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凌阳单片机实验报告 学号：姓名：指导老师：2014.5.9第一次实验：编程与环境学习试验目的1) 熟悉nSP IDE环境及在该环境下用汇编语言或C语言编写应用程序；2) 熟悉简单的nSP汇编语言指令。实验设备装有WINDOWS系统和nSP IDE仿真环境的PC机一台。实验内容1） 用汇编实现1到200中的偶数的累加计算；2） 用汇编语言编写一个排序程序。.IRAM Array .DW 5,89,40,12,55,32,18,46,77,21实验步骤1)将nSP IDE打开后,建立一个新工程；2)在该项目的源文件夹(SOURCE FILES)下建立一个新的汇编语言文件；3)编写汇编代码；4)编译程序软件调试观察并跟踪其结果。实验准备（要求实验前写出实验内容中的两个程序）第一个实验：.RAM /定义ram段.VAR G_Sum / 定义 G_Sum 储存累加结果.CODE /定义code段.PUBLIC_main /主程序声明_main: /main函数R1=0x0002;R2=0x0000;L_SumLoop:R2+=R1; /累加值保存到R2 R1+=2;CMP R1,200 /判断是否加到200JNA L_SumLoop; /没有。返回到L_SumLoop;G_Sum=R2; /保存最终累加值L_PEND: /构成一个死循环JMP L_PEND;.END第二个实验： .IRAM /定义IRAM区 ARRAY: .DW 5,89,40,12,55,32,18,46,77,21 /定义数组.VAR F.CODE.PUBLIC _main_main: BP=ARRAY /主函数，把数组给BPR1=0x0009 /数组的个数R4=0x0000F=R4LOOP: R3=BP /比较大小，并作交换 CMP R3.BP+1 JB NEXTR2=BP+1BP=R2BP+1=R3R4=0x0001F=R4NEXT:BP=BP+1 /判断是否比较完毕 R1-=1 JNZ LOOPR4=FJNZ _main / 没完毕转入主函数继续执行LOOP2: JMP LOOP2 /死循环实验中遇到的问题与解决措施实验中，刚开始，对汇编语言的格式不是很清楚，然后遇到很到的语法错误，一一检查，修改，最终编译成功。再就是老师让调出运行后各个寄存器的结果，发现不能查询最终存放结果的那个寄存器，经过反复试验，找人帮忙，对比别人的程序，才发现是因为没有最末端的死循环所致。【试验总结】 汇编语言的语法比较严格，应该仔细审查所写的每一条语句。第二次实验：并行I/O口（可参考实验三、四、五、六）实验三：使用汇编语言实现A口的输出实验实验四：使用C语言实现A口的输出实验实验五：使用汇编语言实现A口为输入B口为输出实验实验六：使用C语言实现A口为输入B口为输出实验实验目的1)通过实验掌握A口、B口作为输入和输出口时的使用方法；2)使用汇编语言或C语言来实现A口或B口作为输入和输出口的实验。实验设备1)装有WINDOWS系统和nSP IDE仿真环境的PC机一台；2)nSP十六位单片机实验箱一个。实验原理实验三、四：通过点亮不同发光二极管来显示A口输出的数值不同。实验五、六：根据按键的不同,A口的数据就不同,则传送到B口的数据就不同,相应的发光二极管被控制。1）逻辑电平指示灯：具有8 路，阳极接电阻排至V5（ Vcc），I/O 端口低电平“点亮”。逻辑电平指示灯电路8 路图见下图：逻辑电平指示灯电路原理图2）1*8键盘电路可分别“H” 或 “L”，由SW 选择，配合内部的上拉/下拉电阻合理使用。1*8 键盘电路原理图实验硬件连接实验三、四：实验五、六：实验内容1、 学习实验三或实验四，写出实验结果。答：试验3现象：开始的时候二极管全亮。程序从低位开始加一，LED灯。低电平亮，高电平灭，逐渐变暗。当加到FFFF的时候溢出，重新开始执行程序，LED灯依次开始亮起。