微机控制实验与课程设计指导书课件

微机控制实验与课程设计指导书课件1微机控制实验与课程设计指导书

电子教案

张国安编九江职业技术学院

二零零三年四月微机控制实验与课程设计指导书

电子教案 教学指南

随着计算机技术的飞速发展，智能控制产品已越来越多地用于各个行业。学习《微机控制》课程已成为面向实际应用的高等职业教育机电类各专业的普遍要求。作者在《微机控制》课程的长期教学过程中，深感实践教学环节之重要。为此，将各实验项目和课程设计课题总结于此，希望能对微机控制类课程的实践教学起推动作用。

返回封面教学指南 随着计算机技术的飞速发展，智能控制产品已越来越设计微机控制系统的必备知识，包括硬件电路连接和程序设计，其中大部分时间花在系统调试上。因此，在使用本指导书时，学生应把大部分精力放在基本软硬件工具的使用和掌握调试方法上，力求熟悉设计微机控制系统的基本技能。本指导书中实验部分共安排了28个实验项目，用到的软硬件工具涉及PC机上使用的两个软件，DVCC系列单片机开发机，ALL-11型万能烧写器。本指导书的课程设计部分总结了23个课程设计课题。

返回封面设计微机控制系统的必备知识，包括硬件电路连接和程序设计算机控制技术发展迅速，高度集成、界面友好的控制系统在各行业广泛使用。但适用于具体对象的控制系统，在实用性、经济性方面仍有可改进之处，这方面的市场需求产生了各种技术，其中数据通讯技术尤为常见。本指导书列举了各种通讯问题，希望能对使用者有所帮助。返回封面返回封面目录

第一部分实验指导书实验一：熟悉单片机开发机 …1实验二：使用单片机开发机 …5实验三：算术逻辑运算 …6实验四：转移 …8实验五：使用汇编工具软件 …10实验六：使用调试工具软件 …12实验七：显示控制 …15实验八：键盘控制

…19

返回封面目录

第一部分实验指导书返回封面实验九：十进制计数器 …23实验十：串行通信 …29实验十一：双字节无符号数乘法 …33实验十二：发声控制 …38实验十三：中断控制 …40实验十四：键盘处理 …43实验十五：脉冲周期测量 …50实验十六：CRT显示 …56实验十七：内存扩展 …59实验十八：并行口扩展 …63返回目录实验九：十进制计数器 …23返回目录实验十九：温度测量 …67实验二十：数据块传送 …69实验二十一：数码转换 …74实验二十二：多字节数加减 …77实验二十三：定时顺序控制 …80实验二十四：循环显示 …86实验二十五：外部中断 …89实验二十六：定时器控制 …93实验二十七：LCD控制 …96实验二十八：直流电机控制 …102

返回目录实验十九：温度测量 …67返回目录第二部分课程设计指导书课题一：并行数据通讯 …105课题二：倒计时钟 …110课题三：交通信号灯控制系统 …114课题四：并行打印机控制 …126课题五：全双工串行数据通讯 …138课题六：键控数字钟 …149课题七：温度测量系统设计 …162课题八：PC机与MCS-51单片机间通讯 …169返回目录第二部分课程设计指导书返回目录课题九：模拟波形发生器 …176课题十：步进电机控制系统 …181课题十一：逐位逼近A/D转换 …192课题十二：音乐演奏 …200课题十三：串并转换 …211课题十四：继电器控制 …218课题十五：脉冲计数 …223课题十六：IC卡读写 …232课题十七：8279应用 …257课题十八：LCD显示控制 …265课题十九：LED点阵显示控制 …285返回目录课题九：模拟波形发生器 …176返回目录课题二十：多机通讯 …293课题二十一：语音控制 …306课题二十二：直流电机控制…315课题二十三：C51程序设计 …320

返回目录课题二十：多机通讯实验一熟悉单片机开发机

目的：了解DVCC-51-G型单片机开发机的构造，熟悉键功能，掌握对片内存储器、寄存器、片外存储器的操作步骤。实验内容说明:1.观察系统，了解软件硬件构成硬件部分：核心为MCS-51单片机，经译码器给出其它芯片的片选/控制信号。通过接口芯片8155，8031外接了32个键和6个数码显示器，它们是使用者的基本操作对象。此外，稳压电源将220V的交流电压转换为5V和12V直流电压，提供给系统使用。电路板上共有4个插座，用于连接电源、提供8031引脚信号、提供8255引脚信号、提供RS-232C串行接口。

返回目录实验一熟悉单片机开发机 目的：了解DVCC-51-G型单软件部分：监控程序存放于EPROM芯片内，如27128共16KB，地址范围C000H~FFFFH。用户程序存放于SRAM芯片内，如6264容量为8KB，地址范围0000H~1FFFH。尽管2000H~7FFFH也可使用，但它们只是映射0000H~1FFFH的内容

.2.熟悉键盘左边16个键为寄存器/数字键，用于指定常用寄存器或代表一位16进制数。值得指出的是，开发机上使用的全部是16进制数。右边16个键为控制键，RESET为复位键。常用键功能如下：MEM/DAR：访问程序存储器。返回本节返回目录软件部分：监控程序存放于EPROM芯片内，如27128共16REG/OFST：访问片内数据存储器和特殊功能寄存器，也可计算偏移量。F1/LAST：加标志/找上一单元F2/NEXT：加标志/找下一单元EPRG/DEL：删除当前单元ODRW/INS：插入一空单元COM/MOVE：数据块移动EXEC/FVBP：连续执行程序STEP/NVBP：单步执行程序TV/MON：返回监控状态返回本节返回目录REG/OFST：访问片内数据存储器和特殊功能寄存器，也可计3.操作步骤一般要点：每次开机前应正确连好电源，打开稳压电源开关，这时最左边数码管显示P。表示就绪，否则应检查连线。当所有按键都失效时，应复位。正常操作时，一项任务完成后，应用MON键返回监控状态。对不同类型存储器，用不同按键访问。读写片内RAM/SFR：使用REG/OFST键.输入用户程序：按TV/MON键，输入程序首地址（4位16进制数），按MEM/DAR键显示该地址单元内容，直接输入1字节指令机器码（2位16进制数），按F2/NEXT键后，输入下一字节指令机器码。遇地址跳变，可按TV/MON键后另输。按ODRW/INS键可插入空单元，按EPRG/DEL键可删除现行地址单元内容。返回本节返回目录3.操作步骤返回本节返回目录程序执行：（1）单步执行：按TV/MON键，输入指令地址，每按一次STEP/NVBP键执行一条指令，此时左边4个数码管显示PC值，右边两个数码管显示A值（2）连续执行：按TV/MON键，输入首指令地址，按EXEC/FVBP键，即可自首地址开始连续运行程序。4．思考与练习（1）记录芯片型号，观察其连接情况。（2）查看SP内容。(3）关机后，观察输入程序能否保存。返回本节返回目录程序执行：（1）单步执行：按TV/MON键，输入指令地址，每实验二使用单片机开发机返回目录

