单片机IO及外部中断实验.doc

单片机I/O及外部中断实验一、实验目的1学习P1、P3口作为基本I/O口的使用方法，掌握对发光二极管和继电器的程序控制方法；2学习在单片机系统中扩展简单I/O接口的方法，学习模拟交通灯控制的方法；3掌握外部中断技术的基本使用方法和中断处理程序的编程方法。二.实验仪器：1仿真教学实验机（5196ET） 一台2直流稳压电源（DF 1731 SB 3A） 一台3PC机 一台三、实验内容1、 P1口做输出口实验（1）实验要求：P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。（2）电路及连线如下：（3）实验说明1.延时子程序的延时计算问题对于程序 DELAY: MOV R0，#00H DELAY1: MOV R1，#0B3H DJNZ R1，$ DJNZ R0，DELAY1查指令表可知 MOV，DJNZ 指令均需用两个机器周期，而一个机器周期时间长度为1211.0592MHz，所以该段程序执行时间为：（0B31）2561）21211059200100.002mS（4）实验框图（见TP1A.ASM主程序框图）： （5）P1.0P1.7接DL1.DL8，运行程序TP1A，观察现象。 TP1A程序： ORG 0000H LJMP START ORG 0040H START: MOV SP,#60H MOV A,#01H ROTATE: MOV P1,A ;点亮一个LED RL A ;循环右移 LCALL DELAY ;延时 NOP SJMP ROTATE DELAY: ;延时子程序(1秒) MOV R0,#0AH DELAY1: MOV R1,#00H DELAY2: MOV R2,#0B2H DJNZ R2,$ DJNZ R1,DELAY2 DJNZ R0,DELAY1 RET END(6)修改程序TP1A，使指示灯左循环。* (7)修改程序TP1A，使指示灯两两右循环。* (8)修改程序TP1A，使指示灯从两边向中间循环。* (9)修改程序TP1A，使指示灯右循环间隔时间为0.1秒。2、 P1口做输入口实验（1） 实验要求：P1口做输入口，接八个纽子开关，以实验机上74LS273做输出口，编写程序读取开关状态，将此状态在发光二极管上显示出来。（2）电路及连线如下：（3）实验说明：P1口是准双向口。它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同。由准双向口结构可知当P1口作为输入口时，必须先对它置高电平使内部MOS管截止。因为内部上拉电阻阻值是20K40K，故不会对外部输入产生影响。若不对它置高，且原来是低电平，则MOS管导通，读入的数据是不正确的。（4）实验框图（见TP1B.ASM主程序框图）：（5）P1.0P1.7接K1K8，PO0PO7接DL1DL8，273CS/接8300H，运行程序TP1B，观察现象。TP1B程序：ORG 0000H LJMP START ORG 0040H START: MOV DPTR,#08300H ;并行输出口地址 READ: MOV P1,#0FFH ; 因P1是准双向口,所以把P1口作为输入口时,应先置高电平. MOV A,P1 ;读开关状态 MOVX DPTR,A ;把读入的数据输出 AJMP READ END3. 交通灯控制（1）实验要求：编写程序模拟一个时序控制装置，具体为以74LS273作为输出口，控制4个双色LED灯（可发红，绿，黄光），模拟交通灯管理。（2）实验电路及连线（3）实验说明因为本实验是交通灯控制实验，所以要先了解实际交通灯的变化规律。假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态0为东西红灯，南北红灯。然后转状态1南北绿灯通车，东西红灯。过一段时间转状态2，南北绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，东西仍然红灯。再转状态3，东西绿灯通车，南北红灯。过一段时间转状态4，东西绿灯闪几次转亮黄灯，延时几秒，南北仍然红灯。最后循环至状态1。双色LED是由一个红色LED管芯和一个绿色LED管芯封装在一起，公用负端。当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。（4）实验框图TRLED1.ASM主程序框图（5）PO0PO3接DG1DG4，PO4PO7接DR1DR4，D16的/CS接8300H。运行程序TRLED1，观察现象。 