《單片機(jī)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)教程》課件第1章

第1章MCS-51單片機(jī)基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)1.1單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)及使用實(shí)訓(xùn)1.2數(shù)字鐘應(yīng)用電路 實(shí)訓(xùn)1.3LCD顯示器電路實(shí)訓(xùn)1.4中斷與定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)1.5A/D轉(zhuǎn)換接口實(shí)訓(xùn)1.6串行通信接口實(shí)訓(xùn)1.7語(yǔ)音電路的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)1.8實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷芯片的應(yīng)用

實(shí)訓(xùn)1.1單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)及使用1．實(shí)訓(xùn)目的

(1)了解單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的基本功能，掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的使用方法。

(2)通過(guò)對(duì)典型程序的調(diào)試操作訓(xùn)練，掌握運(yùn)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)快速有效地進(jìn)行調(diào)試的基本方法。

2．實(shí)訓(xùn)設(shè)備與器件實(shí)訓(xùn)設(shè)備：?jiǎn)纹瑱C(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、綜合實(shí)訓(xùn)板(綜合實(shí)訓(xùn)板電路圖參見(jiàn)書(shū)末附圖)。

3．實(shí)訓(xùn)步驟及要求

(1)熟悉單片機(jī)仿真開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的使用方法，掌握其基本功能與操作過(guò)程。

(2)用匯編語(yǔ)言編輯和輸入源程序。

(3)對(duì)源程序進(jìn)行匯編和糾錯(cuò)。

(4)調(diào)試程序。4．實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1)開(kāi)發(fā)環(huán)境使用步驟

(1)將開(kāi)發(fā)系統(tǒng)和目標(biāo)板連接好，并接上電源。

(2)啟動(dòng)MedWin中文版，初次啟動(dòng)出現(xiàn)圖1.1.1(a)所示窗口，再次啟動(dòng)出現(xiàn)圖1.1.1(b)所示窗口。單擊圖1.1.1(b)中的“取消”或“模擬仿真”進(jìn)入MedWin集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，出現(xiàn)圖1.1.2所示界面。

(3)設(shè)置匯編(或編譯)環(huán)境。圖1.1.1進(jìn)入窗口(a)(b)圖1.1.2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境界面圖1.1.3設(shè)置菜單項(xiàng)圖1.1.4編譯、匯編、連接配置窗口(a)(b)(4)新建NEW(或打開(kāi)Open)文件。圖1.1.5文件處理菜單項(xiàng)圖1.1.6新建文件界面(5)對(duì)源程序進(jìn)行匯編(或編譯)。圖1.1.7項(xiàng)目管理菜單(6)排除錯(cuò)誤。(7)產(chǎn)生代碼并裝入仿真器。(8)調(diào)試程序。(9)輸出代碼文件。圖1.1.8程序調(diào)試菜單2)常用調(diào)試方法單步運(yùn)行調(diào)試(F8)。(2)跟蹤運(yùn)行調(diào)試(F7)。(3)全速運(yùn)行至光標(biāo)處調(diào)試(F4)。(4)全速連續(xù)運(yùn)行調(diào)試(F9)。(5)設(shè)置斷點(diǎn)調(diào)試(F2)。(6)自動(dòng)單步運(yùn)行調(diào)試。(7)設(shè)置程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容(Ctrl+N)。圖1.1.9單步運(yùn)行圖1.1.10執(zhí)行至光標(biāo)處(a)(b)圖1.1.10執(zhí)行至光標(biāo)處圖1.1.11全速連續(xù)運(yùn)行圖1.1.12斷點(diǎn)運(yùn)行(a)(b)圖1.1.13自動(dòng)單步運(yùn)行3)程序調(diào)試實(shí)例1：查表顯示程序的分析與調(diào)試(1)源程序。

ORG0000H ；匯編完成后，PC的初始值=() LJMP DISP0 ORG0800HDISP0： MOV DPTR，#4400H ；程序運(yùn)行到該條指令時(shí)PC=() MOV A，#43H ；在該處觀察DPH的內(nèi)容=() MOVX @DPTR，A ；DPL的內(nèi)容=() MOV R2，#08H MOV R3，#7FH MOV R0，#30H ；該指令執(zhí)行完成后，觀察R0=()、

MOV A，@R0 ；R2=()、R3=()DISP1：MOV DPTR，#TAB MOVC A，@A+DPTR MOV DPTR，#4402H ；第一次運(yùn)行到該處時(shí)A=()，第二

MOVX @DPTR，A ；次運(yùn)行到該處時(shí)A=()MOV A，R3 MOV DPTR，#4401H MOVX @DPTR，A ；運(yùn)行到此處SP=()LCALLT10msRR A ；運(yùn)行到此處SP=()MOV R3，AINC R0 ；第一次運(yùn)行到此處R3=()，第二

MOV A，@R0 ；次運(yùn)行到此處R3=()DJNZ R2，DISP1SJMP DISP0TAB： DB 3FH，06H，5BH，4FH，66H DB 6DH，7DH，07H，7FH，6FHT10ms：MOV R4，#0FDH ；程序運(yùn)行到此處SP=()TM0： MOV R5，#0AHTM1： NOP NOP DJNZ R5，TM1 ；程序循環(huán)運(yùn)行3次后，R5=() DJNZ R4，TM0 RET ；程序運(yùn)行到此處SP=()

；程序連續(xù)運(yùn)行后，可觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是()(2)調(diào)試步驟。①為程序加注釋。在調(diào)試程序前，必須首先讀懂源程序，弄清每條指令執(zhí)行的結(jié)果及每段程序執(zhí)行的結(jié)果與功能，分析并完成程序中的填空內(nèi)容。②錄入實(shí)訓(xùn)程序，設(shè)文件名為PROGRAM01.ASM。③對(duì)源程序進(jìn)行匯編。④根據(jù)提示進(jìn)行糾錯(cuò)。⑤產(chǎn)生代碼并裝入仿真器。⑥確定程序調(diào)試前的初始參數(shù)，將顯示單元30H～37H中的內(nèi)容修改為01H～08H。⑦通過(guò)調(diào)試確定填空內(nèi)容的正確性。(3)調(diào)試過(guò)程。調(diào)試程序時(shí)，應(yīng)先讀懂源程序，確定出能反映程序正確與否的觀測(cè)點(diǎn)及用什么調(diào)試方法和步驟能快速地檢驗(yàn)觀測(cè)點(diǎn)的參數(shù)及路徑的變化，制定出具體的調(diào)試步驟；通過(guò)操作來(lái)驗(yàn)證已完成填空內(nèi)容的正確性。在調(diào)試上述程序時(shí)可從以下幾方面入手：首先修改RAM單元中的內(nèi)容。根據(jù)題目要求，先將30H～37H單元中的初始值設(shè)置為01H～08H；再運(yùn)行程序檢查結(jié)果。如先用連續(xù)運(yùn)行方式(F9)運(yùn)行程序，觀察程序運(yùn)行的結(jié)果是否能顯示設(shè)定單元的內(nèi)容。在實(shí)際調(diào)試程序時(shí)，由于各種原因，程序運(yùn)行的結(jié)果往往不一定能做到一次就達(dá)到設(shè)計(jì)者的要求，可能存在各種未知的原因而產(chǎn)生錯(cuò)誤。因此，必須靈活運(yùn)用各種調(diào)試手段，快速有效地找出故障點(diǎn)，分析出產(chǎn)生故障的原因并排除所有錯(cuò)誤，直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。調(diào)試手段一般包括：①檢查程序運(yùn)行的路徑是否正確?？刹捎脝尾?F8)運(yùn)行的調(diào)試方法，邊運(yùn)行邊觀察程序運(yùn)行的路徑與預(yù)先設(shè)計(jì)的運(yùn)行路徑是否一致。若不一致，可根據(jù)運(yùn)行過(guò)程中地址的變化找出故障點(diǎn)，分析產(chǎn)生故障的原因。②檢查程序運(yùn)行到某處的執(zhí)行結(jié)果。如檢查程序執(zhí)行到某處后，相關(guān)單元(內(nèi)部或外部)、工作寄存器、特殊功能寄存器中內(nèi)容的變化。由此可判斷程序運(yùn)行到某處時(shí)是否正確。為提高調(diào)試速度，可將光標(biāo)停留在預(yù)觀察點(diǎn)，再用F4鍵快速將程序運(yùn)行至光標(biāo)處。通過(guò)對(duì)運(yùn)行結(jié)果的觀察與分析，可判斷結(jié)果是否正確。若出現(xiàn)錯(cuò)誤，應(yīng)及時(shí)分析產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因并加以修正。③檢查子程序調(diào)用的運(yùn)行過(guò)程。先用單步運(yùn)行(F8)的方法運(yùn)行調(diào)用子程序指令，然后觀察程序能否運(yùn)行到該調(diào)用指令的下一條指令處，若能，則說(shuō)明子程序調(diào)用的運(yùn)行過(guò)程是正確的；再檢查子程序的出口內(nèi)容是否正確，若兩者都正確，則調(diào)試完畢。若執(zhí)行了調(diào)用指令后，程序不能返回到該調(diào)用指令的下一條指令處，出現(xiàn)系統(tǒng)提示忙或子程序出口結(jié)果不正確時(shí)，則應(yīng)重新用跟蹤運(yùn)行(F7)的調(diào)試方法運(yùn)行調(diào)用指令，以便跟蹤運(yùn)行到子程序的內(nèi)部，再通過(guò)單步或跟蹤運(yùn)行等方法逐條運(yùn)行，直至找到產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因并加以修正為止。④檢查循環(huán)程序的運(yùn)行過(guò)程。若程序中有循環(huán)結(jié)構(gòu)，可先將光標(biāo)或斷點(diǎn)預(yù)置在循環(huán)程序的最后一條指令處，然后用全速運(yùn)行到光標(biāo)處(F4)或連續(xù)運(yùn)行(F9)到斷點(diǎn)處的方法運(yùn)行程序。若提示系統(tǒng)忙，可能出現(xiàn)了死循環(huán)等錯(cuò)誤，此時(shí)，應(yīng)考慮用單步運(yùn)行的方法檢查程序循環(huán)運(yùn)行的路徑變化是否正確。為縮短調(diào)試時(shí)間，可在調(diào)試循環(huán)程序前，將循環(huán)初始值中的循環(huán)次數(shù)改小些，通過(guò)觀察運(yùn)行路徑和指令運(yùn)行的結(jié)果，找出循環(huán)程序內(nèi)部出現(xiàn)的故障并加以修正。在上述調(diào)試過(guò)程中，主要是針對(duì)順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和子程序結(jié)構(gòu)的調(diào)試，究竟采用什么樣的調(diào)試方法更適宜，應(yīng)根據(jù)被調(diào)試程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和程序運(yùn)行結(jié)果的觀測(cè)點(diǎn)來(lái)合理選擇。4)程序調(diào)試實(shí)例2：中斷顯示程序分析與調(diào)試(1)源程序。

