《單片機原理及應用》實驗指導

1、單片機原理及應用實驗指導書余錫存 主編南京師范大學電氣與自動化工程學院2007年2月實驗一 單片機開發(fā)系統(tǒng)的操作練習 1、 實驗目的通過簡單程序的編輯、調(diào)試、執(zhí)行，了解開發(fā)系統(tǒng)的操作過程。2、 實驗設備計算機一臺，MCS-51仿真調(diào)試軟件SUPER ICES-G16一套。 3、 實驗內(nèi)容A、 熟悉SUPER ICES-G16軟件的各項菜單功能。B、 計算N個數(shù)據(jù)的和：Y=Xi。其中，Xi分別放在片內(nèi)RAM區(qū)50H55H單元中，求和的結(jié)果放在片內(nèi)RAM區(qū)03H（高位）、04H（低位）單元中。參考程序SUM.ASM： ORG 0000HAJMP MAINORG 0100HMAIN： MOV R2，

2、#06H MOV R3，#00H MOV R4，#00H MOV R0，#50HL1： MOV A，R4 ADD A，R0 MOV R4 , A INC R0CLR AADDC A，R3MOV R3，ADJNZ R2，L1L2： SJMP L2運行MCS-51仿真軟件，在編輯窗口編輯好文件SUM。ASM后，按F10鍵進入主菜單選擇Assemble項進行匯編，若無誤后按F8鍵執(zhí)行。C、 注意：在程序執(zhí)行前，按F10鍵進入主菜單選擇WINDOWS窗口，按Tab鍵將光標移到DATA項，修改50H55H單元的內(nèi)容。重新編譯后，按F8單步運行，觀察內(nèi)部RAM區(qū)03H、04H單元的內(nèi)容，做好記錄。練習：（

3、1）32H+41H+01H+56H+11H+03H=？（2）95H+01H+02H+44H+48H+12H=？（3）54H+F6H+1BH+20H+04H+C1H=？實驗二 MCS-51匯編程序編程練習一1、 實驗目的熟悉MCS-51的指令系統(tǒng)，了解編程方法。2、 實驗設備計算機一臺，MCS-51仿真調(diào)試軟件SUPER ICES-G16一套。 3、 實驗內(nèi)容在內(nèi)部RAM的BLOCK開始的單元中有一無符號數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)塊長度存入LEN單元。試編程求其中的最大數(shù)并存入MAX單元中。參考程序MAX.ASM： ORG 0000H AJMP START ORG 0300HBLOCK DATA 20HLEN

4、 DATA 40HMAX DATA 42HSTART： MOV MAX，#00H MOV R0，#BLOCKLOOP：MOV A，R0 CJNE A，MAX，NEXT1NEXT1：JC NEXTMOV MAX，ANEXT： INC R0 DJNZ LEN，LOOP SJMP $ END4、 實驗步驟A、運行MCS-51仿真軟件，在編輯窗口編輯好文件MAX.ASM 。B、 在程序執(zhí)行前，選擇WINDOWS窗口，將光標移到DATA項，將10個數(shù)據(jù)裝入內(nèi)部RAM 20H29H單元，并將40H的內(nèi)容修改為10。C、 選擇Assemble項進行匯編，若無誤后按F8執(zhí)行。觀察40H、42H單元的內(nèi)容，并記

5、錄結(jié)果。實驗三 MCS-51匯編程序編程練習二1、實驗目的熟悉MCS-51的指令系統(tǒng)，了解編程方法。2、實驗設備計算機一臺，MCS-51仿真調(diào)試軟件SUPER ICES-G16一套。 3、實驗內(nèi)容在外部RAM的BLOCK單元開始有一數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)塊長度存入內(nèi)部RAM的LEN單元。試編程統(tǒng)計其中的正數(shù)、負數(shù)和零的個數(shù)分別存入內(nèi)部RAM的PCOUNT、MCOUNT和ZCOUNT單元。參考程序PMZ.ASM： ORG 0000H AJMP START ORG 0300HBLOCK XDATA 1000HLEN DATA 20HPCOUNT DATA 21HMCOUNT DATA 22HZCOUNT D

