凌阳单片机实验报告.doc

南京邮电大学课程设计实验报告模块名称_ _凌阳单片机_ _班级学号_B080210 姓 名_ _ _ _ 指导老师_赵建立_叶玲_董恒 梅霆_开课时间 2011/2012 学年， 第 一 学期 实验1熟悉nSP IDE环境下的汇编程序和C程序的编写一、实验目的熟悉汇编程序和C程序的编写。编译程序，软件调试，观察并跟踪其结果,查看各个寄存器状态,等等。二、实验设备装有WINDOWS操作系统以及nSP IDE仿真开发环境的PC机一台；十六位单片机实验板及扩展板。三、实验原理参照SPCE061A单片机教材和实验指导书熟悉凌阳单片机的开发环境。四、流程图汇编程序主程序流程图： 五、关键代码汇编程序代码：/=/ / Program: 计算1 to 100累加值 / Output: sum = 5050(十进制) 或 13BA(十六进制) /=/ .RAM / 定义预定义 RAM 段 .var R_Sum; / 定义变量.CODE /定义代码段 .public _main; / 对main程序段声明 _main: r1 = 0x0001; / r1=1.100 r2 = 0x0000; / 寄存器清零 L_SumLoop: r2 += r1; / 累计值存到寄存器r2 r1 += 1; / 下一个数值 cmp r1,100; / 加到100否 jna L_SumLoop; / 如果 r1 = 100 跳到 L_SumLoop R_Sum = r2; / 在R_Sum中保存最终结果 L_ProgramEndLoop: / 程序死循环 jmp L_ProgramEndLoop;C程序代码：/=/ / Program: 计算1 to 100累加值 / Output: sum = 5050(十进制) 或 13BA(十六进制) /=/ int main() int i, Sum=0; for (i=0;i=100;i+) Sum = Sum + i; / Sum 是累加的结果 while(1) ; / 程序死循环 / 用变量 Watch 窗口看 Sum 的值 六、实验结果用RegisterWindow工具观察各个寄存器状态变化符合实际情况。实验2键盘与二极管实验一、实验目的通过本实验熟悉nSP IDE单片机的I/O、定时器的使用方法、中断系统的使用。熟悉IDE开发环境的使用。二、实验设备装有WINDOWS操作系统以及SunPlusIDE仿真开发环境的PC机一台；十六位单片机实验板及扩展板。三、实验原理通过键盘扫描获得键值后分别控制二极管的亮灭；使用定时器产生不同的显示。四、实验步骤1.连接PC机与SunPlus061A仿真板；2.连接实验板与仿真板；3.运行IDE开发环境程序；4.建立新工程；5.往新工程里添加C文件，编写主程序框架；6.往工程里添加ASM文件，编写汇编子程序；7.往新工程中添加中断处理程序；8.添加头文件（hardware.inc等）；9.程序编译调试，观察运行结果，寄存器状态等；10.脱机运行。要求：对于每个不同的按键，分别有下列响应：1.全亮；2.轮流点亮；3.交替闪亮；4.快慢闪烁。五、流程图主函数流程图： 六、关键代码/主程序main函数用C语言编写int main(void) int Key; while(1) Key=getkey(); switch(Key) case 0xfffe: one();break; case 0xfffd: two();break; case 0xfffb: three();break; case 0xfff7: four();break; break; default: break; return 0;/获取键值函数 IOA低8位输入 设置A口为带上拉电阻的输入 汇编语言编写.include hardware.inc;.public _getkey;.code_getkey: r1=0x0000; P_IOA_Dir=r1; P_IOA_Attrib=r1; r1=0xffff; P_IOA_Data=r1; r1=P_IOA_Data; retf;/交替亮 （以交替亮为例，全亮、轮流亮、快慢闪烁等与此类似，略去）.INCLUDE Hardware.inc;.CODE.PUBLIC _three_three: r1 = 0x00FF; P_IOB_Dir = r1; / IOB: 7.0 output P_IOB_Attrib = r1; P_IOB_Data = r1; r2 =0; L_MainLoop: r2=r2+1; r1 = 0x00AA; /LED10101010亮 