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MCS-51单片机实验指导书

时间:2010-12-21






前言……………………………………………………………………………………….1 第一部分 前言 快速入门…………………………………………………………… 3 第二部分 调试软件 LCA51 快速入门 1.启动运行环境……………………………………………………………………………………3 2.程序编写………………………………………………………………………………………….5 3.程序编译………………………………………………………………………………………….6 4.加载……………………………………………………………………………………………….6 5.运行……………………………………………………………………………………………….6 第三部分 口输入、输出实验………………………………………………………………….……7 实验一 P1 口输入、输出实验 一.实验目的…………………………………………………………………………………7 二.实验要求…………………………………………………………………………………7 三.实验原理…………………………………………………………………………………7 四.实验原理与连线…………………………………………………………………………7 五.实验程序及框图…………………………………………………………………………8 六.实验收报告………………………………………………………………………………8 口输出控制实验……………………………………………………………………………9 实验二 P3 口输出控制实验 9 一.实验目的…………………………………………………………………………………9 二.实验要求…………………………………………………………………………………9 三.实验原理…………………………………………………………………………………9 四.实验电路及连线…………………………………………………………………………9 五.实验框图…………………………………………………………………………………10 六.实验报告………………………………………………………………………………..10 实验三 简单 I/O 实验(交通灯控制)……………………………………………………………..11 实验(交通灯控制) 11 一.实验目的………………………………………………………………………………….11 二.实验要求………………………………………………………………………………….11 三.实验原理………………………………………………………………………………….11 四.实验电路及连线…………………………………………………………………………..11 五.实验框图…………………………………………………………………………………..12 六.实验报告………………………………………………………………………………….12 外部中断实验……………………………………………………………………………………13 实验四 外部中断实验 13 一.实验目的…………………………………………………………………………………..13 二.实验要求…………………………………………………………………………………….13 三.实验原理…………………………………………………………………………………….13 四.实验连线…………………………………………………………………………………….13 五.实验程序及框图…………………………………………………………………………….13 六.实验报告……………………………………………………………………………………13 定时器实验………………………………………………………………………………………..14 实验五 定时器实验 14 一.实验目的……………………………………………………………………………………..14 二.实验要求……………………………………………………………………………………...14 三.实验原理………………………………………………………………………………………14 四.实验电路及连线……………………………………………………………………………….14 五.实验框图………………………………………………………………………………………15 六.实验报告……………………………………………………………………………………..15 计数器实验………………………………………………………………………………………....16 实验六 计数器实验 16 一.实验目的………………………………………………………………………………………..16 二.实验要求………………………………………………………………………………………..16 三.实验说明………………………………………………………………………………………..16 四.实验电路及连线………………………………………………………………………………..16 五.实验框图………………………………………………………………………………………..17 六.实验报告……………………………………………………………………………………….17
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扩展存储器读写实验……………………………………………………………………………18 实验七 扩展存储器读写实验 18 一.实验目的…………………………………………………………………………………………18 二.实验要求…………………………………………………………………………………………18 三.实验原理…………………………………………………………………………………………18 四.实验电路及连线…………………………………………………………………………………18 五.实验程序框图……………………………………………………………………………………18 六.实验报告………………………………………………………………………………………...19 机通讯实验…………………………………………………………………20 实验八 单片机串行口与 PC 机通讯实验 20 一.实验目的………………………………………………………………………………………….20 二.实验要求………………………………………………………………………………………….20 三.实验说明…………………………………………………………………………………………..20 四.实验电路及连线…………………………………………………………………………………..20 五.实验程序框图………………………………………………………………………………………20 六.实验报告…………………………………………………………………………………………..21 输入、输出实验…………………………………………………………………………………22 实验九 8255 输入、输出实验 22 一.实验目的……………………………………………………………………………………………..22 22 二.实验要求……………………………………………………………………………………………..22 三.实验原理……………………………………………………………………………………………..22 四.实验电路及连线……………………………………………………………………………………...22 五.实验程序及框图………………………………………………………………………………………23 六.实验报告……………………………………………………………………………………………..23 第四部分 选做实验 转换实验……………………………………………………………………………………………24 实验十 D/A 转换实验 24 一.实验目的……………………………………………………………………………………………….24 二.实验要求……………………………………………………………………………………………….24 三.实验说明……………………………………………………………………………………………….24 四.实验电路及连线………………………………………………………………………………………..24 五.实验程序框图 ………………………………………………………………………………………..25 六.实验报告……………………………………………………………………………………………….25 转换实验…………………………………………………………………………………………..26 实验十一 A/D 转换实验 26 一.实验目的………………………………………………………………………………………………...26 二.实验要求………………………………………………………………………………………………...26 三.实验电路及连线………………………………………………………………………………………...26 四.实验原理………………………………………………………………………………………………..26 五.实验程序及框图………………………………………………………………………………………..27 六.实验报告……………………………………………………………………………………………….27 第五部分 附录 实验箱结构与安装使用…………………………………………………………………………………28 第一节 实验箱结构与安装使用 28 一. 实验箱结构图……………………………………………………………………………………..28 二. 安装使用…………………………………………………………………………………………..28 高级语言编译器安装…………………………………………………………………………………..29 第二节 高级语言编译器安装 实验箱部分电路模块与开关插座说明……………………………………………………………….30 第三节 实验箱部分电路模块与开关插座说明 一. 开关与插座说明…………………………………………………………………………………...30 二. 实验模块原理图…………………………………………………………………………………...31 汇编错误码原因说明…………………………………………………………………………………33 第四节 汇编错误码原因说明 实验箱自检测方法 箱自检测方法……………………………………………………………………………33 第五节 MCS51 实验箱自检测方法 一. 实验接口模块检测………………………………………………………………………………...34 二. 扩展实验模块测试………………………………………………………………………………...34

