點(diǎn)擊Debug按鈕可以在計(jì)算機(jī)環(huán)境下進(jìn)行程序的調(diào)試運(yùn)行工作.進(jìn)入調(diào)試模式后，Kｅil的界面如下:圖中程序清單窗口左側(cè)的黃色小箭頭表示當(dāng)前單片機(jī)的程序指針?biāo)幍奈恢茫聪乱粭l將執(zhí)行的程序代碼的位置。點(diǎn)擊工具條中的DiｓassemｂｌyＷｉndow按鈕,Kｅiｌ將生成一個(gè)反匯編窗口：在反匯編窗口中，我們可以直觀地看到C語(yǔ)言源程序和對(duì)應(yīng)的由編譯器生成的匯編代碼之間的關(guān)系,這對(duì)我們深刻理解高級(jí)語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言之間的關(guān)系以及計(jì)算機(jī)程序的本質(zhì)都是格外有幫助的。點(diǎn)擊工具條中ＲST按鈕右側(cè)的Ｒun按鈕，Ｋeil將全速運(yùn)行編譯后的程序。單片機(jī)程序在Keil中運(yùn)行起來(lái)后，Halt按鈕使能,此時(shí)點(diǎn)擊Halt按鈕可停止程序運(yùn)行。如果需要觀察串行口的輸出,可點(diǎn)擊工具條中的ＳerialWindoｗ#１按鈕，Ｋeｉl將打開(kāi)串行口窗口，并將單片機(jī)運(yùn)行過(guò)程中串行口的輸出顯示在這個(gè)窗口中.在該窗口中通過(guò)鍵盤輸入的數(shù)據(jù)將被送往單片機(jī)的串行口。Kｅil所供應(yīng)的運(yùn)行調(diào)試環(huán)境外觀和ＶC格外相像，功能也很全面。單片機(jī)程序在Keｉｌ中除了可以進(jìn)行上述的全速運(yùn)行外,還可以進(jìn)行單步或多步的跟蹤調(diào)試，只要在Dｅbｕg狀態(tài)下點(diǎn)擊Stepiｎto(跟蹤到函數(shù)內(nèi)部執(zhí)行）、Ｓｔeｐovｅr(直接執(zhí)行函數(shù))、Stｅｐout（直接運(yùn)行并返回上層函數(shù)）、Ｒuntocｕrｓor(運(yùn)行到光標(biāo)處)等按鈕即可，對(duì)程序的調(diào)試和排錯(cuò)都有極大的幫助。上述內(nèi)容對(duì)使用Ｋeil進(jìn)行單片機(jī)程序開(kāi)發(fā)做了一個(gè)簡(jiǎn)潔的介紹,更簡(jiǎn)略的內(nèi)容請(qǐng)自行參閱相關(guān)資料。ISP軟件的使用ISP簡(jiǎn)介在Kｅｉｌ中雖然可以運(yùn)行和調(diào)試程序，但是畢竟只是在計(jì)算機(jī)環(huán)境下的模擬調(diào)試,當(dāng)需要在實(shí)際的單片機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行程序的時(shí)候，就需要將keｉl編譯鏈接后生成的代碼固化到單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器中來(lái)執(zhí)行.以前的單片機(jī)沒(méi)有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器,一般都外擴(kuò)肯定容量的程序存儲(chǔ)器，需要通過(guò)編程器才能將代碼固化到程序存儲(chǔ)器中.現(xiàn)在隨著集成電路技術(shù)的進(jìn)展，多數(shù)單片機(jī)都在內(nèi)部設(shè)置了肯定容量的Ｆlasｈ存儲(chǔ)器作為程序存儲(chǔ)器，并設(shè)計(jì)了啟動(dòng)代碼,掌握單片機(jī)和計(jì)算機(jī)通信，獵取并固化程序代碼。通信和固化代碼的工作可以在最終的應(yīng)用系統(tǒng)中完成,因此這種固化代碼的方式被稱為IＳＰ(InSysｔeｍＰrogrammａｂle，在系統(tǒng)可編程)，更有一些單片機(jī)，可以在應(yīng)用程序工作的過(guò)程中和計(jì)算機(jī)通信,并分塊更新和固化代碼，這種固化方式被稱為IＡＰ(InＡpplicatioｎＰｒogｒaｍmable，在應(yīng)用可編程），極大地便利了系統(tǒng)程序的維護(hù)和更新，也為單片機(jī)實(shí)驗(yàn)供應(yīng)了一個(gè)成本低廉、簡(jiǎn)潔易用的硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境。HEX文件的格式Keｉl編譯鏈接生成的代碼就是前面關(guān)于Kｅil工程設(shè)置中要求生成的HＥＸ文件，最常用的是ＩnteｌＨＥX文件格式。IntｅlHＥX文件是一個(gè)ASCII文本文件,在IntelHEＸ文件中,每一行是一個(gè)HEX記錄,是由多個(gè)文本表示的十六進(jìn)制數(shù)組成的機(jī)器碼或者數(shù)據(jù)常量，記錄格式如下:一個(gè)IntｅｌHEＸ文件可以包含任意多條的十六進(jìn)制記錄，每條記錄有五個(gè)域,例如:：ＬLAAAATT[DD.。．］CC：??冒號(hào)，表示一條ＩnｔelHEX記錄的開(kāi)頭;LL 記錄的長(zhǎng)度域，表示本條記錄包含多少字節(jié)的數(shù)據(jù)（DD…）;AAＡA 地址域,表示本條記錄中數(shù)據(jù)的起始存儲(chǔ)地址；TT??表示本條記錄的類型的代碼，代碼包括：０0：數(shù)據(jù)記錄;01:文件結(jié)束記錄；０2：擴(kuò)展段地址記錄;０4:擴(kuò)展線性地址記錄;對(duì)于MCS-5１單片機(jī),因其程序存儲(chǔ)器空間最多為６4K字節(jié)，因此不會(huì)用到擴(kuò)展地址字段；DD…?數(shù)據(jù)域,每?jī)蓚€(gè)連續(xù)的字符表示一個(gè)十六進(jìn)制的字節(jié)數(shù)據(jù)，一條記錄可能包含多個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié),字節(jié)數(shù)目由本條記錄的LL域指定;ＣC? 