单片机原理及接口技术--C语言版实验指导书

1、单片机原理及接口技术实验指导书2019年3月目 录一、实验环境介绍- 1 -1.1Keil集成开发环境介绍- 1 -1.2SUN ES59PA实验仪介绍- 10 -二、实验内容- 12 -实验一 集成调试软件使用练习- 12 -实验二 C51程序语言编程实验（跑马灯）- 15 -实验三 外部中断实验- 17 -实验四 定时器/计数器应用实验- 21 -实验五 双机串行通信实验- 25 -实验六 交通灯控制综合实验- 28 -实验七 I/O口扩展实验- 29 -实验八 串并/并串实验- 32 -实验九 键盘及8位数码管显示实验- 37 -实验十 并行D/A和A/D转换实验- 43 -实验十一 L

2、CD1602显示屏实验- 50 -实验十二 综合实验- 56 -一、 实验环境介绍1.1 Keil集成开发环境介绍Keil C51集成开发环境是众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑、编译、仿真于一体，支持汇编语言、C语言的程序设计，具有强大的软件调试功能，生成的程序代码运行速度快，所需存储器空间小，可与汇编语言相媲美，而且界面友好，易学易用。(1) 建立工作文件夹在规定的盘符下建立一个以自己学号命名的文件夹，作为工作文件夹，将实验所有的文件都存放在该文件夹中。(2) 进入集成开发环境双击桌面KEILC51快捷图标，进入集成开发环境。(版本不同，图标会有区别)(3) 创建工程项目（Proj

3、ect）单击菜单栏“Project”，出现下拉菜单，再单击“New Project”弹出“Create New Project”对话框；在“保存在”下拉列表中选择自己的工作文件夹，在“文件名”文本框中键入工程名（中英文名均可，不需要键入扩展名，扩展名默认为 .uv2），单击“保存”按钮，自动弹出“为目标target 1选择设备”对话框，选择目标芯片型号；选择Atmel公司的AT89C51芯片，单击“确定”按钮；点击确认按钮后，会出现是否复制启动代码到项目的对话框，如果需要复制启动代码到新建的工程，单击“是”，不需要就单击“否”。单击“否”，这时新的Project已经建立完毕。(4) 新建源程序

4、单击“新建文件”按钮，在弹出的文本窗口中输入C语言源程序；输入完毕后，单击“保存”按钮，弹出“另存”对话框；确认“保存在”为自己的工作文件夹，在“文件名”文本框中键入源程序文件名和扩展名*.c（若是汇编语言源程序的扩展名为 .ASM）；单击“保存”按钮，关闭对话框，保存源程序。(5) 将源程序添加到工程中右键单击“工程窗口”中的“Source Group 1”，在弹出的菜单中选择“Add File toSource Group1”； 弹出“Add Files toSource Group1”对话框；选中欲添加的源程序，单击“Add”按钮，源程序添加到工程中。但是，该对话框并不关闭，等待用户继续

5、添加其他程序。添加完毕后，单击“关闭”按钮，关闭对话框。这时“项目窗口”中，“Source Group 1”下将出现该源程序文件名。(6) 构造（build）单击“构造所有目标文件夹”按钮，对源程序进行编译和链接，构造结果将在“build”窗口中显示。如果程序有语法错误，则会指出错误类型及所在行的提示信息。双击错误信息行，对程序进行修改； 修改后，重新构造，直至没有任何语法错误；(7) 开始调试单击“开始/停止调试”按钮，进入调试状态。在调试状态下，“构造工具栏”变为“调试工具栏”。通过单步运行，查看左侧寄存器窗口和右下角存储器窗口里相应单元的值，判断程序是否运行正确。若不正确，找出问题所在，