ORG 0000H START： LJMP MAIN ORG0003H LJMP GINTO ；程序運(yùn)行至此處(SP)=() ORG000BH LJMPGT0 ORG0030HMAIN：MOV P1，#0FFH ；程序運(yùn)行至此處，指示燈的狀態(tài)為() MOV SP，#30H ；在執(zhí)行該指令前，(SP)=() MOV 20H，#10H MOV TMOD，#02H ；定時(shí)器T0設(shè)定為()方式

MOV TL0，#00H MOV TH0，#00H MOV IP，#01H ；中斷優(yōu)先級(jí)的排列順序?yàn)?) MOV IE，#83H ；()中斷源被允許中斷

MOV TCON，#101H ；邊沿觸發(fā)方式

SETB TROHELT： NOP NOP ；程序運(yùn)行到此處(SP)=() SJMP HELTGINT0：CPL P1.0 ；程序運(yùn)行到此處(31H)=()，(32H)=() ACALL DELAY CPL P1.0 ACALL DELAY CPL P1.0 ACALL DELAY CPL P1.0 RETI GT0： DJNZ 20H，BACK MOV 20H，#10H XRL P1，#80H；程序運(yùn)行到此處時(shí)對(duì)應(yīng)指示燈狀態(tài)為() ACALL DELAY BACK：RETIDELAY：MOV R3，#200 ；200msDEL2： MOV R4，#250DEL1： NOP NOP DJNZ R4，DEL1 DJNZ R3，DEL2 RET ；程序運(yùn)行到此處(31H)=()，(32H)=() END(2)調(diào)試步驟。①閱讀源程序，說(shuō)明每條指令執(zhí)行的結(jié)果及每段程序執(zhí)行的結(jié)果與功能，描述程序運(yùn)行路徑的變化過(guò)程；完成填空內(nèi)容。②錄入實(shí)訓(xùn)程序2，設(shè)文件名為PROGAM02.ASM。③對(duì)源程序進(jìn)行匯編。④根據(jù)提示進(jìn)行糾錯(cuò)。⑤產(chǎn)生代碼并裝入仿真器。⑥確定調(diào)試方法。(3)調(diào)試過(guò)程。①檢查程序運(yùn)行結(jié)果。先用連續(xù)運(yùn)行方式(F9)運(yùn)行程序，觀察指示燈變化規(guī)律是否符合設(shè)計(jì)要求；將8031單片機(jī)的P3.2(INT0)管腳置低電平，觀察指示燈變化規(guī)律。②排查錯(cuò)誤。當(dāng)程序運(yùn)行的結(jié)果不正確時(shí)，根據(jù)程序運(yùn)行中出現(xiàn)的現(xiàn)象來(lái)分析和判斷產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因，確定出具體的調(diào)試方法與步驟。例如：檢查定時(shí)器中斷響應(yīng)的過(guò)程時(shí)，由于程序中使用了定時(shí)器T0，可根據(jù)顯示的結(jié)果判斷定時(shí)器的中斷是否被響應(yīng)，若指示燈按設(shè)計(jì)的要求變化，可斷定該中斷程序的運(yùn)行是正確的，若顯示結(jié)果不正確，則通過(guò)調(diào)試手段排查錯(cuò)誤。

調(diào)試中斷程序結(jié)構(gòu)時(shí)，可采用快速運(yùn)行到光標(biāo)處(F4)或設(shè)置斷點(diǎn)(F2)的方法進(jìn)行調(diào)試。先將光標(biāo)(或斷點(diǎn))設(shè)置在中斷服務(wù)程序的入口地址(000BH)處，然后用F4(或F9)運(yùn)行程序，觀察程序是否運(yùn)行至光標(biāo)(或斷點(diǎn))處，若能，則說(shuō)明該中斷源的中斷請(qǐng)求已被CPU接受，然后再用單步運(yùn)行方式繼續(xù)運(yùn)行中斷程序。當(dāng)執(zhí)行到中斷返回指令RETI時(shí)，注意觀察程序返回到何處。由此可檢查中斷服務(wù)程序被響應(yīng)的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程。檢查外部中斷響應(yīng)過(guò)程時(shí)，同樣先將光標(biāo)(或斷點(diǎn))設(shè)置在外部中斷服務(wù)程序的入口地址(0003H)處，然后用F4(或F9)運(yùn)行程序。根據(jù)調(diào)試過(guò)程中各條指令的執(zhí)行結(jié)果及運(yùn)行路徑的變化可找出故障點(diǎn)，然后進(jìn)行分析和排除。5)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試實(shí)例3：數(shù)碼顯示34H～36H單元內(nèi)容子程序DISPLAY的設(shè)計(jì)與調(diào)試(1)設(shè)計(jì)步驟。①根據(jù)題目的功能要求安排程序結(jié)構(gòu)。②確定該子程序的入口和出口。③畫(huà)出流程圖。④編寫(xiě)源程序。⑤程序調(diào)試。(2)設(shè)計(jì)過(guò)程。①確定程序結(jié)構(gòu)。根據(jù)題目要求，采用動(dòng)態(tài)顯示原理設(shè)計(jì)一個(gè)能通過(guò)LED數(shù)碼管顯示34H～36H單元內(nèi)容(壓縮BCD碼)的通用子程序，選擇循環(huán)程序結(jié)構(gòu)，逐位循環(huán)顯示各位數(shù)碼。通過(guò)查表法獲取與被顯示數(shù)碼相對(duì)應(yīng)的顯示字符。②明確子程序的入口和出口。該顯示程序的入口為B寄存器，其內(nèi)容是顯示緩沖區(qū)單元的首地址，只要在調(diào)用該顯示子程序之前先將顯示緩沖區(qū)34H～36H單元的首地址34H送入B寄存器中，再調(diào)用該顯示子程序就能將顯示緩沖區(qū)單元中的內(nèi)容逐一顯示出來(lái)。若無(wú)明確出口，則直接用LED顯示緩沖區(qū)內(nèi)容。③畫(huà)程序流程框圖。如圖1.1.14所示，將設(shè)計(jì)思想用流程圖的形式描述出來(lái)。通用子程序應(yīng)包括保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，究竟哪些參數(shù)需要保護(hù)，應(yīng)根據(jù)子程序所占用資源的內(nèi)容是否會(huì)對(duì)其他程序資源內(nèi)容造成影響而定。④編程與調(diào)試。按編程框圖所表達(dá)的意圖，選用相應(yīng)的指令予以實(shí)現(xiàn)，特別是要弄清MOVX類指令中DPTR內(nèi)容的作用及該指令的操作過(guò)程。在調(diào)試程序時(shí)，為觀察程序運(yùn)行結(jié)果，先將34H～36H單元中高4位和低4位內(nèi)容設(shè)置為8421BCD碼；然后將該程序的最后一條子程序返回指令(RET)改為轉(zhuǎn)移指令LJMPDISPLAY或SJMP$,Y，也可將斷點(diǎn)或光標(biāo)設(shè)在該指令處；連續(xù)運(yùn)行程序，觀察顯示內(nèi)容。若不正確，則根據(jù)運(yùn)行現(xiàn)象分析產(chǎn)生故障的原因，并設(shè)置必要的觀測(cè)點(diǎn)。