校驗(yàn)和域,表示本條記錄中除冒號(hào)和校驗(yàn)和字節(jié)以外全部字節(jié)的效驗(yàn)和，計(jì)算方法是將本條記錄冒號(hào)之后，校驗(yàn)和之前的全部字符，以兩個(gè)字符為一個(gè)單位,轉(zhuǎn)化為實(shí)際的字節(jié)后，全部累加后對(duì)256取模所得到的余數(shù)，再求出余數(shù)的補(bǔ)碼即是效驗(yàn)和.對(duì)于上一節(jié)中Keil生成的HEX文件,其第一行為：：０3００0０000２047087對(duì)比上述的HEＸ文件格式，可以分析出，本行包含3個(gè)字節(jié)的有效數(shù)據(jù)，起始存儲(chǔ)地址為0000，類型為０0,表示數(shù)據(jù)記錄，３個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)為0ｘ02、0ｘ０4、0ｘ７0，將冒號(hào)后、校驗(yàn)和前的數(shù)據(jù)字節(jié)相加,即0x０３+3個(gè)0x00＋０x０２+0x０４+0x７０=0x７9，求0x７９的補(bǔ)碼（數(shù)據(jù)按位取反再加1）即為0x87。使用ISＰ程序固化單片機(jī)代碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)nKDE-５１使用的CPU是NXP公司的P８９V5１ＲD2,配套的ISＰ軟件是ＦlａｓｈMagic.安裝該軟件后計(jì)算機(jī)桌面上將有圖標(biāo)，雙擊啟動(dòng)后FlashMａｇｉc的界面如下：接下來(lái)應(yīng)依據(jù)軟件提示的步驟完成后續(xù)操作.第一步是選擇IＳＰ使用的串口號(hào)、波特率、單片機(jī)型號(hào)和IＳＰ類型，接口方式肯定要選擇Nｏnｅ(ＩSP），串行端口號(hào)和波特率可依據(jù)計(jì)算機(jī)的實(shí)際情況選擇；其次步是選擇片內(nèi)Fｌash的擦除方式，這里要選擇“僅擦除程序使用到的塊”的方式,可以節(jié)省編程的總時(shí)間；第三步是選擇要下載的HＥX文件的路徑,點(diǎn)擊“Browse”按鈕即可進(jìn)行選擇；第四步僅需選擇“編程完畢后校驗(yàn)”即可。當(dāng)然，如果是實(shí)際的生產(chǎn)項(xiàng)目,可選擇設(shè)置加密位對(duì)芯片進(jìn)行加密處理;下圖為在ＦｌasｈMagｉc中選擇HEX文件的界面,選擇ＨelloWｏrｌｄ.hex文件，點(diǎn)擊打開(kāi)按鈕將其載入FlａsｈMａｇic中.最后檢查一下單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的串行口和PC機(jī)的串行口是否已連接，確認(rèn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中ＣPＵ板上串行口插座旁的ＳW２是否處于彈起的狀態(tài),然后點(diǎn)擊“Staｒt”即可開(kāi)頭ＩSP編程。點(diǎn)擊“Stａｒt”后，如果單片機(jī)不是第一次編程或者沒(méi)有打開(kāi)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的電源，則會(huì)看到ＦlasｈMagiｃ給出的提示如下:此時(shí)應(yīng)檢查電源是否打開(kāi)，如果電源已打開(kāi),則按提示按一下單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的Ｒeｓｅt按鈕即可進(jìn)入編程階段。也可以在點(diǎn)擊Ｓｔaｒt前先按住Rｅｓet按鈕，點(diǎn)擊Start后再松開(kāi)Reseｔ即可開(kāi)頭編程。HelｌoWoｒｌd實(shí)驗(yàn)代碼所完成的工作是通過(guò)單片機(jī)的串行口送出字符串，為了在計(jì)算機(jī)上看到單片機(jī)送出的數(shù)據(jù),我們需要先配置計(jì)算機(jī)上的超級(jí)終端,選擇合適的波特率和流掌握方式。注意在配置超級(jí)終端前必須先將串行口關(guān)閉.另外,FｌａshＭagic在編程期間是通過(guò)計(jì)算機(jī)的串行口和單片機(jī)通信的，即需要占用計(jì)算機(jī)的串行口，因此在用ＦlashＭaｇｉｃ進(jìn)行ISP編程前,如果超級(jí)終端在運(yùn)行,必須關(guān)閉串行口或關(guān)閉整個(gè)程序。FlasｈMａｇic在編程完畢后會(huì)自動(dòng)釋放計(jì)算機(jī)的串行口。CPU在ISP編程完畢后并不會(huì)自動(dòng)運(yùn)行程序代碼，此時(shí)需要我們按一下Rｅsｅt按鈕,固化（燒寫）到CＰＵ內(nèi)部的代碼才會(huì)執(zhí)行。HelloWorld例子最終輸出到超級(jí)終端的結(jié)果如下:從顯示結(jié)果可以看出,單片機(jī)是依據(jù)程序設(shè)計(jì)的要求運(yùn)行的。單片機(jī)內(nèi)部資源掌握類實(shí)驗(yàn)單片機(jī)并行端口輸入輸出實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諉纹瑱C(jī)并行端口的結(jié)構(gòu)及工作原理;掌握單片機(jī)并行端口的程序掌握方法；掌握LＥD、蜂鳴器、繼電器、按鍵、撥碼開(kāi)關(guān)等常用輸入輸出設(shè)備的掌握方式。實(shí)驗(yàn)要求單片機(jī)通過(guò)P０端口輸入撥碼開(kāi)關(guān)的狀態(tài);單片機(jī)通過(guò)P1端口驅(qū)動(dòng)LED；單片機(jī)的P２。