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第一部分
一、课程性质、目的和任务

绪言

本课程主要讲述当前国内外广泛应用的系列单片机的结构、原理、接口技术、扩展应用 等知识。其任务是使学生从应用角度了解计算机的基本原理,从理论和实践中掌握单片机的 基本组成、工作原理、单片机应用系统设计中的各种接口技术,建立微机工作的整体概念, 同时掌握汇编语言程序设计。目的是使学生了解基本的微机应用系统,并具有在此基础上进 行软件、硬件设计开发的基本能力,为今后更广泛的计算机应用打下基础。 二、实验基本要求 通过本课程的教学,应使学生达到下列的基本要求: 1)了解计算机的基础知识、模型机的结构和工作过程。 2)掌握 MCS-51 系列单片机的指令格式、寻址方式、伪指令和指令系统,能够熟练使用 汇编语言进行程序设计。 3)熟练掌握中断技术、单片机应用系统设计中的各种接口技术,包括:并行接口技术、 串行接口技术、扩展存储器接口技术、单片机与显示器、键盘接口技术、单片机与 D/A、A/D 的接口技术等。 4)初步具备从事单片机应用系统开发和设计的能力。

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第二部分 调试软件 LCA51 快速入门
1.启动运行环境
双击桌面 LCA51 图标 ,软件的主界面如图 0-1 所示。

图 0-1

注:各窗口及菜单请参看帮助。

第一次启动 LCA51,用户需设置仿真机型号、状态和通讯端口。 ,用户需设置仿真机型号、
用户选择“设置——仿真机”菜单项,在弹出的对话框中,根据使用的仿真机型号,选择相应的类型。如 图所示。

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设置仿真器型号:

图 0-2 设置通讯端口:

测试串口,若测试失 败, 请将延时因子调到 最大。

图 0-3

2.程序编写
选择“文件——新文件”菜单项,将新建一个空的编辑窗口。用户在编辑窗口中输入程序。输入完毕, 选择“文件——另存为”菜单项,把该文件保存 XX.asm。因为编译器不支持长文件名,用户不能把该文件 保存在如“我的文档”之类的目录夹中,否则编译器将找不到该文件。用户可以直接选择“文件——打开”菜 单项打开该文件。

注:本实验室一律存于 mcs_51(F:):/(你的年级)/(你的学号) 。
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3.程序编译
用户选择“编译——编译当前文件”菜单项,将编译当前活动窗口中的源文件,编译结果的信息显示在 输出窗口中。用户可以根据输出窗口中错误信息直接定位到源文件的相应位置。

图 0-4

4.加载
打开“调试—加载调试” ,将编译通过的目标文件加载入仿真机。

图 0-5

5.运行
打开“调试—全速运行” 。在实验箱上可以观察其结果。

注:在此之前,应先把实验室准备的串口线连至实验相的仿真机通讯口。同时把实验中所 要求的连线连接好。

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第三部分 口输入、 实验一 P1 口输入、输出实验
一.实验目的
1.学 习 P1 口 的 使 用 方 法 。 2.学 习 延 时 子 程 序 的 编 写 和 使 用 。

二.实验要求
编写程序,使从 P1 口的低四位读入四位拨动开关的电平,再用 P1 口的高四位点亮四个发光二极管, 使得发光二极管的亮灭变化与四位拨动开关的状态相一致。

三.实验原理
P1 口是准双向口。它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同。由准双向口结构可知当 P1 口作为 输入口时,必须先对它置高电平使内部 MOS 管截止。因为内部上拉电阻阻值是 20KΩ~40KΩ,故不会 对外部输入产生影响。若不先对它置高,且原来是低电平,则 MOS 管导通,读入的数据是不正确的。

四.实验原理与连线
1. 使用专用实验连线,将拨动开关的低四位 K1-K4 与单片机 P1 口的低四位 P1.0 – P1.3,依次对应连 接起来。 2. 将单片机 P1 口的高四位 P1.4 – P1.7 与发光二极管 L1 — L4,依次对应连接起来。 、