ORG 0000H LJMP START ORG 0040HSTART: MOV SP,#60H LCALL STATUS0 ;初始状态(都是红灯)CIRCLE: LCALL STATUS1 ;南北绿灯,东西红灯 LCALL STATUS2 ;南北绿灯闪转黄灯,东西红灯 LCALL STATUS3 ;南北红灯,东西绿灯 LCALL STATUS4 ;南北红灯,东西绿灯闪转黄灯 LJMP CIRCLESTATUS0: ;南北红灯,东西红灯 MOV DPTR,#8300H MOV A,#0FH MOVX DPTR,A MOV R2,#10 ;延时1秒 LCALL DELAY RETSTATUS1: ;南北绿灯,东西红灯 MOV DPTR,#08300H MOV A,#96H ;南北绿灯,东西红灯 MOVX DPTR,A MOV R2,#200 ;延时20秒 LCALL DELAY RETSTATUS2: ;南北绿灯闪转黄灯,东西红灯 MOV DPTR,#8300H MOV R3,#03H ;绿灯闪3次FLASH: MOV A,#9FH MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY MOV A,#96H MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY DJNZ R3,FLASH MOV A,#06H ;南北黄灯,东西红灯 MOVX DPTR,A MOV R2,#10 ;延时1秒 LCALL DELAY RETSTATUS3: ;南北红灯,东西绿灯 MOV DPTR,#8300H MOV A,#69H MOVX DPTR,A MOV R2,#200 ;延时20秒 LCALL DELAY RETSTATUS4: ;南北红灯,东西绿灯闪转黄灯 MOV DPTR,#8300H MOV R3,#03H ;绿灯闪3次FLASH1: MOV A,#6FH MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY MOV A,#69H MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY DJNZ R3,FLASH1 MOV A,#09H ;南北红灯,东西黄灯 MOVX DPTR,A MOV R2,#10 ;延时1秒 LCALL DELAYNOP RETDELAY: ;延时子程序 PUSH 2 PUSH 1 PUSH 0DELAY1: MOV 1,#00HDELAY2: MOV 0,#0B2H DJNZ 0,$ DJNZ 1,DELAY2 ;延时 100 mS DJNZ 2,DELAY1 POP 0 POP 1 POP 2 RET END*（6）编写程序，使东西南北四个灯均闪烁黄灯（闪烁时间为1秒）。4 外部中断实验（急救车与交通灯）（1） 实验要求：在交通灯实验内容的基础上增加允许急救车优先通过的要求。有急救车到达时，两向交通信号为全红，以便让急救车通过。假定急救车通过路口时间为10秒，急救车通过后，交通灯恢复中断前状态。本实验以按键为中断申请，表示有急救车通过。（2） 实验电路及连线（3）实验说明中断服务程序的关键是：1.保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入时的状态。2.必须在中断程序中设定是否允许中断重入，即设置EX0位。本例中使用了INT0中断，一般中断程序进入时应保护PSW，ACC以及中断程序使用但非其专用的寄存器。本例的INT0程序保护了PSW，ACC，2等三个寄存器并且在退出前恢复了这三个寄存器。另外中断程序中涉及到关键数据的设置时应关中断，即设置时不允许重入。本例中没有涉及这种情况。实验开始时K8应在H（高电平）端，要产生中断时先拨向L（低电平）端再拨回H端。（4）实验框图INT0中断程序框图TRLED2.ASM主程序框图（5）PO0PO3接DG1DG4，PO4PO7接DR1DR4，D16的/CS接8300H，K8接P3.2。运行程序TRLED2，观察现象。 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H ;INT 0 中断入口地址 LJMP INT0 ORG 0040HSTART: MOV SP,#60H SETB EX0 ;INT 0 中断有效 SETB IT0 SETB EA LCALL STATUS0 ;初始状态(都是红灯)CIRCLE: LCALL STATUS1 ;南北绿灯,东西红灯 LCALL STATUS2 ;南北绿灯闪转黄灯,东西红灯 LCALL STATUS3 ;南北红灯,东西绿灯 LCALL STATUS4 ;南北红灯,东西绿灯闪转黄灯 LJMP CIRCLEINT0: PUSH PSW ;保护现场 PUSH 2 PUSH ACC MOV DPTR,#8300H MOV A,#0FH ;南北,东西都亮红灯 MOVX DPTR,A MOV R2,#100 ;延时10秒 LCALL DELAY POP ACC ;恢复现场 MOVX DPTR,A POP 2 POP PSW RETISTATUS0: ;南北红灯,东西红灯 MOV DPTR,#8300H