微机原理及接口技术实验指导书 -201404.doc

微机原理及接口技术实验指导书微机原理及接口技术实验指导书适用专业:车辆工程（汽车电子技术方向）课程代码: 6010289 学 时: 10 学分: 3 编写单位: 交通与汽车工程学院 编 写 人: 赵 玲 审 核 人: 唐 岚 审 批 人: 孙 仁 云 2013年3月目 录 实验一、MCS-51单片机汇编指令编程1实验二、MCS-51单片机汇编指令编程2实验三 定时器/计数器实验实验四 I/O接口的应用实验五 A/D转换实验实验一 MCS-51单片机汇编指令编程1一、实验目的1、掌握循环结构程序设计方法。2、了解汇编程序的编写、编译及调试。二、实验设备EL-MUT-III型单片机实验箱，PC机及操作系统一套。三、实验内容实现发光二极管每隔0.1s依次循环右移点亮。 NAME T1CSEG AT 0000H (由于该实验箱既可以开展单片机实验，也可以开展微机原理实验，其硬件设计与实际的单片机系统有一些小的调整，该句，实际就是 ORG 0000H的作用) LJMP START CSEG AT 4100H (ORG 0100H)START: MOV A,#0FEHLOOP: LCALL DELAYRL A MOV P1,A JMP LOOPDELAY: MOV R1,#125DEL1: MOV R2,#200DEL2: DJNZ R2,DEL2 DJNZ R1,DEL1 RET END 实验接线：P1.0P1.7接发光二极管L1L8。四、思考与练习1、补充完成程序里面的内容,实现0.1s的延时，并解释理由。（本实验系统晶振为6MHZ） 书上2、 请问发光二极管是高电平还是低电平点亮？ 低 3、 如何修改程序实现每隔0.1s依次循环左移2位点亮。 程序loop阶段修改为LOOP: RR A RR A MOV P1,A LCALL DELAY JMP LOOP 五、实验报告内容1、实验报告格式按照学院下发的统一实验报告用纸上面的要求手写完成 。2、报告里面必须包含：实验目的、实验设备、实验内容及实验相应的结果，并完成相应的思考题。3、该实验的心得体会，包括过程中遇到什么问题，怎么解决的？六、附录- MCS51软件的使用。 1、打开安装好的MCS51软件，如图所示，在串口栏中选中串口（在设备管理器中，查看USB转串口是哪个串口？）比如：COM1，波特率是9600，点“确定”，在立即按实验箱上的RST按键，如果实验箱数码管显示”C_”,表示联机成功。按照MCS调试软件提示操作即可。2、新建汇编程序，文件名必须不能是中文，且不能多于8个字符，文件必须存放在C：MCS51下；2）输入程序，保存文件。 最好是手工输入，如果从其它地方粘贴过来，可能会出问题。3汇编程序，生成可执行文件。4点击调试程序，将程序烧录到实验箱的程序存储器中。5点击“！”图标，运行程序。 也可以单步进行调试。6如果要修改程序，则停止调试进行修改，程序修改后，则需要进行单片机复位后，才可以进行调试。实验二 MCS-51单片机汇编指令编程2一、实验目的1、掌握查表程序程序设计方法。2、了解汇编程序的编写、编译及调试。3、掌握外部中断的使用。二、实验设备EL-MUT-III型单片机实验箱，PC机及操作系统一套。三、实验内容 采用中断方式，统计按键次数，并由发光二极管进行显示。NAME T2 CSEG AT 0000H LJMP STARTCSEG AT 4003H LJMP INT0CSEG AT 4100HSTART: SETB IT0 SETB EA SETB EX0 CLR R0HERE：AJMP HEREINT0: INC R0 Mov a, r0 CPL A MOV P1,A RETI实验接线：P1.0P1.7接发光二极管L1L8。INTO接PULSE键左边的P+。实验电路： 四、思考与练习1、观察按键按下，P1口的显示与按键次数是否一致？画出观察的实验结果不一致 因为机器内部已经将P1赋值 2、 修改程序，实现按键次数只能循环正确显示0-9。NAME T2CSEG AT 0000HLJMP STARTCSEG AT 4003HLJMP INT_0CSEG AT 4100HSTART: SETB IT0 SETB EA SETB EX0 CLR AHERE: AJMP HEREINT_0: INC R0 CJNE R0,#000AH,REL MOV A, R0 CJNE R0,#0AH,SS MOV R0,#00H SS: MOV A ,R0 REL: MOV A, R0 CPL A MOV P1,A RETI END 3、 为什么要CPL A，这个语句？可以举例说明。 五、实验报告内容1、实验报告格式按照学院下发的统一实验报告用纸上面的要求手写完成 。2、报告里面必须包含：、实验内容实验目的、实验设备及实验相应的结果，并完成相应的思考题。