6、单击“开始/停止调试”按钮，停止调试，进入编辑状态，修改程序，重新构造、再次调试。(8) 查看寄存器进入调试状态后，“工程窗口”变为“寄存器窗口”，可以查看各常用寄存器的值。(9) 查看存储器单击“存储器窗口”按钮，打开存储器窗口；该窗口共有4个标签，可显示4块存储器空间。单击一个标签，按下表在地址栏中键入要查看的存储器单元的类型和地址。片内数据存储器D或I : 地址片外数据存储器X : 地址程序存储器C : 地址例如：要查看片内数据存储器30H单元的值，则键入I:30H，点回车；若要人为修改某存储单元的值，可右键单击该单元，在弹出的菜单中选择“更新存储器”，在弹出的文本框中输入该单元的新值，

7、单击“确定”即可。（有些版本可以双击该单元后输入新值，即可完成修改）(10) 单步运行在调试状态下，源程序的左边有一个黄色的箭头，指示当前程序执行的位置，即将要执行的指令。单击“单步”按钮，程序执行一条指令，黄色箭头下移一行。寄存器和存储器的值的变化情况显示在相应位置。执行过的指令左边用一绿色方块标记。(11) 运行到光标行若想快速、连续执行若干条指令，可将光标定位在这些指令的最后一条指令处，单击“运行到光标行”按钮。(12) 全速运行对于有些程序，只有全速运行才能实现其功能，这时只需单击“运行”按钮即可；若要暂停运行，单击“暂停”按钮。(13) 程序复位若要重新开始执行程序，可单击复位按钮，

8、使PC=0000H。(14) 重新开始下一个实验点击单击菜单栏“Project”，出现下拉菜单，单击“close Project”，然后重新新建工程，重复上述所有操作，进行下一个实验。 对于初学者，一个工程中一般只包含一个源程序，应将多余的源程序删除。(15) 选择调试方式（使用实验箱时需要设置）单击“目标选项”按钮，弹出“目标Target 1属性”对话框；单击“debug”标签，选择调试方式。若使用软件模拟方式，则选中左侧“S 使用仿真器”，其他选项保持默认状态，不要随意更改；此方式用于纯软件实验，如实验一；若要连接实验箱进行实验，则需使用硬件仿真器调试，这时选中“USE”，并在其后的下拉列

9、表中选择“STAR Emulater Driver”，再选中“run to main()”，其他选项保持默认状态，不要随意更改；点击右边Settings，弹出新窗口，选择最后一个STAR51PH+仿真器型号；点击右侧Set Emulater，在新弹出的窗口中选择ATMEL公司的89C51；随后依次点击窗口的OK或者确定，直到将弹开的设置窗口全部关闭，此时完成了硬件仿真器的设置。注意：该设置用于与硬件实验箱相连进行的实验，在设置好仿真器后，需要重新构造之后才能进入调试。1.2 SUN ES59PA实验仪介绍SUN ES59PA实验仪提供了几乎所有最实用、新颖的接口实验，提供详尽的C、汇编例子程序

10、、使用说明，不但可以满足各大专院校进行单片机课程的开放式实验教学，也可以让参加电子竞赛的学生熟悉各种类型的接口芯片，做各种实时控制实验，轻松面对电子竞赛；也可以让刚参加工作的电子工程师迅速成为高手。1、传统实验74HC244、74HC273扩展简单的I/O口；蜂鸣器驱动电路；74HC138译码；74HC164串并转换；74HC165并串转换实验；RS232和RS485接口电路；8255扩展实验；128*64液晶点阵显示模块；16X16LED点阵显示模块；配置了4 * 4键盘；32K数据RAM读写，使用C51编制较大实验成为可能；并行AD实验；并行DA实验；直流电机控制；步进电机控制；PWM脉宽