目的：学会查看有关存储区域，学习输入程序，学习单步执行程序并查看结果，理解PSW的状态标志含义。实验内容说明：1.访问内部RAM

访问20H单元和PSW.对D1H单元操作，观察结果.2.访问程序存储器访问FFC1H单元，观察能否改写.3.数据处理问题：已知x=0101101B，y=-1100100B，求[x+y]补和[x-y]补，并判定是否产生溢出。 地址机器指令汇编指令 0000742D MOVA，#2DH 0002 249C ADDA，#9CH实验二使用单片机开发机返回目录目的：学按上述地址输入指令，单步执行，返回监控后查A、PSW值,并分析Cy、OV、AC、P各标志，与手工计算结果对照。地址机器指令汇编指令0000 C3 CLRC0001742D MOVA，#2DH0003 949CSUBBA，#9CH按上述地址输入指令，单步执行，返回监控后查A、PSW值,并分析Cy、OV、AC、P各标志，与手工计算结果对照。4．思考与练习（1）

PSW的各标志有何意义？（2）

溢出的判定方法有哪几种？

返回目录返回本节按上述地址输入指令，单步执行，返回监控后查A、PSW值,并分目的：掌握算术逻辑运算指令用法。实验内容说明：1.实验程序一在8031内部RAM中30H、31H、32H、33H单元分别置入34H、12H、78H、56H。将以下程序翻成机器码，并输入到程序存储器从0000H开始的单元中。MOVR0,#30HMOVR1,#32HMOVA,@R0ADDA,@R1 …①DAA …②MOV@R0,AINCR0INCR1实验三

算术逻辑运算返回目录目的：掌握算术逻辑运算指令用法。实验三算术逻辑运算返回目录MOVA,@R0ADDCA,@R1 …③DAA …④MOV@R0,A

单步执行程序，并在①②③④处分别记录指令执行前后PSW的变化。记录程序执行的最后结果，说明它代表的意义。2.实验程序二输入以下程序到程序存储器0000H开始的单元中：

返回本节返回目录MOVA,@R0返回本节返回目录MOVB,#100DIVABMOV30H,AMOVA,#10XCHA,BDIVABSWAPAADDA,BMOV31H,A返回本节返回目录MOVB,#100返回本节返回目录在A中置入F5H，然后单步执行上述程序，记录A的变化。记录程序执行完后，内部RAM的30H、31H单元内容各是多少。3．思考与练习（1）

手工计算两个例程序的结果，与实验结果对比。（2）

按复位键后，上述计算结果能否保存？返回本节返回目录在A中置入F5H，然后单步执行上述程序，记录A的变化。记录程目的：掌握转移指令用法，尤其是条件转移机器指令形式及其转移过程。实验内容说明：1．实验程序一输入以下程序MOVR0,#40HMOVR2,#10HMOVA,#0A0HLOOP：MOV@R0,A

实验四

转移

返回目录目的：掌握转移指令用法，尤其是条件转移机器指令形式及其转移过INCR0 INCA DJNZR2,LOOP RET单步执行以上程序，观察每一轮循环中PC、R0、A、R2的变化。弄清DJNZ指令的机器指令形式，会用OFST键，并与手工计算的8位补码偏移量对照。理解其完成转移的过程。退出循环后，查看最终执行结果，并记录R0、A、R2的值。2．

实验程序二输入以下程序：返回目录返回本节INCR MOVA,30H CJNEA,40H,LOOP1 SETB7FH SJMPOUT LOOP1：JCLOOP2 MOV20H,A MOV21H,40H SJMPOUT LOOP2:MOV20H,40H MOV21H,A OUT： RET返回目录返回本节 MOVA,30H返回目录返回本节分别在8031内部RAM的30H、40H单元内输入两个数，并分别在（30H）〈

（40H），（30H）=（40H），（30H）〉（40H）三种情况下单步执行，记录结果。3．思考与练习（1）

位单元7FH如何查找？（2）

RET指令的执行效果怎样？返回目录返回本节分别在8031内部RAM的30H、40H单元内输入两个数，并实验五

使用汇编工具软件

目的：掌握汇编软件的用法。实验内容说明：1．

实验步骤（1）

输入带有伪指令的汇编源程序，可以用任一种文本编辑器，存盘时文件扩展名用ASM以区别于其它文件。（2）

进入CYS8051汇编软件。（3）

用ASM51命令汇编，语法格式为ASM51源文件名（4）

用EXIT命令返回。抄录生成的列表文件及目标文件内容。

返回目录实验五使用汇编工具软件目的：掌握汇编软件的用法。返回目录2．

注意事项（1）

为跟踪调试程序，所有源程序开头要加上“；%S”标记，程序结束处要加上“；%E”标记，否则，调试工具软件将不调试该段程序。（2）

由于SIM8051调试工具程序显示源程序窗口的宽度有限，因此源程序中标号必须单独为一行，否则会丢失标号后的源程序跟踪。（3）

源程序最后应加END。3．

目标文件格式

经CYS8051汇编后生成的目标文件仍是文本文件，但其格式是固定的。其每一行格式如下

返回目录返回本节返回目录返回本节：ccaaaattdd。。。ddss其中cc为计数器，记录该行机器指令字节数aaaa为16位首地址tt为目标记录数据类型dd为实际代码字节ss为本行从第一数据字节到最后所有字节累加和的相反数。4．

目标程序示例:101000007830792B7498F3792A7401F3E330E7FC94:0F101000792A7400F37928E3F608B880EA80FEA5返回目录返回本节：ccaaaattdd。。。ddss返回目录返回本第一行共有10H（16）字节指令机器码，从程序存储器的1000H单元开始存放，该行累加和校验码为94H。第二行共有0FH（15）字节指令机器码，从程序存储器的1010H单元开始存放，该行累加和校验码为A5H。5.思考与练习输入一个自己编写的源程序，汇编后抄录LST文件与HEX文件，解释其内容与符号。

