《单片机原理及应用》实验指导书

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1、安徽建筑工业学院电子与信息工程学院 单片机原理及应用 实 验 指 导 书 目 录实验一 P1口输入输出实验1实验二 T0定时器的定时实验3 实验三 T1定时器定时中断实验5实验四 扩展可编程并行口8255实验7实验五 CPU串行口通讯实验9实验六 DAC0832实验11实验七 ADC0809实验13 实验八 单脉冲外部中断实验15 附录 EL实验系统的结构17 硬件实验操作指南一、 根据实验内容进行硬件连线注意：连线及拆线时必须关闭实验箱电源。二、 编写程序并运行1. 运行桌面上“MCS51”应用程序；2. 按确定，串口及波特率设定为默认值；3. 下拉菜单选择 文件新建ASM51文档；4. 在

2、空白处输入源程序（以下为P1口输入输出实验的部分参考程序，横线处须补充指令）：CSEG AT 0000HLJMP STARTCSEG AT 4100HSTART:MOV A,P1 - -JMP START END5. 输入完毕后选择 文件保存 路径保存在D盘根目录下即可；6. 下拉菜单选择 编译汇编 弹出的窗口中会显示编译结果，如果程序有语法错误，弹出窗口中会提示在何处有错误，此时须根据提示修改程序，再次保存后重新编译，直至程序没有错误为止；7. 打开实验箱电源，稍等片刻后实验箱左上角数码管会显示“P-”，如果实验箱始终显示乱码，则实验箱有问题，请更换机位进行实验；8. 下拉菜单选择 调试单片

3、机复位；9. 根据弹出窗口提示，点击确定后按下实验箱右下角黄色按钮“PRESET”，此时数码管显示“C-”代表电脑与实验箱通信正常，若显示不对请重复8、9步操作；10. 下拉菜单选择 调试调试 可将程序下载入实验箱平台；11. 下拉菜单选择 调试运行 即可运行所编写程序；12. 观察实验结果并记录；13. 实验完毕，关闭实验箱电源，拆线时注意按住CPU小板进行拆线。注意：CPU小板的锁紧座有一个锁定拨杆，如果CPU小板松动不可强行进行插拔！ 实验一 P1口输入输出实验一、实验目的 掌握P1口的操作方法。二、实验内容 由P1.0-P1.3读入开关KK1-KK4的状态，并由P1.4-P1.7输出由

4、发光管L1-L4显示。三、实验器材 微机、EL型微机教学实验箱。四、实验原理图： LED1-LED4是发光二极管L1-L4的输入插孔，输入为“0”时亮。K1-K4是开关KK1-KK4的输出插孔。P10-P17是8031的P1口。在CPU小板上。五、连线指导： P10-P13接拨动开关KK1-KK4的输出（K1，K2，K3，K4）； P14-P17接发光二极管L1-L4的输入（LED1，LED2，LED3，LED4）。 编程使发光二极管L1-L4实时显示开关KK1-KK4的状态。六、程序流程图开始置P1.0P1.3为输入状态读P1口读入高低四位内容互换输出至P1口实验二 T0定时器的定时实验一、

5、实验目的 通过实验掌握T0定时器的用法。二、实验内容 采用查询方式编程T0为定时器方式，并通过P1.0输出10HZ方波，通过发光二极管观察P1.0脚的输出状态。三、实验器材 微机、EL型微机教学实验箱。四、实验原理图 P1.0-P1.7是8031的P1口，在CPU 板的J3插孔中。五、连线指导：P10连接发光二极管L1的输入LED1。六、程序流程图：开始置TMOD TH0，TL0送值置TCON值读TCONTF0=1？ NYP1.0状态取反实验三 T1定时器定时中断实验一、实验目的 掌握T1定时器用法。二、实验内容 采用中断方式编程T1为定时器方式，并通过P1.0输出10HZ方波，通过发光二极管