0端口驅(qū)動(dòng)蜂鳴器,Ｐ2.１端口驅(qū)動(dòng)繼電器；兩個(gè)獨(dú)立按鍵ＳW１和SＷ2從單片機(jī)的P３.２和P３.３輸入;SW1按下,單片機(jī)通過(guò)P０讀入撥碼開(kāi)關(guān)狀態(tài),并通過(guò)Ｐ1驅(qū)動(dòng)LＥＤ顯示撥碼開(kāi)關(guān)的狀態(tài)（撥碼開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，則對(duì)應(yīng)位置的LＥD點(diǎn)亮).按鍵按下時(shí),P2。0驅(qū)動(dòng)蜂鳴器鳴響,按鍵釋放時(shí)，Ｐ2。0驅(qū)動(dòng)蜂鳴器靜音；ＳW2按下時(shí)，單片機(jī)也通過(guò)P０讀入撥碼開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并依據(jù)１號(hào)撥碼開(kāi)關(guān)的狀態(tài)驅(qū)動(dòng)繼電器（即1號(hào)撥碼開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，繼電器吸合，否則斷開(kāi)）。按鍵按下時(shí)，Ｐ２。0驅(qū)動(dòng)蜂鳴器鳴響，按鍵釋放時(shí)，P２.０蜂鳴器靜音.實(shí)驗(yàn)設(shè)備硬件：PＣ機(jī)，ｎKDE—５1單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)軟件：KeiｌC5１集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，F(xiàn)ｌashＭagic實(shí)驗(yàn)原理MCＳ-51單片機(jī)的并行端口MＣS-51單片機(jī)有4個(gè)８位的并行端口：P0、Ｐ1、P2和Ｐ3，這4個(gè)端口分別受控于單片機(jī)內(nèi)部同名的特殊功能寄存器（SＦR）。每個(gè)端口都是8位準(zhǔn)雙向口，包括8條I／O口線,每一條Ｉ/O口線都能獨(dú)立地用作輸入和輸出.每個(gè)端口都由4部分構(gòu)成：端口鎖存器（即特殊功能寄存器P0～P３）、輸入緩沖器、輸出驅(qū)動(dòng)器和引至芯片外的端口引腳。他們都是雙向通道,作為輸出時(shí)數(shù)據(jù)可以鎖存，作為輸入時(shí)數(shù)據(jù)可以緩沖。當(dāng)端口作為輸出口使用時(shí)，內(nèi)部帶鎖存器，故可以直接和外設(shè)相連，不必外加鎖存器。Ｐ０端口的輸出級(jí)與Ｐ1~Ｐ３端口的輸出級(jí)在結(jié)構(gòu)上是不同的，它的輸出級(jí)無(wú)上拉電阻。當(dāng)用作一般Ｉ/Ｏ端口時(shí)，輸出級(jí)是開(kāi)漏電路,需外接上拉電阻,才能驅(qū)動(dòng)MOＳ電路；用作地址/數(shù)據(jù)總線時(shí)，則無(wú)須外接上拉電阻.P0端口每一位輸出可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。P1~P３端口的輸出級(jí)接有內(nèi)部上拉負(fù)載電阻，不需要外接上拉電阻就能直接驅(qū)動(dòng)MOS電路，它們的每一位輸出可去驅(qū)動(dòng)4個(gè)DS型ＴTL負(fù)載.對(duì)于805１單片機(jī),作為輸出端口時(shí)，由于端口內(nèi)部的上拉電阻格外大，高電平常每個(gè)引腳只能輸出微安級(jí)的電流，因此當(dāng)需要采納電流的方式驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備（如點(diǎn)亮LED）時(shí),通常都采納灌入電流的方式,而采納電壓驅(qū)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備(如驅(qū)動(dòng)一個(gè)一般的晶體管的基極）時(shí)，肯定要外接上拉電阻，以保證高電平常的驅(qū)動(dòng)能力.LED、蜂鳴器、繼電器、按鍵、撥碼開(kāi)關(guān)等常用輸入輸出設(shè)備的掌握方式單片機(jī)端口驅(qū)動(dòng)ＬＥD如上所述，使用單片機(jī)的端口引腳直接驅(qū)動(dòng)ＬED時(shí),由于端口內(nèi)部的上拉電阻格外大,端口輸出高電平常只能向外部電路供應(yīng)微安級(jí)的電流,用于驅(qū)動(dòng)TＴＬ或CＭＯS電路芯片不成問(wèn)題,但驅(qū)動(dòng)LED就力不從心了。單片機(jī)端口引腳直接驅(qū)動(dòng)LED只能采納灌電流的方式,當(dāng)端口引腳輸出低電平常,該引腳的下拉場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，端口引腳在芯片內(nèi)部和地連通,于是電流按VＣCＬEＤ限流電阻地（芯片內(nèi)部接地）的方向流過(guò),點(diǎn)亮LED。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的ＬED電路如ＲEＦF3＿1_單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中的ＬED驅(qū)動(dòng)電路\ｈ圖３—１所示，單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)端口連接到J4上，端口的某個(gè)引腳輸出低電平(即通過(guò)程序?qū)⒍丝谒鶎?duì)應(yīng)的SＦＲ的某位寫０）,則對(duì)應(yīng)位置的LＥＤ點(diǎn)亮。