返回目录返回本节第一行共有10H（16）字节指令机器码，从程序存储器的实验六

使用调试工具软件

目的：掌握用SIM8051调试MCS-51程序的基本方法。实验内容说明：1．

了解SIM8051功能SIM8051是一个调试工具软件，能在PC机上实现对MCS-51单片机程序的模拟运行，能单步运行和设置断点运行。2．

观察各屏幕窗口进入SIM8051，要求输入需调试的HEX文件名，之后屏幕进入由7个窗口组成的画面。这7个窗口为：程序窗口堆栈窗口寄存器窗口返回目录实验六使用调试工具软件目的：掌握用SIM8051调试MC存储器窗口 流程图命令窗口 窗口 帮助窗口程序窗口：跟随显示程序内容。寄存器窗口：分4行5列显示如下R0R4P0CCPCR1R5P1C0PDR2R6P2C1ACR3R7P3C2PS其中CC为时钟周期计数器，C0、C1、C2代表T0、T1、T2，PD代表DPTR，PS代表PSW，AC代表ACC。

返回目录返回本节存储器窗口 流程图返回目录返回本节存储器窗口：可用7种方法分别显示内部数据存储器、外部数据存储器、程序存储器、特殊功能寄存器、位空间。7种显示方法分别为ds：R0/ds：R1用间址显示数据段cs：PC用间址显示代码段es：PD用间址显示外部段CS：XXXX直接寻址代码段DS：XXXX直接寻址数据段FS：00XX直接寻址特殊功能段Bit：XX直接寻址位段返回目录返回本节存储器窗口：可用7种方法分别显示内部数据存储器、外部数据存储堆栈窗口：当发生堆栈调用时，显示SP值和堆栈内容。流程图窗口：当程序带有标号时，显示三种基本程序结构的流程框图。命令窗口：可输入规定的命令，并在帮助窗口出现有关提示。3．

常用命令

G：设置一次性断点^B:设置长久断点^T：设置陷阱断点（程序区）返回目录返回本节堆栈窗口：当发生堆栈调用时，显示SP值和堆栈内容。返回目录返^V:设置陷阱断点（数据区）/：清除长久断点空格：单步执行Q：退回操作系统4．思考与练习调试一个自己编写并汇编的HEX文件，输入首地址，单步执行，查看并记录中间运行结果。返回目录返回本节^V:设置陷阱断点（数据区）返回目录返回本节实验七

显示控制

目的：掌握动态扫描显示的控制方法。实验内容说明：1．

弄清硬件电路工作原理动态扫描显示的硬件电路如图1所示,8155的PA口、PB口及控制寄存器端口地址分别为21H、22H、20H。

2.

数码管采用共阳极接法，用动态扫描显示驱动，以下程序中表TAB1中即为共阳显示码。

返回目录实验七显示控制目的：掌握动态扫描显示的控制方法。返回目录返回目录返回本节返回目录返回本节3.输入程序以下程序轮流将8031内部RAM的79H~7EH单元的内容在6个数码管上由左到右显示出来，并持续256遍，之后返回监控状态。该程序可做为其它应用程序的显示子程序。

ORG1000H MOVR0,#20H MOVA,#03H MOV@R0,A；确定8155工作方式为

MOVR7,#00H;PA、PB输出DIRB: MOVR0,#79H ；R0指向显示缓冲区

MOVR3,#20H ；R3为位选码返回目录返回本节3.输入程序返回目录返回本节BL: MOVA,R3 MOVR1,#21H MOVX@R1,A ；位选码送PA口 MOVA,@R0 MOVDPTR,#TAB1 MOVCA,@A+DPTR ；查显示码表返回目录返回本节BL:返回目录返回本节INCR1MOVX@R1,A ；显示码送PB口LCALLBDL ；延时INCR0MOVA,R3JBACC.0,HERERRA ；位选码右移，指向下一数码管MOVR3,AAJMPBL返回目录返回本节INCR1返回目录返回本节HERE: DJNZR7,DIRB RETTAB1: DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H DB0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH

BDL: MOVR6,#0FFHBDL1: MOVR5,#0FFHBDL2: DJNZR5,BDL2 DJNZR6,BDL1 RET返回目录返回本节HERE:返回目录返回本节END 4．

思考与练习修改上述实验程序，完成（1）

显示方向为由右到左（2）

显示能一直进行（3）

改变延时时间，确定能得到较好显示效果的延时时间范围

返回目录返回本节END 返回目录返回本节目的：掌握键盘控制方法。实验内容说明：1．观察硬件电路工作原理键盘的硬件电路如图1所示实验八键盘控制

返回目录实验八键盘控制 返回目录返回本节返回目录返回本节返回目录2．键盘排列789A101214456B111315123C181A1C0FED191B1D以上为与键对应的键值，右边16个键可直接得到，左边16个键须查表一次。返回目录返回本节2．键盘排列返回目录返回本节3．

键盘扫描程序以下程序扫描键盘，返回的键值存放于A，未按键时（A）=20H。 ORGC5A4H SETBPSW.4 MOVA,#0FFH MOVR1,#22H MOVX@R1,AHH: MOVR2,#0FEH ；自PA0开始扫描键盘

MOVR3,#08H ；键盘共8行4列返回目录返回本节3．

键盘扫描程序返回目录返回本节MOVR0,#00HLP: MOVA,R2 MOVR1,#21H MOVX@R1,A ；逐行扫描键盘

NOP RLA ；准备扫描下一行

MOVR2,A MOVR1,#23H MOVXA,@R1 ；自PC口读入返回目录返回本节

CPLA MOVR1,#5BH MOV@R1,A ANLA,#0FH JNZL1 ；有按键转L1 INCR0 ；扫描下一行

DJNZR3,LP MOVA,#0D0H ；无按键L1: CPLA JBACC.0,L2返回目录返回本节

MOVA,#00H SJMPPP1L2: JBACC.1,L3 MOVA,#08H SJMPPP1L3: JBACC.2,L4 MOVA,#10H SJMPPP1L4: JBACC.3,L5 MOVA,#18H返回目录返回本节 MOVA,#00H返回目录返回本节PP1: ADDA,R0；A为列初值，R0为键所在行