图 1-1

图 1-2

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五.实验程序及框图
实验示例程序流程框图如下: 开始

P1 口低四位置高

读入四位开关量

高四位输出至指示灯

适当延时 图 1-3

六.实验收报告
1.观 察 实 验 结 果 是 否 与 要 求 相 符 。 2.计 算 所 编 写 延 时 程 序 所 用 时 间 。

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实验二 P3 口输出控制实验
一.实验目的
1.掌握 P3 口的工作原理以及作为 I/O 口需要注意之处。 2.掌握继电器控制的基本方法和经验。 3. 掌 握 光 电 耦 合 器 TLC521 的 基 本 使 用 方 法 。

二.实验要求
1. 利 用 P3.5 输 出 高 低 脉 冲 , 控 制 继 电 器 的 开 合 , 实 现 对 外 部 装 置 的 控 制 。 2. 利 用 P3.5 输 出 高 低 脉 冲 , 控 制 光 电 耦 合 器 的 输 出 , 实 现 对 外 部 装 置 的 控 制 。

三.实验原理
现代自动控制设备中,都存在一个电子电路与电气电路或非电量电路的互相连接问题, 一 方 面 要 使 电 子 电 路 的 控 制 信 号 能 够 控 制 其 执 行 元 件( 电 动 机 ,电 磁 铁 ,电 灯 等 ) ,另 一 方 面 又要为电子线路的电气电路提供良好的电隔离。则用单片机控制电子继电器与光电耦合器是 经常遇见的情况。 1. 电 器 电 路 中 一 般 都 要 在 继 电 器 的 线 圈 两 头 加 一 个 二 极 管 以 吸 收 继 电 器 线 圈 断 电 时 产 生 继 的 反 电 势 ,防 止 干 扰 。本 电 路 的 控 制 端 为 JD,当 JD 为 高 电 平 时 ,继 电 器 不 工 作 ,当 JD 为 低 电 平 时 , 继 电 器 工 作 , 常 开 触 点 吸 合 。 执 行 时 , 对 应 的 LED 将 随 继 电 器 的 开 关 而 亮 灭 。 2.光 电 耦 合 器 是 由 一 只 发 光 二 极 管 和 一 只 受 光 控 的 光 敏 晶 体 管( 常 见 为 光 敏 三 极 管 )组 成的。常见的光电耦合器有管式、双列直杆式等封装形成。 光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强.无触点且输入 与输出在电气上完全隔离等特点,因而在各种电子设备上得到广泛的应用.光电耦合器可用 于隔离电路、负载接口及各种家用电器等电路中. 光电耦合器的工作过程如下: 光敏三极管的导通与截止,是由发光二极管所在加正向电压控制的。当发光二极管加上 正向电压时,发光二极管有电流通过发光,使光敏三极管内阻减小而导通;反之,当发光二 极管不加正向电压或所加正向电压很小时,发光二极管中无电流或通过电流很小,发光强度 减弱,光敏三极管的内阻增大而截止。 实 验 程 序 执行时,对应的 LED 将随光 电 耦 合 器 的开关而亮灭。

四.实验电路及连线

图 2-1 22 P3.5 接○模块的 JD。
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图 2-2 26 P3.5 接○模块的 GO。

图 2-3 光电耦合哭器的原理图

五.实验框图
入 口

JD状 态 切 换

延 时

图 2-4 控 制 继 电 器 程 序 图

图 2-5 控 制 光 电 耦 合 器 程 序 图

六.实验报告
观察实验结果是否与要求相符,并整理实验报告册。

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实验三 实验(交通灯控制) 实验三 简单 I/O 实验(交通灯控制)
一.实验目的
1.学 习 在 单 片 机 系 统 中 扩 展 简 单 I/O 接 口 的 方 法 。 2.学 习 数 据 输 出 程 序 的 设 计 方 法 。 3.学 习 模 拟 交 通 灯 控 制 的 方 法 。 4.学 习 双 色 灯 的 使 用 。

二.实验要求
以 74LS273 作 为 输 出 口 ,控 制 4 个 双 色 LED 灯( 可 发 红 ,绿 ,黄 光 ) ,模 拟 交 通 灯 管 理 。

三.实验原理
1.假 设 一 个 十 字 路 口 为 东 西 南 北 走 向 。 初 始 状 态 0 为 东 西 红 灯 , 南 北 红 灯 。 然 后 转 状 态 1 南 北 绿 灯 通 车 , 东 西 红 灯 。 再 转 状 态 2, 东 西 绿 灯 通 车 , 南 北 红 灯 。 最 后 循 环 至 状 态 1。 2.双 色 LED 是 由 一 个 红 色 LED 管 芯 和 一 个 绿 色 LED 管 芯 封 装 在 一 起 , 公 用 负 端 。 当 红 色正端加高电平,绿色正端加低电平时,红灯亮;红色正端加低电平,绿色正端加高电平 时,绿灯亮;两端都加高电平时,黄灯亮。