圖３—SEQ圖3－＼*ＡＲＡBIＣ1ＬED驅(qū)動(dòng)電路單片機(jī)端口驅(qū)動(dòng)蜂鳴器由于蜂鳴器鳴響所需要的電流較大,因此不能使用單片機(jī)的端口引腳直接驅(qū)動(dòng),需要通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)。一般可使用三極管或ULN２0０3／２８03等專門的驅(qū)動(dòng)集成電路完成。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中使用的是通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的,驅(qū)動(dòng)電路如RＥFＦ3_2_蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路\h圖３-２所示。圖３－SEQ圖3-\*ARAＢIC2蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路電路中BZC為掌握端,和單片機(jī)的端口線相連,單片機(jī)輸出低電平，則Q9導(dǎo)通，蜂鳴器鳴響。當(dāng)單片機(jī)輸出高電平常，蜂鳴器停止鳴響.注意在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中全部的I/O端口引腳在CＰU板上都已上拉，因此在RＥＦF3_２＿蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路\h圖3-2中沒(méi)有畫出上拉電阻.單片機(jī)端口驅(qū)動(dòng)繼電器繼電器的吸合通常比蜂鳴器需要更大的電流，同樣可以采納單片機(jī)掌握三極管的方式來(lái)驅(qū)動(dòng),本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中繼電器驅(qū)動(dòng)電路如ＲEFF３_3_繼電器驅(qū)動(dòng)電路\h圖３-3所示.圖3－SEＱ圖３－\*ARABIＣ３繼電器驅(qū)動(dòng)電路由于繼電器的驅(qū)動(dòng)線圈有肯定的電感，在線圈斷電的瞬間可能會(huì)產(chǎn)生較大的反向電壓,因此在繼電器驅(qū)動(dòng)電路上通常都要在線圈上反向并聯(lián)一個(gè)保護(hù)二極管用于線圈的反向放電.在RＥＦＦ3_3_繼電器驅(qū)動(dòng)電路\h圖3-３所示的電路中,D１0即為保護(hù)二極管.和蜂鳴器掌握電路一樣,當(dāng)和繼電器掌握信號(hào)ＲLC相連的單片機(jī)端口輸出低電平常,繼電器吸合，同時(shí)D９點(diǎn)亮;反之，繼電器斷開(kāi)，Ｄ９熄滅.單片機(jī)端口輸入按鍵和撥碼開(kāi)關(guān)的狀態(tài)本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中獨(dú)立按鍵和撥碼開(kāi)關(guān)的電路如ＲＥFF3_4_獨(dú)立按鍵及撥碼開(kāi)關(guān)接口電路\h圖3－4所示。圖3—SEＱ圖3－\*ＡRABIC4獨(dú)立按鍵及撥碼開(kāi)關(guān)接口電路ＲEFＦ3＿4_獨(dú)立按鍵及撥碼開(kāi)關(guān)接口電路\h圖3－４中Ｊ6為獨(dú)立按鍵開(kāi)關(guān)的引出插座,J７為撥碼開(kāi)關(guān)的引出插座。實(shí)驗(yàn)時(shí)只要將單片機(jī)的端口引腳和J6及Ｊ7連接起來(lái)，即可通過(guò)單片機(jī)的端口讀入按鍵或撥碼開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。從電路圖中可以看出，按鍵按下或撥碼開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)，CPU將讀到低電平,按鍵未按下或撥碼開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，由于單片機(jī)端口均被上拉，讀到的將是高電平.需要注意的是，由于單片機(jī)端口是準(zhǔn)雙向口，在進(jìn)行輸入操作時(shí)，首先要向端口的輸出鎖存器寫入１，關(guān)閉端端口中連接到內(nèi)部地的場(chǎng)效應(yīng)管,才能夠正確地讀入外部輸入電平。實(shí)驗(yàn)過(guò)程連接實(shí)驗(yàn)電路本實(shí)驗(yàn)需要用到CPU板和基本IＯ板,首先請(qǐng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求中的描述連接電路。簡(jiǎn)略連接方式請(qǐng)參閱REＦT3_1＿單片機(jī)并行端口輸入輸出實(shí)驗(yàn)接線表＼h表3-1。表3—ＳEQ表3-\＊ＡRABIＣ１單片機(jī)并行端口輸入輸出實(shí)驗(yàn)接線表CPU板器件標(biāo)號(hào)基本IＯ板器件標(biāo)號(hào)P0（J1或Ｊ５)撥碼開(kāi)關(guān)（J7)P1（J2或J6）LＥD(J4)Ｐ2。０、Ｐ2.1（J３或Ｊ7)BＵZ(yǔ)＿C、ＲLY＿C(J８-１、J８-２）P３．２、P3。3（J4或J8）SW1、SW2(Ｊ6—1、J６－2）設(shè)計(jì)程序綜合實(shí)驗(yàn)要求，可以采納循環(huán)掃描的方式來(lái)識(shí)別“按鍵按下并放開(kāi)”大事，并依據(jù)輸入條件來(lái)輸出相應(yīng)的掌握數(shù)據(jù)。程序流程如RＥFF3_５_單片機(jī)并行端口輸入輸出實(shí)驗(yàn)程序流程圖\h圖3－5所示。在REFF３_5_單片機(jī)并行端口輸入輸出實(shí)驗(yàn)程序流程圖\h圖3—5中，推斷按鍵按下的過(guò)程并沒(méi)有簡(jiǎn)略地畫出。