11、调制输出接口；继电器控制实验；逻辑笔；打印机实验；电子琴实验；74HC4040分频得到十多种频率；另外提供8个拨码盘、8个发光二极管、8个独立按键；单脉冲输出；普通光耦实验、高速光耦实验；8255键盘LED实验。SUN ES598PA特有功能：主板允许P0、P2口作I/O口线使用。2、新颖实验录音、放音模块实验；光敏实验；压力传感器实验；频率计实验；接触式IC卡读写实验；非接触式IC卡读写实验（扩展模块）、触摸屏实验（扩展模块）、NAND FALSH实验（扩展模块）3、串行接口实验1)一线DALLAS公司的DS18B20测温实验2)I2C实时钟PCF8563、串行EEPROM 24C02A、键

12、盘LED控制器实验3)SPI串行D/A、串行A/D实验、串行EEPROM及看门狗X50454)Microwire总线的串行EEPROM AT93C465)红外通信实验6)CANCAN2.0（扩展模块）7)USBUSB1.1、USB2.0、USB主控（扩展模块）8)以太网10M以太网模块（扩展模块）9)蓝牙（扩展模块）4、闭环控制1)门禁系统实验2)光敏实验或压力传感器实验3)旋转图形展现实验4)RTX-51 Real-Time OS5)直流电机转速测量，使用光电开关或霍尔器件测量电机转速6)直流电机转速控制，使用光电开关或霍尔器件精确控制电机转速7)数字式温度控制，通过该实验可较好认识控制在实

13、际中的应用5、实验扩展区，提供扩展实验接口，用户可自行设计实验可以提供USB1.1、USB2.0、USB主控、10M以太网接口的TCP/IP实验模块、CAN总线、非接触式IC卡、触摸屏模块、GPS、GPRS、F/V V/F、超声波测距、测速、电流传感器、双通道虚拟示波器、虚拟仪器、读写优盘、CPLD、FPGA、27M无线数据、800/900M无线数据、2.4G无线数据、湿度、有害气体、热释红外传感器实验模块。6、EDA CPLD、FPGA可编程逻辑实验 逻辑门电路：与门、或门、非门、异或门、锁存器、触发器、缓冲器等；半加器、全加器、比较器、二、十进制计数器、分频器、移位寄存器、译码器；常用74

14、系列芯片、接口芯片实验；8段数码块显示实验；16x16点阵式LED显示实验；串行通信收发；I2C总线等二、 实验内容实验一 集成调试软件使用练习1.实验目的（1） 熟悉C51语言及特点；（2） 掌握使用C51语言进行顺序、分支、循环结构的程序设计方法；（3） 熟悉使用Keil集成开发环境进行程序的仿真和调试。2.预习内容（1） 预习C51语言的数据类型、存储类型、基本运算、常用语句等；（2） 预习C51语言进行顺序、分支、循环结构的程序设计方法；（3） 预习Keil集成开发环境的使用步骤；（4） 将实验内容中程序写上注释。3.实验内容（1） 顺序语句：完成指定地址单元中内容的互换。程序清单：#

15、define uchar unsigned chardata uchar XA _at_ 0x20;data uchar XB _at_ 0x21;void main( )uchar temp;XA=0x33;XB=0x44;temp=XA;XA=XB;XB=temp;（2） 分支语句：:判断两个数的大小，大数存到片内RAM 20H地址单元。程序清单：#define uchar unsigned chardata uchar a _at_ 0x20;uchar a,b=3,c=9;void main () if(b=c) a=b; elsea=c;（3） 循环语句：数据块的拷贝。程序清单：#d

16、efine uchar unsigned char#define uint unsigned intvoid main() uchar *Ptr = 0x30; uchar xdata *PtrSOUSE = 0x2000; uint i; for(i = 0;i10;i+) *(Ptr+i) = *(PtrSOUSE+i); （4） 查表实验：平方表的查询。程序清单：#define uchar unsigned charuchar result;uchar code square =0,1,4,9,16,25,36,49,64,81; uchar fuction(uchar number)