6、ATA 23HSTART ： MOV R0，#00H MOV R1，#00H MOV R2，#00H MOV DPTR，#BLOCKLOOP：MOVX A，DPTR INC DPTR JB ACC.7，F(xiàn)U CJNE A，#00H，NEXT1 INC R0 SJMP NEXTNEXT1：INC R2SJMP NEXT FU: INC R1NEXT： DJNZ LEN，LOOP MOV ZCOUNT, R0MOV MCOUNT, R1MOV PCOUNT, R2 SJMP $ END4、實驗步驟A、運行MCS-51仿真軟件，在編輯窗口編輯好文件PMZ.ASM 。B、 在程序執(zhí)行前，選擇WINDO

7、WS窗口，將光標移到XDATA項，將10個數(shù)據(jù)裝入外部RAM 1000H1009H單元，并將20H的內(nèi)容修改為10。C、 選擇Assemble項進行匯編，若無誤后按F8執(zhí)行。觀察21H、22H和23H單元的內(nèi)容，并記錄結(jié)果。實驗四 MCS-51匯編程序編程練習三1、實驗目的熟悉MCS-51的指令系統(tǒng)，了解編程方法。2、實驗設備計算機一臺，MCS-51仿真調(diào)試軟件SUPER ICES-G16一套。 3、實驗內(nèi)容將外部RAM的40H單元中的一個字節(jié)拆成2個ASCII碼，分別存入內(nèi)部RAM41H和42H單元中。參考程序ASCII.ASM： ORG 0000H LJMP START ORG 1000H

8、START ： MOV DPTR，#40H MOV R0，#41H MOVX A，DPTR PUSH A ANL A，#0FH LCALL CHANGE MOV R0，A INC R0 POP A SWAP AANL A，#0FHLCALL CHANGE MOV R0，A SJMP $CHANGE：CJNE A，#0AH，NEXTNEXT： JNC NEXT1 ADD A，#30H RETNEXT1：ADD A，#37H RET END4、實驗步驟A、運行MCS-51仿真軟件，在編輯窗口編輯好文件ASCII.ASM 。B、在程序執(zhí)行前，選擇WINDOWS窗口，將光標移到DATA項，將12H數(shù)據(jù)

9、裝入外部RAM 40H單元。C、 選擇Assemble項進行匯編，若無誤后按F8執(zhí)行。觀察41H、42H單元的內(nèi)容，并記錄結(jié)果。D、選擇WINDOWS窗口，將光標移到DATA項，把外部RAM 40H單元的內(nèi)容修改為ABH。再選擇Assemble項進行匯編，若無誤后按F8執(zhí)行。觀察41H、42H單元的內(nèi)容，并記錄結(jié)果。實驗五 ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換實驗一、實驗目的1、掌握ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片與單片機的連接方法及ADC0809的典型應用2、掌握用少量的指令調(diào)試硬件的方法3、掌握用查詢方式、中斷方式完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換程序的編寫方法二、實驗說明本實驗使用ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換器，ADC0809是8

10、通道8位CMOS逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換芯片，片內(nèi)有模擬量通道選擇開關(guān)及相應的通道鎖存、譯碼電路，A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)由三態(tài)鎖存器輸出，由于片內(nèi)沒有時鐘需外接時鐘信號。下圖為該芯片的引腳圖。各引腳功能如下：IN0IN7：八路模擬信號輸入端。ADD-A、ADD-B、ADD-C：三位地址碼輸入端。八路模擬信號轉(zhuǎn)換選擇由這三個端口控制。CLOCK：外部時鐘輸入端。D0D7：數(shù)字量輸出端。OE：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出允許控制端。當OE為高電平時，允許A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果從D0D7端輸出。ALE：地址鎖存允許信號輸入端。八路模擬通道地址由A、B、C輸入，在ALE信號有效時將該八路地址鎖存。START：啟動A/D轉(zhuǎn)換信號