如圖1.1.14所示，將觀測(cè)點(diǎn)設(shè)在①點(diǎn)可判斷取第1位被顯示數(shù)據(jù)的運(yùn)行結(jié)果是否正確，設(shè)在②點(diǎn)可判斷通過(guò)查表得到的顯示字符是否正確，設(shè)在③點(diǎn)可判斷調(diào)用延時(shí)子程序過(guò)程是否正確，設(shè)在④點(diǎn)可判斷取第2位顯示字符是否正確，設(shè)在⑤點(diǎn)可判斷下一步運(yùn)行路徑是否正確。通過(guò)各觀測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行結(jié)果可分段排查引起故障的大概部位，然后再進(jìn)一步找到產(chǎn)生故障的原因。圖1.1.14顯示子程序DISPLAY流程框圖(3)參考程序。；功能：通過(guò)LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示緩沖區(qū)內(nèi)容；入口：B存放顯示緩沖區(qū)單元首地址；出口：無(wú)DISPLAY:PUSH PSW ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)

PUSH ACC SETB RS0 CLR RS1 MOV R5,#00H ；延時(shí)初值

MOV DPTR,#PORTA MOV A,#0FFH MOVX @DPTR,A ；關(guān)顯示

MOV R0,B ；顯示單元首地址送R0 MOV R3,#03H ；循環(huán)顯示次數(shù)初值

MOV R4,#0DFH ；顯示位置初值DIS0： MOV A,@R0 ；取顯示單元內(nèi)容DIS1： ANL A,#0FH ；取顯示內(nèi)容個(gè)位

MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR ；查表，取顯示字符

MOV DPTR,#PORTB MOVX @DPTR,A ；顯示字符送B口

MOV DPTR,#PORTA MOV A,R4 MOVX @DPTR,A ；顯示位送A口，顯示數(shù)據(jù)個(gè)位HERE0：DJNZ R5,HERE0 ；顯示延時(shí)

RR A ；顯示位右移

MOV R4,A MOV A,@R0 SWAP A ANL A,#0FH ；取顯示內(nèi)容十位 MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV DPTR,#PORTB MOVX @DPTR,A MOV DPTR,#PORTA MOV A,R4 MOVX @DPTR,A ；顯示數(shù)據(jù)十位

RR A ；顯示位右移

MOV R4,AHERE1：DJNZ R5,HERE1 ；顯示延時(shí)

INC R0 ；顯示單元地址加1 DJNZ R3,DIS0 ；循環(huán)顯示時(shí)、分、秒

POP ACC ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)

POP PSW RETTAB： DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ；共陰極字型碼表

DB7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H6)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試實(shí)例4：鍵盤掃描子程序SERCH的設(shè)計(jì)與調(diào)試(1)設(shè)計(jì)步驟。①根據(jù)題目的功能要求安排程序結(jié)構(gòu)。②確定該子程序的入口和出口。③畫(huà)出流程圖。④編寫(xiě)源程序。⑤程序調(diào)試。(2)設(shè)計(jì)過(guò)程。①確定程序結(jié)構(gòu)。針對(duì)矩陣式鍵盤的分布規(guī)律，如圖1.1.15所示，計(jì)算鍵號(hào)的數(shù)學(xué)模型為“鍵號(hào)=列號(hào)+行首號(hào)”。采用逐列、逐行循環(huán)掃描方式，即從0列開(kāi)始逐列將列線置低電平，然后逐行查詢各行的邏輯電平，若查詢到某行為低電平，則將該行的行首號(hào)與被設(shè)置為低電平的列號(hào)相加獲得鍵號(hào)。根據(jù)掃描原理應(yīng)選擇循環(huán)程序結(jié)構(gòu)，在掃描過(guò)程中，應(yīng)設(shè)法記錄每次循環(huán)掃描時(shí)的列號(hào)和行首號(hào)，以便一旦掃到有鍵輸入時(shí)計(jì)算出鍵號(hào)。②明確子程序的入口和出口。設(shè)程序無(wú)確定入口，運(yùn)行該子程序后，只要有按鍵輸入就能計(jì)算出按下的鍵號(hào)值；出口為累加器A，用來(lái)存放計(jì)算出的鍵號(hào)值。圖1.1.15矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)圖③畫(huà)流程框圖。如圖1.1.16所示。圖1.1.16鍵盤掃描子程序SERCH流程框圖④編程與調(diào)試。為消除抖動(dòng)，程序中需加去抖功能。調(diào)試程序時(shí)，預(yù)先選擇觀測(cè)點(diǎn)，如圖1.1.16所示，設(shè)在①點(diǎn)可判斷是否有鍵輸入，觀察列號(hào)和行首號(hào)，設(shè)在②點(diǎn)可觀察計(jì)算的鍵值與輸入鍵號(hào)是否相同，設(shè)在③點(diǎn)可觀察按鍵是否釋放及出口結(jié)果，調(diào)試方法同上。(3)參考程序。；功能：掃描并確定鍵號(hào)；入口：無(wú)；出口：累加器A，存放計(jì)算出的鍵號(hào)值SERCH：MOV R2,#0FEH ；首列掃描字送R2 MOV R3,#00H ；首列號(hào)送R3LINE0：MOV DPTR,#PORTA ；DPTR指針指向8155的A口

MOV A,R2 MOVX @DPTR,A ；列掃描字送8155的A口

MOV DPTR,#PORTC ；DPTR指針指向8155的C口

MOVX A,@DPTR ；讀入C口的行狀態(tài)

JB ACC.0,LINE1 ；若第0行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)判第1行

MOV A,#00H ；第0行行首號(hào)送A AJMP TRYK ；求鍵號(hào)LINE1：JB ACC.1, LINE2 ；若第1行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)判第2行

MOV A,#04H ；第1行行首號(hào)送A AJMP TRYK ；求鍵號(hào)LINE2：JB ACC.2, LINE3 ；若第2行無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)判第3行

MOV A,#08H ；第2行行首號(hào)送A AJMP TRYK ；求鍵號(hào)LINE3：JB ACC.3, LINE4 ；若第3行也無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)掃描下一列

MOV A,#0CH ；第3行行首號(hào)送A AJMP TRYK ；求鍵號(hào)LINE4： INC R3 ；掃描列號(hào)加1 MOV A,R2 ；列掃描字送A RL A ；掃描下一列

JNB ACC.4,BACK4 ；若4列掃描完，則返回

MOV R2,A ；掃描字送R2 AJMP LINE0 ；轉(zhuǎn)掃描下一列TRYK： ADD A,R3 ；將行首號(hào)與列號(hào)相加，求鍵號(hào)

MOV 22H,A ；保護(hù)鍵號(hào)BACK2： ACALL KEYTEST ；判按鍵釋放否

JZ BACK3 LCALL DISPLAY ；按鍵未釋放，繼續(xù)等待

SJMP BACK2BACK3： MOV A,22H ；按鍵釋放，將鍵號(hào)送ABACK4： RET ；鍵盤掃描結(jié)束，返回5.實(shí)訓(xùn)分析與總結(jié)