3、该实验的心得体会，包括过程中遇到什么问题，怎么解决的？ 实验三 定时器/计数器实验一、实验目的：1 学习8031内部计数器的使用和编程方法。2 进一步掌握中断处理程序的编写方法。二、实验设备：EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块三、实验内容P1口的P1.0P1.7分别接发光二极管的L1L8。要求编写程序模拟一循环彩灯。彩灯变化花样可自行设计。例程给出的变化花样为：L1、L2、L8依次点亮；L1、L2、L8依次熄灭；L1、L2、L8全亮、全灭。各时序间隔为0.5秒。让发光二极管按以上规律循环显示下去。本实验中时钟频率为6.0 MHZ，现要采用中断方法来实现0.5秒延时，要在定时器1中设置一个时间常数，使其每隔0.1秒产生一次中断，CPU响应中断后将R0中计数值减一，令R0=05H，即可实现0.5秒延时。实验电路： 实验步骤：P1.0P1.7分别接发光二极管L1L8即可。参考程序：T6.ASMNAME T6 ;定时器实验OUTPORT EQU 0CFB0HCSEG AT 0000H LJMP STARTCSEG AT 401BH ;定时器/计数器1中断程序入口地址 LJMP INTCSEG AT 4100HSTART: MOV A,#01H ;首显示码 MOV R1,#03H ;03是偏移量，即从基址寄存器到表首的距离 MOV R0,#5H ;05是计数值 MOV TMOD,#10H ;计数器置为方式1 MOV TL1,#0AFH ;装入时间常数 MOV TH1,#03CH ORL IE,#88H ;CPU中断开放标志位和定时器 ;1溢出中断允许位均置位 SETB TR1 ;开始计数LOOP1: CJNE R0,#00,DISP MOV R0,#5H ;R0计数计完一个周期，重置初值 INC R1 ;表地址偏移量加1 CJNE R1,#31H,LOOP2 MOV R1,#03H ;如到表尾，则重置偏移量初值LOOP2: MOV A,R1 ;从表中取显示码入累加器 MOVC A,A+PC JMP DISP DB 01H,03H,07H,0FH,1FH,3FH,7FH,0FFH,0FEH,0FCH DB 0F8H,0F0H,0E0H,0C0H,80H,00H,0FFH,00H,0FEH DB 0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH,0BFH,0DFH DB 0EFH,0F7H,0FBH,0FDH,0FEH,00H,0FFH,00HDISP: MOV P1,A ;将取得的显示码从P1口输出显示 JMP LOOP1INT: CLR TR1 ;停止计数 DEC R0 ;计数值减一 MOV TL1,#0AFH ;重置时间常数初值 MOV TH1,#03CH SETB TR1 ;开始计数 RETI ;中断返回END四、思考题： 1、定时0.5s是如何实现的？2 、观察灯的变化方式有多少种？是否与查表的内容一致？ 如果修改？解释表中内容如何与灯的点亮对应的。五、实验报告内容1、实验报告格式按照学院下发的统一实验报告用纸上面的要求手写完成 。2、报告里面必须包含：实验目的、实验设备、实验内容、实验连线、完整的程序。3、该实验的心得体会。4、完成思考题。实验四 I/O接口的应用交通灯控制实验一、实验目的：1. 学习在单片机系统中扩展简单I/O接口的方法。2. 学习数据输出程序的设计方法。3. 学习模拟交通灯控制的实现方法。二、实验设备：EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块三、实验内容及实验原理：实验内容： 扩展实验箱上的74LS273做为输出口，控制八个发光二极管亮灭，模拟交通灯管理。实验原理：要完成本实验，首先必须了解交通路灯的亮灭规律。本实验需要用到实验箱上八个发光二极管中的六个，即红、黄、绿各两个。不妨将L1(红)、L2（绿）、L3（黄）做为东西方向的指示灯，将L5（红）、L6（绿）、L7（黄）做为南北方向的指示灯。而交通灯的亮灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮，之后，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车，延时一段时间后，东西路口绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。各发光二极管的阳极通过保护电阻接到+5V的电源上，阴极接到输入端上，因此使其点亮应使相应输入端为低电平。实验原理图实验步骤：74LS273的输出O0O7接发光二极管L1L8，74LS273的片选CS273接片选信号CSO，此时74LS273的片选地址为CFA0HCFA7H之间任选。运行实验程序，观察LED显示情况是否与实验内容相符。