试验4和试验3现象一样的，只是，试验4是C语言编写，而试验3是汇编语言写的。2、 学习实验五或实验六，写出实验结果。答：试验5,6现象：运行一开始8个全亮，拨动开关，推动一个开关，对应的二极管灭，再拨动该开关，灯不再亮。再拨动其他开关，对应的灯灭。前一段时间开关同时变亮。试验6是C语言。3、 对实验五或六修改，将以前的输入与输出口进行变换，即A与B口交换进行输入输出，并要求发光二极管事先全灭，按下键时控制相应的二极管亮。说明如何修改，写出修改地方的程序。答：B口入A口出在key.asm程序中， /r1=P_IOA_Data; /get key data form IOA r1=P_IOB_Data; /get key data form IOB在ex5.asm中； L_MainLoop: I_Key=R1 /保存键值R1=R10xfff /取反P_IOA_Buffer=R1; /LED显示，A出口的缓冲输出L_User_Init_IO; R1=0xfff; /设A同向输出P_IOA_Dir=R1;P_IOA_Attrib=R1;P_IOA_Data=R1;R1=0x0000; /设B带下拉电阻的输入P_IOB_Dir=R1; P_IOB_Attrib=R1;P_IOB_Data=R1; 实验总结由于试验涉及多个程序的多处修改问题，刚开始的时候，没有弄懂。没有修改完全，导致调试结果总是失败的。最后经过同学指导才得以成功。第三次实验：系统时钟与定时器参看：实验七：定时器Timer A/B实验实验八：系统时钟实验 实验目的1) 通过实验了解定时器Timer A/B的结构及使用方法；掌握预置数单元P_TimerA/B_Data和定时控制单元P_ TimerA/B_Ctrl的设置方法；熟悉定时器Timer A/B的编程方法。2) 了解SPCE061 PLL 振荡器的功能及其应用；掌握系统时钟单元P_SystemClock的设置方法；熟悉系统时钟和CPU时钟频率的编程方法。实验设备 同以前实验。实验原理实验七：TimerA和TimerB定时器启动后在预置数单元P_TimerA_Data或P_TimerB_Data内置入一个计数初值N后，定时器/计数器会在选择的时钟源频率下开始向计数增加的方向计数，N+1，N+2，FFFEH，当计数到FFFFH后定时器/计数器溢出。 一方面，产生一个中断请求信号TA_TimeOut_Int或TB_TimeOut_IntCPU，响应后执行相应的中断服务程序，与此同时计数初值N会被自动重新置入定时器/计数器内并重复上述加计数的过程。另一方面，该溢出信号会作为脉宽调制输出计数器的时钟源输入，使其输出一个具有四位可调的脉宽调制占空比输出信号APWMO或BPWMO，其中IOB8，IOB9分别为APWM，BPWM的输出端。 IOB8接一个发光二极管，可以通过观察二极管亮灭的快慢来对比频率的变化。实验八：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。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。实验硬件连接 实验七：定时器A时，IOB8接一个发光二极管实验八：实验内容1） 学习实验七、八；2） 对于实验七，1、 固定初值，改变不同的输入时钟观察输出的变化；答：原为C_Time_Fosc_256时LED 基本不闪；现改为C_Time_Clck_2048时LED闪烁明显。2、 固定时钟，如CLK为4096HZ，设置不同的计数初值，观察输出；答：原初值为R1=0xff9f时LED闪烁；现改为R1=0x0f9f时LED闪烁，但亮和灭的时间均变长3、 选择同一时钟源，改变占空比，观察灯的闪烁变化。答：原初值为R1=0x0f9f时，4/16的占空比，LED闪烁；现改为10/16的占空比，闪烁的亮度变强。3） 将实验七中的定时器A改用定时器B完成。应作怎样的修改？写出修改的地方。