(1)運(yùn)用仿真系統(tǒng)調(diào)試簡(jiǎn)單程序結(jié)構(gòu)、分支程序結(jié)構(gòu)、循環(huán)程序結(jié)構(gòu)、子程序結(jié)構(gòu)和中斷結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在于，如何將對(duì)程序的分析理解和開(kāi)發(fā)系統(tǒng)提供的基本功能有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，其前提條件是必須對(duì)源程序的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行過(guò)程與結(jié)果有較全面的認(rèn)識(shí)，并能根據(jù)程序運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果分析并判斷產(chǎn)生各種故障現(xiàn)象的原因，再運(yùn)用排除法逐一檢驗(yàn)各種判斷是否準(zhǔn)確。

(2)在掌握程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，合理選擇觀測(cè)點(diǎn)，通過(guò)觀察在觀測(cè)點(diǎn)處參數(shù)及路徑的變化檢驗(yàn)程序運(yùn)行的結(jié)果。(3)為提高調(diào)試程序的效率，應(yīng)對(duì)單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)所提供的幾種程序運(yùn)行調(diào)試方式有足夠的了解并能熟練地運(yùn)用。例如，在調(diào)試過(guò)程中，若要觀察最終結(jié)果，則可選擇全速運(yùn)行調(diào)試；若要觀察相關(guān)指令的運(yùn)行結(jié)果或運(yùn)行路徑的變化過(guò)程，則可選擇單步運(yùn)行；若要檢查子程序的運(yùn)行過(guò)程，則可選擇跟蹤運(yùn)行調(diào)試；若要檢查循環(huán)程序或中斷服務(wù)程序，則可選擇斷點(diǎn)運(yùn)行調(diào)試；若要定點(diǎn)檢查程序運(yùn)行到某處的結(jié)果時(shí)，則可選擇快速運(yùn)行到光標(biāo)處調(diào)試。但實(shí)際中究竟選用哪種方法更適宜或哪幾種方法結(jié)合使用更快捷，將隨著分析能力與操作的熟練程度逐步提高。(4)檢驗(yàn)程序運(yùn)行結(jié)果是否正確時(shí)，應(yīng)運(yùn)用單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)所提供的交互界面，將程序運(yùn)行過(guò)程中程序計(jì)數(shù)器PC(地址)的變化、各單元(內(nèi)部RAM和外部RAM)內(nèi)容的變化、特殊功能寄存器內(nèi)容的變化、堆棧指針SP內(nèi)容的變化與程序的理論分析結(jié)果相對(duì)照。

(5)編制程序和調(diào)試程序時(shí)，需要多次反復(fù)的過(guò)程，并非一次就能排除全部故障，特別是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路和匯編程序相結(jié)合的綜合調(diào)試就更加復(fù)雜，因此，必須通過(guò)反復(fù)調(diào)試，不斷修改硬件和軟件，直到最終符合設(shè)計(jì)要求為止。如果在調(diào)試中能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)先對(duì)產(chǎn)生故障的原因加以判斷和分析，并制定出相應(yīng)的調(diào)試方法和步驟，可縮小排除故障的范圍，提高調(diào)試效率。

6.思考題

(1)調(diào)試程序的目的是什么？

(2)在主程序的開(kāi)始為何通常要加轉(zhuǎn)移命令？

(3)堆棧指針的初始值是多少？在什么情況下需用指令重新設(shè)置該指針？

(4)試?yán)L出實(shí)訓(xùn)程序1和程序2的流程框圖。

(5)通過(guò)操作觀察在調(diào)用子程序和中斷過(guò)程中堆棧指針如何變化？

(6)什么是中斷嵌套？如何判斷中斷是否被響應(yīng)？在實(shí)訓(xùn)程序2中，當(dāng)定時(shí)器T0中斷被響應(yīng)后，外部中斷INT0能否再被響應(yīng)？實(shí)訓(xùn)1.2數(shù)字鐘應(yīng)用電路

1．實(shí)訓(xùn)目的

(1)掌握LED顯示、鍵盤、定時(shí)/計(jì)數(shù)器綜合應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)與分析方法。

(2)掌握運(yùn)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)調(diào)試LED顯示、鍵盤及定時(shí)/計(jì)數(shù)應(yīng)用程序的基本方法。

2．實(shí)訓(xùn)設(shè)備與器件實(shí)訓(xùn)設(shè)備：?jiǎn)纹瑱C(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、綜合實(shí)訓(xùn)板。3．項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)由LED數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒的數(shù)字鐘，并具有用按鍵修改時(shí)鐘參數(shù)和鬧鐘參數(shù)的功能；鬧鐘啟動(dòng)后能保持一段時(shí)間再自動(dòng)停止。4．實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1)硬件設(shè)計(jì)硬件電路的設(shè)計(jì)應(yīng)從兩個(gè)方面予以考慮。一是根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的參數(shù)范圍、測(cè)控速度與精度等技術(shù)指標(biāo)要求選擇單片機(jī)。不同系列單片機(jī)或同一系列不同型號(hào)單片機(jī)芯片內(nèi)部提供的資源狀況各不相同，如ROM、RAM容量，定時(shí)/計(jì)數(shù)器、I/O接口、中斷系統(tǒng)等硬件配置，應(yīng)選擇性價(jià)比最適合的單片機(jī)型。二是在已選定單片機(jī)型號(hào)的基礎(chǔ)上，根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的功能要求擴(kuò)展單片機(jī)外部設(shè)備的配置，如鍵盤、打印機(jī)、A/D、D/A、報(bào)警電路、驅(qū)動(dòng)電路及通用/專用I/O接口等。

硬件電路的設(shè)計(jì)原則如下：

(1)在性價(jià)比滿足應(yīng)用系統(tǒng)要求的基礎(chǔ)上，選擇更可靠、更熟悉的單片機(jī)，縮短研制周期。

(2)盡可能選擇較成熟的典型應(yīng)用電路，以提高系統(tǒng)的可靠性。

(3)單片機(jī)內(nèi)部的資源與外部擴(kuò)展資源應(yīng)在滿足應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上留有余地，為進(jìn)一步升級(jí)和擴(kuò)展其功能提供方便。

(4)應(yīng)充分結(jié)合軟件方案統(tǒng)籌考慮硬件結(jié)構(gòu)，通常硬件功能較完善，其相應(yīng)的軟件就簡(jiǎn)單，但硬件成本較高；而硬件功能略低，其相應(yīng)的軟件就復(fù)雜。實(shí)際中應(yīng)盡量以軟件替代硬件來(lái)降低成本。(5)整個(gè)系統(tǒng)的相關(guān)器件應(yīng)盡可能做到性能匹配，如電平、速度的匹配等。

(6)充分考慮整個(gè)系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)，如選擇具有抗干擾設(shè)計(jì)的單片機(jī)并充分篩選芯片與器件，在電路中采取隔離和屏蔽措施等。根據(jù)以上設(shè)計(jì)原則，選擇較熟悉的MCS-51系列單片機(jī)中具有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的89C51單片機(jī)；為實(shí)現(xiàn)LED數(shù)碼顯示和鍵盤控制，擴(kuò)展一片8155(或8255)通用可編程I/O接口；用蜂鳴器實(shí)現(xiàn)鬧鐘。用0#、1#、2#號(hào)鍵作為時(shí)鐘、鬧鐘參數(shù)修改功能選擇鍵與加1功能鍵。其中：

0#鍵為時(shí)鐘參數(shù)修改功能選擇鍵。按一次修改秒，按二次修改分，按三次修改小時(shí)，按四次確認(rèn)修改完畢。1#鍵為鬧鐘時(shí)間參數(shù)設(shè)置功能選擇鍵。按一次設(shè)置分，按二次設(shè)置小時(shí)，按三次確認(rèn)設(shè)置完畢。