参考程序：T3.ASMNAME T3 ;I/O口扩展实验一PORT EQU 0CFA0H ;片选地址CS0CSEG AT 0000H LJMP STARTCSEG AT 4100HSTART: MOV A,#11H ;两个红灯亮，黄灯、绿灯灭 ACALL DISP ;调用273显示单元（以下雷同） ACALL DE3S ;延时3秒LLL: MOV A,#12H ;东西路口绿灯亮;南北路口红灯亮 ACALL DISP ACALL DE10S ;延时10秒 MOV A,#10H ;东西路口绿灯灭;南北路口红灯亮 ACALL DISP MOV R2,#05H ;R2中的值为黄灯闪烁次数TTT: MOV A,#14H ;东西路口黄灯亮;南北路口红灯亮 ACALL DISP ACALL DE02S ;延时0.2秒 MOV A,#10H ;东西路口黄灯灭;南北路口红灯亮 ACALL DISP ACALL DE02S ;延时0.2秒 DJNZ R2,TTT ;返回TTT，使东西路口黄灯闪烁五次 MOV A,#11H ;两个红灯亮，黄灯、绿灯灭 ACALL DISP ACALL DE02S ;延时0.2秒 MOV A,#21H ;东西路口红灯亮;南北路口绿灯亮 ACALL DISP ACALL DE10S ;延时10秒 MOV A,#01H ;东西路口红灯亮;南北路口绿灯灭 ACALL DISP MOV R2,#05H ;黄灯闪烁五次GGG: MOV A,#41H ;东西路口红灯亮;南北路口黄灯亮 ACALL DISP ACALL DE02S ;延时0.2秒 MOV A,#01H ;东西路口红灯亮;南北路口黄灯灭 ACALL DISP ACALL DE02S ;延时0.2秒 DJNZ R2,GGG ;返回GGG，使南北路口;黄灯闪烁五次 MOV A,#03H ;两个红灯亮，黄灯、绿灯灭 ACALL DISP ACALL DE02S ;延时0.2秒 JMP LLL ;转LLL循环DE10S: MOV R5,#100 ;延时10秒 JMP DE1DE3S: MOV R5,#30 ;延时3秒 JMP DE1DE02S: MOV R5,#02 ;延时0.2秒DE1: MOV R6,#200DE2: MOV R7,#126DE3: DJNZ R7,DE3 DJNZ R6,DE2 DJNZ R5,DE1 RETDISP: MOV DPTR,#PORT ;273显示单元CPL AMOVX DPTR,ARET END四思考题：1、分析程序，如何实现延时10s，3s，0.2s的？2、如何访问74LS273外扩的端口？五、实验报告内容1、实验报告格式按照学院下发的统一实验报告用纸上面的要求手写完成 。2、报告里面必须包含：实验目的、实验设备、实验内容、实验连线、程序框图及完整的程序。3、该实验的心得体会。实验五 A/D转换实验一、实验目的：1 掌握A/D转换与单片机的接口方法。2 了解A/D芯片ADC0809转换性能及编程方法。3 通过实验了解单片机如何进行数据采集。二、实验设备：EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块三、实验内容及实验原理：利用实验台上的ADC0809做A/D转换器，实验箱上的电位器提供模拟电压信号输入，编制程序，将模拟量转换成数字量，用数码管显示模拟量转换的结果。实验原理：A/D转换器大致有三类：一是双积分A/D转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近法A/D转换器，精度、速度、价格适中；三是并行A/D转换器，速度快，价格也昂贵。实验用的ADC0809属第二类，是八位A/D转换器。每采集一次需100us。ADC0809 START端为A/D转换启动信号，ALE端为通道选择地址的锁存信号。实验电路中将其相连，以便同时锁存通道地址并开始A/D采样转换，故启动A/D转换只需如下两条指令： MOV DPTR，#PORT MOVX DPTR,AA中为何内容并不重要，这是一次虚拟写。在中断方式下，A/D转换结束后会自动产生EOC信号，将其与8031CPU板上的INT0相连接。在中断处理程序中，使用如下指令即可读取A/D转换的结果： MOV DPTR，#PORT MOVX A，DPTR实验电路：实验步骤：1 0809的片选信号CS0809接CS0。2 电位器的输出信号AN0接0809的ADIN0。3 EOC接CPU板的INT0.程序程序：T15.ASMNAME T15 ;0809实验PORT EQU 0CFA0HCSEG AT 0000H LJMP STARTCSEG AT 4100HSTART: MOV DPTR,#PORT ;启动通道0 MOVX DPTR,A MOV R0,#0FFHLOOP1: DJNZ R0,LOOP1 ;等待中断 MO