修改：.DEFINE C_Time_Clk C_Time_Fosc_256;/频率只选择时钟源A的 .DEFINE P_TimerB_Data 0x700c.DEFINE P_TimerB_Ctrl 0x700c /增加TimerB的端口定义： R1=0x0200 P_IOB_DIR=R1； P_IOB_ATTRIB=R1；R1=0x0000 /选择IOB9为输出P_IOB_DATA=R1；R1=0x0f9f;P_TimerB_DATA=R1；R1=C_Time_Clk;P_Timer_Ctrl=R1； /此处改为对TimerB的初始值以及控制字。 4）对实验八1） 选择不同FOSC信号频率，观察发光二极管亮灭快慢；答：频率由49HZ改为20HZ后闪烁的速度变慢2） 改变CPUCLK频率，观察发光二极管亮灭快慢。答：改为Fosc/32后闪烁变慢。 实验总结由于实验的原程序把各种不同占空比的控制字应经定义好了，因此修改程序起来方便了很多。有时候的初值设置的不是很合理，看到的实验结果差异很小。第四次实验：A/D转换，双通道D/A参看：实验十七：A/D转换 实验十八：双通道D/A 实验十九：一路输入的录音实验目的1） 了解ADC输入接口的结构与转换原理；熟悉模拟量输入口LINE_IN1LINE_IN7的使用；掌握P_ADC P_ADC_Ctrl单元的设置方法。2） 了解音频输出接口的结构与转换原理；掌握P_DAC2P_DAC1 P_DAC_Ctrl单元的设置方法。3） 了解ADC输入接口的结构转换原理及实时录音并实时播放的功能；熟悉麦克风输入口MIC_IN的使用；进一步掌握P_ADC、P_ADC_Ctrl、P_DAC1、P_DAC2、P_DAC_Ctrl各单元的设置方法。实验设备同以前实验。实验硬件连接 实验十七：实验内容1） 学习实验十七，观察结果，并说明实现A/D转换，需要对哪些寄存器进行设置？各完成什么任务？答：旋转IOA0对应的电压输入旋钮，则IOB口对应的八个LED灯根据AD转换的结果亮灭。要实现A/D转换的功能，需要对P_ADC_MUC_Ctrl进行设置，对A/D转换烦人输入口进行选择，对P_ADC_Ctrl 进行设置，对其工作方式进行选择，并允许A/D转换。2） 学习实验十八，观察结果，并说明实现D/A转换，需要对哪些寄存器进行设置？各完成什么任务？如何实现三角波？R1=0x0040 LOOP1: R1+=0040 CMP R1,0xff80JB LOOP2P_DAC1=R1P_IOB_DATA=R1JMP LOOP1 LOOP2：R1-=0x0040CMP ,0X0040JB LOOP1P_AC1=R1P_IOB_DATA=R1JMP LOOP2 试验现象：在示波器山可以看到大略的一个三角形的波形。3） 学习十九，观察结果，并说明实验的原理。答运行程序，可实现录音并播放。调节音量旋钮可以控制扬声器的音量大小。实验原理：通过麦克风采集数据，经过MIC_IN口输入，定时器溢出中断执行A/D转换，转换为数字信号。再通过D/A转换，经定时器A中断锁存到DAC中，再经过AUD1和AUD2双通道进行播放。 实验总结 本次实验，实验结果不是很明显。不知道什么地方的问题。做的相对还是比较顺利的。第五次实验：中断实验参看包括实验九、十、十一、十二、十三、十四、十五实验九：FIQ中断实验实验十：IRQ0/IRQ1/IRQ2中断实验实验十一：IRQ4 中断实验十二：IRQ5 中断实验实验十三：IRQ6中断实验实验十四：外部中断EXT1,EXT2实验实验十五：键唤醒实验目的1） 了解各中断向量和中断源；掌握中断控制单元P_INT_Ctrl, P_INT_Clear的设置方法；熟悉中断的编程方法。2） 了解SPCE061睡眠和唤醒的结构原理；熟悉SPCE061睡眠和唤醒的编程方法。实验设备同前实验原理实验九：FIQ中断对应PWM、TMA、TMB中断源；通过写P_INT_Ctrl来设置中断允许，FIQ_TMA，FIQ_TMB中断源分别是通过定时器A、定时器B产生的。