单片机13章实验指导.ppt

1、第13章 单片机实验指导,13.3 实验指导,13.1 ISP单片机实验板介绍,13.2 有关软件,13.1 ISP 单片机实验板介绍,所谓可在线编程（ISP），就是单片机在实验板上进行擦除和编程（烧写），而不是象传统方式那样，从实验板上拔下单片机，插到编程器上擦除和烧写，烧写完毕，再从编程器上拔下单片机，插到实验板上运行，这样不但费时费工，而且容易损坏芯片。,本章的实验，紧密结合课堂教学，通过各个实验使学生掌握嵌入式系统的开发方法和技能。 实验的硬件电路在面包板搭建（此时必须另购编程器），也可以与编者提供的可在线编程ISP实验板结合使用，还可以用proteus软件在虚拟实验板上作。由于教材第

2、4版删除了并口在线编程软件Microcontroller ISP Software（简称ISP软件）及编辑、编译、跟踪调试集成软件包 WAVE的使用，为方便还在使用本硬件实验板的学校，特编写此指导。,可在线编程单片机多功能实验板（以下简称实验板）核心为增强型51单片机89S52，该单片机和8051/52、89C51/52完全兼容，内含256B RAM 8KB FLASH EEPROM、 3 个16位定/计数器，并有看门狗。,可在线编程单片机多功能实验板上有在线编程电路，实验者可通过带锁按压开关方便地实现系统编程状态和程序运行状态之间的转换，带锁按压开关按下, 运行ISP编程软件进行编程,将目标

3、程序写入单片机内FLASH程序存储器, 并且可以反复地擦除和编程。再次按带锁按压开关,开关弹起, 直接观察编程后的运行结果.,实验板上有多个短接块, 通过改变跳线的位置改变接口的设计安排。同时也留由P0、P1、P2的24插孔和P3的RD和WR插孔供用户做更深入开发时接到其它面包板或目标板上。 当作产品开发时, 实验板也可以作独立编程器使用。 由于价格便宜，学生也可自行购买，以便可随时在寝室做实验。 可在线编程单片机多功能实验板实物、附件和电路图见下图。,说明： 1. 本系统的晶振为12MHz。 2. 各I/O口线安排如下： P0口： 8位拨码开关（固定连接）输入，44矩阵键盘（固定连接），A/

4、D 0809数据线(用排线接插)。 P1口： P1.0P1.5数码管位选 (P1.4、P1.5跳线选择)、P1.4和 P1.5也是串行A/D 的数据线和时钟线(跳线选择)，P1.6 和P1.7为串行IIC EEPROM时钟和数据线(跳线选择)。 P2口： 数码管段选，控制数码管字形, 通过跳线J11选择。如果跳线J11断开，段选驱动74LS573断开电源将无法工作, 数码管不显示，P2口可外接其他外设。此处,P2.7作串行A/D的片选线（跳线选择)。 P3口： P3.0 P3.1用于串行通信，P3.2 INT0中断请求(跳线选择)、 P3.4 T0计数脉冲输入(跳线选择), P3.3、P3.4

5、 和P3.5为串行 D/A 5615的数据线、片选线和时钟线(跳线选择)。 3图中 为跳线，通过短接块使其相连或断开，使用户可以灵活安排接口设计。,4. 44 矩阵键盘接在P0口，当拨动开关K0-K7全置于OFF时，可对矩阵键盘进行编程，按面板印的字，各字对应的键编码如图所示，键值各用户也可以自行定义，如键C D E F 分别定义为 等，实验板就可以设计一个计算器。也可以把按键定义成具有两个音阶的琴键，利用板上的扬声器，实验板可以设计为一个电子琴。,5不同的51单片机编程软件不同 89C51/52单片机可以在实验板上可以完成实验。即可以执行程序，但不能在上面烧写（在线编程），因为89C51/5

6、2不是ISP型，此时需另购专用的编程器对其烧写（编程）。 当电脑上有并行口（25针D型插头/座），使用并口在线编程软件Atmel Microcontroller ISP Soft 使用增强型51单片机89S52 当你的电脑没有并行口（25针的D型插座）时，你可以用9针COM口进行编程（或称下载）或用USB编程。但单片机必须换成可串行编程的单片机，我们使用的是SST公司生产的SST 89E58(内有32Kb ROM的增强型51单片机)，实验板不作任何改动，原实验程序也不作任何改变。注意此时W1键(EXE/ISP并口的执行转换按键)不起作用, 使它处于弹高的位置。,实验板 附件 电路图如下,并口下