11、輸入端。當START端輸入一個正脈沖時，將進行A/D轉(zhuǎn)換。EOC：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號輸出端。當 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束后，EOC輸出高電平。ref(+)、ref(-)：正負基準電壓輸入端?；鶞收妷旱牡湫椭禐?5V。VCC和GND：芯片的電源端和地端。三、實驗步驟1、使用ADC0809與單片機接口模塊，用十線扁平插頭將P1口與8位發(fā)光二極管模塊相連，用導線將RXD、TXD與串行靜態(tài)顯示模塊的DIN、CLK相連，將+5V電源和地分別接口到模擬信號輸入的“+”“-”兩端，將實驗臺左右兩塊面板上，正負5V電源之間的地相連。2、安裝好仿真器，用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機與仿真器，把仿真頭插到模塊的單片機插座中，

12、打開模塊電源，插上仿真器電源插頭。3、啟動計算機，打開偉福仿真軟件，進入仿真環(huán)境。選擇仿真器型號、仿真頭型號、CPU類型；選擇通信端口，測試串行口。4、輸入源程序，編譯無誤后，全速運行程序，5LED靜態(tài)顯示“AD XX”，“XX”為AD轉(zhuǎn)換后的值，8位發(fā)光二極管顯示“XX”的二進制值，調(diào)節(jié)模擬信號輸入端的電位器旋鈕，顯示值隨著變化，順時針旋轉(zhuǎn)值增大，AD轉(zhuǎn)換值的范圍是0FFH。5、可把源程序編譯成OBJ文件，燒錄到89C51芯片中。四、流程圖及源程序1.源程序 DBUF0 EQU 30H TEMP EQU 40H DIN BIT 0B0H CLK BIT 0B1H ORG 0000HSTART

13、: MOV R0,#DBUF0 ；顯示緩沖器存放0AH,0DH,-,0XH,0XH MOV R0,#0AH ；串行靜態(tài)顯示“AD XX”XX表示0F INC R0 MOV R0,#0DH INC R0 MOV R0,#11H INC R0 MOV DPTR,#0FEF3H ；A/D地址 MOV A,#0 ；清零 MOVX DPTR,A ；啟動A/DWAIT： JNB P3.3,WAIT ；等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 MOVX A,DPTR ；讀入結(jié)果 MOV P1,A ；轉(zhuǎn)換結(jié)果送入發(fā)光二極管顯示 MOV B,A ；累加器內(nèi)容存入B中 SWAP A ；A的內(nèi)容高四位與低四位交換 ANL A,#0FH ；A的

14、內(nèi)容高四位清零 XCH A,R0 ；A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果高位送入DBUF3中 INC R0 MOV A,B ；取出A/D轉(zhuǎn)換后的結(jié)果 ANL A,#0FH ；A的內(nèi)容高四位清零XCH A,R0 ；結(jié)果低位送入DBF4中 ACALL DISP1 ；串行靜態(tài)顯示“AD XX” ACALL DELAY ；延時 AJMP STARTDISP1: ；靜態(tài)顯示子程序 MOV R0,#DBUF0 MOV R1,#TEMP MOV R2,#5DP10: MOV DPTR,#SEGTAB ；表頭地址 MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR ；取段碼 MOV R1,A ；到TEMP中 INC R0 INC R1

15、DJNZ R2,DP10 MOV R0,#TEMP ；段碼地址指針 MOV R1,#5 ；段碼字節(jié)數(shù)DP12: MOV R2,#8 ；移位次數(shù) MOV A,R0 ；取段碼DP13:RLC A ；段碼左移 MOV DIN,C ；輸出一位段碼 CLR CLK ；發(fā)送一個位移脈沖 SETB CLK DJNZ R2,DP13 INC R0 DJNZ R1,DP12 RETSEGTAB:DB 3FH,6,5BH,4FH,66H,6DH ；0，1，2，3，4，5 DB 7DH,7,7FH,6FH,77H,7CH ；6，7，8，9，A，B DB 58H,5EH,79H,71H,0,40H ；C，D，E，F(xiàn)，