2#鍵為加1功能鍵，每按一次將根據(jù)0#、1#鍵的選擇結(jié)果將相應(yīng)單元內(nèi)容加1。修改“時(shí)”時(shí)，加到23后“清0”，再加1；修改“分”時(shí)，加到59后“清0”，再加1。圖1.2.1數(shù)字鐘硬件接線原理圖2)軟件設(shè)計(jì)待硬件電路接線完成后，通常可先編寫(xiě)簡(jiǎn)單的測(cè)試程序?qū)τ布娐愤M(jìn)行測(cè)試，排除硬件電路設(shè)計(jì)中存在的錯(cuò)誤。然后根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求確定系統(tǒng)程序的整體結(jié)構(gòu)，盡可能采用模塊化程序設(shè)計(jì)的方法，將任務(wù)劃分為相對(duì)獨(dú)立的功能模塊，明確各模塊的功能、時(shí)間順序和相互關(guān)系，如系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)與信息采集、報(bào)警處理、誤差處理、標(biāo)度變換、數(shù)據(jù)處理、輸出控制等；列出詳細(xì)的資源劃分表，確定各模塊的出口和入口狀態(tài)；建立必要的數(shù)學(xué)模型，正確描述出系統(tǒng)中輸入和輸出間的數(shù)學(xué)關(guān)系；畫(huà)出各程序模塊的詳細(xì)流程圖；根據(jù)流程圖逐一編寫(xiě)程序；最后將各個(gè)模塊連接成完整的程序。(1)軟件設(shè)計(jì)的基本原則。①程序整體結(jié)構(gòu)清晰、簡(jiǎn)潔、流程合理，主程序盡可能簡(jiǎn)單明了。②各種功能的實(shí)現(xiàn)應(yīng)采用模塊化、子程序化，以便于編制、閱讀、連接、移植、修改和調(diào)試。③對(duì)各子程序的入口、出口條件，占用的資源要明確，以便于分析、調(diào)試和共享。④程序存儲(chǔ)區(qū)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、寄存器區(qū)、位尋址區(qū)、堆棧區(qū)應(yīng)規(guī)劃合理，做到既節(jié)約資源又不會(huì)發(fā)生相互間的沖突。⑤運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)志化管理，對(duì)各功能程序的運(yùn)行結(jié)果、操作狀態(tài)應(yīng)設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志，以便查詢和實(shí)現(xiàn)運(yùn)行控制。⑥運(yùn)用軟件或軟硬件相結(jié)合等方法抑制干擾，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。⑦必要時(shí)可結(jié)合硬件采取加密措施。(2)模塊化程序結(jié)構(gòu)。①主程序MAIN：完成系統(tǒng)初始化，包括時(shí)鐘、鬧鐘初始參數(shù)及初始標(biāo)識(shí)的設(shè)定；I/O口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器初始狀態(tài)的設(shè)定；鍵盤、鬧鐘和時(shí)鐘顯示的監(jiān)控管理。②時(shí)鐘參數(shù)修改子程序FTION0：關(guān)定時(shí)器，禁止鬧鐘時(shí)間參數(shù)修改，清鬧鐘修改標(biāo)識(shí)，清鬧鐘修改位置記錄；時(shí)鐘修改位置記錄值加1，根據(jù)記錄值將對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘時(shí)、分、秒修改標(biāo)識(shí)置1。③鬧鐘參數(shù)修改子程序FTION1：禁止時(shí)鐘時(shí)間參數(shù)修改，清時(shí)鐘修改標(biāo)識(shí)，清時(shí)鐘修改位置記錄；按一次鬧鐘設(shè)置功能鍵，鬧鐘設(shè)置記錄值加1，按3次鬧鐘設(shè)置功能鍵，鬧鐘設(shè)置有效標(biāo)志位置1，表示鬧鐘已設(shè)置。④加1鍵修改子程序CUM：根據(jù)修改(或設(shè)置)標(biāo)識(shí)將時(shí)鐘(或鬧鐘)相應(yīng)單元內(nèi)容加1。⑤鬧鐘控制子程序ALARM：判斷鬧鐘啟動(dòng)時(shí)間到否。若時(shí)間到，則啟動(dòng)鬧鐘，延時(shí)10s后自動(dòng)關(guān)鬧鐘并清除鬧鐘設(shè)置標(biāo)識(shí)。⑥鍵盤測(cè)試子程序KEYTEST：判斷是否有鍵按下。⑦查鍵號(hào)子程序SERCH：若有鍵按下，則確定鍵號(hào)。⑧顯示子程序DISPLAY：根據(jù)顯示單元首地址顯示時(shí)鐘(或鬧鐘)時(shí)間。⑨定時(shí)修正時(shí)鐘參數(shù)中斷服務(wù)子程序CLOCK：定時(shí)修改時(shí)鐘參數(shù)。(3)資源分配：選用定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0，定時(shí)方式2工作，每隔50ms溢出中斷一次。接口地址： PORT(8155控制寄存器)8000HPORTA(8155A口地址)8001HPORTB(8155B口地址)8002HPORTC(8155C口地址)8003H

以本書(shū)配備實(shí)驗(yàn)板調(diào)試程序時(shí)，可用發(fā)光二極管替代蜂鳴器，并將接口地址改為：PORT(8155控制寄存器)4400HPORTA(8155A口地址)4401HPORTB(8155B口地址)4402HPORTC(8155C口地址)4403H表1.2.1單片機(jī)內(nèi)部RAM部分資源分配表表1.2.1單片機(jī)內(nèi)部RAM部分資源分配表(4)軟件流程框圖。圖1.2.2主程序MAIN流程框圖圖1.2.3時(shí)鐘修改功能子程序FTION0流程框圖圖1.2.4鬧鐘修改功能子程序FTION1流程框圖圖1.2.5加1鍵修改子程序CUM流程框圖圖1.2.6時(shí)鐘修正中斷服務(wù)子程序CLOCK流程框圖(5)源程序。**************主程序MAIN****************ORG 0000HAJM MAINORG000BHLJMP CLOCK ；轉(zhuǎn)時(shí)鐘程序ORG0100HPORT EQU 4400H ；定義8155控制寄存器、A、B、C端口符號(hào)地址PORTA EQU 4401HPORTB EQU 4402HPORTC EQU 4403HSECBITEQU 08H ；定義各標(biāo)識(shí)位符號(hào)地址MINBIT EQU 09HHOURBITEQU 0AHRMINBIT EQU 0BHRHOURBIT EQU 0CHRTIMBIT EQU 0DHARMBIT EQU 0EHTIMDATA EQU 30H ；定義各單元符號(hào)地址RTIMDATA EQU 31HMSEC1 EQU 32HMSEC2 EQU 33HSEC EQU 34HMIN EQU 35HHOUR EQU 36HRSEC EQU 37HRMIN EQU 38HRHOUR EQU 39HCOUNT EQU 3AHMAIN：MOV SP,#60H MOV DPTR,#PORT MOV A,#03H ；設(shè)8155A、B口輸出，C口輸入

MOVX @DPTR,A MOV 21H,#00H ；清零鬧鐘標(biāo)識(shí)位

MOV RHOUR,#00H ；設(shè)置鬧鐘單元初值

MOV RMIN,#00H MOV RSEC,#00H MOV HOUR,#00H ；設(shè)置時(shí)鐘單元初值

MOV MIN,#00H MOV MSEC1,#00H MOV MSEC2,#00H MOV TIMDATA,#00H ；時(shí)鐘修改記憶單元清零

MOV RTIMDATA,#00H ；鬧鐘修改記憶單元清零

MOV COUNT,#00H ；鬧鐘保持10s計(jì)時(shí)單元清零 MOV TMOD,#02H ；定時(shí)器T0方式2 MOV TL0,#06H ；定時(shí)250μs初始值

MOV TH0,#06H SETB EA ；中斷允許

SETB ET0 SETB TR0 ；啟動(dòng)定時(shí)器

MOV B,#SEC ；時(shí)鐘秒單元首地址送BBEGIN：LCALLKEYTEST ；調(diào)用判別鍵入測(cè)試程序

JNZ RETEST ；有鍵輸入則轉(zhuǎn)去抖程序

LCALL DISPLAY ；無(wú)鍵輸入調(diào)用顯示程序

JNB ARMBIT,BEGIN ；判別鬧鐘設(shè)定標(biāo)識(shí)位，未設(shè)定則返回

LCALL ALARM ；調(diào)鬧鐘程序

AJMP BEGIN ；返回RETEST：LCALLDISPLAY ；調(diào)用顯示子程序延時(shí)去抖

LCALLKEYTEST JNZ KEDATA ；若無(wú)抖動(dòng)，則查鍵號(hào)，否則返回

LJMP BEGINKEDATA：LCALLSERCH ；調(diào)鍵號(hào)測(cè)試程序

CJNEA,#00H,NEXT1 ；判別是否時(shí)鐘修改功能鍵

LCALLFTION0 ；是時(shí)鐘參數(shù)修改功能鍵則調(diào)用時(shí) 鐘修改程序

SJMPNEXT3NEXT1：CJNEA,#01H,NEXT2 ；判別是否鬧鐘修改功能鍵

LCALLFTION1 ；是鬧鐘參數(shù)修改功能鍵則調(diào)用鬧 鐘設(shè)定程序

SJMPNEXT3NEXT2：CJNE A,#02H,NEXT3 ；判別是否加1功能鍵

LCALL CUM ；是加1功能鍵則調(diào)用加1修改程序NEXT3：SJMP BEGIN ；循環(huán)返回**************時(shí)鐘參數(shù)修改子程序FTION0****************；功能：根據(jù)時(shí)鐘修改功能鍵按下的次數(shù)，分別將時(shí)鐘修改標(biāo)識(shí)位SECBIT、MINBIT、HOURBIT置“1”；入口：TIMDAT，時(shí)鐘修改功能鍵按下次數(shù)，每按一次時(shí)鐘修改功能鍵，該單元內(nèi)容加1；出口：TIMDAT、SECBIT、MINBIT、HOURBIT，根據(jù)當(dāng)前TIMDAT的次數(shù)，分別將對(duì)應(yīng)時(shí)鐘修改標(biāo)識(shí)位置1FTION0：CLR TR0 ；關(guān)定時(shí)器