当计满溢出时产生中断请求信号TA_TIMEOUT_Int或TB_TIMEOUT_Int，CPU响应后进入中断执行相应的子程序，中断程序里可以通过读取P_INT_Ctrl单元，判断是哪个中断源并进入相应的子程序控制发光二极管点亮。实验十：IRQ0_TWM、IRQ1_TMA、IRQ2_TMB中断源，通过写P_INT_Ctrl来设置中断允许，IRQ_TMA和IRQ_TMB 中断源分别是通过定时器A、定时器B产生的。当计数满溢出时产生中断请求信号TA_TIMEOUT_Int或TB_TIMEOUT_IntCPU，响应后进入对应的中断，并在相应的中断程序里执行控制发光二极管亮灭的程序。实验十一、十二、十三、十四：IRQ3、IRQ4、IRQ5、IRQ6中断分别对应不同频率的中断源，通过写P_INT_Ctrl来设置中断允许，CPU响应后进入中断，编写一个用中断方式控制发光二极管亮灭的程序, 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。IRQ3是外部中断。实验十五：系统正常运行时点亮8个LED，按KEY1，系统接收到睡眠信号时，关闭系统时钟(PLL振荡器)进入睡眠状态，8个LED全部熄灭，系统睡眠指示灯（黄色LED）被点亮，按任意键，收到唤醒信号后接通系统时钟(PLL振荡器)，同时CPU会响应唤醒事件的处理并进行初始化，这时8个LED循环亮灭。实验硬件连接 实验九：A口的低四位接LED灯，B口的低四位接LED灯实验十：A口的低四位接LED灯，B口的低四位接LED灯实验十一：IRQ4中断有三个中断源1KHz、2KHz和4KHz，每一个中断分别控制与IOA0-IOA1、IOA2-IOA3和IOA4-IOA7相连的LED灯。实验十二：IRQ5中断有两个中断源2Hz和4Hz，每个中断分别控制二极管的亮灭,即2Hz中断控制与A口的IOA0-IOA3位相连的LED，4Hz中断控制与IOB口的IOB0-IOB3位相连的LED灯。实验十三：中断有两个中断源IRQ6_TMB1和IRQ6_TMB2，每个中断都控制着二极管亮灭，即IRQ6_TMB2中断控制与B口的低4位相连的LED的亮灭，IRQ6_TMB1中断控制与A口的低4位相连的LED的亮灭。实验十四： 实验十五：实验内容1） 按照要求学习实验九、十、十一、十二、十三、十四、十五。并分析程序及记录各实验的结果。试验9，初值为0xff9f时，两组灯交换亮灭，但效果不是很明显。改为0xf09f时后，现象明显。IOB低四位对应的LED灯亮4次相对应于IOA口低四位对应的亮一次。试验10，IOB口对应的二极管先亮，IOA口对应的再亮，然后保持全亮不灭。试验11，IRQ4中断实验，IOA0IOA1灯每隔1s亮灭一次，IOA2IOA3每隔0.5s亮灭一次，IOA4IOA7每隔0.25s亮灭一次。试验12，B口对应的灯每隔0.5s亮灭一次。A口的每隔1s亮灭一次。试验13，B口对应的灯每隔0.5s亮灭一次，A口的每隔1s亮灭一次。试验14，按IOB2对应的按键IOA低四位对应的灯全亮，高四位灯灭；按IOB3所所对应的按键IOA对应的高四位对应的灯全亮，同时低四位全灭。试验15，刚开始运行程序，LED灯全亮。按下OK键，LED灯全灭，再任意按按键，LED灯从左往右依次亮灭。2） 编写完整的项目（或选择一个合适的实验进行拷贝，然后修改），实现定时器A,B中断，控制A口和B口发光二极管分别以2s，4s周期闪烁。说明实现的原理，写出关键的程序语句。对实验10 进行修改; R1=0xffff-1*1024;P_TimerA_Data=R1;R1=0xfff-2*4096;P_TimerB_Data=R1;_IRQ1: R1=P_IOA_DATAR1=R10xffffP_IOA_DATA=R1;_IRQ2: R1=P_IOB_DATA=R1R1=R10xffffP_IOB_DATA=R1;3） 编写完整的项目（或选择一个合适的实验进行拷贝，然后修改），实现时基信号中断，控制A口和B口发光二极管分别以2s，4s周期闪烁。