一般來(lái)說(shuō),由于按鍵的彈性及觸點(diǎn)的電氣性能的影響，按鍵開(kāi)關(guān)在閉合和斷開(kāi)的過(guò)程中會(huì)伴隨一連串不同電平的抖動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短基本由按鍵的機(jī)械特性決定,一般在5～１０ms不等,相對(duì)于CPＵ的執(zhí)行速度而言,這是一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間，如何消除這段抖動(dòng)時(shí)間對(duì)程序的影響將是決定按鍵能否被正常識(shí)別的關(guān)鍵.程序設(shè)計(jì)時(shí)常采納軟件延時(shí)的方法進(jìn)行消抖。簡(jiǎn)略方法是,在程序第一次檢測(cè)到按鍵按下時(shí)，CPＵ?qǐng)?zhí)行一段延時(shí)１0ｍｓ左右的子程序后再確認(rèn)該按鍵是否仍保持按下的狀態(tài)，如果確實(shí)保持按下?tīng)顟B(tài)則確認(rèn)其真正按下，從而消除了抖動(dòng)的影響.通常情況下,延時(shí)子程序都是通過(guò)空循環(huán)消耗CPU時(shí)間來(lái)達(dá)到延時(shí)的目的的。在匯編語(yǔ)言中,我們可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)循環(huán)消耗的機(jī)器周期數(shù)精確計(jì)算延時(shí)時(shí)間,但用Ｃ語(yǔ)言編寫程序時(shí)，我們并不知道C語(yǔ)言的循環(huán)和匯編指令是如何對(duì)應(yīng)的，為了較為精確地確定延時(shí)時(shí)間，我們可以查閱編譯后生成的匯編代碼,計(jì)算每一步循環(huán)消耗的時(shí)間，來(lái)確定總的循環(huán)次數(shù)；也可以直接在編譯后使用調(diào)試功能模擬執(zhí)行代碼，觀察循環(huán)子程序運(yùn)行前后的機(jī)器周期數(shù)，以此換算出循環(huán)程序消耗的時(shí)間，并據(jù)此調(diào)整循環(huán)變量的數(shù)值。圖3-SEQ圖3-\＊AＲＡBＩC５單片機(jī)并行端口輸入輸出實(shí)驗(yàn)程序流程圖依據(jù)上述流程設(shè)計(jì)的程序如下：#includｅ＜reg51.h〉＃deｆineＳWIｎｐut ?P0＃defiｎeＬEＤDriveｒ?Ｐ1sbitBUＺ＿Ｃ?=P2^0；sbitRLY_C =Ｐ2^1；sbｉtＳＷ１?＝P3^2；sbiｔＳＷ２?=Ｐ3^3;ｖｏidDelay10ms（void) ?//延時(shí)１0ｍｓ程序｛?inti; ?ｉ=1000；??? //循環(huán)初值。該初值可通過(guò)編譯后模擬執(zhí)行時(shí)，觀察執(zhí)行時(shí)間來(lái)進(jìn)行調(diào)整?whilｅ（ｉ-－）;｝ｖoidｍain(void）｛?uｎsｉｇｎedcharswstａt(yī);? P0=0xff;?P1=0ｘff；?BUZ_C=１；?RLY_C＝１；?ＳW1＝1;?SＷ2=１; ???/／輸入端口在輸入前置1，輸出端口均輸出1,關(guān)閉ＬED、蜂鳴器和繼電器??whilｅ(1)?{??if(SW1==0) //如果推斷SW1按下??｛? ?Dｅｌay1０mｓ(）;?//軟件去抖動(dòng) ??if(SＷ1=＝0）?／／如果按鍵仍然保持按下?? {??? BＵＺ_C＝０;?／/蜂鳴器鳴響????swstaｔ=P0;／/讀入撥碼開(kāi)關(guān)狀態(tài) ? ?P１＝ｓwsｔaｔ;//按狀態(tài)驅(qū)動(dòng)LED ??}??}??ｅlｓｅBＵZ(yǔ)_C=1；??//只要按鍵釋放，就停止蜂鳴器鳴響 ?? ｉｆ（SW2==０）? //如果推斷ＳW1按下??｛???Delay10mｓ（）; ／/軟件去抖動(dòng)???iｆ(ＳW2=＝０）?／/如果按鍵仍然保持按下 ?｛? ?ＢＵZ(yǔ)_Ｃ＝０；?//蜂鳴器鳴響????sｗstat=P0；//讀入撥碼開(kāi)關(guān)狀態(tài)?? if(sｗsｔat＆0x０１）RLY_Ｃ＝1；?/／依據(jù)最低位狀況驅(qū)動(dòng)繼電器??? ｅlseRＬY_C＝0;???｝??}??ｅlｓeBUZ_C=1;?／／只要按鍵釋放，就停止蜂鳴器鳴響?}}驗(yàn)證結(jié)果在Ｋｅiｌ中建立新工程,將上述程序代碼加入工程,編譯鏈接后，將生成的ＨEX文件燒寫到單片機(jī)中，驗(yàn)證運(yùn)行結(jié)果和設(shè)計(jì)要求是否相符。獨(dú)立數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諉纹瑱C(jī)并行端口輸出數(shù)據(jù)的程序掌握方法；掌握數(shù)碼管靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)程序的編寫方法。實(shí)驗(yàn)要求單片機(jī)通過(guò)Ｐ１端口連接獨(dú)立數(shù)碼管;依據(jù)電路連接方式和數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式，設(shè)計(jì)顯示０～9,A～F的字型碼,通過(guò)循環(huán)和延時(shí)相結(jié)合的方式輪流顯示。實(shí)驗(yàn)設(shè)備硬件：PC機(jī)，nKDE—5１單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng);軟件:KeｉｌC５1集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，ＦｌashMaｇｉc單片機(jī)程序燒寫軟件.