CLR RMINBIT；禁止鬧鐘參數(shù)修改，清鬧鐘分修改標(biāo)識(shí)位0BH CLR RHOURBIT；清鬧鐘小時(shí)修改標(biāo)識(shí)位0CH MOV B,#SEC ；將時(shí)鐘秒單元設(shè)為顯示首地址 MOV RTIMDATA,#00H；清鬧鐘修改位置標(biāo)識(shí)記錄

INC TIMDATA ；將時(shí)鐘修改記錄值加1 MOV A,TIMDATA CJNE A,#01H,TW0 ；若記錄值為1，則將時(shí)鐘秒修改標(biāo)識(shí)置1 SETB SECBIT ；時(shí)鐘秒標(biāo)識(shí)位08H置1 LJMP BAC0 TW0： CJNE A,#02H,THREE0 ；若記錄值為2，則將時(shí)鐘分修改標(biāo)識(shí)置1 CLR SECBIT ；時(shí)鐘秒標(biāo)識(shí)位08H清零

SETB MINBIT ；時(shí)鐘分標(biāo)識(shí)位09H置1 LJMP BAC0THREE0：CJNE A,#03H,BACK ；若記錄值為3，則將時(shí)鐘小時(shí)修改標(biāo)識(shí)置1 CLR MINBIT ；時(shí)鐘分標(biāo)識(shí)位09H清零

SETB HOURBIT ；時(shí)鐘小時(shí)標(biāo)識(shí)位0AH置1 LJMP BAC0BACK：MOV TIMDATA,#00H ；若按4次，則清時(shí)鐘單元修改位置記錄

CLR HOURBIT ；時(shí)鐘小時(shí)標(biāo)識(shí)位0AH清零

SETB TR0 ；定時(shí)器重新啟動(dòng)BAC0：RET**************鬧鐘參數(shù)修改功能鍵設(shè)定子程序FTION1****************；功能：根據(jù)鬧鐘修改功能鍵按下的次數(shù)，分別將鬧鐘修改標(biāo)識(shí)位RMINBIT、RHOURBIT置“1”；入口：RTIMDAT，鬧鐘修改功能鍵按下次數(shù)，每按一次鬧鐘修改功能鍵，該單元內(nèi)容加1；出口：RTIMDAT、ARMBIT、B、RMINBIT、RHOURBIT，根據(jù)當(dāng)前RTIMDAT的次數(shù)，分別將對(duì)應(yīng)鬧鐘修改標(biāo)識(shí)位置1，并設(shè)置鬧鐘參數(shù)顯示單元首地址和鬧鐘啟動(dòng)標(biāo)志FTION1：CLR SECBIT ；08H清零，禁止時(shí)鐘時(shí)間修改

CLR MINBIT ；時(shí)鐘秒標(biāo)識(shí)位09H清零

CLR HOURBIT ；時(shí)鐘小時(shí)標(biāo)識(shí)位0AH清零

MOV B,#RSEC ；將鬧鐘單元地址設(shè)為顯示首地址

MOV TIMDATA,#00H INC RTIMDATA ；將鬧鐘修改記錄值加1 MOV A,RTIMDATA CJNE A,#01H,TOW1 SETB RMINBIT；若記錄值為1，則將鬧鐘分單元修改標(biāo)識(shí)位0BH LJMP BAC1 ；置1TOW1：CJNE A,#02H,THREE1 CLR RMINBIT；若記錄值為2，則將鬧鐘分單元修改標(biāo)識(shí)位0BH SETB RHOURBIT；清零，將鬧鐘小時(shí)單元修改標(biāo)識(shí)位0CH置1 LJMP BAC1THREE1：CLR RHOURBIT ；將鬧鐘小時(shí)單元修改標(biāo)識(shí)位0CH清零

SETB ARMBIT ；F0標(biāo)識(shí)位為1表示鬧鐘已設(shè)定

MOV B,#SEC ；恢復(fù)時(shí)鐘顯示單元首地址

MOV RTIMDATA,#00H；將鬧鐘修改記錄值清零BAC1： RET**************加1鍵修改子程序CUM****************；功能：根據(jù)時(shí)鐘和鬧鐘修改標(biāo)識(shí)位的狀態(tài)，將時(shí)鐘或鬧鐘對(duì)應(yīng)顯示單元內(nèi)容加1；入口：SECBIT、MINBIT、HOURBIT、RSECBIT、RMINBIT、RHOURBIT，若其中某標(biāo)識(shí)位已被置“1”，將對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘或鬧鐘顯示單元內(nèi)容加1；出口：34H～39H，時(shí)鐘或鬧鐘顯示單元CUM： JNB SECBIT,CUM0 ；若時(shí)鐘秒修改標(biāo)識(shí)位08H為1，則秒單元內(nèi)容加1 MOV A,SEC ADD A,#01H DA A MOV SEC,A CJNE A,#60H,CUMEND MOV SEC,#00H LJMP CUMENDCUM0：JNB MINBIT,CUM1 ；若時(shí)鐘分修改標(biāo)識(shí)位09H為1，則分單元 內(nèi)容加1 MOV A,MIN ADD A,#01H DA A MOV MIN,A CJNE A,#60H,CUMEND MOV MIN,#00H LJMP CUMENDCUM1：JNB HOURBIT,CUM2 ；若時(shí)鐘小時(shí)修改標(biāo)識(shí)位0AH為1， 則小時(shí)單元內(nèi)容加1 MOV A,HOUR ADD A,#01H DA A MOV HOUR,A CJNE A,#24H,CUMEND MOV HOUR,#00H LJMP CUMENDCUM2：JNB RMINBIT,CUM3 ；若鬧鐘分修改標(biāo)識(shí)位0BH為1， 則分單元內(nèi)容加1 MOV A,RMIN ADD A,#01H DA A MOV RMIN,A CJNE A,#60H,CUMEND MOV RMIN,#00H LJMP CUMENDCUM3：JNB RHOURBIT,CUMEND ；若鬧鐘小時(shí)修改標(biāo)識(shí)位0CH為1， 則小時(shí)單元內(nèi)容加1 MOV A,RHOUR ADD A,#01H DA A MOV RHOUR,A CJNE A,#24H,CUMEND MOV RHOUR,#00HCUMEND：RET**************鬧鐘判斷與啟動(dòng)子程序ALARM************；功能：比較鬧鐘設(shè)定時(shí)間到否，控制鬧鐘的啟、停；入口：MIN、RMIN，HOUR、RHOUR，時(shí)鐘和鬧鐘當(dāng)前的時(shí)間；出口：P1.0、ARMBIT、RTIMBIT，鬧鐘啟?？刂菩盘?hào)、鬧鐘設(shè)置標(biāo)識(shí)和鬧鐘保持時(shí)間計(jì)時(shí)標(biāo)識(shí)ALARM：MOVA,RMIN CJNE A,MIN,DONT0 ；比較分單元內(nèi)容，若相同則繼續(xù)比較小 時(shí)單元內(nèi)容，

MOV A,RHOUR ；否則返回

CJNE A,HOUR,DONT0 CLR P1.0 ；啟動(dòng)鬧鐘

SETBRTIMBIT；設(shè)置鬧鐘計(jì)時(shí)標(biāo)時(shí)0DH，時(shí)鐘開(kāi)始10s計(jì)時(shí)DONT0：MOV A,COUNT；取鬧鐘保持計(jì)時(shí)時(shí)間

CJNE A,#10,DONT ；判斷鬧鐘保持10s時(shí)間到否

MOV COUNT,#00H ；清除鬧鐘保持10s計(jì)時(shí)