SJMPL6L5: JNBACC.5,HH ANLA,#0F0HL6: CLRPSW.4 CJNEA,#10H,PPPP: JNCL7；数字键查表，控制键返回

MOVDPTR,#TBL MOVCA,@A+DPTRL7: RET返回目录返回本节PP1: ADDA,R0；A为列TBL: DB07H,04H,08H,05H,09H,06H,0AH,0BH DB01H,00H,02H,0FH,03H,0EH,0CH,0DH END4．

思考与练习运行程序，记录每个按键的键值，自行绘制键盘分布图。返回目录返回本节TBL: DB07H,04H,08H,05H,09H,0目的：掌握定时/计数器用法，学会编写中断处理程序。实验内容说明：1．工作原理用中断方式完成6位十进制数计数，计数范围为000000~999999，计数值存放于内部RAM的79H~7EH单元，并实时显示。显示驱动电路及程序见实验六。实验九

十进制计数器

返回目录目的：掌握定时/计数器用法，学会编写中断处理程序。实验九十在6MHz晶振频率下，晶振周期为2μs，这时8031内部定时最长为65535x2μs≈0.13s。为了以秒为计时单位，以下程序引入软件计数器。首先在T0中置入计数初值3CB0H，当计数溢出时，可定时0.1s，软件计数器为内部RAM的30H单元，其计数初值为10（0AH），这样可定时10x0.1s=1s。返回目录返回本节在6MHz晶振频率下，晶振周期为2μs，这时2.程序流程实验程序由主程序、显示子程序、中断处理子程序组成。主程序的流程为①

堆栈、计数器、中断系统初始化②

启动计数器③

显示缓冲区清零④

调用显示子程序⑤

转移到④显示子程序见实验六。中断处理子程序流程图为

返回目录返回本节2.程序流程返回目录返回本节

①

重置计数初值②

PSW、ACC入栈③

改变工作寄存器区④

1秒定时到？是则转移到⑦，否则继续⑤

ACC、PSW出栈⑥

中断返回⑦

显示缓冲区的秒值增1⑧

转移到⑤3．实验程序返回目录返回本节

返回目录返回本节 ORG0000H AJMPMAIN ORG000BH AJMPPIT0 ；TF0中断MAIN: MOVSP,#50H MOV30H,#0AH ；软件计数器

MOVTMOD,#01H MOVTL0,#0B0H MOVTH0,#3CH ；T0定时0.1秒

SETBTR0 ；启动T0返回目录返回本节 ORG0000H返回目录返回本节 SETBEA SETBET0 ；开TF0中断

MOVR0,#79H MOVR7,#06HML1: MOV@R0,#00H INCR0 DJNZR7,ML1 ；显示缓冲区清零ML2: LCALLDISP SJMPML2返回目录返回本节 SETBEA返回目录返回本节DISP: SETBPSW.4 ；改变工作寄存器区

MOVR0,#79H；将显示缓冲区内容由右至左显示

MOVR2,#01H MOVR3,#00H MOVDPTR,#TBLPP: MOVA,@R0 MOVCA,@A+DPTR MOVR1,#22H MOVX@R1,A返回目录返回本节DISP: SETBPSW.4 ；改变工作寄存器区返回目

MOVA,R2 MOVR1,#21H MOVX@R1,AHERE: DJNZR3,HERE INCR0 CLRC MOVA,R2 RLCA MOVR2,A CJNEA,#40H,PP

返回目录返回本节 MOVA,R2返回目录返回本节 CLRPSW.4 RETTBL: DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HPITO: MOVTL0,#0B0H；重置T0计数初值

MOVTH0,#3CH PUSHPSW PUSHACC SETBPSW.3 MOVR6,30H DECR6 ；软件计数器减1返回目录返回本节 CLRPSW.4返回目录返回本节 MOVA,R6 JZPIT01 ；1秒时间到转PIT01 MOV30H,APIT02: POPACC POPPSW RETIPIT01: MOV 30H,#0AH；6位BCD码增1

MOVR0,#7AH ACALLSUB1 JNCPIT02返回目录返回本节 MOVA,R6返回目录返回本节 MOVR0,#7CH ACALLSUB1 JNCPIT02 MOVR0,#7EH ACALLSUB1 JNCPIT02SUB1: MOVA,@R0 SWAPA DECR0 XCHDA,@R0返回目录返回本节 MOVR0,#7CH返回目录返回本节 ADDA,#01H DAA XCHDA,@R0 SWAPA INCR0 XCHDA,@R0 RET END4．思考与练习（1）

查堆栈单元51H~58H的内容，说明它们的含义。（2）

改变T0计数初值与软件计数值，观察计数到999999后的显示变化。返回目录返回本节 ADDA,#01H返回目录返回本节目的：掌握串行通信的软硬件原理。实验内容说明：1．工作原理异步串行通信的基本条件是：帧格式相同，波特率相同。为保证通信的完成，通常应规定一定的通信协议。本实验中为简单计，规定接收方先工作，发送方后工作，以免数据丢失。2．硬件连接电路返回目录实验十串行通信

目的：掌握串行通信的软硬件原理。返回目录实验十串行通信返回本节返回目录返回本节返回目录8031单片机内部带有一个通用异步发送/接收器UART。将两片8031的TXD引脚与RXD引脚分别相连，GND与GND连接，便可进行双机通信。3.设置波特率8031的UART在工作方式1和方式3下波特率可通过定时器T1来调整。4．实验程序以下程序在6MHz晶振下将波特率设为2400，发送方将内部RAM中30H~7FH单元内容送出，接收方将接收内容存放于内部RAM的30H~7FH单元。接收方程序为：ORG0100H返回目录返回本节8031单片机内部带有一个通用异步发送/接收 MOVTMOD,#20H MOVTH1,#0F3H MOVTL1,#0F3H ；设定波特率 MOVSCON,#0D0H ；UART工作于方式3 MOVPCON,#80H SETBTR1 MOVR0,#30HJS： JBCRI,GG SJMPJSGG： MOVA,SBUF ；接收的1字节数据返回目录返回本节 MOVTMOD,#20H返回目录返回本节 MOV@R0,A INCR0 CJNER0,#80H,JS SJMP$ END