P_IOB_Data = r1; call L_Delay; r1 = 0x0055; /LED01010101亮 P_IOB_Data = r1; call L_Delay; cmp r2,0x000A; jnz L_MainLoop; retf; L_Delay: /延时 r3 = 0x0004;L_DelayLoop2: r4 = 0xFFFF;L_DelayLoop1: r4 - = 1; jnz L_DelayLoop1; r3 - = 1; jnz L_DelayLoop2; retf;七、实验结果及分析当按下IOA0时，IOB口的低8位全亮；当按下IOA1时，IOB口的低8位轮流亮；当按下IOA2时，IOB口的低8位交替亮；当按下IOA3时，IOB口的低8位快慢闪烁。但是在一种状态下按下键不能立即转到下一状态，即不能及时读取键值。实验3实时时钟实验一、实验目的1)了解SPCE061 PLL 振荡器的功能及其应用。 2)掌握系统时钟单元P_SystemClock的设置方法。 3)熟悉系统时钟和CPU时钟频率的编程方法。 二、实验设备1)装有nSP IDE仿真环境的PC机一台。 2)nSP十六位单片机实验箱一个。 3)示波器一台。 三、实验原理在SPCE061A内，P_SystemClock(写)($7013H)单元控制着系统时钟和CPU时钟。通过设置该单元的B5-B7位可以改变系统时钟的频率(Fosc=20/24/32/40/49MHz)；将第0-2位置为“111”可以使CPU时钟停止工作，系统切换至低功耗的备用状态。在备用状态下，通过设置该单元的B4位可以接通或关闭32KHz实时时钟。而且通过设置该单元的B3位可以使32768Hz时钟处自动弱振或强振状态。本实验通过选择不同Fosc信号频率或改变CPUClk频率来观察发光二极管亮灭的快慢。 四、实验步骤1）根据实验内容连接硬件电路并检查。 2）画流程图并编写程序代码。 3）编译程序，软件调试。 4）观察LED亮灭的快慢，并通过示波器观察波形。要求: LED亮灭的快慢及通过示波器观察波形反映的定时信号与设计一致.五、流程图 六、关键代码/*/ Note: 1)选择不同Fosc信号频率,观察发光二极管亮灭快慢/ 2) 改变CPUClk频率,观察发光二极管亮灭快慢/*.INCLUDE Hardware.inc;.DEFINE C_FoscCLK_20 0x00; /Fosc=20.480MHz.DEFINE C_FoscCLK_24 0x20; /Fosc=24.576MHz.DEFINE C_FoscCLK_32 0x40; /Fosc=32.768MHz.DEFINE C_FoscCLK_40 0x60; /Fosc=40.960MHz.DEFINE C_FoscCLK_49 0x80; /Fosc=49.152MHz.DEFINE CPUCLK_Fosc 0x00; /CPUClk选Fosc.DEFINE CPUCLK_Fosc2 0x01; /CPUClk选Fosc/2.DEFINE CPUCLK_Fosc4 0x02; /CPUClk选Fosc/4.DEFINE CPUCLK_Fosc8 0x03; /CPUClk选Fosc/8.DEFINE CPUCLK_Fosc16 0x04; /CPUClk选Fosc/16.DEFINE CPUCLK_Fosc32 0x05; /CPUClk选Fosc/32.DEFINE CPUCLK_Fosc64 0x06; /CPUClk选Fosc/64/= / 函数名称: main()/ 功能描述: 1)选择不同Fosc信号频率,观察发光二极管亮灭快慢/ 2)改变CPUClk频率,观察发光二极管亮灭快慢/ 语法格式: main()/入口参数: 无/ 出口参数: 无/ 注意事项: 仅为用户模型/=.CODE.PUBLIC _main_main: r1 = 0xffff; P_IOB_Dir = r1; / IOB: 7.0 output P_IOB_Attrib = r1; r1 = 0x0000; P_IOB_Data = r1; begin: r2=0;C_FoscCLK_20_CPUCLK_Fosc2: （选择其他频率时与此段类似） r2=r2+1; r1 = C_FoscCLK_20; /Fosc r1|= CPUCLK_Fosc2; /CPUClk P_SystemClock = r1; r1 = 0x0000; /LED亮 P_IOB_Data = r1; call L_Delay; r1 = 0xFFFF; /LED灭 P_IOB_Data = r1; call L_Delay; cmp r2,0x0005; JZ C_FoscCLK_24_CPUCLK_Fosc4; jmp C_FoscCLK_20_CPUCLK_Fosc2; L_Delay: /延时 r3 = 0x0004;L_DelayLoop2: r4 = 0xFFFF;L_DelayLoop1: r4 - = 1; jnz L_DelayLoop1; r3 - = 1; jnz L_DelayLoop2; retf;七、实验结果及分析 当选择不同的系统频率与CPU频率时，灯闪烁的快慢不同，与之一致，达到实验要求。