四.实验电路及连线

图 3-1 PO0-PO3 接 DG1-DG4,PO4-P07 接 DR1-DR4。CS273 接 F200。

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五.实验框图
1. 程 序 框 图 :
开始

初始状态东西 南北都是红灯

状态 1 南北绿 灯,东西红灯

状态 2 南北红 灯,东西绿灯

图 3-2 2. 在 实 际 情 况 中 , 状 态 1 和 状 态 2 中 有 一 个 过 渡 , 即 南 北 绿 灯 闪 几 次 转 亮 黄 灯 , 延 时 几 秒 , 东 西 仍 然 红 灯 , 才 转 状 态 2。 同 理 由 状 态 2 转 状 态 1 也 一 样 。 现要求根据上述情况编写程序,其程序框图如下:
开 始

初 始 状 态 东 西 南 北 都 是 红 灯

状 态 1南 北 绿 灯 , 东 西 红 灯

状 态 2南 北 绿 灯 闪 转 黄 灯 , 东 西 红 灯

状 态 3南 北 红 灯 , 东 西 绿 灯

状 态 4南 北 红 灯 , 东 西 绿 灯 闪 转 黄 灯

图 3-3

六.实验报告
观察实验结果是否与要求相符,并整理实验报告册。

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实验四 外部中断实验
一.实验目的
1.学 习 外 部 中 断 技 术 的 基 本 使 用 方 法 。 2.学 习 中 断 处 理 程 序 的 编 程 方 法 。

二.实验要求
编 写 程 序 ,使 其 可 以 响 应 外 部 中 断 源 产 生 的 中 断 触 发 信 号 ,并 在 对 应 的 中 断 服 务 子 程 序 中 点 亮 /熄 灭 一 个 发 光 二 极 管 作 为 现 象 。

三.实验原理
中断服务程序的关键是: 1.保 护 进 入 中 断 时 的 状 态 , 并 在 退 出 中 断 之 前 恢 复 进 入 时 的 状 态 。 2.必 须 在 中 断 程 序 中 设 定 是 否 允 许 中 断 重 入 , 即 设 置 EX0 位 。 另 外 中 断 程 序 中 涉 及 到 关 键 数据的设置时应关中断,即设置时不允许重入。 本 实 验 使 用 了 INT0 中 断 , 并 采 用 边 沿 触 发 方 式 。 本 实 验 中 使 用 拨 动 开 关 K1 来 产 生 中 断 触 发 信 号 。由 于 采 用 边 沿 触 发 方 式 ,K1 应 从 高 电 平 端,拨向低电平端来产生中断触发信号。

四.实验连线
1. 使 用 专 用 实 验 连 线 , 将 拨 动 开 关 K1 的 输 出 接 至 单 片 机 的 INT0( P3.2) 输 入 。 2. 将 单 片 机 的 P1.0 口 接 至 发 光 二 极 管 L1。

五.实验程序及框图
实验示例程序流程框图如下: 开始 中断入口 初始化中断控制 控制二极管亮灭 点亮/熄灭 二极管 二极管状态取反 保存现场

中断出口 循环等待 图 4-1

恢复现场

六.实验报告
观察实验结果是否与要求相符,并整理实验报告册。

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实验五 实验五 定时器实验
一.实验目的
1.学 习 8051 内 部 计 数 器 的 使 用 和 编 程 方 法 。 2. 进 一 步 掌 握 中 断 处 理 程 序 的 编 程 方 法 。

二.实验要求
由 8051 内 部 定 时 器 1,按 方 式 1 工 作 ,即 作 为 16 位 定 时 器 使 用 每 0.05 秒 钟 T1 溢 出 中 断 一 次 。 P1 口 的 P1.0-P1.7 分 别 接 八 个 发 光 二 极 管 。 要 求 编 写 程 序 模 拟 一 时 序 控 制 装 置 。 开 机 后 第 一 秒 钟 L0,L2 亮 ,第 二 秒钟 L1,L3 亮,第三秒钟 L4,L6 亮,第四秒钟 L5,L7 亮,第五秒 L0,L2, L4,L6 亮,第六秒钟 L1,L3,L5,L7 亮,第七秒钟八个二极管全亮,第八秒钟全灭,以后又从头开始, L0,L2 亮,然后 L1,L3 亮......一直循环下去。

