MCS-51接口技术实验.doc

计算机原理与接口技术实验实验一传送指令编程调试一实验目的1掌握指令系统传送指令的汇编语言程序设计和调试方法；2熟悉运用MCS-51软件在线仿真调试设计的程序的方法。二实验设备EL-型实验箱,8051CPU板三实验内容编写多字节数据的传送程序， 把内部RAM的30H-37H单元置为10H-17H，然后传送到外部的RAM的4200H-4207H单元；再将4200H-4207H单元逐一求反后送到内部RAM的30H-37H单元。程序结构采用循环结构，程序用R0作内部RAM指针，用DPTR作外部RAM指针，R7作为计数初值N，本实验N=8。 在WIN98窗口中启动MCS51应用软件，用MCS-51汇编软件对输入程序、进行汇编，产生目标代码文件，调试。程序输入、汇编和调试的具体步骤1）WIN98窗口中建一个名字是由35个英文字母组合的文件夹。2）在MCS51集成开发环境的主菜单中选择新建文件分支命令M51后，按实验系统复位键RST后，实验系统部分显示C，计算机屏幕显示为可编辑状态，既可进行源程序的输入。 3）程序输入结束，必须通过主菜单中文件分支的保存命令将其保存在WIN98窗口中新建的文件夹中，注意：文件名也必须是由35个英文字母组合，后缀为.asm。4）点击主菜单中编译分支的汇编命令对输入的程序进行汇编，在窗口的左下方显示编译结果。通过观察其内容可以了解程序的指令运用和输入的正确与否。当编译正确时，软件 将自动将生成的目标文件下载到EL-型实验箱的RAM中，可以进入下一个内容调试的操作。否则必须将程序中的错误修改正确，再经过存盘和编译的过程，方可以做调试的工作。 当编辑结果有错误时，首先将51窗口最小化，在WIN98窗口中新建的文件夹中找到*.lst打开查看编译结果，然后必须关闭该显示文件，再回到51窗口中做修改、存盘和编译工作工作。 调试程序的步骤（1）点击主菜单调试中的启动调试命令。 （2）打开主菜单查看命令的寄存器窗口、内部数据存储器窗口和外部数据存储器窗口（通过它们可以查看程序的执行情况。） 注意：寄存器窗口的的内容是EL-型实验箱复位后的初态，内部数据存储器窗口和外部数据存储器窗口地址和内容可修改。 地址的改写方法： （3）点击主菜单调试中的调试命令，对程序进行调试。参考程序CSEG AT 0000HLJMP 4000H ;转入程序CSEG AT 4000H;内部RAM传送到外部RAMSTART: MOVR0,#30H;指向低字节 MOVDPTR,#4200H MOVR7,#08H LOOP:MOVA,R0MOVXDPTR,AINCR0INCDPTR DJNZR7,LOOP ;外部RAM逐一求反传送到内部RAMMOVR0,#38HMOVDPTR,#4200HMOVR7,#08H LOOP1:MOVXA,DPTR CPLA;求反MOVR0,AINCR0INCDPTRDJNZR7,LOOP1HERE:AJMPHERE;程序结束 END 5通过EL-型实验箱调试(1) 用单步执行，记下执行指令后表格中相应寄存器的数值：执行指令AR0DPTR（R7MOV R7,#08H第一次循环MOVX DPTR,A第二次循环MOVX DPTR,A第三次循环MOVX DPTR,A第四次循环MOVX DPTR,A第五次循环MOVX DPTR,A第六次循环MOVX DPTR,A第七次循环MOVX DPTR,A第八次循环MOVX DPTR,A第一次循环MOV A,R0第二次循环MOV A,R0第三次循环MOV A,R0第四次循环MOV A,R0第五次循环MOV A,R0第六次循环MOV A,R0第七次循环MOV A,R0第八次循环MOV A,R0(2) 同时观察相关存储器的变化情况，记录结果。 （3）运用执行到光标行命令，实现连续执行的操作。四实验报告写出本程序调试过程和运行结果。独立编程实现内部RAM的30H-37H单元的数据传送到内部RAM的38H3FH单元中的功能并调试，运行。如何修改程序，可把外部RAM的4100H410FH单元中的数据传送到外部RAM的4110-411FH单元，调试，运行程序。如何修改程序实现把外部ROM的4100H410FH单元中的数据传送到内部RAM的30H-3FH单元中？ 实验二分支和循环程序的设计一实验目的掌握MCS-51汇编语言程序设计；进一步熟悉掌握程序设计和运用EL-型实验箱调试的方法；二实验设备EL-型实验箱,8051CPU板三实验内容编写三字节无符号加法程序，加数693B68H放在52H,51H,50H，被加数3AE409H放在42H,41H,40H，“和”放在42H,41H,40H。程序结构采用主程序和子程序结构主程序用R0，R1作指针，R7作为加法字节计数值N，本实验N=3；子程序完成一个字节的加法。 3用文本编辑软件如EDIT编写源程序，用MCS51软件对程序进行汇编，产生目标代码文件并调试程序。参考程序主程序 源程序注释CSEG AT 0000HLJMP 4000H ；转入程序 CSEG AT 4000HMAIN:MOVR0,#40H；指向低字节MOVR1,#50HMOVR7,#03H CLRC；清进位位LOOP:ACALLADDSUB；调用字节加法子程序DJNZR7,LOOPHERE:AJMPHERE；程序结束 子程序CSEG AT 4100HADDSUB: MOVA,R0；取被加数ADDC A,R1；A和加数相加MOVR0,A；保存和INCR0；指针加1INCR1RET；返回 END用MCS51软件和EL-型实验箱仿真机联机调试用单步执行或断点连续执行，记下执行指令后表格中相应寄存器的数值：执行指令AR0R1R7CLR C第一次调用后ACALL ADDSUBDJNZR7,LOOP第二次调用后ACALL ADDSUBDJNZR7,LOOP第三次调用后ACALL ADDSUBDJNZR7,LOOP6按上述方法题，编写程序并进行上机调试四 实验报告写出本程序调试过程和运行结果本程序题意修改为无符号十进制数相加，应增加DAA指令，加在程序的何位置？