实验5UART实验一、实验目的1）了解SPCE061A串行口（UART）的结构、与PC机串行通讯的原理。 2）了解UART的各配置单元P_UART_BaudScalarLow (7024H)、P_UART_BaudScalarHigh (7025H)、 P_UART_Command1(7021H)和P_UART_Command2 (7022H)的功能及控制方法。 3）掌握PC机与单片机通讯的编程方法。 二、实验设备 装有nSP IDE仿真环境的PC机一台、 nSP十六位单片机实验箱一个、串口线一个。 三、实验原理UART模块提供了一个全双工标准接口，用于完成SPCE061A与外设之间的串行通讯。借助于IOB口的特殊功能和UART IRQ中断，可以同时完成UART接口的接收发送数据的过程。 硬件电路原理为：因为SPCE061在线调试器有232接口，PC机端也有232接口，所以使用一个串口线连接起来就可以，或者使用9针头串口座焊接一个串口线。 四、实验步骤1)根据内容自行设计硬件连接图，连接硬件并检查；2)画流程图并编写程序代码；3)编译程序，软件调试；4)观察LED、各个寄存器状态。要求：1) 从内存中能观测到从PC发来的数据；2) 按不同的键时向 PC发送不同内容的字符串。五、流程图 六、关键代码/*/程序名称：UART_PC.asm/描述：与PC机通讯，使用串口总线与PC机通讯。/终端软件：超级终端，/收到超级终端发送的数据并发送回去，在超级终端界面可以看到接收到的数据。/*.include hardware.inc.ram.var recFlag; /接收数据标识，0 未接收数据 1 接收数据.code.public _main;_main:_UART_INIT:F_UART_INIT:INT OFF;r1 = 0x0000;recFlag = r1;R1 = 0x0000; /未使能任何中断P_INT_Ctrl = R1;R1 = 0x0480; /设置IOB7为输入IOB10为输出P_IOB_Attrib = R1;R1 = 0x0400;P_IOB_Dir = R1;R1 = 0x0000;P_IOB_Data = R1;R1 = 0x006b; /设置波特率为115.2KbpsP_UART_BaudScalarLow = R1;R1 = 0x0000;P_UART_BaudScalarHigh = R1;R1 = 0x0000;R4 = 0x00C0; /输入和输出使能设置P_UART_Command1 = R1;P_UART_Command2 = R4;L_ResendData:L_Check_TxRDY:R2 = P_UART_Command2;R2 &= 0x0040; /检测输出是否READYJZ L_Check_RxRDY;/发送8位十六进制数ccr1 = recFlag;cmp r1,0x0000; /是否接收过数据jz L_Check_RxRDY;P_UART_Data = R4; /发送数据r1 = 0x0000;recFlag = r1;L_Check_RxRDY:R2 = P_UART_Command2; /检测是否有数据接收R2 &= 0x0080;JZ L_Check_RxRDY;R4 = P_UART_Data; /接收数据r1 = 0x0001;recFlag = r1; /设置接收标识符goto L_ResendData;七、实验结果与分析PC机发送数据，单片机收到相同的数据，然后再送回给PC机。不同按键输入，终端显示相应的输出实验6 A/D转换一、实验目的1)了解ADC输入接口的结构与转换原理 2)熟悉模拟量输入口LINE_IN1LINE_IN7的使用 3)掌握 P_ADC、 P_ADC_CTRL单元的设置方法 二、实验设备装有nSP IDE仿真环境的PC机一台 、nSP十六位单片机实验箱一个 三、实验原理ADC工作方式分手动和自动两种当ADC工作在自动方式下： 1)外部信号由LIN_IN17即IOA06输入并直接被送入缓冲器P_ADC_MUX_Data($702BH)；，在ADC自动方式被启用后，会产生出一个启动信号，即RDY=0。