发送方程序为：

ORG0100H MOVTMOD,#20H返回目录返回本节 MOV@R0,A返回目录返回本节 MOVTH1,#0F3H MOVTL1,#0F3H ；确定波特率 MOVSCON,#0D0H ；UART工作于方式3 MOVPCON,#80H SETBTR1 MOVR0,#30HF： MOVA,@R0 MOVSBUF,A ；发送1字节数据FS： JBCTI,GG SJMPFSGG：INCR0返回目录返回本节 MOVTH1,#0F3H返回目录返回本节 CJNER0,#80H,F SJMP$ END5．

实验步骤与结论（1）向发送方内部RAM置入欲发送数据。（2）完成一次单工通信。（3）检查接收方内部RAM，与发送数据对照。（4）改变波特率，观察效果，找出可接受的收发波特率的最大偏差。返回目录返回本节 CJNER0,#80H,F返回目录返回本节目的：学习实现有效位数较长的数运算的方法，进一步掌握调试工具的用法。实验内容说明：1．工作原理MCS-51单片机为8位计算机，其乘法指令可实现两个8位无符号数直接相乘，因此，双字节数相乘可分解为4次单字节数相乘。类似地，有效位数更长的数的运算，最终可通过单字节数的运算来完成。实验十一双字节无符号数乘法

返回目录目的：学习实现有效位数较长的数运算的方法，进一步掌握调试工具2.程序流程实验程序由主程序和完成加部分积的子程序组成。主程序流程为①

保存地址指针②

存放积的内部RAM单元清零③

恢复地址指针④

R2XR4并加入内部RAM单元⑤

R2XR5并加入内部RAM单元⑥

R3XR4并加入内部RAM单元⑦

R3XR5并加入内部RAM单元返回目录返回本节2.程序流程返回目录返回本节⑧

恢复地址指针⑨

结束3．实验程序以下程序实现双字节数的乘法运算：被乘数为R5R4，乘数为R3R2，均为高字节在前，低字节在后。乘积存放在以R0为地址指针的内部RAM单元中。主程序为：ORG0100HMOVA,R0MOVR6,AMOVR7,#04HCLEAR:MOV@R0,#00H返回目录返回本节⑧

恢复地址指针返回目录返回本节 INCR0 DJNZR7,CLEAR MOVA,R6 MOVR0,A MOVA,R2 MOVB,R4 MULAB ；低8位相乘 ACALLADDM MOVA,R2 MOVB,R5 MULAB ；交叉相乘

返回目录返回本节 INCR0返回目录返回本节ACALLADDMMOVA,R3MOVB,R4MULAB ；交叉相乘DECR0ACALLADDMMOVA,R3MOVB,R5MULAB ；高8位相乘ACALLADDMMOVA,R6返回目录返回本节ACALLADDM返回目录返回本节 MOVR0,A RETADDM:ADD,A,@R0 ；乘积放入指定的数据区

MOV@R0,A MOVA,B INCR0 ADDCA,@R0 MOV@R0,A INCR0 MOVA,@R0 ADDCA,#00H返回目录返回本节 MOVR0,A返回目录返回本节 MOV@R0,A DECR0 RET END4.实验步骤已知以下理论计算结果0.

395645141X0.037124637=0.6549HX0.0981H=0.03C29AH可按下列步骤实验(1)

在SIM8051中调入上述程序(2)

向R3、R2中分别置入65H、49H(3)

向R5、R4中分别置入09H、81H返回目录返回本节 MOV@R0,A返回目录返回本节(4)

在SIM8051中单步执行上述程序检查中间运算结果和最终结果的正确性。

5．思考与练习（1）本算例中是如何实现长有效位数值的乘法运算的？说明它们的实际应用。（2）改变参与运算数的位数，程序如何修改？返回目录返回本节(4)

在SIM8051中单步执行上述程序返回目录目的：掌握用定时器控制输出信号频率的方法。实验内容说明：1．

设计以下外部电路实验十二

发声控制

返回目录目的：掌握用定时器控制输出信号频率的方法。实验十二发声控制返回目录返回本节返回目录返回本节

电阻与电容值应根据负载大小适当选取。2．用8031内部定时器T0产生100ms定时，并使P1.0输出周期为200ms的方波。晶振为6MHz，T0工作于方式1。3．将以下程序翻成机器码，并输入到程序存储器从0000H开始的单元中。ORG0000HMOVTMOD,#01HMOVTL0,#0CH返回目录返回本节 电阻与电容值应根据负载大小适当选取。返回目录返回本节 MOVTH0,#0FEH SETBTR0 LP: JBCTF0,LP1 AJMPLPLP1: MOVTL0,#0CH MOVTH0,#0FEH

CPLP1.0 AJMPLP END4.实验步骤返回目录返回本节 MOVTH0,#0FEH返回目录返回本节

（1）

按图1制作驱动电路，检查信号连接正确性。（2）输入上述程序到程序存储器中。（3）连续执行程序，检查效果。（4）

改变计数值，注意声音变化。5．思考与练习（1）

如何改变发声频率？（2）音乐如何演奏？返回目录返回本节

返回目录返回本节实验十三

中断控制

目的：掌握8031外部中断源的控制方法。实验内容说明：1.驱动电路设计以下外部电路返回目录实验十三中断控制目的：掌握8031外部中断源的控制方法。返回目录返回本节返回目录返回本节该电路中利用R-S触发器边沿触发INT0（P3.2）,产生一次中断请求。R-S触发器可用74LS00制成。利用8031的P1口控制8个发光二极管隔一个循环点亮。2．控制程序控制程序由主程序和中断处理子程序组成。主程序完成清中断请求，开中断，然后等待外部中断。由R-S触发器引起的外部中断INT0使8031转入中断处理程序，

中断处理程序中，8031通过P1口送出控制码，使8个发光二极管隔一个循环点亮。

参考程序：返回目录返回本节该电路中利用R-S触发器边沿触发INT0（P3.2）,产生一 ORG0000H AJMPMAIN ORG0003H AJMPINT0 ；INT0中断

ORG0100HMAIN:SETBP3.2 SETBIT0 SETBEX0 SETBEAHERE:AJMPHERE返回目录返回本节 ORG0000H返回目录返回本节INT0: MOVA,#55H MOVP1,A RETI END3.实验步骤（1）