SETB P1.0 ；清除鬧鐘

CLR ARMBIT ；清鬧鐘標(biāo)識(shí)，取消鬧鐘設(shè)置

CLR RTIMBIT ；清鬧鐘計(jì)時(shí)標(biāo)識(shí)DONT: RET*********測(cè)鍵入子程序KEYTEST***********；功能：判斷是否有鍵輸入；入口：無(wú)；出口：累加器A，A的內(nèi)容為0表示無(wú)鍵輸入，A的內(nèi)容不為0表示有鍵輸入KEYTEST:MOV DPTR,#PORTA ；DPTR指針指向8155的A口

MOV A,#00H MOVX @DPTR,A ；掃描字00H送8155的A口

MOV DPTR,#PORTC ；DPTR指針指向8155的C口

MOVX A,@DPTR ；讀入C口行狀態(tài)

CPL A ；A取反

ANL A,#0FH ；屏蔽高4位

RET**************時(shí)鐘修正中斷服務(wù)子程序CLOCK****************

；功能：通過(guò)定時(shí)器中斷，自動(dòng)修改時(shí)鐘參數(shù)；入口：MSEC1、MSEC2、、SEC、MIN、HOUR，時(shí)鐘毫秒、秒、分、時(shí)單元，存放原時(shí)鐘參數(shù)；出口：MSEC1、MSEC2、、SEC、MIN、HOUR，時(shí)鐘毫秒、秒、分、時(shí)單元，存放修改后的時(shí)鐘參數(shù)

CLOCK: CLR EA ；關(guān)中斷

PUSH PSW ；保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)

PUSH ACC SETB RS1 INC MSEC1 MOV A,MSEC1 CJNE A,#28H,BACK1 ；到10ms否

MOV MSEC1,#00H INC MSEC2 MOV A,MSEC2 CJNE A,#64H,BACK1 ；到1s否

MOV MSEC2,#00H JNB RTIMBIT,BACK0 ；由標(biāo)識(shí)位0DH判別鬧鐘啟動(dòng)否

INC COUNTBACK0：MOV A,SEC ADD A,#01H ；時(shí)鐘秒單元內(nèi)容加1 DA A MOV SEC,A CJNE A,#60H,BACK1 ；到1min否

MOV SEC,#00H MOV A,MIN ADD A,#01H ；分單元內(nèi)容加1 DA A MOV MIN,A CJNE A,#60H,BACK1 ；到1h否

MOV MIN,#00H MOV A,HOUR ADD A,#01H ；小時(shí)單元內(nèi)容加1 DA A MOV HOUR,A CJNE A,#24H,BACK1 ；到24h否

MOV HOUR,#00HBACK1：POP ACC ；恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)

POP PSW SETB EA ；開(kāi)中斷

RETI ；中斷返回

END

5．調(diào)試方法與步驟

1)輸入源程序輸入源程序時(shí)，應(yīng)以西文方式輸入字母和符號(hào)，且中文注釋前要加分號(hào)。

2)對(duì)源程序進(jìn)行匯編和糾錯(cuò)根據(jù)自動(dòng)匯編提供的錯(cuò)誤信息逐條糾正錯(cuò)誤，直至匯編信息提示“錯(cuò)誤(0)”、“匯編結(jié)束”。3)確定調(diào)試方案在調(diào)試程序前一定要認(rèn)真分析源程序，明確各功能程序運(yùn)行的預(yù)期結(jié)果。然后結(jié)合源程序應(yīng)達(dá)到的結(jié)果，確定出如何通過(guò)某些關(guān)鍵參數(shù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象檢驗(yàn)程序運(yùn)行結(jié)果正確與否。例如：程序運(yùn)行過(guò)程中路徑的變化、累加器A內(nèi)容的變化、其他特殊寄存器內(nèi)容的變化等。并針對(duì)具體的分析和觀察對(duì)象選擇較合適的調(diào)試方法。如單步運(yùn)行、跟蹤運(yùn)行、連續(xù)運(yùn)行、快速運(yùn)行至光標(biāo)處、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試方法。4)調(diào)試程序

(1)調(diào)試主程序。主程序運(yùn)行后，在無(wú)任何按鍵輸入時(shí)觀察有無(wú)顯示，時(shí)鐘是否工作，其時(shí)、分、秒顯示的變化過(guò)程是否正確。若運(yùn)行結(jié)果不正確，首先應(yīng)根據(jù)程序運(yùn)行的實(shí)際現(xiàn)象分析判斷哪些因素可引起相關(guān)故障，再通過(guò)調(diào)試方法逐一認(rèn)證和排除。例如：若定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化出錯(cuò)，則時(shí)鐘將不能工作；若顯示程序出錯(cuò)，則將不能正確顯示時(shí)鐘單元內(nèi)容；若定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷服務(wù)子程序出錯(cuò)，則其顯示數(shù)據(jù)的變化規(guī)律將不正常。(2)調(diào)試子程序。在調(diào)試主程序時(shí)，必然要調(diào)用相關(guān)的功能子程序。因此，首先應(yīng)明確子程序的具體功能，通過(guò)對(duì)子程序的分析，確定子程序的入口、出口參數(shù)及相關(guān)標(biāo)識(shí)位的狀態(tài)，然后在滿足入口條件的狀態(tài)下，設(shè)法檢查從主程序進(jìn)入子程序，再由子程序返回到主程序的運(yùn)行過(guò)程?？刹捎酶欉\(yùn)行或運(yùn)行至光標(biāo)處的方法，檢查從主程序進(jìn)入子程序內(nèi)部的運(yùn)行過(guò)程，再通過(guò)單步運(yùn)行等方法檢查子程序內(nèi)部的運(yùn)行情況和返回主程序的過(guò)程。通過(guò)反復(fù)調(diào)試，發(fā)現(xiàn)并排除軟件與硬件存在的各類問(wèn)題，以滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的預(yù)期目的。5)脫機(jī)運(yùn)行將調(diào)試已通過(guò)的程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)內(nèi)部(或外部)程序存儲(chǔ)器中，再將寫(xiě)好程序的單片機(jī)(或存儲(chǔ)器)插入已設(shè)計(jì)好的單片機(jī)用戶板上，把仿真系統(tǒng)與用戶板脫離開(kāi)來(lái)，最后將所設(shè)計(jì)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)獨(dú)立通電運(yùn)行。6.實(shí)訓(xùn)分析與總結(jié)

(1)實(shí)訓(xùn)1.2是以數(shù)字鐘為例，引入單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析與調(diào)試的一般方法。一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作，一般要經(jīng)過(guò)對(duì)被控對(duì)象的需求進(jìn)行調(diào)研、根據(jù)系統(tǒng)的功能和技術(shù)指標(biāo)選擇控制方案、提出系統(tǒng)的總體構(gòu)思、硬件設(shè)計(jì)、印制板制作、元器件安裝、軟件設(shè)計(jì)、軟硬件仿真調(diào)試、固化程序、脫機(jī)運(yùn)行、整機(jī)調(diào)試等幾個(gè)階段，如圖1.2.7所示。圖1.2.7應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程框圖(2)在上述過(guò)程中，難點(diǎn)是如何構(gòu)建出程序設(shè)計(jì)的整體框架，包括主程序流程框圖和子程序流程框圖的構(gòu)建、各功能模塊之間的組合關(guān)系。前面提供的各功能模塊流程框圖和參考程序只是針對(duì)完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目基本要求而提出的一種設(shè)計(jì)方案。

(3)主程序是負(fù)責(zé)應(yīng)用系統(tǒng)整體的管理與協(xié)調(diào)，包括單片機(jī)資源的調(diào)配、初始參數(shù)與標(biāo)識(shí)位的設(shè)定、可編程部件的初始化及系統(tǒng)各主要部分(如鍵盤、顯示)初始狀態(tài)的管理等。構(gòu)建主程序時(shí)應(yīng)做到簡(jiǎn)單明了，對(duì)各種操作功能實(shí)現(xiàn)模塊化管理，即盡可能多的采用子程序結(jié)構(gòu)，方便分析與調(diào)試。(4)采用模塊化、子程序化的優(yōu)點(diǎn)是便于連接和移植，特別是重復(fù)使用時(shí)尤為方便。但使用者必須預(yù)先明確各子程序的入口參數(shù)、出口參數(shù)和所占用的資源，合理利用堆棧，避免主程序與子程序之間、子程序與子程序之間所占用的資源發(fā)生沖突。