此时，DAC0的电压模拟量输出值与外部的电压模拟量输入值进行比较，以尽快找出外部电压模拟量的数字量输出值，A/D转换的结果保存在SAR内。 2）当10位A/D转换完成时，RDY会被置1。此时，用户通过读取P_ADC_MUX_Data($702BH)单元可以获得10位A/D转换的数据。而从该单元读取数据后，又会使RDY自动清0来重新开始进行A/D转换。 本实验通过改变LINE_IN端口的模拟电压来改变IOB口输出的数据，采用自动方式即定时器A溢出执行ADC转换，可以通过发光二极管的点亮了解转换的数据值。 四、实验步骤1）根据实验内容连接硬件电路并检查。 2）画流程图并编写程序代码。 3）编译程序，软件调试。 4) 通过改变输入电压，来观察LED灯的亮灭。要求：LED灯的亮灭与输入电压值相符合。五、流程图 六、关键代码/*/Note:通过模拟量输入口LINE_IN输入电压值，通过读取P_ADC_MUX_Data单元可以获得10/位A/D转换的数据。而从该单元读取数据后，又会使RDY自动清0来重新开始进行A/D转换。/若未读取P_ADC_MUX_Data单元中的数据RDY仍保持为1，则不会启动下一次的A/D转换。/*.include hardware.inc.CODE.public _main_main:r1=0xffffP_IOB_Attrib=r1 /IOB口设置为同向输出口P_IOB_Dir=r1/r1=0x0000P_IOB_Data=r1;R1=0x0001 /选择通道LINE_IN为IOA0P_ADC_MUX_Ctrl=R1R1 = 0x0001 /允许A/D转换P_ADC_Ctrl = R1nopnopnopnop_AD:r1=P_ADC_MUX_Ctrl /读寄存器P_ADC_MUX_Ctrl的B15位/判断是否转换完毕test r1,0x8000jz _AD /否，继续转换r1=P_ADC_MUX_DATA /是，则读出P_ADC_MUX_DATA转换结果/同时触发A/D重新转换P_IOB_Data=r1;jmp _AD;七、实验结果与分析 IOA0.6为模拟量输入口，应设为悬浮输入形式；B口高10位为A/D转换量输出。当改动滑动变阻器的阻值时，会给IOA0口输入不同的电压值，经过模数转换后，会生成相应的数值，IOB7-10的对应位的灯会随之亮灭。实验8IRQ4 中断实验一、实验目的1)了解IRQ4的中断向量和中断源。 2)掌握中断控制单元P_INT_Ctrl, P_INT_Clear的设置方法。 3)熟悉中断的编程方法。 二、实验设备1)装有nSP IDE仿真环境的PC机一台。 2)nSP十六位单片机实验箱一个。 三、实验原理 IRQ4 中断对应4096Hz、2048Hz、1024Hz 中断源,通过写P_INT_Ctrl来设置中断允许，CPU响应后进入中断， 我们编写一个用中断方式控制发光二极管亮灭程序, 中断程序里读取P_INT_Ctrl单元,判断是哪个中断源，转到相应中断程序控制对应发光二极管亮或灭.从而了解IRQ4 中断的组成及编程。 四、实验步骤1）根据实验内容自行设计，连接硬件电路并检查。 2）画流程图并编写程序代码。 3）编译程序，软件调试。 4) 观察LED、各个寄存器状态等。要求: 能用LED的状态验证中断正确工作。五、流程图主程序： 中断服务子程序流程图：六、关键代码/ Note: IRQ5中断有三个中断源：1KHz、2Kz和4KHz,每一个中断分别控制与IOA0-IOA1、/IOA2-IOA3和IOA4-IOA7相连的LED灯。.include hardware.inc.RAM.VAR TIME1.VAR TIME2.VAR TIME4.code.public _main_main:int off;r1=0xffff; /IOA口为同相高电平输出口；P_IOA_ATTRI=r1;P_IOA_DIR=r1;P_IOA_DATA=r1;r1=0x0070; /开中断IRQ4_4KHz、IRQ4_2KHz和IRQ4_1KHz;P_INT_CTRL=r1;R1=0;TIME1=r1;TIME2=r1;TIME4=r1;int irq;loop:nop;nop;nop;jmp loop;.text.public _IRQ4_IRQ4:push r1,r5 to sp /压栈保护；r1=0x0010;test r1,P_INT_CTRL; /比较是否为1KHz的中断源；j