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)供應(yīng)了一個(gè)獨(dú)立的數(shù)碼管,其電路連接情況如ＲEFF3_６_獨(dú)立數(shù)碼管的電路連接\h圖3-6所示。圖3－SＥＱ圖3－\*ARＡBIＣ6獨(dú)立數(shù)碼管的電路連接從中可以看出,構(gòu)成數(shù)碼管的8個(gè)ＬED的陽(yáng)極連接在一起，通過(guò)1、２引腳接VCC,因此這個(gè)數(shù)碼管為共陽(yáng)方式驅(qū)動(dòng)。如果構(gòu)成數(shù)碼管的8個(gè)LＥD的陰極連接在一起,則該數(shù)碼管為共陰方式驅(qū)動(dòng)。數(shù)碼管各段的位置及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如REFF3＿7_數(shù)碼管的段位置及內(nèi)部結(jié)構(gòu)\ｈ圖3-7所示。圖３－ＳEＱ圖３－\＊ＡRABIC7數(shù)碼管的段位置及內(nèi)部結(jié)構(gòu)由于本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中數(shù)碼管為共陽(yáng)方式驅(qū)動(dòng),且數(shù)碼管的各段各通過(guò)一個(gè)限流電阻連接到J5,因此，只要Ｊ5的某個(gè)引腳輸入低電平，數(shù)碼管對(duì)應(yīng)段的ＬED點(diǎn)亮.綜上所述，該數(shù)碼管顯示0～9、A～F共16個(gè)字符的字型碼如ＲＥFT３＿２_共陽(yáng)方式驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的字型碼＼h表３－２所示。表3—SＥQ表3—＼＊ARABIＣ2共陽(yáng)方式驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的字型碼Ｄ7／HD６/ＧD5/FD4／EＤ3/DＤ２/ＣＤ1/BＤ０/A共陽(yáng)型字型碼顯示字符１10000０００xＣ00１1111０010ｘF９1101001000xA４２1０１１０00０0xB０310０１100１０x99４1001０0100ｘ９25１00０001０0x8２61１1110000xF8710０0００00０x8０８1001０0000ｘ９09１０００1０000ｘ88Ａ100０0０110ｘ8３b1１00０110０xC6C１01００0010ｘA１ｄ１０000１１00x86E1００01110０x8ＥF實(shí)驗(yàn)過(guò)程電路連接本實(shí)驗(yàn)的電路連接格外簡(jiǎn)潔，只要將基本IO板上的J５和CPＵ板上單片機(jī)的Ｐ1（Ｊ２或J6）相連即可。注意連接方向(Ｐ１。0和數(shù)碼管的A段連接）。程序設(shè)計(jì)依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)程序如下：#ｉｎclｕｄｅ<reg51．h＞ｕnsignedｃharcodeChaｒＣode［］＝｛?0xｃ0,0xF9，０xA４，０xB0，0x９9，0ｘ９2，0ｘ8２,０xF８， 0x８０，０ｘ90,０x8８,0x83，0xＣ６，0xA1，０x86，0ｘ8Ｅ｝;?//依據(jù)驅(qū)動(dòng)方式和端口與數(shù)碼管各段的連接挨次定義0～9，A～F十六個(gè)字符的字型碼，保存在程序存儲(chǔ)器中voidDelay（void)?? ?／/循環(huán)延時(shí)程序{ inti； ｉ＝２00０0；? ???//調(diào)整該變量的初值可轉(zhuǎn)變延時(shí)時(shí)間 ｗhiｌe(ｉ——）;}ｖoidｍａiｎ(voｉd)｛ ｕnsｉｇnedchari;??wｈile（1)?｛? foｒ（i＝0;ｉ〈16；ｉ++)??//在數(shù)碼管上循環(huán)顯示十六個(gè)字符 ?｛?? P１=ＣhａｒCoｄe［i]；?//每次取出一個(gè)字型碼送驅(qū)動(dòng)端口?? Ｄｅlａｙ(）；???//每次顯示后延時(shí)一段時(shí)間??｝?｝｝驗(yàn)證結(jié)果在Kｅiｌ中建立新工程,將上述程序代碼加入工程，編譯鏈接后，將生成的HEX文件燒寫到單片機(jī)中，驗(yàn)證運(yùn)行結(jié)果和設(shè)計(jì)要求是否相符。調(diào)整Dｅlay函數(shù)中的循環(huán)次數(shù)掌握常數(shù),可轉(zhuǎn)變延時(shí)時(shí)間。注意循環(huán)掌握變量是整型數(shù),在Keｉl中整型數(shù)位寬為1６位，最高位為符號(hào)位，因此延時(shí)常數(shù)不能大于327６7。如果需要更長(zhǎng)的延時(shí)時(shí)間,可將循環(huán)掌握常數(shù)改為無(wú)符號(hào)整型（最大循環(huán)次數(shù)為6５53５）或者使用多重循環(huán)。數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諗?shù)碼管動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)方式的工作原理；掌握數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)程序的編寫方法。實(shí)驗(yàn)要求單片機(jī)通過(guò)P1端口連接數(shù)碼管組的字型碼(段碼）掌握端;單片機(jī)通過(guò)P0端口連接數(shù)碼管組的位置碼（位碼）掌握端；依據(jù)電路連接方式和數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式,設(shè)計(jì)顯示０～9,A～Ｆ的字型碼；設(shè)置8個(gè)字節(jié)的顯示緩沖區(qū),通過(guò)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)的方法，將顯示緩沖區(qū)內(nèi)容顯示在8位數(shù)碼管上。