三.实验原理
1.关 于 内 部 计 数 器 的 编 程 主 要 是 定 时 常 数 的 设 置 和 有 关 控 制 寄 存 器 的 设 置 。 内 部 计 数 器 在 单片机中主要有定时器和计数器两个功能。本实验用的是定时器,有关计数器的说明请查阅 实验六。 2.内 部 计 数 器 用 作 定 时 器 时 , 对 机 器 周 期 计 数 。 个 机 器 周 期 的 长 度 是 12 个 振 荡 器 周 期 。 是 每 因 为 实 验 系 统 的 晶 振 是 11.0592MHz, 所 以 定 时 常 数 的 设 置 可 按 以 下 方 法 计 算 : 机 器 周 期 =12÷11.0592MHz= 1.0857μ S ( 65536-定 时 常 数 ) *1.0857μ S=50mS 定 时 常 数 = 4C00H 3.定 时 器 的 有 关 的 寄 存 器 有 工 作 方 式 寄 存 器 TMOD 和 控 制 寄 存 器 TCON。 TMOD 用 于 设 置 定 时 器 /计 数 器 的 工 作 方 式 0~ 3,并 确 定 用 于 定 时 还 是 用 于 计 数 。TCON 主 要 功 能 是 为 定 时 器 在溢出时设定标志位,并控制定时器的运行或停止等。 4.在 中 断 服 务 程 序 中 , 因 为 中 断 定 时 常 数 的 设 置 对 中 断 程 序 的 运 行 起 到 关 键 作 用 , 所 以 在 置数前要先关对应的中断,置数完之后再打开相应的中断。

四.实验电路及连线

图 5-1 P1.0--P1.7 接 L0—L7。

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五.实验框图
程序框图:
开始 INT T1 入 口

保护现场 置 T1 的 寄 存 器 置定时常数 置初始常数 N 判是否到 1 秒 开中断 查表 等待 主程序框图 显示数据 Y

调整表格指针

恢复现场

中断返回 INT_T1 中 断 子 程 序 框 图

图 5-2

六.实验报告
观察实验结果是否与要求相符,并整理实验报告册。

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实验六 实验六 计数器实验
一.实验目的
1.学 习 8051 内 部 定 时 /计 数 器 使 用 方 法 。 2.进 一 步 掌 握 中 断 处 理 编 程 方 法 。

二.实验要求
8051 内 部 定 时 计 数 器 , 按 计 数 器 模 式 和 方 式 1 工 作 , 对 P3.4( T0) 引 脚 进 行 计 数 。 使 用 8051 的 T1 作 定 时 器 , 50ms 中 断 一 次 , 看 T0 内 每 50ms 来 了 多 少 脉 冲 , 将 其 数 值 按 二 进 制 数 在 74LS273 驱 动 LED 灯 上 显 示 出 来 , 5 秒 后 再 次 测 试 。

三.实验说明
1.本 实 验 中 内 部 计 数 器 起 计 数 器 的 作 用 。外 部 事 件 计 数 脉 冲 由 P3.4 引 入 定 时 器 T0。单 片 机 在每个机器周期采样一次输入波形, 此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变。 因 这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期,以保证电平在变化之前即被采样。同时 这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。 2.实 验 时 P3.4 对 应 的 连 线 为 600HZ、300HZ、150HZ 孔 , 50ms 内 来 了 80 次 ( 50H) 脉 冲 。

四.实验电路及连线

图 6-1 P3.4 接 一 计 数 脉 冲 ( ○模块中的 600HZ、 12 300HZ、 150HZ 中的一个)。 PO0--PO7 接 L0—L7。 CS273 接 F200H。

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五.实验框图
程序框图:

图 6-2

六.实验报告
观察实验结果是否与要求相符,并整理实验报告册。

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实验七 实验七 扩展存储器读写实验
一.实验目的
1.学习片外存储器扩展方法。 2.学习数据存储器不同的读写方法。

二.实验要求
编 制 简 单 程 序 , 对 实 验 板 上 提 供 的 外 部 存 贮 器 ( 62256) 进 行 读 写 操 作 。

三.实验原理
单片机系统中,对片外存贮器的读写操作是最基本的操作。 程序可以参考流程框图。本实验要求对片外存贮器中一固定地址单元进行读写操作, 并 比 较 读 写 结 果 是 否 一 致 。不 一 致 则 说 明 读 写 操 作 不 可 靠 或 该 存 储 器 单 元 不 可 靠 ,程 序 转 入出错处理代码段(本实验要求通过熄灭一个发光二极管来表示出错) 为了全面检验对 。 该 存 储 器 单 元 各 位 的 读 写 ,程 序 中 使 用 55 H 和 AAH 两 个 数 值( 请 思 考 为 何 选 用 这 两 个 数 值)来验证写存贮器和读存贮器的操作。 本实验系统第○模块中的 62256 存储器空间为 0000~7FFFH 8

四.实验电路及连线

图 7-1 将 P1.0 接 至 L1。

五.实验程序框图

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实验程序流程框图如下:

图 7-2

六.实验报告
观察实验结果是否与要求相符,并整理实验报告册。

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实验八 实验八 单片机串行口与 PC 机通讯实验
一.实验目的
1.掌握串行口工作方式的程序设计,掌握单片机通讯的编制。 2.了解实现串行通讯的硬环境,数据格式的协议,数据交换的协议。 3.了解 PC 机通讯的基本要求。