17、return squarenumber ; void main( ) result= fuction(7) ; 4.实验器材 计算机1台5.实验步骤（1） 新建工程；（2） 输入源程序；（3） 将源程序添加到工程中；（4） 构造；（5） 运行程序；（6） 观察记录运行过程和结果。6.思考与拓展（1）完成片外RAM2000H和片外RAM2001H中的两个数据的交换；（2）用while语句完成自然数150的累加和；（3）完成20H24H内存单元中的数据求和；（原内存单元数据自行输入）（4）在查表实验基础上完成两数平方和的计算。7.实验报告要求（1） 列出所完成实验的源程序，并加以注释；（2） 结构

18、复杂的程序，画出流程图；（3） 对实验过程和结果进行分析；（4） 写出心得体会。实验二 C51程序语言编程实验（跑马灯）1.实验目的（1） 进一步掌握C51语言的编程；（2） 进一步理解I/O口的工作原理；（3） 学会51单片机在最小系统应用模式下并行IO口的使用方法；（4） 掌握IO口应用程序的设计方法。2.预习内容（1） 进一步预习C51语言基础知识；（2） 进一步熟练掌握Keil集成开发环境的使用步骤；（3） 预习单片机I/O口的结构和工作原理；（4） 将实验内容中程序写上注释。3.实验内容（1） 控制一盏发光二极管程序清单：#include sbit P1_0=P10;sbit P1_

19、1=P11;void main( ) while(1) P1_1=P1_0; （2） 跑马灯（从亮1盏到全亮）程序清单：#include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intvoid delay(uint i) uchar j; for(i; i 0;i-) for(j = 255;j 0; j-); void main( ) uchar k,dat; while(1) dat=0xfe; for(k=0;k8;k+) P1=dat; dat=dat1; delay(800); 4.实验器材 （1）计算机1台 （2）仿真器1台

20、 （3）实验箱1台5.硬件连线1盏灯控制：（用单线）开关 P1.0； P1.1 发光二极管8盏灯控制：（用排线）开关 P1； P2 发光二极管6.实验步骤（1） 关闭实验箱电源，按题目要求接线；（2） 打开实验箱电源，注意确认电源指示灯正常点亮；（3） 进入集成开发环境，新建工程，注意必须使用硬件仿真器调试方式；（4） 输入程序，构造，单步运行，检查系统是否工作正常；（5） 全速运行程序，拨动开关，控制发光二极管的亮、灭；（6） 停止运行程序，退出调试状态，关闭实验箱电源，改变接线，做其他实验。7.思考与拓展（1） 如何实现多个开关控制多个发光二极管？（2） 如何实现8个发光二极管每次只亮一个

21、的循环？（3） 如何实现8个发光二极管从左到右依次点亮，再从右到左依次点亮，往复循环？实验三 外部中断实验1.实验目的（1） 进一步了解外部中断的结构和工作原理；（2） 掌握外部中断的应用程序设计方法。2.预习内容（1） 预习单片机中断系统的结构和工作原理；（2） 预习中断系统的编程步骤和编程思路；（3） 将实验内容中程序写上注释。3.实验内容编写并调试程序，利用脉冲按钮产生中断，观察外部中断的响应、处理及返回过程。（1）单一外部脉冲中断程序清单：#include#define uchar unsigned chardata uchar b _at_ 0x20;void int0( ) int

22、errupt 0b=ACC;void main( ) EA=1; EX0=1; IT0=1; while(1) ACC=1; ACC=2; ACC=3;（2）中断控制发光二极管程序清单：#includesbit LED=P10;void int0( ) interrupt 0 LED = LED;void main( ) EA=1; EX0=1; IT0=1; while(1); （3）多级中断#includesbit RED=P10;sbit GREEN=P11;#define uchar unsigned char#define uint unsigned intvoid delay(ui