MOV A,#0FH MOVX DPTR,A MOV R2,#10 ;延时1秒 LCALL DELAY RETSTATUS1: ;南北绿灯,东西红灯 MOV DPTR,#8300H MOV A,#96H ;南北绿灯,东西红灯 MOVX DPTR,A MOV R2,#200 ;延时20秒 LCALL DELAY RETSTATUS2: ;南北绿灯闪转黄灯,东西红灯 MOV DPTR,#8300H MOV R3,#03H ;绿灯闪3次FLASH: MOV A,#9FH MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY MOV A,#96H MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY DJNZ R3,FLASH MOV A,#06H ;南北黄灯,东西红灯 MOVX DPTR,A MOV R2,#10 ;延时1秒 LCALL DELAY RETSTATUS3: ;南北红灯,东西绿灯 MOV DPTR,#8300H MOV A,#69H MOVX DPTR,A MOV R2,#200 ;延时20秒 LCALL DELAY RETSTATUS4: ;南北红灯,东西绿灯闪转黄灯 MOV DPTR,#8300H MOV R3,#03H ;绿灯闪3次FLASH1: MOV A,#6FH MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY MOV A,#69H MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY DJNZ R3,FLASH1 MOV A,#09H ;南北红灯,东西黄灯 MOVX DPTR,A MOV R2,#10 ;延时1秒 LCALL DELAYNOP RETDELAY: ;延时子程序 PUSH 2 PUSH 1 PUSH 0DELAY1: MOV 1,#00HDELAY2: MOV 0,#0B2H DJNZ 0,$ DJNZ 1,DELAY2 ;延时 100 mS DJNZ 2,DELAY1 POP 0 POP 1 POP 2 RET END*（6）修改程序TRLED2，使中断时，东西南北四个灯均为红色的同时，继电器发出滴答声。5 P3口输出控制继电器（选做）（1） 实验要求：利用P3.5输出高低，控制继电器的开合，实现对外部装置的控制。（2）实验电路及连线（3）实验框图（4）P3.5接JD，运行程序TP3R，观察现象。TP3R程序：ORG 0000H LJMP START ORG 0040H START: MOV SP,#60H JD: CPL P3.5 ;继电器状态(吸合/分开)切换 LCALL DELAY ;延时 NOP SJMP JD DELAY: ;延时子程序(1秒) MOV R0,#0AH DELAY1: MOV R1,#00H DELAY2: MOV R2,#0B2H DJNZ R2,$ DJNZ R1,DELAY2 DJNZ R0,DELAY1 RET END基于单片机的交通信号灯模拟控制系统设计 题目：基于单片机的交通信号灯模拟控制系统设计 设计内容及要求： 1、硬件设计 单片机主电路、交通灯接口电路、LED数码管显示电路，键盘控制电路。 2、软件设计 系统流程图、各功能程序 设计环境： Protel99SE 、WAVE仿真环境、H51/L仿真器、单片机多功能实验箱 实现目标： （1）正常情况下交叉路口的轮流通行（主道3个LED红、黄、绿控制直行，支道3个LED红、黄、绿，切换时间自行设定）； （2）特殊情况控制通行方式控制，用按键开关K1控制主道通行，支道禁行，K2控制支道通行，主道禁行，特殊情况控制通行放行。 （3）有紧急情况时用按键开关K0控制两道均为红灯； （4）4位LED数码管能够显示双直行方向绿灯和红灯的等待时间。 这是我们课程设计题目,大家帮忙看看吧.最好能写出程序和流程图.谢谢拉.2008-7-13 01:15 最佳答案 ;2位LED数码管显示程序：P0口接数码管段，P2口接数码管位。 P3口接键盘,P1口接发光二极管 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT0P ORG 000BH LJMP T0INT ORG 0013H LJMP INT1P ORG 001BH LJMP CTC1 ORG 0100HMAIN: LCALL CSHIH ;初始化LOOP: LCALL TONGX ;通行路口 LCALL H_BCD2 ;计算(1位HEX转换为2位BCD码) LCALL YIMA ;译码 LCALL LED4W ;显示 CLR 00H JNB 00H,$ DJNZ R6,LOOP MOV R6,#100 JNB 10H,LOOP1 ;启动特殊功能K0 JB 10H,$LOOP1: JNB 11H,LOOP2 ;启动特殊功能K1 JB 11H,$ NOPLOOP2: JNB 12H,LOOP3 ;启动特殊功能K2 JB 12H,$ NOPLOOP3: DJNZ TIME,LOOP SETB 02H SJMP LOOPTONGX: JB 01H,DONGX JB 02H,HUANG1 MOV P1,#21H SJMP TX_OUTHUANG1: MOV P1,#22H MOV TIME,#1 DJNZ R5,TX_OUT MOV R5,200 CLR 02H CPL 01H MOV TIME,#15 SJMP TX_OUTDONGX: JB 02H,HUANG2 MOV P1,#0CH SJMP TX_OUTHUANG2: MOV P1,#14H MOV TIME,#1 DJNZ R5,TX_OUT MOV R5,200 CLR 02H CPL 01H MOV TIME,#15TX_OUT: RETLED4W: MOV A,XWEI MOV B,#3 MUL AB MOV DPTR,#LED4T JMP A+DPTRLED4T: LJMP LD4W1 LJMP LD4W2 LJMP LD4W3 LJMP LD4W4LD4W1: MOV LEDD,MLED1 MOV LEDW,#1 INC XWEI SJMP LED4WELD4W2: MOV LEDD,MLED2 MOV LEDW,#2 INC XWEI SJMP LED4WELD4W3: MOV LEDD,MLED3 MOV LEDW,#4 INC XWEI SJMP LED4WELD4W4: MOV LEDD,MLED4 MOV LEDW,#8 MOV XWEI,#0LED4WE: RETYIMA: MOV R0,#BLED1 ;四位LED MOV R1,#MLED1 MOV R7,#2 MOV DPTR,#YIMTABYIMA1: MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV R1,A INC R0 INC R1 DJNZ R7,YIMA1 RETYIMTAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;0,1,2,3,4 DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;5,6,7,8,9CSHIH: MOV TIME,#15 MOV XWEI,#0 MOV LEDD,#0 MOV LEDW,#0 MOV R6,#100 ;1秒延时 MOV R5,#200 ;2秒延时 MOV P1,#21H MOV 20H,#0 MOV 22H,#0 MOV TMOD,#61H ;T0方式1 MOV TTH0,#0D8H ;10ms MOV TTL0,#0F0H MOV TL0,TTL0 MOV TH0,TTH0 MOV TL1,#0FFH MOV TH1,#0FFH MOV IE,#8FH SETB TR0 SETB TR1 MOV BLED1,#0 MOV BLED2,#0 MOV MLED3,#0 MOV MLED4,#0 RETH_BCD2: MOV A,TIME MOV B,#10 DIV AB MOV BLED2,A MOV BLED1,B MOV MLED3,#0 MOV MLED4,#0 RETT0INT: MOV TL0,TTL0 MOV TH0,TTH0 SETB 00H RETIINT0P: CPL 10H SETB P1.2 CLR P1.1 CLR P1.0 SETB P1.5 CLR P1.4 CLR P1.3 RETIINT1P: CPL 11H CLR P1.2 CLR P1.1 SETB P1.0 SETB P1.5 CLR P1.4 CLR P1.3 RETICTC1: CPL 12H MOV P1,#0CH RETIBIAOZ DATA 20H ;标志:.0定时到。XWEI DATA 60H ;显示位,4位:03TTL0 DATA 61HTTH0 DATA 62HTIME DATA 66H ;倒计时时间BLED1 DATA 74H ;显示数据BCDBLED2 DATA 75HBLED3 DATA 76HBLED4 DATA 77HMLED1 DATA 78H ;显示数据译码MLED2 DATA 79HMLED3 DATA 7AHMLED4 DATA 7BHLEDD EQU P0 ;数码管段LEDW EQU P2 ;数码管位 END一. 实验要求在实验四内容的基础上增加允许急救车优先通过的要求。有急救车到达时，两向交通信号为全红，以便让急救车通过。假定急救车通过路口时间为10秒，急救车通过后，交通灯恢复中断前状态。本实验以按键为中断申请，表示有急救车通过。二.实验目的1.学习外部中断技术的基本使用方法。2.学习中断处理程序的编程方法。三.