二.实验要求
利用 8051 单片机串行口,实现与 PC 机通讯。 本实验实现以下功能,将从实验机键盘上键入的数字,字 母显示到 PC 机显示器上,将 PC 机键盘输入的字符(0-F)显示到实验机的数码管上。

三.实验说明
1. 当用 GR 命令执行程序时,实验机内部会将 8051 串行口电路切换与 PC 机通讯,无须连线。 2. 程序执行前,进入 AEDK51,加载程序后,才进入调试菜单工具中的对话窗口,然后执行 GR0,就可 实行单片机串行口与 PC 机通信实验。

四.实验电路及连线
实 验 电 路 已 在 仿 真 机 监 控 电 路 上 构 成 。 CS8279 已 固 定 接 至 F238, 3 0模 块 中 的 所 有 短 路 ○ 套 都 套 在 8279 侧 。 8279 状 态 口 地 址 为 F239; 8279 数 据 口 地 址 为 F238。

五.实验程序框图
S31.ASM主程序框图 入口

延时

置8279工作方式

置键盘扫描速率

清除LED显示

恢复现场

返回 INIT8279子程序框图

图 8-1

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开始

初 始 化 8279

置串口模式

置 T1模 式 及 常 数

开中断 Y 串口接收到数据 N 读键盘 N 有键按下否 Y 数据送串口 N 读串口

判 数 据 属 于 0- F否 Y 显示数据

Y 发送完毕

N

S31.AS M主 程 序 框 图

图 8-2

六.实验报告
观察实验结果是否与要求相符,并整理实验报告册。

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实验九 输入、 实验九 8255 输入、输出实验
一.实验目的
了解 8255 芯片结构及编程方法。

二.实验要求
编写程序,使用 8255 可编程并行口芯片,来检测八位拨动开关的状态,并控制八位发光二极管。使 得八位发光二极管的亮灭变化与八位拨动开关的状态相一致。实验中用 8255PB 口作输入,PC 口做输出。

三.实验原理
可编程通用接口芯片 8255A 有三个八位的并行 I/O 口,请用户仔细阅读有关书籍掌握其特点和各种用 法。 由于 8255 的 A1、A2 脚分别接至地址线的 A0、A1。所以相对应 8255 各口/寄存器的地址分配如下: PA 口:F228H; PB 口:F229H;PC 口:F22AH;控制寄存器地址:F22BH。 本示例程序中使用 PB 口作输入,检测八位拨动开关的状态;使用 PC 口作输出,控制八个发光二极 管的亮灭。

四.实验电路及连线

图 9-1 8255 的 PB0~PB7(PB 口)接至八位拨动开关 K0~K7。 将 PC0~PC7(PC 口)接至八位发光二极管 L0 – L7。CS8255 接 F228。

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五.实验程序及框图
实验示例程序流程框图如下: 开始

设置 8255 工作状态

PB 口读入八位开关量

PC 口输出至八位二极管

图 9-2

六.实验报告
观察实验结果是否与要求相符,并整理实验报告册。

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第四部分 选做实验
实验十 D/A 转换实验
一.实验目的
1.了解 D/A 转换的基本原理。 2.了解 D/A 转换芯片 0832 的性能及编程方法。 3.了解单片机系统中扩展 D/A 转换的基本方法。

二.实验要求
编写程序,使 D/A 转换模块循环输出锯齿波和三角波。

三.实验说明
D/A 转换是把数字量转化成模拟量的过程,本实验输出为模拟电压信号,本次实验生成的波形较为简 单,有兴趣者可试编程序生成各种波形,如方波,正弦波等,也可与键盘显示模块结合起来,构成一个简 单的波形发生器,通过键盘输入各种参数,如频率,振幅(小于+5V) ,方波的占空比等。

四.实验电路及连线

图 10-1 CS0832 接 F218。用示波器探头测量○模块的 VOUT 孔,观察显示波形。 9

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五.实验程序框图
程序框图:
开始

产生锯齿波

产生三角波

图 10-2

六.实验报告
观察实验结果是否与要求相符,并整理实验报告册。

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实验十 实验十一 A/D 转换实验
一.实验目的
1.掌握 A/D 转换与单片机的接口方法。 2.了解 A/D 芯片 ADC0809 转换性能及编程。 3.通过实验了解单片机如何进行数据采集。

二.实验要求
利用实验板上的 ADC0809 做 A/D 转换器,利用实验板上的电位器 W1 提供模拟量输入。编制程序, 将模拟量转换成二进制数字量,用发光二极管显示。

三.实验电路及连线

图 11-1

CS0809 接 F230。○模块电位器中心抽头 Wout(即 0~5v) 孔接至 ADC0809 的 IN0(通道 0) 26 。EOC 连 P3.2 (INT0) 。将单片机的 P1.0~P1.7 接至八位发光二极管 L0 – L7。