23、nt i) uchar j; for(i; i 0;i-) for(j = 255;j 0; j-); void int0( ) interrupt 0while(1)RED=RED;delay(800);void int1( ) interrupt 2GREEN=GREEN;void main( ) EA=1; EX0=1; IT0=1; EX1=1; PX1=1; IT1=1; while(1); 4.实验器材（1）计算机1台 （2）仿真器1台 （3）实验箱1台5.硬件连线脉冲输出 (P3.2) 引脚拨码开关 INT1 (P3.3) 引脚（多级中断实验）P1.0 发光二极管P1.1 发光二

24、极管（多级中断实验）6.实验方法实验（1）观察中断响应和返回的方法：将光标定位在中断服务程序中 b=ACC;指令前，按下“运行到光标行”按钮，程序全速运行，等待外部中断。推动脉冲拨码开关，产生下降沿，程序将中断运行，返回监控状态。继续单步执行程序，观察中断程序的执行及中断返回过程。查看累加器和20H单元的值，可知主程序的中断位置，返回时观察程序执行箭头指到哪条指令。重复进行实验，中断位置会不同。7.拓展与思考（1） 设计一个实验，拨动单脉冲信号触发中断，LED灯亮一段时间后返回。（2） 如何通过实验验证外部中断是低电平触发方式？（3） 多级外部中断时如何将外部中断0的优先级高于外部中断1？调试

25、实验程序如何修改？实验四 定时器/计数器应用实验1.实验目的（1） 进一步了解定时器计数器的结构和工作原理；（2） 掌握定时器计数器的应用程序设计方法。2.预习内容（1） 预习单片机定时器/计数器的结构和工作原理；（2） 预习定时/计数器的编程步骤和编程思路；（3） 将实验内容中程序写上注释。3.实验内容编写定时程序，用发光二极管观察不同频率时的闪烁现象。（1）控制发光二极管闪烁程序清单：（查询方式）#include sbit LED=P10;void main( ) TMOD=0x10; TR1=1; while(1) TH1=0x80; TL1=0x00; do while(!TF1);

26、LED =LED; TF1=0; 程序清单：（中断方式）#include sbit LED=P10; void main( ) TMOD=0x10; TH1=0x80; TL1=0x00; TR1=1; EA = 1; ET1=1; while(1) ; void Time1_Int() interrupt 3 TH1=0x80; TL1=0x00; LED=LED; （2）秒定时实验程序清单：#include #define uchar unsigned charsbit LED=P10;uchar i=100; void main( ) TMOD=0x10; TH1=55536/256;

27、TL1=55536%256; TR1=1; EA=1; ET1=1; while(1); void timer1 ( ) interrupt 3 TH1=55536/256; TL1=55536%256; i-; if(i=0) LED=LED; i=100; 编写计数程序，用单脉冲模拟外部脉冲，并记录外部脉冲的个数。（3）计数器实验程序清单：#include sbit LED=P10;void main( ) TMOD=0x06; TH0=0xfd; TL0=0xfd;TR0=1; EA = 1; ET0=1; while(1) ; void timer0 ( ) interrupt 1 L

28、ED=LED; 4.实验器材（1） 计算机1台 （2）仿真器1台 （3）实验箱1台5.硬件连线P1.0 发光二极管外部计数实验：脉冲输出 T0 (P3.4) 引脚6.实验方法定时器实验：全速运行程序，观察发光二极管的闪烁现象。计数器实验：全速运行程序，拨动脉冲按钮，每发出3个脉冲，观察发光二极管状态变化。7.思考与拓展（1） 如何改变LED闪烁的频率？（2） 计数初值变大，闪烁的频率将如何变化？（3） 如何选用定时方式2进行LED的秒闪烁？（4） 用作计数器时，若要求每发出5个脉冲，发光二极管改变一次状态，如何修改程序？（5） 如果改为用计数器1计数，接线和程序要如何修改？实验五 双机串行通信