实验电路及连线PO0-PO3接DG1-DG4,PO4-P07接 DR1-DR4。CS273 接8300H。K8接P3.2。四.实验说明中断服务程序的关键是：1.保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入时的状态。2.必须在中断程序中设定是否允许中断重入，即设置EX0位。本例中使用了INT0中断，一般中断程序进入时应保护PSW，ACC以及中断程序使用但非其专用的寄存器。本例的INT0程序保护了PSW，ACC，2等三个寄存器并且在退出前恢复了这三个寄存器。另外中断程序中涉及到关键数据的设置时应关中断，即设置时不允许重入。本例中没有涉及这种情况。实验开始时K8应在H（高电平）端，要产生中断时先拨向L（低电平）端再拨回H端。五.源程序ORG 0000HLJMP STARTORG 0003H ;INT 0 中断入口地址LJMP INT0ORG 0040HSTART:MOV SP,#60HSETB EX0 ;INT 0 中断有效SETB IT0SETB EALCALL STATUS0 ;初始状态(都是红灯)CIRCLE: LCALL STATUS1 ;南北绿灯,东西红灯LCALL STATUS2 ;南北绿灯闪转黄灯,东西红灯LCALL STATUS3 ;南北红灯,东西绿灯LCALL STATUS4 ;南北红灯,东西绿灯闪转黄灯LJMP CIRCLEINT0:PUSH PSW ;保护现场PUSH 2PUSH ACCMOV DPTR,#8300HMOV A,#0FH ;南北,东西都亮红灯MOVX DPTR,AMOV R2,#100 ;延时10秒LCALL DELAYPOP ACC ;恢复现场MOVX DPTR,APOP 2POP PSWRETISTATUS0: ;南北红灯,东西红灯MOV DPTR,#8300HMOV A,#0FHMOVX DPTR,AMOV R2,#10 ;延时1秒LCALL DELAYRETSTATUS1: ;南北绿灯,东西红灯MOV DPTR,#8300HMOV A,#5AH ;南北绿灯,东西红灯MOVX DPTR,AMOV R2,#50 ;延时5秒LCALL DELAYRETSTATUS2: ;南北绿灯闪转黄灯,东西红灯MOV DPTR,#8300HMOV R3,#03H ;绿灯闪3次FLASH: MOV A,#5FHMOVX DPTR,AMOV R2,#03HLCALL DELAYMOV A,#5AHMOVX DPTR,AMOV R2,#03HLCALL DELAYDJNZ R3,FLASHMOV A,#0AH ;南北黄灯,东西红灯MOVX DPTR,AMOV R2,#10 ;延时1秒LCALL DELAYRETSTATUS3: ;南北红灯,东西绿灯MOV DPTR,#8300HMOV A,#0A5HMOVX DPTR,AMOV R2,#50 ;延时5秒LCALL DELAYRETSTATUS4: ;南北红灯,东西绿灯闪转黄灯MOV DPTR,#8300HMOV R3,#03H ;绿灯闪3次FLASH1: MOV A,#0AFHMOVX DPTR,AMOV R2,#03HLCALL DELAYMOV A,#0A5HMOVX DPTR,AMOV R2,#03HLCALL DELAYDJNZ R3,FLASH1MOV A,#05H ;南北红灯,东西黄灯MOVX DPTR,AMOV R2,#10 ;延时1秒LCALL DELAYNOPRETDELAY: ;延时子程序PUSH 2PUSH 1PUSH 0DELAY1: MOV 1,#00HDELAY2: MOV 0,#0B2HDJNZ 0,$DJNZ 1,DELAY2 ;延时 100 mSDJNZ 2,DELAY1POP 0POP 1POP 2RETENDORG 0000HLJMP MainORG 0003HLJMP INTT0ORG 0030HMain: SETB EA SETB IT0 SETB EX0LOOP: MOV P1,#00H SJMP LOOPINTT0:MOV P1,#0FFH LCALL DELAY retiDELAY:MOV R5,#10LOOP1:mov R7,#199LOOP2: mov R6,#250 DJNZ R6,$ DJNZ R7,LOOP2 DJNZ R5,LOOP1 RET ENDORG 0000H LJMP START ORG 0003H ;INT 0 中断入口地址 LJMP INTO ORG 0040H START: MOV SP,#60H SETB EX0 ;INT 0 中断有效 SETB IT0 SETB EA LCALL STATUS0 ;初始状态(都是红灯) CIRCLE: LCALL STATUS1 ;南北绿灯,东西红灯 LCALL STATUS2 ;南北绿灯闪转黄灯,东西红灯 LCALL STATUS3 ;南北红灯,东西绿灯 LCALL STATUS4 ;南北