6、观察P1.0脚的输出状态。三、实验器材 微机、EL型微机教学实验箱。四、实验原理图 P1.0-P1.7是8031的P1口。在CPU板的J3插孔中。五、连线指导：P10连接发光二极管L1的输入LED1。六、程序流程图开始关中断P1.0状态翻转开中断RETI置TMODTH1，TL1送值置IE值PT1高级中断启动T1开中断循环等待实验四 扩展可编程并行口8255实验一、 实验目的掌握8255的编程原理。二、实验内容8255A的A口作输入口， B口作为输出口，编写程序，使得逻辑电平开关的变化在发光二极管上显示出来。三、实验器材 微机、EL型微机教学实验箱。四、实验原理图 CS8255是8255A的片选

7、插孔，PA0PA7是8255A口的插孔，PB0PB7是8255B口的插孔，PC0PC7是8255C口的插孔，以上信号均未连上，其它信号已经连好。开关、发光管的原理见实验一。五、 连线指导1 8255A的PA0PA3分别与逻辑电平开关电路的K1K4相连；PB0PB3分别与发光二极管电路的LED1LED4相连。从CS0CS7中任选一个（如CS0）与8255A的片选端8255CS相连。2 编程并全速或单步运行。3 全速运行时拨动开关，其变化反应到发光二极管上，当开关某位拨上时，对应的发光二极管亮，拨下时熄灭。六、程序流程图开始初始化方式控制字给8255读A口写B口实验五 CPU串行口通讯实验一、实验

8、目的 掌握串行口工作方法和双机通讯的要领。二、实验方法 可选择一机或两机传送字符串。三、实验器材 微机、EL型微机教学实验箱。四、实验原理图： RDX、TXD是8031的P3口。在CPU板的J3插孔中。单机实验将一片8031的RXD与TXD相连。五、程序流程图双机实验一 双机实验二 单机实验波特率设置串口初始化开T1清R0开始接收一个字节R0A结束波特率设置串口初始化开T1开始发送一个字节接收一个字节清R0R0A结束波特率设置串口初始化开T1发送一个字节开始结束 实验六 DAC0832实验一、 实验目的 掌握D/A转换原理和DAC0832的用法。二、实验内容 编程产生三角波和阶梯波。三、实验器

9、材 微机、EL型微机教学实验箱。四、实验原理图CS0832是0832的片选输入插孔，A0控制是单缓冲还是双缓冲，在实验箱上0832附近有一跳线可选择。双缓冲时，先A0=0，再A0=1。单缓冲时与A0无关。 VOUT是0832电路模块的输出插孔。 KB6调节参考电压VREF，KB5调节DA的零点，KB4调节DA的满偏。五、 接线指导1 CS0-CS7任选一与DAC0832片选CS0832相连；2 示波器与DAC0832输出相连；3 调零和满偏；4 编程产生不同波形并用示波器观察；六、 程序流程图 阶梯波 三角波D/A值1送D/A值启动D/AD/A值1 11 1D/A初始值值送D/A启动D/AD/

10、A值+1D/A值 FFH？开始启动D/A延时1ms值+10HD/A初始值值送D/A开始 N Y N Y 实验七 ADC0809实验一、实验目的 熟悉A/D转换的基本原理，掌握ADC0809的用法。二、实验内容 用中断方式采样一路A/D转换数据，通过集成环境显示在数码管中，观察结果。三、实验器材 微机、EL型微机教学实验箱。四、 实验原理图： IN0-IN7是0809的模拟量输入插孔，CS0809是0809的AD启动和片选的输入插孔。EOC是0809转换结束标志。为低时表示正在转换。AN0是一路模拟量输出插孔。0809未说明的信号已连好。五、接线指导： 1电位器的电压调节输出端AN0接ADC08