29、实验1.实验目的（1） 进一步了解串行口的结构和工作原理；（2） 掌握串行口的应用程序设计方法。2.预习内容（1） 预习单片机串口的结构和工作原理；（2） 预习串行通信的编程步骤和编程思路；（3） 将实验内容中程序写上注释。3.实验内容利用单片机串行口的工作方式2，实现两个实验台之间的串行通讯。（1）点对点通信实验程序清单：发送（查询方式）#include void main() SCON = 0x80; SBUF=0x07; while( TI=0 ) ; TI=0; while(1); 程序清单：接收（查询方式）#include void main() SCON = 0x90; while

30、( RI =0) ; RI=0; ACC= SBUF; REN=0; while(1); （2）点对点多数据发送程序清单：发送（查询方式）#include #define uchar unsigned char;uchar i;uchar buf5=0x01,0x02,0x03,0x04,0x05;void main() SCON = 0x80; for(i=0;i5;i+) SBUF=bufi ; while( TI=0 ) ; TI=0; while(1); 程序清单：接收（查询方式）#include #define uchar unsigned char;uchar i;uchar da

31、ta buf5;void main() SCON=0x90; for(i=0;i5;i+) while( RI=0 ) ; RI=0; bufi=SBUF; REN=0; while(1); 4.实验器材（1）计算机1台 （2）仿真器1台 （3）实验箱1台5.硬件连线甲机 乙机TXD (P3.1) RXD (P3.0)RXD (P3.0) TXD (P3.1) GND GND6.实验方法接收方先运行，把光标定位在 REN=0； 指令处，按“运行到光标行”按钮等待接收数据；发送方后运行，把光标定位在 TI=0; 指令处，按“运行到光标行”按钮，程序很快运行结束，数据发送完毕；（发送方也可以全速运

32、行，发送完毕）接收方接收到数据后，程序中断运行，返回监控状态，查看ACC单元中的内容是否为发送方发送的数据。7.思考与发挥（1） 发送方是否可以先运行？（2） 将发送接收程序修改为中断方式完成。（3） 设计一个实验，用甲机的开关控制乙机的LED灯。实验六 交通灯控制综合实验1.实验目的（1） 进一步掌握定时器的编程方法；（2） 掌握单片机应用系统的综合设计开发过程和方法。2.预习内容（1） 预习定时/计数器的编程方法；（2） 预习IO口的设计方法；（3） 设计并编写实验内容中方案一和方案二的程序。3.实验内容自行设计实验步骤，模拟实现十字路口交通信号灯。方案一：东西方向红灯10s绿灯15s南北

33、方向绿灯10s红灯15s方案二：东西方向 红灯10s 绿灯12s 黄灯3s南北方向绿灯7s黄灯3s 红灯15s4.实验器材（1）计算机1台 （2）仿真器1台 （3）实验箱1台5.硬件连线P1口LED6.实验方法 将发光二极管的两组红黄绿灯分别设定为南北向和东西向的交通灯，用定时器实现1s定时，用不同累计单元实现各灯的持续时间。7.思考与发挥增加一个外部中断，模拟紧急情况。按下按钮后四个方向全部红灯，10s后恢复正常。实验七 I/O口扩展实验1.实验目的（1）了解8255芯片的内部结构和与单片机的接口逻辑，熟悉其初始化编程方法；（2）掌握通过8255并行口输入、输出数据的方法。2.预习内容（1）

34、预习8255芯片的电路结构和功能；（2）预习8255的工作方式和初始化程序的编写；（3）将实验内容中程序写上注释。3.实验内容1、编写程序，通过8255的PB口读入8个开关的状态，通过PA口输出，点亮8个LED指示灯。参考程序：#include#include#define uchar unsigned charxdata uchar PA8255 _at_ 0xF000; xdata uchar PB8255 _at_ 0xF001;xdata uchar COM8255 _at_ 0xF003;main()uchar p8255t;COM8255=0x82;p8255t=PB8255;PA