7、载线,串行通信线 串口下载线 USB口下载时公、母转换线,5V直流电源,可在线编程（ISP）单片机多功能实验板附件,选购附件有: 1616 LED点阵显示屏 162 LCD显示器 44 键盘 （第一版的实验板上没有键盘的可选购） 因为附件和ISP实验板两边都有插针，所以通过连接线插能方便地将这些附件方便地连到连到ISP实验板上。,跳线用于改变并行口线的应用设计，比起原教材新增了几根跳线，下面仅对新增的跳线进行说明，其他跳线同教材的介绍。 J5 决定是否使用带锁按压开关W2产生的脉冲作INT0外部中断请求，如果J5和 INT0短接，使用板上开关W2产生外部中断请求，如果J5和 NC短接，用户可以

8、自行外接外部中断请求或将P3.2脚作它用。 J6 决定是否使用带锁按压开关W3产生的脉冲作向计数器T0提供外部计数脉冲，每按两次开关W3，产生一个计数脉冲。如果J6和 NC短接，用户可以自行外接计数脉冲或将P3.4脚作它用。,J9 将短接块和标识P1.0短接，扬声器接P1.0线（经过驱动），执行扬声器发声程序，扬 声器发声，如短接块和NC短接，扬声器将不发声。 J10控制扬声器的另一端接地还是接+5V，只要J9短接块和P1.0短接，J10不管接地还是接+5V，扬声器都会发声，不过接+5V时，音响大些，但第一个数码管不亮，接GND时，音响小些，但第一个数码管按编程而亮。这里的+5V和GND可作为

9、外接的器件电源。 J11 拔掉J11短接块，74LS573(LED的驱动器)将无接电源而不能工作，所有数码管不亮，P2口可全部由用户另作安排,比起教材上的原版实验版，新增了带锁按压开关，将外部中断INT0所需的中断请求信号和T0定时/计数器的所需的外部计数脉冲分别用两个开关控制： 带锁按压开关W2-INT0 带锁按压开关W2产生外部中断INT0所需的中断请求信号。每按一次，脉冲源消抖电路输出电平变化一次，按两次才会产生一个脉冲。此时J5的跳线必须连在INT0端。J6 带锁按压开关W3-T0 带锁按压开关W2用于产生T0定时/计数器的所需的外部计数脉冲，每按一次，脉冲源消抖电路输出电平变化一次，

10、按两次才会产生一个脉冲。此时J6的跳线必须连在T0端。,ISP单片机实验板功能齐全，即是实验板又是编程器还是开发平台，即能使用汇编语言也能使用C语言编程。 能开出如下软、硬件实验： 汇编语言程序设计及调试方法 C语言（C51)程序设计及调试方法 并行口的输入、输出实验 数码管的显示与控制 中断实验（如作报警器） 定时/计数器的应用设计（定时、计数、音乐） 串行通信（单片机和单片机、单片机和PC机的通信） 键盘控制程序设计（选做） 串行EEPROM（I2C接口）（选做） 串行D/A转换(SPI接口)（选做） 串行A/D转换(SPI接口) 选做） LED电子显示屏汉字显示程序设计（选做） LCD

11、液晶显示屏显示程序设计（选做） 如果综合利用上述资源，可以设计诸如多功能 数字钟、波形发生器、数字电压表、音乐盒、汽车里程计数器，汽车里程计价系统等应用系统。,13.2多功能实验板涉及到的软件介绍 单片机可在线编程多功能实验板只是给你创造了硬件平台，没有软件是无济于事的.它涉及的软件是： 1 并口在线编程软件Microcontroller ISP Software（简称ISP软件），完成并口在线编程（烧录）功能。 2编辑、编译、跟踪调试集成软件包 WAVE（自带汇编器）或其他调试集成软件包（如Keil）, 完成对用户程序编辑、汇编（或编译）、软件仿真调试，并生成.HEX目标文件以供烧写。 3用

12、户自行用汇编或C语言编制的应用程序。 4随板综合测试的目标程序（TESTALL4.HEX）。 5. 串口在线编程软件SSTEasyIAP11F 。,1、并口在线编程软件Atmel Microcontroller ISP Soft,选择器件,初始化成功,打开文件后选择自动编程,编程进行，红线闪动,* Auto Programing Device * Erasing the chip. Success Writing to the chip.,加密选择,每次重写时先要初始化（点击下图红圈）,如果初始化不成功，会出现下面画面，此时检查下载线是否接好，执行/编程按键是否按下。,2、仿真调试软件WAVE

13、,仿真调试软件WAVE(或Keil)用来完成对用户编制的汇编源程序或C语言应用程序进行编辑、编译、软件仿真调试，并生成.HEX目标文件以供烧写。,先进行仿真器设置,对89S52 单片机选8752CPU型号， 选择使用WAVE软件模拟器,汇编语言程序选择汇编器,C语言程序指示C编译器的路径,打开文件，出现文件编辑窗口,编译,编译（C语言和汇编语言使用同一按钮）,信息窗口,打开信息窗口，显示生成了。HEX文件，打开DATA窗口，观察 内部RAM,根据需要，打开欲观察的窗口,选择执行方法，观察窗口数据的变化,选择主菜单的外设/端口可以模拟并行口操作，见图。 输入信号模拟： 鼠标点击所调试端口相应位，