按图1制作控制电路，检查信号连接正确性。（2）输入上述程序到程序存储器中。（3）连续执行程序。（4）

按动开关输入脉冲信号。（5）

观察发光二极管显示。返回目录返回本节INT0: MOVA,#55H返回目录返回本节4．思考与练习（1）改变中断触发方式，观察中断控制效果。（2）结合实验十二，可通过设定脉冲计数个数，给出声光显示。返回目录返回本节4．思考与练习返回目录返回本节目的：掌握键盘处理的一般方法。实验内容说明：1．硬件电路DVCC-51-G单片机开发机的键盘硬件电路已在实验八中给出。共安排了8行4列，行输出控制由8155的PA口完成，列输入控制由8155的PC口完成。8155的命令寄存器、PA口寄存器、PC口寄存器端口地址分别为20H、21H、23H。实验十四

键盘处理

返回目录目的：掌握键盘处理的一般方法。实验十四键盘处理返回目录2．实验程序流程全部程序由主程序、显示子程序、按键子程序组成。（1）主程序流程①

堆栈初始化②

清显示缓冲区③

送8155命令字④

调用显示子程序⑤

调用按键子程序⑥

未按键返回④，按键继续⑦

显示队列左移一位⑧

按键键值送队尾⑨返回④

返回目录返回本节2．实验程序流程返回目录返回本节（2）按键子程序流程1）判定是否有键按下2）按下键转5），否则继续3）调用显示子程序4）返回1）5）消除抖动6）行值初始化7）8155的PAX送0，扫描第X行键，读入键值8）第一列键未按下转10），否则继续9）列值0记入A转16）10）第二列键未按下转12），否则继续

返回目录返回本节（2）按键子程序流程返回目录返回本节11）列值8记入A转16）12）第三列键未按下转14），否则继续13）列值10H记入A转16）14）第四列键未按下转，否则继续15）列值18H记入A16）行值+列值之和压入堆栈17）调用显示子程序18）等待按键释放19）键值出栈20）数字键查表21）返回22）行值增1返回目录返回本节11）列值8记入A转16）返回目录返回本节23）扫描码上移一行24）未扫完转7），扫完转1）（3）显示子程序DISP显示部分的电路及控制原理参见实验七，它将显示缓冲区的内容自左至右在6个数码管上显示一遍。以下程序不将这部分列出。3．实验程序清单主程序

ORG000H MOVSP,#60H MOVR1,#20H返回目录返回本节23）扫描码上移一行返回目录返回本节 MOVA,#03H MOVX@R1,A；将8155设定为PA、PB输出，PC输入

MOVR0,#79H MOVR7,#06HINIT: MOV@R0,#00H INCR0 DJNZR7,INIT ；显示缓冲区清零ML: LCALLDISP LCALLKEYB ；读入键值

JBACC.4,ML ；控制键不处理

MOV7EH,7DH ；数字键送显示缓冲区

返回目录返回本节 MOVA,#03H返回目录返回本节 MOV7DH,7CH MOV7CH,7BH MOV7BH,7AH MOV7AH,79H MOV79H,A SJMPML按键子程序KEYB: LCALLBKS JNZBLK1 ；有按键转BLK1 LCALLDISP SJMPKEYB返回目录返回本节 MOV7DH,7CH返回目录返回本节BLK1: LCALLDISP ；消抖

LCALLDISP LCALLBKS JNZBLK2 LCALLDISP SJMPKEYBBLK2: MOVR2,#0FEH MOVR4,#00HBLK4: MOVR1,#21H MOVA,R2 MOVX@R1,A ；送出键扫描码

MOVR1,#23H返回目录返回本节BLK1: LCALLDISP ；消抖返回目录返回 MOVXA,@R1 ；读入PC口值

JBACC.0,BLONE MOVA,#00H SJMPBLKPBLONE: JBACC.1,BLTWO MOVA,#08H SJMPBLKPBLTWO: JBACC.2,BLTHR MOVA,#10H SJMPBLKPBLTHR: JBACC.3,BNEXT MOVA,#18H返回目录返回本节 MOVXA,@R1 ；读入PC口值返回目录返回本节BLKP: ADDA,R4 ；A为列初值，R4为行值

PUSHACCBLK3: LCALLDISP LCALLBKS1 JNZBLK3 POPACC CJNEA,#10H,PPPP: JNCPP1；数字键查表，控制键不查表

MOVDPTR,#TBL MOVCA,@A+DPTRPP1: RET返回目录返回本节BLKP: ADDA,R4 ；A为列初值，R4为行值返回TBL: DB07H,04H,08H,05HM,09H,06H,0AH,0BH,01H,00H DB02H,0FH,03H,0EH,0CH,0DHBNXET: INCR4 MOVA,R2 JNBACC.7,BKLD RLA MOVR2,A SJMPBLK4BLKD: SJMPKEYBBKS: MOVR1,#21H MOVA,#00H MOVX@R1,A返回目录返回本节TBL: DB07H,04H,08H,05HM,09H,0 MOVR1,#23H MOVXA,@R1 CPLA ANLA,#0FH RET END4.实验步骤（1）

输入上述程序到程序存储器中（2）

连续执行该程序（3）

当按下数值键时，键值将在数码管上显示（4）

每次按键动作为按下然后释放返回目录返回本节 MOVR1,#23H返回目录返回本节5．思考与练习（1）

调整显示效果，使得其不受按键动作影响（2）

消除按键抖动还有什么办法？（3）

按下控制键应该如何处理？

返回目录返回本节5．思考与练习返回目录返回本节目的：掌握脉冲信号测量的一般方法。实验内容说明：1．硬件电路实验十五

脉冲周期测量

返回目录目的：掌握脉冲信号测量的一般方法。实验十五脉冲周期测量

返返回目录返回本节返回目录返回本节2．实验原理如图1所示脉冲信号测量电路，将8031内部的T0、T1设为定时器，且门控信号置为1，预置的计数初值均为0。当脉冲信号为高电平时，P3.2=1，满足T0的计数条件，当脉冲信号跳为低电平时，T0停止计数，这样可测出TP=T0计数值X机器周期。同理，可测出TN=T1计数值X机器周期。最后可得：脉冲信号周期=TP+TN。考虑到被测信号初始电平的不确定性，计数之初，应检测信号的跳变。确认电平高低后，再行计数。计数脉冲的长度为一个机器周期T，因此，上述方法测出的脉冲信号周期的精度为2T。由于方法所限，要求被测的脉冲信号周期在2T到131070T之间。返回目录返回本节2．实验原理返回目录返回本节当晶振为6MHz时，要求被测的脉冲信号周期在4μS到262140μS之间，或频率在3.8Hz到250KHz之间。3．实验程序程序流程为①