35、8255=p8255t;2、实验要求：通过PB口读入2个开关状态S0和S1，两个开关共有4种组合，这4种组合分别点亮PA口输出控制的4个LED灯，LED0LED3。要求S0、S1均闭合时，LED0点亮；S0打开、S1闭合时，LED1点亮；S0闭合、S1打开时，LED2点亮；S0、S1均打开时，LED3点亮。编程实现此功能。#include#include#define uchar unsigned charxdata uchar PA8255 _at_ 0xF000; xdata uchar PB8255 _at_ 0xF001;xdata uchar COM8255 _at_ 0xF003;

36、void main()uchar state;COM8255=0x82;dostate=PB8255;state=state&0x03;switch (state)case 0:PA8255=0xFE; break;case 1:PA8255=0xFD; break;case 2:PA8255=0xFB; break;case 3:PA8255=0xF7; break; while(1);4.实验器材（1）计算机1台 （2）仿真器1台 （3）实验箱1台5.硬件连线B6区：A3区：CS1B6区：A0A3区：A0B6区：A1A3区：A1B6区：JP56（PA口）F5区：JP65（发光管）B6区：J

37、P53（PB口）F5区：JP80（开关）6.实验方法全速运行程序，拨动8个开关的状态，观察发光二极管的现象；单步执行程序，查看实验电路和内部寄存器、存储器的变化情况。7.实验扩展及思考（1）根据硬件连线图，如何确定8255寄存器的地址？（2）如果用PA口输入、PB口输出，如何更改硬件连线和软件程序？（3）编写程序，通过8255的PA口控制8个LED指示灯循环点亮。（4）编写程序，通过8255实现十字路口交通灯实验。实验八 串并/并串实验1.实验目的（1）掌握单片机串行口方式0工作方式及编程方法；（2）了解74HC164和74HC165芯片的性能，熟悉串并/并串转换原理；（3）掌握利用串行口和移

38、位寄存器扩展并行接口的方法。2.预习内容（1）熟悉74HC164的工作原理；输入输出CLKABQAQBQHLXXQA0QB0QH0HHHQAnQGnLXLQAnQGnXLLQAnQGn（2）熟悉74HC165的工作原理；SH/LDCLKINH功能LXX并口输入HHX无HXH无HL串口输出HL串口输出 （3）将实验内容中程序写上注释。3.实验内容（1）使用74HC164串并转换芯片进行I/O扩展 使用单片机串行通信方式0实现数据的移位输入/输出时，实际上是把串行口变成并行口使用。串行口作为并行输出口使用时，要有“串入并出”的移位寄存器配合（74HC164）。l 要求：编写程序，从P1口读入8个开

39、关的状态，通过串行口输出给74HC164芯片，74HC164转换成并行数据点亮8个LED指示灯。l 实验硬件连线图：G3区：AA3区：RXD（P3.0）G3区：BC1区：VCCG3区：CLKA3区：TXD（P3.1）G3区：JP49F5区：JP65（发光管）A3区：JP51（P1）F5区：JP80（开关）l 参考程序：#include #include #defineucharunsignedchar#defineuint unsignedint void delay(uint i)uchar j;for(i; i 0;i-) for(j = 255;j 0; j-); void main()

40、 while(1) SCON = 0x00;SBUF =P1; while( TI=0 ) ; delay(300); TI=0; （2）使用74HC165并串转换芯片进行I/O扩展 74HC165是并入串出移位寄存器，当移位/置入控制端（SH/LD）为低电平时，并行数据（AH）被置入寄存器中；当（SH/LD）为高电平时，并行置数功能被禁止，可以进行串行输出。l 要求：编写程序，将8个开关的状态作为74HC165的并行数据，单片机通过串行口读入，通过P1口显示在8个LED指示灯上。l 实验硬件连线图：G4区：QHA3区：RXD（P3.0）G4区：CLKA3区：TXD（P3.1）G4区：SH/L