说明实现的原理，写出关键的程序语句。对实验13进行修改：L_irq5_4:CMP R2,8JBE L_LED4HZ_OFFR1=0xff00P_IOB_DATA=R1CMP R2,16JBE L_LED4HZ_RETR2=0x0000G_Time4=R2 总结本次试验，对实验中所使用的原时钟频率搞得不是很清楚，从而修改起来很费劲。然后就是的结果不是很好判断，二极管的亮暗频率不是控制。对老师的题目理解也有误，试验做的很不理想。第二部分 语音实验参看六个实验：实验一： SACM-A2000 实验二： SACM-480 实验三 ：SACM-240 实验四：SACM_MS01实验 实验五： SACM_A2000与S480/S720混合实验 实验六： SACM-DVR 实验目的1） 了解凌阳单片机以SACM_A2000、SACM-480、SACM-240、SACM_MS01等语音格式播放及程序的编写方法。2） 了解凌阳音频编码算法库(SACM_Lib)。3） 了解语音录制、压缩和播放过程。4） 学会简单语音编程并会扩展SRAM。实验设备同上实验原理麦克风输入所生成的WAVE 文件，其占用的存储空间很大，对于单片机来说想要存储大量的信息显然是不可能的，而凌阳的SPCE061A 提出了解决的方法，即SACM-LIB。该库将A/D、编码、解码、存储及D/A 作成相应的模块，对于每个模块都有其应用程序接口API，所以只需了解每个模块所要实现的功能及其参数的内容，然后调用该API 函数即可实现该功能。凌阳音频压缩算法根据不同的压缩比分为以下几种: SACM-A2000压缩比为8:8:1.258:1.5 SACM-S480 压缩比为80:380:4.5 SACM-S240 压缩比为80:1.5 按音质排序A2000S480S240 凌阳音频压缩编码 ：1)波形编码SACM-A2000 特点：高质量高码率适于高保真语音音乐 2)参数编码SACM-S240 特点：压缩比大计算量大音质不高廉价 3)混合编码SACM-S480 特点：综合参数和波形编码之优点 除此之外还具有FM音乐合成方式即SACM-MS01；SACM-DVR具有录音和放音功能。实验硬件连接实验四： 实验五：实验六：实验内容1、 学习实验一（自动方式）、二、三、四（按键方式）、五（按键选择）、六（选做），并写出实验结果。答：实验1，自动方式结果，出现鼓点声音。实验2，播放一段声音。实验3，循环播放三句话。实验4，结果是IOA口控制音乐的播放，IOA1控制其停止，IOA2控制其暂停，IOA3是继续，IOA4是音量的增加，IOA5是音量的降低，IOA6是播放下一首，IOA7是改变音色。而且停止键按下后得用播放键打开。而暂停键按下后用继续减打开。实验5，IOA0控制A2000的播放，IOA1控制S480的播放，IOA2控制暂停，IOA3控制继续，IOA4控制音量的增加，IOA5控制音量的降低。2、 建新项目（或拷贝一个项目修改），使用s480和A2000格式，编写二首或三首曲子的循环播放，并写出主程序。main() intSpeechIndex = 0; / 选择第一首语音 while(1) SACM_S480_Initial(Auto); SACM_S480_Play(SpeechIndex,DAC1+DAC2,Ramp_UpDn_On);/播放第一首歌曲 while(SACM_S480_Status()&0x01) /判断第一首是否播完SACM_S480_ServiceLoop(); SpeechIndex+; if(SpeechIndex=3) SpeechIndex=0; 3、说明采用凌阳单片机对语音的制作到播放的过程。答：语音的录制储存;语音通过输入设备先转换成电信号。然后再在中断的控制下，一一定的速率模式将模拟信号转化成数字量，实现A/D的转化，再将采集的数据以某种算法进行压缩编码，再将数据保存到储存介质中。