(5)運(yùn)行狀態(tài)采用標(biāo)志化管理可使程序結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化。在上述程序中，對(duì)各按鍵的操作過(guò)程和狀態(tài)都采用標(biāo)識(shí)位來(lái)描述，如鬧鐘設(shè)定與否、時(shí)鐘參數(shù)(時(shí)、分、秒)修改哪一位、鬧鐘參數(shù)(時(shí)、分)設(shè)定哪一位，鬧鐘保持時(shí)間到否等。(6)在調(diào)試程序前，一定要預(yù)先將源程序分析透徹，在此基礎(chǔ)上訓(xùn)練如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析和判斷產(chǎn)生故障的原因及故障可能存在的大致范圍；靈活運(yùn)用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)所提供的各種調(diào)試方法，快速有效地排查和縮小故障范圍。通過(guò)反復(fù)調(diào)試，不斷地分析和排除故障，調(diào)試軟件和硬件的能力及速度。

(7)調(diào)試程序時(shí)，要結(jié)合能反映故障存在與否的參數(shù)變化、運(yùn)行路徑變化、顯示內(nèi)容變化等，選擇合適的觀測(cè)點(diǎn)和觀測(cè)對(duì)象，再運(yùn)用適當(dāng)?shù)恼{(diào)試方法，快速地檢驗(yàn)調(diào)試結(jié)果，由此分析和判斷故障點(diǎn)。

(8)上面采用的硬件電路和教材所附實(shí)訓(xùn)板電路，都是為訓(xùn)練應(yīng)用能力而提供的典型教學(xué)實(shí)驗(yàn)電路，在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)從性能技術(shù)指標(biāo)和價(jià)格等方面合理選擇整體方案。

7．思考題

(1)在進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，大體需要哪幾個(gè)過(guò)程？

(2)寫(xiě)出中斷服務(wù)子程序CLOCK、時(shí)鐘修改功能子程序FTION0的出口參數(shù)是什么？

(3)調(diào)試子程序過(guò)程時(shí)一般采用什么方法？

(4)在本節(jié)實(shí)訓(xùn)程序中，增加-1修改功能，試編寫(xiě)相關(guān)程序。

(5)在本節(jié)實(shí)訓(xùn)程序中，增加聲音報(bào)警功能，試編寫(xiě)相關(guān)程序。

(6)在本節(jié)實(shí)訓(xùn)程序中，增加鬧鐘停止控制功能鍵，試編寫(xiě)相關(guān)程序。實(shí)訓(xùn)1.3LCD顯示器電路1．實(shí)訓(xùn)目的(1)掌握LCD顯示基本原理和LCD控制方法。(2)掌握LCD顯示與單片機(jī)的接口電路，軟件設(shè)計(jì)方法。

2．實(shí)訓(xùn)設(shè)備與器件實(shí)訓(xùn)設(shè)備：?jiǎn)纹瑱C(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、綜合實(shí)訓(xùn)板、1602液晶顯示模塊、導(dǎo)線一組。

3．項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)單片機(jī)與液晶模塊的連接電路，設(shè)計(jì)液晶顯示模塊的初始化程序，在液晶顯示模塊上顯示字符消息。

4．實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1)硬件設(shè)計(jì)液晶顯示器常用于電子設(shè)備產(chǎn)品中，最常見(jiàn)的有如計(jì)算器、電子表、數(shù)字萬(wàn)用表、電子游戲機(jī)等，顯示的主要是數(shù)字、專用符號(hào)和固定圖形，因?yàn)槭菍俣问斤@示，顯示內(nèi)容就無(wú)法多變。隨著大量電子儀器、設(shè)備的多功能化、智能化，并且普遍地采用人機(jī)交互方式，需要能夠顯示更為豐富的信息和通用性較強(qiáng)的顯示器。而點(diǎn)陣式LCD顯示器能夠滿足這些要求，同時(shí)用大規(guī)模專用集成電路作為點(diǎn)陣LCD控制驅(qū)動(dòng)，使用者僅僅直接送入數(shù)據(jù)和指令就可實(shí)現(xiàn)所需的顯示。這種由LCD板、PCB板、控制驅(qū)動(dòng)電路組成的單元叫做點(diǎn)陣液晶顯示模塊(DotMatrixLCDModule)。(1)液晶模塊工作原理。液晶模塊的基本組成框圖如圖1.3.1所示。圖1.3.1液晶模塊組成(2)液晶模塊管腳定義。表1.3.1管腳排列與功能表表1.3.2寄存器選擇表(3)液晶模塊與微控制器的典型連接。根據(jù)液晶模塊管腳定義，模塊和微控制器相連如圖1.3.2所示。圖1.3.2液晶與微控制器連接圖(4)指令系統(tǒng)。格式：RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0。共有11種指令，如表1.33所示。表1.3.3HD447800指令表(5)顯示位和標(biāo)準(zhǔn)字符庫(kù)。從液晶模塊顯示原理知道，液晶上顯示的內(nèi)容對(duì)應(yīng)在DDRAM相應(yīng)的地址中，顯示位與DDRAM地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1.3.4所示。表1.3.4顯示位與DDRAM地址對(duì)應(yīng)關(guān)系表表1.3.5標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)(6)單片機(jī)連接控制圖。圖1.3.3LCD接線原理圖在圖1.3.3所示電路中，產(chǎn)生操作字符型液晶顯示模塊的各驅(qū)動(dòng)子程序如下：COM EQU 20H ；指令寄存器DAT EQU 21H ；數(shù)據(jù)寄存器CW_Add EQU 0000H ；指令口寫(xiě)地址CR_Add EQU 0002H ；指令口讀地址DW_Add EQU 0001H ；數(shù)據(jù)口寫(xiě)地址DR_Add EQU 0003H ；數(shù)據(jù)口讀地址注意，不同的硬件連接產(chǎn)生不同的硬件地址。2)軟件設(shè)計(jì)基于圖1.3.3的硬件連接，可以實(shí)現(xiàn)液晶的任意字符的顯示，本實(shí)訓(xùn)基本要求實(shí)現(xiàn)在LCD上從字符“0”到“F”的順序顯示。程序設(shè)計(jì)采用自上而下的軟件設(shè)計(jì)方法，并采用模塊化程序方式。具體設(shè)計(jì)如下：

(1)子程序功能介紹。主程序：完成初始化顯示緩沖區(qū)，調(diào)用各子程序?qū)崿F(xiàn)液晶顯示器初始化、設(shè)置液晶控制字、顯示字符內(nèi)容等。初始化子程序：用軟件復(fù)位的方法設(shè)置液晶顯示輸入方式、光標(biāo)移位方向、顯示位置、字符顯示點(diǎn)陣大小等內(nèi)容。寫(xiě)指令代碼子程序：完成向液晶指令寄存器中寫(xiě)入一個(gè)控制命令。寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)子程序：完成向液晶數(shù)據(jù)顯示區(qū)中寫(xiě)入顯示字符。圖1.3.4主程序流程圖(2)主程序流程圖如圖1.3.4所示。(3)源程序。①程序如下：；預(yù)定義工作變量COM EQU 20H ；指令寄存器DAT EQU 21H ；數(shù)據(jù)寄存器CW_Add EQU 0000H ；指令口寫(xiě)地址CR_Add EQU 0002H ；指令口讀地址DW_Add EQU 0001H ；數(shù)據(jù)口寫(xiě)地址DR_Add EQU 0003H ；數(shù)據(jù)口讀地址 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0020HMAIN: MOV SP,#06H ANL P3,#07H LCALLINT ；調(diào)用初始化子程序

MOV COM,#06H ；設(shè)置輸入方式

LCALLPR1 MOV DPTR,#TAB MOV COM,#80H ；設(shè)置DDRAM地址

LCALLPR1 MOV R2,#15 ；設(shè)置循環(huán)變量初值

MOV R3,#00HWRIN: MOV A,R3 MOV A,@A+DPTR MOV DAT,A LCALL PR2 ；寫(xiě)數(shù)據(jù)到液晶中

LCALLDELAY ；調(diào)延時(shí)子程序

INCR3 DJNZ R2,WRIN SJMP $TAB：DB 30H,31H,32H,33H,34H,35H,36H,37H,38H,39H DB 41H,42H,43H,44H,45H END②寫(xiě)指令代碼子程序如下：PR1： PUSH DPH PUSH DPL PUSH ACC MOV DPTR，＃CR_Add ；設(shè)置指令口讀地址PRll： MOVX A，＠DPTR ；讀BF和AC值

JB ACC．7，PRll ；判斷是否BF=0。是，繼續(xù)

MOV A，COM ；取指令代碼

MOV DPTR，＃CW_Add ；設(shè)置指令口寫(xiě)地址