写入8031的T0、T1方式控制字②

置T0、T1计数器计数初值为0③

等待被测信号的上升沿④

被测信号为高电平期间，T0计数⑤

被测信号变低，T0停止计数⑥

被测信号为低电平期间，T1计数⑦

被测信号变高，T1停止计数⑧

计算并显示被测的脉冲信号周期返回目录返回本节当晶振为6MHz时，要求被测的脉冲信号周期在4μS到2621参考程序如下：

ORG1000H MOVTMOD,#99H;置T0、T1为定时方式1，门控

MOVTH1,#00H；T1计数初值为0

MOVTL1,#00H MOVTH0,#00H ；T0计数初值为0

MOVTL0,#00HWAIT: JBP3.2,WAIT ；等待被测信号的上升沿LWAIT: JNBP3.2,LWAIT SETBTR0 ；出现上升沿，启动T0计数HWAIT: JBP3.2,HWAIT 返回目录返回本节参考程序如下：返回目录返回本节 CLRTR0 ；被测信号变低，T0停止计数

SETBTR1 ；T1开始计数HLOOP: JBP3.3,HLOOP CLRTR1 ；被测信号变高，T1停止计数

LCALLCOMP ；计算被测的脉冲信号周期

LCALLDISP ；显示被测的脉冲信号周期

SJMP$

COMP: MOVA,TL0 ADDA,TL1 ADDA,ACC MOVR2,A ;低8位相加存于R2返回目录返回本节 CLRTR0 ；被测信号变低，T0停止计数返回目录返 MOVA,TH0 ADDCA,TH1 ADDA,ACC MOVR3,A ；高8位相加存于R3 CLRA MOVR4,A MOVR5,A MOVR6,A MOVR7,#10HLP: CLRC MOVA,R2 RLCA返回目录返回本节 MOVA,TH0返回目录返回本节 MOVR2,A MOVA,R3 RLCA MOVR3,A MOVA,R4 ADDCA,R4 DAA MOVR4,A MOVA,R5 ADDCA,R5 DAA MOVR5,A返回目录返回本节 MOVR2,A返回目录返回本节 MOVA,R6 ADDCA,R6 DAA MOVR6,A DJNZR7,LP ；转为6位BCD码存于R6R5R4 MOVA,R4 ;6位BCD码存入显示缓冲区

MOVR0,#79H LCALLDF MOVA,R5 MOVR0,#7BH LCALLDF MOVA,R6返回目录返回本节 MOVA,R6返回目录返回本节

MOVR0,#7DH LCALLDF RET

DF: MOVB,A ANLA,#0FH MOV@R0,A INCR0 MOVA,B SWAPA ANLA,#0FH MOV@R0,A RET END 返回目录返回本节 MOVR0,#7DH返回目录返回本节显示子程序DISP将79H~7EH的内容自右至左显示出来，原理见实验七，程序很容易给出。显示的数据单位为μS。4．实验步骤（1）

如图1连接电路，开机输入程序（2）

打开脉冲源，输入被测信号（3）

连续执行程序（4）

记录测量结果5．思考与练习（1）

调整显示效果，并估计显示误差。（2）实测结果的误差是多少？

返回目录返回本节显示子程序DISP将79H~7EH的内容自右至左显示出来，原目的：掌握视频信号处理的一般方法。实验内容说明：1．硬件原理TV-G通用型电视信号接口板采用MC6847做为视频通道CRT控制器，可产生普通的视频信号。使用时只须将TV-G的连接电缆插入单片机开发机的扩展RAM的插座即可。MC6847的显示方式由方式控制字设定。当设定为内字符显示方式时，可显示64个不同的ASCII字符，字符在屏幕上的位置与扩展RAM单元的地址一一对应，字符与扩展RAM单元的内容相一致。方式控制字地址及RAM单元地址由扩展RAM插座的地址决定。当该插座的地址为实验十六

CRT显示

返回目录目的：掌握视频信号处理的一般方法。实验十六CRT显示返回C000H~DFFFH时，则方式控制字地址为D800H，屏幕左上角到右下角的256个字符地址为C000H~C1FFH。2．实验程序以下程序在屏幕中央显示“WELCOMETOBEIJING2008” ORG1000H MOVDPTR,#0D800H MOVA,#00H MOVX@DPTR,A MOVDPTR,#0C000HLOOP:MOVA,#20H MOVX@DPTR,A返回目录返回本节C000H~DFFFH时，则方式控制字地址为D800H，屏幕 INCDPTR MOVA,#0C2H CJNEA,DPH,LOOP MOVDPTR,#TBL MOVR0,#12H MOVR2,DPL MOVR3,DPH MOVR4,#07H MOVR5,#0C1HLL: MOVDPH,R3 MOVDPL,R2 CLRA返回目录返回本节 INCDPTR返回目录返回本节 MOVCA,@A+DPTR MOVDPH,R5 MOVDPL,R4 MOVX@DPTR,A INCR2 INCR4 DJNZR0,LL RETTBL: DB“WELCOMETOBEIJING2008” END3.实验步骤（1）

通过TV-G通用型插座接入CRT显示器返回目录返回本节 MOVCA,@A+DPTR返回目录返回本节（2）

输入上述实验程序（3）

连续执行程序（4）

观察显示效果4．思考与练习（1）

如何将输入按键值在CRT显示器上显示？（2）

如何完成屏幕页切换？返回目录返回本节（2）输入上述实验程序返回目录返回本节目的：掌握在已有系统上按规定地址扩展存储器的一般方法。实验内容说明：1．硬件原理在DVCC-51-G单片机开发机中，用户可用内存为一片6264SRAM芯片，地址范围为0000H~1FFFH。现要求在2000H~3FFFH地址范围扩展8KB内存，可用简单译码电路如下：