语音的播放过程：先顺序依次从语音资源中取出一组数据，放到“解压缩队列”里（数据解码），然后执行解码程序，将压缩的数据还原成数字量语音信号，送到输出队列，在定时器的中断控制下，D/A转化成模拟信号，再经过滤波放大处理，最后通过扬声器转换成声音。 总结 本次试验相对还是较为容易的，但在自己编写使用s480和A2000格式，编写二首或三首曲子的循环播放的主程序时，遇到了问题，采用C语音以for循环实现，但却始终执行不了，最后修改实验9才得以成功。第三部分 综合实验参看实验一、二、四实验一 ：6位7段LED数码管显示实验 实验二 ：4*4键盘输入在LED数码管上的显示 实验四： LED点阵模块 实验目的1） 熟悉并进一步掌握定时器中断的使用和时基信号的使用；进一步巩固I/O口的使用方法；2） 了解6位7段LED数码管的使用3） 了解4*4键盘的使用方法4） 了解点阵的使用方法实验设备同前实验原理实验一：通过对I/O口的控制，初始化时点亮所有的数码管，即6位LED数码管均显示8，1s后从第一位数码管开始从0显示到9，刷新时间为0.5s，直到最后一个数码管。1s的时间使用定时器A（FIQ），0.5s的时间使用2HZ的时基信号IRQ5 。abcdefg为七段数位，DD为点或分隔符号，DP为小数点。 电路采用共阴动态连接，阴极公共端com由晶体管推动。8 段LED 显示数码管电路原理图实验二：通过对键盘的操作，在LED数码管上给予显示及相应操作。4*4 键盘矩阵电路为动态键盘扫描，C1-C4 为列扫描，R1-R4 为行扫描。实验四：用行驱动和列驱动点亮LED点阵模块。当扫描频率大于50HZ时，人眼就能看到没有闪烁的字符或图形。双色8*8 LED点阵： LED点阵显示器电路原理图 实验硬件连接实验一、二：A0A6 接 A-G A8A13 接 CS1CS6 B0B7 接 KEY 实验四：A0A7 接GREEN _Col A8A15 接RED _Col B0B7 接COM_Row 实验内容1） 针对综合实验一，完成以下内容：l 初始化时，数码管上均显示8，显示时间的长短在本实验中是如何控制的？如果显示时间为0. 5s，如何设置？答：通过FIQ中断控制的。设置定时器A的数据中的初值。 R1=0xffff, /置timea为0.25sR1-=0x0800 /100 0000 0000=211 2048次 0.5sP_TimerA_Data=R1;R1=0x0034P_TimerA_Ctrl=R1; /开4096HZR1=C_FIQ_TMA;P_INT_Ctrl=R1; /开TimeA中断INT FIQl 数码管依次显示，刷新的时间在本实验中是如何控制的？如果刷新时间为0.25s，如何设置？答：通过时基中断IR5用电定时器B控制的。在isr.asm中R1=0x0004TEST R1 ,P_INT_Ctrl;JNZ L_2HZ;R1=0x0008P_INT_Clear=R1 /清中断L_LOOP0: R1= 0x0001;_Interrupt_2HZ_Flag=R1 /设置中断标识R1=0;G_Sum=R1POP R1,R4 FROMSP;RETI;L_2HZ:R1=0x0004;P_INT_Clear =R1; /清中断POP R1,R4FORM SP; l 在本实验中，第一位数码管开始从0显示到9，如何实现递减或其它形式显示？写出修改的语句。答：先将显示的数字的16进制表示储存在相邻的10位储存器中，在主程序中for语句将他们每隔0.5s从末位地址依次显示。Main.c中： /显示0-9For(dig=0;dig0);l 选择数码管显示，如何实现？写出修改的语句。答：先设置一个数码管位标志，只改变主程序中的dig的值：For(dig=0;dig4;dig+) /显示042） 针对综合实验二，完成以下内容：l 分析与说明键盘扫描与显示的原理 答：按下按键，按键对应的B口的两位置1，然后输入单片机