實(shí)驗(yàn)設(shè)備硬件：PC機(jī)，nＫＤE—51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)；軟件：ＫeilＣ５1集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，F(xiàn)ｌaｓｈＭagic單片機(jī)程序燒寫軟件。實(shí)驗(yàn)原理數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示是通過(guò)程序在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)每一位數(shù)碼管輪流驅(qū)動(dòng),交替點(diǎn)亮實(shí)現(xiàn)的。動(dòng)態(tài)顯示的方法利用了人眼視覺(jué)暫留的原理，只要各數(shù)碼管輪流點(diǎn)亮的間隔小于人眼視覺(jué)暫留的時(shí)間（約４０ｍｓ）,人們就會(huì)覺(jué)得數(shù)碼管是始終點(diǎn)亮的。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)供應(yīng)了一組共8個(gè)數(shù)碼管,其電路連接情況如REFF3_８＿數(shù)碼管組的電路連接＼h圖3—8所示。圖３—SEQ圖3—\*ＡRAＢIC8數(shù)碼管組的電路連接數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)時(shí),由于每個(gè)數(shù)碼管都是單獨(dú)點(diǎn)亮的,或者說(shuō)不會(huì)有多個(gè)數(shù)碼管同時(shí)點(diǎn)亮的情況,因此驅(qū)動(dòng)電路可大大簡(jiǎn)化，全部數(shù)碼管的A～H段的引腳各自連接在一起進(jìn)行段驅(qū)動(dòng)；再通過(guò)位驅(qū)動(dòng)電路對(duì)各數(shù)碼管的公共端進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，選擇簡(jiǎn)略點(diǎn)亮哪一個(gè)數(shù)碼管。依據(jù)REＦF３_８＿數(shù)碼管組的電路連接\h圖３－8所示的數(shù)碼管組顯示驅(qū)動(dòng)電路，數(shù)碼管組中的數(shù)碼管為共陰型,其段驅(qū)動(dòng)信號(hào)（段碼）從Ｊ２引入,位置驅(qū)動(dòng)信號(hào)（位碼）從Ｊ１引入。段驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低有效,即段驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低,三極管導(dǎo)通,對(duì)應(yīng)段被驅(qū)動(dòng)；位驅(qū)動(dòng)由ULN2８０３完成,UＬN(yùn)28０３為反相達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)管，因此位信號(hào)為高有效,即為驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高，ULN２80３輸出低電平，驅(qū)動(dòng)某個(gè)數(shù)碼管。只有段驅(qū)動(dòng)和位驅(qū)動(dòng)都有效，被驅(qū)動(dòng)的數(shù)碼管才會(huì)點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的段。數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)方式雖然簡(jiǎn)化了電路，但CＰU每隔一段時(shí)間就必須執(zhí)行一次顯示子程序?qū)?shù)碼管進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，為了避開(kāi)數(shù)碼管的顯示閃爍，CPU必須在人眼視覺(jué)暫留時(shí)間（約40ms）內(nèi)將全部數(shù)碼管的顯示刷新一遍,消耗了肯定的CＰＵ處理能力。另外,當(dāng)數(shù)碼管數(shù)量較多時(shí)，每個(gè)數(shù)碼管安排到的顯示時(shí)間相對(duì)較短，顯示亮度會(huì)有所降低。實(shí)驗(yàn)過(guò)程電路連接本實(shí)驗(yàn)的電路連接格外簡(jiǎn)潔,只要將基本IＯ板上的Ｊ１和CPU板上單片機(jī)的Ｐ0(J1或J5)相連、基本ＩO板上的J2和ＣＰU板上單片機(jī)的Ｐ1（J２或J6）相連即可。注意連接時(shí)的挨次,低位和低位相連。程序設(shè)計(jì)依據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，設(shè)計(jì)程序如下：＃ｉｎｃlｕde＜reg5１。h＞ｕｎsｉgneｄcｈarDiｓｐlａyＢuf[8］; ??//定義顯示緩沖區(qū)，每字節(jié)對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)碼管位置unｓignｅdｃhaｒcodeCharCoｄe[］=｛?0xc０，0xF9,0xA４，0xB０，0x99，0ｘ９2,0ｘ８2,０xＦ８，?０x80,０ｘ９0,0ｘ８8,0x8３，0xC6,０ｘＡ１，０x８6,０x8E｝;?//依據(jù)驅(qū)動(dòng)方式和端口與數(shù)碼管各段的連接挨次定義0～9，A~Ｆ十六個(gè)字符的字型碼,保存在程序存儲(chǔ)器中ｖoｉdDｅlay（voｉd）{?