16、(空格)，-DELAY: MOV R4,#08H ；延時AA1: MOV R5,#0FFHAA: NOP NOPDJNZ R5,AA DJNZ R4,AA1 RET END2.流程圖開始初始化啟動A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換完 成？數(shù)據(jù)輸出延時結(jié)束圖9 程序流程圖五、思考題1、A/D轉(zhuǎn)換程序有三種編制方式：中斷方式、查詢方式、延時方式，實驗中使用了查詢方式，請用另兩種方式編制程序。2、P0口是數(shù)據(jù)/地址復用的端口，請說明實驗中ADC0809的模擬通道選擇開關(guān)在利用P0口的數(shù)據(jù)口或地址地位口時，程序指令和硬件連線的關(guān)系。 六、電路圖圖10 實驗電路原理圖實驗六 DAC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗一、實驗目的1、

17、 掌握DAC0832直通方式，單緩沖器方式、雙緩沖器方式的編程方法2、 掌握用仿真器調(diào)試硬件電路的方法3、 掌握D/A轉(zhuǎn)換程序的編程方法和調(diào)試方法二、實驗說明DAC0832是8位D/A轉(zhuǎn)換器，它采用CMOS工藝制作，具有雙緩沖器輸入結(jié)構(gòu)，其引腳排列如圖所示，DAC0832各引腳功能說明：DI0DI7：轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入端。CS：片選信號輸入端，低電平有效。ILE：數(shù)據(jù)鎖存允許信號輸入端，高電平有效。WR1：第一寫信號輸入端，低電平有效，Xfer：數(shù)據(jù)傳送控制信號輸入端，低電平有效。WR2：第二寫信號輸入端，低電平有效。Iout1：電流輸出1端，當數(shù)據(jù)全為1時，輸出電流最大；當數(shù)據(jù)全為0時，輸出電流最

18、小。Iout2：電流輸出2端。DAC0832具有：Iout1+Iout2=常數(shù)的特性。Rfb：反饋電阻端。Vref：基準電壓端，是外加的高精度電壓源，它與芯片內(nèi)的電阻網(wǎng)絡相連接，該電壓范圍為：-10V+10V。VCC和GND：芯片的電源端和地端。DAC0832內(nèi)部有兩個寄存器，而這兩個寄存器的控制信號有五個，輸入寄存器由ILE、CS、WR1控制，DAC寄存器由WR2、Xref控制，用軟件指令控制這五個控制端可實現(xiàn)三種工作方式：直通方式、單緩沖方式、雙緩沖方式。直通方式是將兩個寄存器的五個控制端預先置為有效，兩個寄存器都開通只要有數(shù)字信號輸入就立即進入D/A轉(zhuǎn)換。單緩沖方式使DAC0832的兩個輸入寄存器中有一個處于直通方式，另一個處于受控方式，可以將WR2和Xfer相連在接到地上，并把WR1接到89C51的WR上，ILE接高電平，CS接高位地址或地址譯碼的輸出端上。雙緩沖方式把DAC0832的輸入寄存器和DAC寄存器都接成受控方式，這種方式可用于多路模擬量要求同時輸出的情況下。三種工作方式區(qū)別是：直通方式不需要選通，直接D/A轉(zhuǎn)換；單緩沖方式一次選通；雙緩沖方式二次選通。三、實驗步驟1、使用DAC0832與單片機接口電路模塊，將-5V電源接到參考電壓輸入端，模擬信號輸出V0的正負兩端接示波器探頭。2、安裝好仿真器，用串行數(shù)據(jù)通信線連接計算機