实验十七

内存扩展

返回目录目的：掌握在已有系统上按规定地址扩展存储器的一般方法。实验十返回目录返回本节返回目录返回本节其中，D0~D7即P0.0~P0.7，A0~A7为P0.0~P0.7经锁存器后的输出，A8~A15为P2.0~P2.7，以下同。74LS04为反相器，74LS10为三与非门。经此译码电路，6264的8KB单元地址范围即为2000H~3FFFH。此译码电路较简单，调试也比较容易，但要改变它的地址范围则十分困难。 另一种改进的译码方法如下：返回目录返回本节其中，D0~D7即P0.0~P0.7，A0~A7为P0.0~返回目录返回本节返回目录返回本节此电路中，用了一个74LS688八位数字比较器作为译码器。该比较器有八个A端输入和八个B端输入，在G端信号的控制下，把对应输入端的信号逐对比较，即A0与B0，A1与B1，…，A7与B7，当各对比较完全一致时，才从输出端得到一个有效电平。如图2所示，将参与译码的各地址线接到A端各引脚上，与这些引脚比较的每个B端引脚接一个固定电平，电平的选择与译码要求相一致，如A13地址线应为高电平，那么与它对应的B端引脚就要接高电平。如果改变所接固定电平的情况，就可以改变译码器所决定的地址段。可以把比较用的电平信号接到一排开关上，那就可以很容易地更换开关设置，达到改变地址的目的。2．存储器测试程序返回目录返回本节此电路中，用了一个74LS688八位数字比较器作为译码器。该检查存储器的测试程序，可以模拟计算机正常工作时的各种情况，比较全面地反映存储器芯片本身的性能，同时还可以对存储器系统的译码正确与否进行判断。实际上，测试程序就是一个对内存的读写程序，其方法是按地址先后，给要检查的地址段写入某种数据，写完后再按次序读出，并比较读出的内容是否正确。检查的关键在于选择数据类型。可以选择全0和全1这样的数据。测试程序流程为①

2000H送DPTR②

00送A、B③

A送@DPTR返回目录返回本节检查存储器的测试程序，可以模拟计算机正常工作时的各种情况，比④

@DPTR到A⑤

显示DPTR和A，不同显示出错⑥

FFH送A，转③⑦

DPTR增1，DPTR≠4000H则转②，否则继续⑧结束3．实验步骤（1）

按图1译码电路接线，检查接线可靠性。（2）

运行测试程序（3）

按图2译码电路接线，检查接线是否良好（4）

运行测试程序返回目录返回本节④

@DPTR到A返回目录返回本节4．思考与练习（1）

按两种译码方案，如何将地址范围改变为4000H~5FFFH？（2）

为了得到稳定的显示效果，如何设置延时时间？（3）

第二种方案中，比较器控制端还可以设置一定条件，如何引入该种条件？返回目录返回本节4．思考与练习返回目录返回本节目的：掌握扩展并行口外部设备的一般方法。实验内容说明：1．实验电路DVCC-51-G单片机开发机中，已连接了一片可编程并行接口芯片8255A，但未连入外设。现扩展如下：

实验十八

并行口扩展

返回目录目的：掌握扩展并行口外部设备的一般方法。实验十八并行口扩展返回目录返回本节返回目录返回本节图中未画出8255A与8031连接部分，该部分连接给出的8255A的PA、PB、PC、控制寄存器端口地址为28H、29H、2AH、2BH。

上述电路中，8255A的PA口通过按钮开关可接+5V或接地，而PB口某一位信号为高电平时，对应的发光二极管点亮。2．实验程序以下程序将PA口设置为输入，将PB口设置为输出，均工作于方式0（基本输入输出方式）。通过手工将8个按钮开关断开或合上，8031读入PA口上合上的开关数目，如为奇数则让PB口的8个发光二极管由上而下循环点亮，如为偶数则让PB口的8个发光二极管由下而上循环点亮。返回目录返回本节图中未画出8255A与8031连接部分，该部分连接给出的82 ORG0000H MOVR0,#2BH MOVA,#90H MOVX@R0,AINA: MOVR0,#28H MOVXA,@R0 CLRC JB0D0H,DOWNUP: MOVA,#80H MOVR0,#29HLOOPR: MOVX@R0,A返回目录返回本节 ORG0000H返回目录返回本节 ACALLDL RRCA JNCLOOPR SJMPINADOWN: MOVA,#01H MOVR0,#29HLOOPL: MOVX@R0,A ACALLDL RLCA JNCLOOPL SJMPINA返回目录返回本节 ACALLDL返回目录返回本节DL: MOVR4,#32HL2: MOVR5,#0C7HL1: NOP NOP NOP DJNZR5,L1 NOP DJNZR4,DL RET END3.实验步骤返回目录返回本节DL: MOVR4,#32H返回目录返回本节

（1）

按图1连接电路，用万用表检测电路连接情况（2）

用CZ3插座引入8031信号（3）

打开电源（4）

写入实验程序（5）

用单步、连续方式调试程序，排除错误（6）

断开或合上按钮，观察输入开关和输出状态4．思考与练习（1）

8255A的输入与输出过程是怎样的？（2）

选用8255A的工作方式1有什么差别？返回目录返回本节

返回目录返回本节目的：掌握物理量测量的一般方法。实验内容说明：1．实验电路

在一个封闭环境中，用温度传感器AD590测量现场温度。经A/D转换器AD570转换为数字量送入计算机。参考电路框图如下：

实验十九

温度测量

返回目录目的：掌握物理量测量的一般方法。实验十九温度测量

返回目录返回目录返回本节返回目录返回本节图中，AD590半导体温度传感器是电流型器件，工作时是个恒流源，在较宽的温度范围内有较好的线性度的电流-温度曲线，其变化率为1μA/K。由于模数转换器件一般都使输出的数字编码与输入模拟电压成某一确定关系，所以首先要把电流信号转换成电压信号。其方法是用运算放大器做成比例放大器，根据绝对温度与摄氏温度的关系，以及电流电压的转换关系，可以得到测温点的现场温度。模数转换器中所用的AD521运算放大器在它的输入端加了一个参考电压，调整这个电压，可以改变某一指定温度下的起始电压值。返回目录返回本节图中，AD590半导体温度传感器是电流型器件2．实验程序根据温升的快慢，应当适当选择采样频率，亦即选取合适的延时时间。读取A/D转换结果的方法和一般的外设输入方法相同，程序自行编写。3．实验步骤（1）

连接测温电路，测试其可靠性（2）

打开电源（3）

用一组低压电阻丝作为热源，测量温度（4）

根据测量结果，画出温升曲线返回目录返回本节2．实验程序返回目录返回本节4．思考与练习（1）

如何得到合适的采样频率？（2）

如何评估