11、09的ADINO。CS0连接 0809的片选CS0809； 20809的EOC接到CPU小板的INT0或功能实验板的INT0上； 3编程并下载全速运行，改变电位器(AN0插孔左边银色圆柱状旋钮)观察实验箱左上角数码管显示转换结果的变化；六、程序流程图中断服务程序开始开始 判断通道号启动A/D通道0读A/D结果等待送变量启动A/D通道1等待中断结束启动A/D通道2实验八 单脉冲外部中断实验一、实验目的 掌握中断技术，学会外部中断的处理方法。二、实验内容 单脉冲发生器接INT0产生中断并使L1显示状态发生变化。三、实验器材 微机、EL型微机教学实验箱。四、实验原理图 每按一次PUL键，P1产生一个

12、负脉冲。P1.0和INT0都在CPU板J3插孔中，L1是发光管的输入插孔。五、接线指导1 实验箱右下角蓝色按钮旁的P+或P-连接CPU小板的INT0； 2 P1.0接发光二极管L1输入LED1。3 编程使每按一次PULSE键，键的状态变化一次，A=55h（A的初始值为0）；4 在设置断点处设置断点，全速运行，按一次PULSE键，看发光管的变化；五、程序流程图空操作设置断点处初始化中断寄存器A#00H开中断A=55H？Y开始关中断P1.0取反给P1.0A#55H中断返回开始 N Y 附录 EL实验系统的结构 EL型微机教学培训系统重点是面向教学培训，同时也作为INTEL8051、80C198系列

13、单片机的开发系统。该系统采用了最经济的模块化组合式设计方案，用户通过选择所需要的CPU模块，与通用接口模块相结合，组成用户需要的目标系统。这样，减少了冗余芯片，降低了成本，减轻了学校的经济负担，并实现了8086、8051、80C198三位一体化。一、主要技术特性 EL-I型微机教学培训系统的最大特点是采用了模块化组合式设计，容8086、80C198/C196、8051三位于一体，而且可用功能齐全，是各类学校和培训机构购买时的最佳选择。该系统的主要技术特性如下：1、微处理器：INTEL8051、8096、80C198/C196、PC机总线接口任选。2、时钟频率：8086，8051，80C198（

14、6MHZ）、PC机AT总线接口（8MHZ）。3、存储器：随机存储器RAM40K字节（32K+8K字节），EPROM32K字节。4、8255A：可编程并行接口芯片一个。5、串行接口：（1）8250芯片一个，在8086总线系统中供用户使用；在8051、80C198/C196、8086系统中已用作与主机通讯。 （2）单片机串行接口一个，供用户使用。6、8279键盘、显示控制器一个。7、6*5键盘一个，除CNTL键与SHIFT键外，其余28个键用户自定义。8、六位LED数码显示。9、ADC0809A/D转换芯片一个。10、DAC0832D/A转换芯片一个。11、8位简单输入接口一个，8位简单输出接口一

15、个。12、8位逻辑电平输入开关。13、三路可调模拟输入量（05V）14、8位发光二极管显示电路。15、六路可自由使用的反向器。16、脉冲发生器一个。17、8253可编程定时器/计数器一个，74LS161计数器一个，输出4路时钟信号。18、电源为正5V、正负12V，采用PC机电源或外接电源。二、 EL-I微机实验教学系统结构EL-I型微机实验教学系统由功能实验板、可选的CPU板、二块小面包板构成。总框图如下：面包板 CPU板 功能实验板面包板：1）通用面包板 2）金属圆孔组成的通用实验板可供选择的CPU板有 （1）8086CPU板（2）8051CPU板（3）80C198/C196CPU板通用接口