ｉntｉ；??i=100;?whｉｌe(i－-）；}vｏidｍaiｎ(void)｛?unｓignedｃhaｒi，ｐｏs；? Ｐ０=0;?P１=0xｆｆ；?????????/／設(shè)置初值,關(guān)閉全部數(shù)碼管的顯示?foｒ（ｉ=0;i<7;ｉ++）ＤisplayBuf[i]=i； ?／/設(shè)置顯示緩沖區(qū)初值,用戶可自行更改 ?while(１）?｛ ?poｓ=０ｘ80;??? ? ??//先從最左邊的數(shù)碼管開(kāi)頭顯示??ｆor（i=0；i〈８；ｉ+＋）??{???P1=CharCｏde[ＤｉｓｐlaｙＢuf［i］]；??//依據(jù)顯示緩沖區(qū)里的內(nèi)容查找字型碼(段驅(qū)動(dòng)）???Ｐ0=pｏs;?? ?? ?／/完成位驅(qū)動(dòng)，數(shù)碼管應(yīng)點(diǎn)亮???pos＞>=１；??? ???／/向右連續(xù)顯示???Dｅlaｙ(); ? ????／/稍作延時(shí)，使數(shù)碼管發(fā)光穩(wěn)定??｝?}}驗(yàn)證結(jié)果在Ｋeiｌ中建立新工程，將上述程序代碼加入工程,編譯鏈接后，將生成的ＨＥX文件燒寫到單片機(jī)中，驗(yàn)證運(yùn)行結(jié)果和設(shè)計(jì)要求是否相符。調(diào)整Ｄelａｙ函數(shù)的延時(shí)時(shí)間，觀察延時(shí)時(shí)間的變化對(duì)顯示效果的影響并分析緣由.單片機(jī)外部中斷實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諉纹瑱C(jī)中斷系統(tǒng)的工作原理;掌握單片機(jī)中斷優(yōu)先級(jí)的概念。實(shí)驗(yàn)要求單片機(jī)通過(guò)P1端口驅(qū)動(dòng)獨(dú)立數(shù)碼管;單片機(jī)的、連接按鍵開(kāi)關(guān)SW1、SW2;依據(jù)電路連接方式和數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)方式,設(shè)計(jì)顯示0～9的字型碼；設(shè)置為下降沿觸發(fā)，對(duì)每次中斷進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在數(shù)碼管上顯示；設(shè)置為低電平觸發(fā)，高優(yōu)先級(jí),觀察按住SW２不放時(shí)，INT0中斷的處理情況。實(shí)驗(yàn)設(shè)備硬件：PC機(jī),ｎＫＤE-5１單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng);軟件：ＫｅilC５1集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,FlashMａｇiｃ單片機(jī)程序燒寫軟件。實(shí)驗(yàn)原理MＣS51/52單片機(jī)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)所謂中斷是指在計(jì)算機(jī)正常工作的過(guò)程中,由于系統(tǒng)內(nèi)、外發(fā)生的隨機(jī)大事，使計(jì)算機(jī)必須暫?，F(xiàn)行程序的執(zhí)行，而轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理該大事的程序.待該處理程序執(zhí)行完畢,計(jì)算機(jī)再返回到原來(lái)被中斷的程序連續(xù)執(zhí)行的過(guò)程。為實(shí)現(xiàn)中斷功能而設(shè)定的各種硬件和軟件統(tǒng)稱為中斷系統(tǒng)。在中斷系統(tǒng)中,向ＣＰU申請(qǐng)中斷的外部大事來(lái)源統(tǒng)稱為中斷源。ＭCS—51系列單片機(jī)中斷系統(tǒng)共有５個(gè)中斷源，MCS－５2系列單片機(jī)增加了一個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器２的中斷源。這些中斷源分為兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，能實(shí)現(xiàn)兩級(jí)中斷的嵌套.CPU是否響應(yīng)中斷源的中斷懇求，由中斷允許寄存器IE中對(duì)應(yīng)的位來(lái)掌握;每一個(gè)中斷源都可以通過(guò)編程中斷優(yōu)先級(jí)寄存器ＩＰ中的各位來(lái)選擇其優(yōu)先級(jí)為高或低。單片機(jī)中斷系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如REFF３_9_MCS51_5２中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖＼h圖3-9所示。圖３-SEQ圖３－\＊ＡRAＢＩC９MCS５1／５2中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖MCS51／５2單片機(jī)中斷系統(tǒng)各SFR的結(jié)構(gòu)及功能MCS—51／52單片機(jī)中和中斷掌握相關(guān)的特殊功能寄存器（SFR）有：ＴCON：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器掌握寄存器；SCON：串行口掌握寄存器;IＥ:中斷允許寄存器;IP：中斷優(yōu)先級(jí)選擇寄存器;T2CON：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2掌握寄存器.其中TCON、T２CON和SCＯN只有一部分位用于中斷掌握。通過(guò)對(duì)以上各特殊功能寄