41、DA3区：P3.2G4区：JP36F5区：JP80（开关）A3区：JP51（P1）F5区：JP65（发光管）l 参考程序：#include #include #defineucharunsignedchar#defineuint unsignedint sbit LS165_SH_LD = P32; sbit LS165_DATA = P30; sbit LS165_CLK = P31; void main() SCON = 0x00;while(1) LS165_SH_LD = 0; LS165_SH_LD = 1; REN=1;while( RI=0 ) ; REN=0; RI=0; P1

42、=SBUF; 4.实验器材（1）计算机1台 （2）仿真器1台 （3）实验箱1台5.实验方法全速运行程序，74HC164串并转换实验中，拨动8个开关的状态，观察发光二极管的现象，验证串并转换数据的正确性；74HC165并串转换实验中，同样拨动开关，观察发光二极管的现象，验证并串转换数据的正确性。6.实验扩展及思考1、74HC164串并转换实验中，编写程序，实现8个指示灯轮流点亮？2、74HC164串并转换实验中只用到一片74HC164，在需要输出更多口线的系统中，就需要多片74HC164串联使用，如何级连它们？3、设计实验通过74HC165将8个开关量并行输入，再通过74HC164并行输出控制8

43、个LED灯？4、如果需要扩展一个16键的小键盘，如何将二片的74HC165级连？实验九 键盘及8位数码管显示实验1.实验目的（1）进一步掌握8255的设计、编程方法；（2）熟悉矩阵键盘的扫描原理，掌握矩阵键盘的编程方法；（3）熟悉数码管的显示原理，掌握数码管动态扫描方法。2.预习内容（1）熟悉矩阵键盘的工作原理； 矩阵式键盘又叫行列式键盘。用I/O口线组成行、列结构，键位设置在行列的交点上，与独立式键盘相比，矩阵键盘能节省I/O口线，用于按键数目较多的场合。行线和列线根据需要可以设置为扫描线和回复线，其中扫描线为输出线，可不接上拉电阻；回复线为输入线，需外接上拉电阻。 （a）44矩阵键盘 （b

44、）82矩阵键盘 在包含矩阵键盘的单片机系统中，对键的识别分为三步来实现，以44矩阵键盘为例来说明键的识别过程： 判断是否有键按下扫描线输出全“0”， 无键按下，则回复线全“1”； 有键按下，则回复线有“0”。 逐行（列）扫描，得到位置码 让扫描线逐位输出0，判断回复线，得到位置码。 转换键值可通过计算法或查表法，得到位置码对应的键值。（2）熟悉7段数码管的工作原理； 发光二极管LED是最简单的显示设备，由8位就可以组成一个LED数码管，被广泛用于单板微型机、微型机控制系统及数字化仪器中，用于显示内存地址和数据等。 (a)数码管外形及引脚 (b) 4位共阴极数码管 数码管有两种显示方式：静态显示

45、和动态显示，其中动态显示使用更广泛。动态显示是指多位数码管的同名段选位共用一个I/O口，利用人的视觉暂留现象动态扫描显示每一位。（3）将实验内容中程序写上注释。3.实验内容（1）编写程序，扫描键盘，如有按键，键值显示于数码管。（2）连接线路，运行程序，任意按下F4区82键盘的一个键，8个LED数码管内容从右往左显示，新的键值显示在最右位。4.实验器材（1）计算机1台 （2）仿真器1台 （3）实验箱1台5.硬件连线B6区：A3区：CS1B6区：A0A3区：A0B6区：A1A3区：A1B6区：JP53(PB口)F4区：A（键盘行线）B6区：JP75(B) F4区：B（数码管段选线） B6区：JP79(C)F4区：C（数码管位选线）B6区：JP52(PC口)F4区：D（键盘列线）6.实验方法全速运行程序，任意按下F4区28键盘的一个键，8个LED数码管会将按键的编码从左至右依次显示出来，可验证程序的准确性。 参考程序：#define ucharunsigned charxdata uchar COM_8255 _at_ 0xF003;xdat