14、出现“”，表示置1；再点击鼠标，“”消失，表示置0；用以模拟这位输入的信号或者开关动作。 执行端口输出时，通过观察“”的有无，模拟并行口输出的信号是 1还是0。图中P1=10011111B=9FH。,并行口输入输出的软件模拟,1选择主菜单的外设/中断，会弹出中断窗口，见图 。选择中断源（如选择INT0）。 2 在程序进入中断前的某语句和中断服务程序中各设一个断点。 3使用全速执行方式，在WAVE的最下面的状态栏会显示正在执行提示的兰色框，鼠标点击中断标志IE0或IE1为1（如INT0中断点击IE0）使出现“”，就模拟产生了中断请求信号，程序就会由主程序跳入中断服务程序，然后再可单步执行，直到返

15、回主程序。,软件中断模拟 在软件模拟调试中，由于没有中断请求信号而进不了中断，为了观察程序的运行过程，发现中断程序的错误及分析中断返回点，可以软件模拟进入中断。步骤是：,定时/计数器外部计数脉冲输入的软件模拟,在软件模拟调试中，由于没有硬件产生外部计数脉冲信号不能观察程序计数的执行情况，可采用以下的方法模拟产生外部计数脉冲信号： 选择主菜单的外设（L）/定时/记数器0，会弹出/定时/记数器0窗口，见图。在程序运行中 ，在“T0脚”旁的小白方块中，点击一下鼠标出现 ，再点击一下鼠标 消失，即产生一个下降缘，当点击了鼠标2N次，模拟产生了N个外部计数脉冲信号，当计数脉冲达到预置数，“TF0” 旁的

16、小方块会出现，然后程序执行后续语句。,将实验板上的单片机ATMEL AT89S52从插座上小心取下，换上SST型单片机（如果板上已经是SST 89E58，当然就不要换了）。将9针的串行通信线插到实验板的9针插座上，如果COM口编程，通信线的另一端接到电脑的COM口（用COM串口烧写程序），见下图：,3 串口编程软件SSTEasyIAP11F.exe 的使用,当你的电脑没有并行口（25针的D型插座）时，你可以用9针COM口进行编程（或称下载）或用USB编程。但单片机必须换成可串行编程的单片机-SST公司生产的SST 89E58(内有32Kb ROM的增强型51单片机)，实验板不作任何改动，原实验

17、程序也不作任何改变。注意此时W1键(EXE/ISP并口的执行转换按键)不起作用, 使它处于弹高的位置。,实验板 9针插座,电脑 COM口,RS-232 通信线,COM口 编程连接,如果USB编程，通信线的另一端接到USB TO RS 232转接线的9针插头口，转接线的USB插到电脑的USB接口上，如下图所示：,两种串口均使用同一编程软件SSTEasyIAP11F.exe程序。操作如下：,点击SSTEasyIAP11F.exe文件,然后按下面步骤操作： 1选择Detect Chip/RS232:,3.在下图中选择你的SST单片机型号：,4OK后出现下面画面，选择你使用的计算机的COM口号，波特率

18、及晶振频率。实践证明波特率及晶振频率可以不作修改，虽然板上为12M晶振，但不影响编程。但COM口一定要根据你的计算机连接作正确选择。用USB接口对单片机的编程时要先查清楚你所接的USB对应的COM口号进行选择。,5点击上图中最下行的中的Detect MCU 选项后出现右边画面 。 点击图中“确定”以后，按实验板上的复位键，软件对单片机进行检测，检测后出现被写的单片机的有关信息如下图：,点击上图Downloap，圆圈中出现黑点，后出现下面画面：,选择文件浏览（见上图圆圈），选择你欲下载的程序（ .HEX） 文件后点OK ：,出现警告信息：原有的信息回被清除，是否继续下载： 答是。,随后进入下载过程，出现滚动条。 下载完成。按单片机实验板的复位键后即可以执行已下载的程序。,使用USB下载,使用USB-COM转接口（USB TO RS 232）可以用USB接口完成对实验板单片机的编程。这时，将9针的串行通信线插到实验板的9针插座上，串行通信线的另一端接到USB TO RS 232转接线的9针插头口，转接线的USB插到电脑的USB接口上，如下图所示：,购买USB-COM转接线，产品附带的软盘上，有驱动软件，经安装电脑能识别你的USB。一般计算机有两个以上的USB接口，插到不同的USB插口，计算机安排,的COM号码是不同的，你必须查出你插上的USB接口的COM号