16、板由若干相对独立的功能接口电路组成，它们是： D/A电路、A/D电路、发光二极管电路、开关量输入电路、RAM/ROM电路、简单I/O电路、8253可编程定时器/计数器电路、8255并行口电路、总线驱动电路、8279接口电路、单脉冲发生电路、LED显示电路、键盘电路、复位电路、8250串行接口电路。三、8086CPU系统资源说明系统监控：6264 仿真高八位 003FFF 奇地址 DMA传送奇地址 003FFFH 实验程序用RAM6264 仿真低八位 003FFF 偶地址 DMA传送偶地址 003FFFH 实验程序用RAM2764 监控高八位 FFFFFFC000 奇地址有效 2764 监控低八

17、位 FFFFFFC000 偶地址有效CS0 04A004AF 偶地址有效 实验程序 I/O口地址CS1 04B004BF 偶地址有效 实验程序 I/O口地址CS2 04C004CF 偶地址有效 实验程序 I/O口地址CS3 04D004DF 偶地址有效 实验程序 I/O口地址CS4 04E004EF 偶地址有效 实验程序 I/O口地址CS5 04F004FF 偶地址有效 实验程序 I/O口地址CS6 000001FF 偶地址有效 实验程序 I/O口地址CS7 020003FF 偶地址有效 实验程序 I/O口地址CS8250 0480048F 偶地址有效 8250专用 I/O口地址CS8279

18、0490049F 偶地址有效 8 279专用 I/O口地址 微机原理实验选用的是8086CPU。四、8086CPU系统的硬件实验 （1）CS0CS7的口地址以以上说明为准。I/O口访问可按字或字节进行，低八位有效。例如：IN AX，DX；OUT DX， AX；IN AL，DX；通用实验板的芯片必须都用偶地址、低八位有效。 （2）硬件部分流程图见以后说明。 （3）上位机监控是进入实验系统子目录后运行DB86 （4）所有实验程序的起始地址为01100H，CS=0100H，IP=0100H，代码段、数据段、堆栈段在同一个64K的空间中。注意：功能实验板上监控芯片（EPROM）的跳线应跳在8098位置

19、。一、 8051CPU板的结构 EL-I型8051CPU板含一片8031CPU，一片地址锁存器74LS373，两片地址译码器GAL16V8，一个时钟发生电路产生6MHZ脉冲。该CPU板有用于系统扩展和更改配置的跳线、插孔，详述如下： J2为8051仿真头插座，它可以通过仿真电缆与目标相连，用于仿真调试。 J3为8051全部引脚的引出孔，可用来作面包板实验或与其他实验连接。 J4为8051通过地址锁存器锁存后的低八位地址。 CLOCK跳线用来设置仿真时用用户时钟还是用CPU板上的时钟，跳为SYSTEM时，使用系统时钟，跳为USER时使用用户时钟。 BANK跳线用来确定64空间，40007FFFH

20、，8000BFFFH，C000FFFFH，这三段空间是分配给系统还是用户丹，这主要是为避免访问时出现总线冲突，右1控制40007FFFH段，中2控制8000BFFFH，左1控制C000FFFFH，跳为SYS时，分配给系统，跳为USER时，分配给用户板。 8051的实验系统将PSEN与RD信号统一使用，系统内所有存储器都统一编址，既可以作数据存储器，也可以作程序存储器，所有地址译码均采用全地址译码。通用片选地址见下述：CS0 CFA0HCFA7H 实验程序、芯片可用的通用片选 CS1 CFA8HCFAFH 实验程序、芯片可用的通用片选 CS2 CFB0HCFB7H 实验程序、芯片可用的通用片选 CS3 CFB8HCFBFH 实验程序、芯片可用的通用片选CS4 CFC0HCFC7H 实验程序、芯片可用的通用片选CS5 CFC8HCFCFH 实验程序、芯片可用的通用片选CS6 CFD0HCFD7H 实验程序、芯片可用的通用片选CS7 CFD8HCFDFH 实验程序、芯片可用的通用片选CS8250 CFE0HCFE7H 实验程序、芯片可用的通用片选CS8279 CFE8HCFEFH 实验程序、芯片可用的通用片选 单片机实验选用的是8051CPU。- 19 -