修改后用BCD码135790和246801相加，调试过程并运行。3独立编写和调试程序。（要求在新编微机原理及接口技术教材P196页的1116题中任选3题）实验三 P1口实验一一、实验目的：1学习P1口的使用方法。2学习延时子程序的编写和使用。二、实验设备： EL-型实验箱,8051CPU板。三、实验内容：1P1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。2P1口做输入口，接八个按纽开关，以实验箱上74LS273做输出口，编写程序读取开关状态，在发光二极管上显示出来。四、实验原理： P1口为准双向口，P1口的每一位都能独立地定义为输入位或输出位。作为输入位时，必须向锁存器相应位写入“1”，该位才能作为输入。8031中所有口锁存器在复位时均置为“1”，如果后来在口锁存器写过“0”，在需要时应写入一个“1”，使它成为一个输入。可以用第二个实验做一下实验。先按要求编好程序并调试成功后，可将P1口锁存器中置“0”，此时将P1做输入口，会有什么结果。再来看一下延时程序的实现。现常用的有两种方法，一是用定时器中断来实现，一是用指令循环来实现。在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。本实验系统晶振为6.144MHZ，则一个机器周期为126.144us即10.512us。现要写一个延时0.1s的程序，可大致写出如下： MOV R7，#X （1） DEL1：MOV R6，#200 （2） DEL2：DJNZ R6，DEL2 （3） DJNZ R7，DEL1 （4）上面MOV、DJNZ指令均需两个机器周期，所以每执行一条指令需要10.256us，现求出X值：10.256+X（10.256+20010.256+10.256）=0.110指令（1） 指令（2） 指令（3） 指令（4）所需时间 所需时间 所需时间 所需时间X=(0.110-10.256)/（10.256+20010.256+10.256）=127D=7FH经计算得X=127。代入上式可知实际延时时间约为0.100215s，已经很精确了。五、实验原理图：P1口输出实验六、实验步骤：执行程序1时：P1.0P1.7接发光二极管L1L8。执行程序2时：P1.0P1.7接按纽开关K1K8；74LS273的SO0SO7接发光二极管L1L8；74LS273的片选端CS273接CS0（由程序所选择的入口地址而定，与CSOCS7相应的片选地址请查看第一部分系统资源，以后不赘述）。 实验四 简单I/O口扩展实验一、实验目的：1 学习在单片机系统中扩展简单I/O口的方法。2 学习数据输入，输出程序的编制方法。二、实验设备：EL-型实验箱,8051CPU板三、实验原理：MCS-51外部扩展空间很大，但数据总线口和控制信号线的负载能力是有限的。若需要扩展的芯片较多，则MCS-51总线口的负载过重，74LS244是一个扩展输入口，同时也是一个单向驱动器，以减轻总线口的负担。程序中加了一段延时程序，以减少总线口读写的频繁程度。延时时间约为0.01秒，不会影响显示的稳定。四、实验内容：利用74LS244做为输入口，读取开关状态，并将此状态通过发光二极管显示出来。五、实验原理图：简单I/O实验2六、实验步骤：1 74LS244的SI0SI7接开关的K1K8，片选信号CS244接CS1。2 74LS273的SO0SO7接发光二极管的L1L8，片选信号CS273接CS2。3 编程、全速执行。4.拨动开关K1K8，观察发光二极管状态的变化。实验五 中断、定时器实验循环彩灯实验一实验目的：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-型实验箱,8051CPU板三实验原理：1 定时常数的确定定时器/计数器的输入脉冲周期与机器周期一样， 为振荡频率的1/12。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。时间常数可按下述方法确定：机器周期=12晶振频率=12/(610)=2us设计数初值为X，则（2e+16-X）2=0.1，可求得X=15535化为十六进制则X=3CAFH，故初始值为TH1=3CH，TL1=AFH2 初始化程序包括定时器初始化和中断系统初始化，主要是对IP、IE、TCON、TMOD的相应位进行正确的设置，并将时间常数送入定时器中。由于只有定时器中断，IP便不必设置。3 设计中断服务程序和主程序中断服务程序除了要完成计数减一工作外，还要将时间常数重新送入定时器中，为下一次中断做准备。主程序则用来控制发光二极管按要求顺序燃灭。四实验题目由8031内部定时器1按方式1工作，即作为16位定时器使用，每0.1秒钟T1溢出中断一次。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1秒。让发光二极管按以上规律循环显示下去。五实验步骤：用导线将P1.0P1.7连接接发光二极管L1L8即可。 实验六 8255A可编程并行接口实验一、实验目的：1 了解