四.实验原理
ADC0809 是八位逐次逼近法 A/D 转换器,每采集一次一般需 100us。中断方式下,A/D 转换结束后
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会自动产生 EOC 信号,经一级 74LS14 反相后与 8051 的 INT0 相接。 本示例程序采取了中断处理来正确读取 A/D 转换的结果。用户也可以用延时来保证 A/D 转换完成。 读取结果由 P1 口送至八位发光二极管显示。

五.实验程序及框图
实验示例程序流程框图如下:
开始 初始化 读 A/D转 换 结 果 开中断 置读数标志 启 动 A/D N A/D转 换 完 Y 数据输出 INT_0子 程 序 框 图 中断返回

中断入口

清读数标志

PAD.ASM主 程 序 框 图

图 11-2

六.实验报告
观察实验结果是否与要求相符,并整理实验报告册。

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第五部分

附录

第一节 实验箱结构与安装使用 一. 实验箱结构图:

二. 安装使用:

按图连接 PC 机和实验系统, 检查正确后接通电源即能工作。 仿真头和实验 CPU 板本实验室选用 AT598-31 仿真头。

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第二节 高级语言编译器安装
高级语言编译器不支持 windows 长路径和和长文件名格式,安装时不要安装到长路径目录下。编译器 安装完毕,用户必须手工设置如下(假设编译器安装在 C:\C51 目录下): (1)For Win98。在 autoexec.bat 文件中添加对于库文件、头文件和执行文件路径的设置。设置方式基 本如下(假设编译器安装在 C:\C51 目录下): SET PATH=%PATH%;C:\C51\BIN SET C51LIB=C:\C51\LIB SET C51INC=C:\C51\INC 安装完毕,要重新启动计算机,才能使 autoexec.bat 中的设置生效。 (2)For Win 2000/XP。设置方式基本如下(假设编译器安装在 C:\C51 目录):

a.

打开控制面板\系统\高级\环境变量;

b. 在系统变量中点击新建按钮依次添加; 变量名:C51LIB 变量值:C:\C51\LIB

变量名:C51INC 变量值:C:\C51\INC

c.

选中系统变量目录中的 Path 变量,编辑,在最前端加入 C:\C51\BIN;(注意带“; ”号) 。

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如果在 LCA51 软件中,编译时仍出现找不到程序 c51.exe 等错误,原因是 Win9x 启动时没有执行 autoexec.bat。可能计算机中某些启动设置有问题。

提示: 提示:以上所有说明在 Lca51 软件帮助中有具体说明。

第三节 实验箱部分电路模块与开关插座说明
a) 开关与插座说明:
XB1:短路套套向左边,作一般 EPROM 的 A14;短路套套向右边,可对 FLAHROM 如 2864 用监控命令 进行烧录。 17 XB34 : 短路套向下插,第○模块处于录制语音功能;短路套向上插,处于放音功能。 第○模块中:短路套全部套向右边,由 8279 来控制键盘、显示;短路套全部套向左边,则由 8255 或 30 8155 控制键盘。 第○模块中:25 芯插座,可联接打印机。 10 JP1:自检插座,经联接电缆与专用测试板连接后,运行自诊断程序就可检查实验板大部分芯片工作是 否正常。 仿真机通讯口:AEDK_MC51 实验机与 PC 机串行接口的标准 9 芯插座。 26 ○模块中的电位器:1K 电位器。它的左端已接地,右端已接+VREF,其中心端引出,供实验用。用户 亦可用硬导线接到 A/D 转换器的输入端上,作为 A/D 转换的模拟输入。 XC5:步进电机插座。从左至右依次为 SA(A 相输入) 、SD、+12V、+12V、SC、SB。
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XC6: 温度校正调试座。 XC7:直流电机插座。从左至右依次为 C+(驱动电机电源正) 、S+(测速电机电源正) 、GND、GND。 J3: 风扇插座。 XC16:扩展接口 15 ○模块中的系统复位按键:实验机复位键。 仿真机通讯口盘的复位、暂停键:只对内嵌仿真器起作用。

b)

实验模块原理图

1 MODEL4----138 译 码 电 路

地 址 译 码 线 F238 已 固 定 连 接 8279, F239H 为 状 态 /命 令 口 , F238H 为 数 据 口 。 其 余 地 址 译码线用 7 个插孔引出,供实验使用。

2 MODEL6------开 关 量 输 入

开 关 向 上 拨 至 H 端 , 输 出 孔 为 "1";开 关 向 下 拨 至 L 端 , 输 出 孔 为 "0"
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3 MODEL8------简 单 扩 展 输 出

4 MODEL9------简 单 扩 展 输 入

5 MODEL19-----喇 叭 驱 动 电 路

J4:

8 欧姆电阻插座,外接喇叭。

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第四节

汇编错误码原因说明

End of file,no END directive 文件结束,无 END 语句 No enough memory 内存不足 File not found 文件未找到 Files opening too more 文件打开太多(跟 Config.sys 有关) Writing/Reading file error! 读写文件错 Program nesting error 程序嵌套出错 Syntax error 语法出错 Symbol not defined 符号未定义 Symbol not defined or your 符号未定义或者用户 51 运算子程 CALCL51.LIB need to update! 序库必须更新 Symbol is reserved word 符号是保留字 Extra characters on line 行上有额外字符 Symbol is multi-defined 符号多重定义 Relative jump out of range 跳转出范围 Value is out of range 值超出范围 Must be variable or program name 必须是变量或程序名 Illegal symbol 非法符号 Illegal immediate operand 非法立即操作数 Illegal use of register or operand 非法使用寄存器或操作数 Write wrong 写出错 File pointer error 文件指针错 Addressing error 寻址方式错 operand was expected 应有操作数 Illegal symbol/label 非法符号/标号 Illegal data 非法数据 Pass1 pointer not equal 第一遍扫描指针与第二遍 pass2 pointer 扫描指针不等 Binary error 二进制错 Operand too more 操作数太多 Bit addressing error 位寻址出错 Must be declared during pass1 必须先定义 ORG is overlap ORG 重叠 Error too more, Continuing(Y/N)? 表示汇编错误太多,是否要继续汇 编下去? (Y 表示继续,N 表示终止) 警告错误: Warning: This symbol is never used 符号/标号定义从未使用过 Warning: This instruction maybe 使用该条指令可能导致错误 take mistake ! (如与仿真模式不一致)

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第五节 第五节 MCS51 实验箱自检测方法
通过在实验箱上的自检维修接口,自诊断软件运行在 MCS-51 方式下。MC51 实验系统的检测方法如下:

一. 实验接口模块检测
本项测试以下模块功能:仿真系统内核;通讯模块;扩展存贮器模块;扩展输入、输出模块;LED 点阵显示模块;电位器;脉冲发生电路;交通灯模块;数模转换模块;模数转换模块;单色灯模块; 8255 输入输出模块;8279 键盘显示模块;串并转换模块;步进电机模块。 a) 程序工作前,请保证以下条件 (1).系统电源、串行通讯正确连接。 (2).将 EAT598-31 板与 EAT598-31 板用 40 芯连接电缆连接起来。 (即选择 MSC51 实验状态) 。 (3).请将模块○和○中的参考电压+Vref 和-Vref 分别调至+5.0V 和-5.0V。 4 9 (4).请将 MC51 自检测适配器(EAT598 self_test)插至板上自检插座中, 注意插入的方向。 (5).自检时,当插上 EAT598 SELF-TEST 自检板后,应马上加载相应的自检程序,以防步进电机上 电自锁,长时间电机有可能会发烫。 b) 上位机运行基于 Windows98/2000/XP 的 Lca51 调试环境(第一次运行应先测试通讯连接) 。接通 下位机电源,运行 C:\AEDK\ EAT598\selftest\EAT598.C 程序,八位数码管显示“TEST T598” ,接 着按以下步骤开始自检测。 c) 8279 键盘输入测试, 正常现象为八位数码管显示 “8279 --” 响应按键输入并在数码管上显示, , 最后按“F”键显示“8279 OK” ,结束该部测试。要求测试全部按键,如某键无法响应,或无法 正确显示则记为该项故障。

需要说明的是本测试程序在某一步检测通过后即自动进入下一测试项目,而一旦该步出错, 便停留在这一出错状态,等待按任一键才继续测量下面的项目。
d) e) f) g) 8255/双色灯测试,现象为八位数码管显示“8255 --” ,四个双色灯红、绿、黄三色循环点亮三 次,同时单色灯 HL7、HL6 亮灭变化三次。无法正确响应则记为该项故障。 S164 串并转换测试,现象为 1 位数码管依次显示“1”“2”“3”“4”“5”“6”“7”“8” 、 、 、 、 、 、 、 、 “9” ,无法正确响应则记为该项故障。 LED 点阵显示,现象为八位数码管显示“LED --” ,LED 点阵显示循环全亮、间行、间列点亮 两次。无法正确响应则记为该项故障。 旋转电位器/AD 通道 7 测试,正常现象为八位数码管显示“AD_7 XX”“XX”为转换后的二进 , 制数值。旋转模块○电位器旋钮,则该数值相应动态变化,从 0 变化到 F0 以上则自动结束该项 26 测试。无法正确响应则记为该项故障。 h) A/D、 D/A 测试, 正常现象为八位数码管显示 “DA.AD OK” 如出错则八位数码管显示 , “DA.AD Er” 。则记为该项故障。 i) Ram 测试, 八位数码管显示 “TMem ——” 开始测试。 , 正常现象为八位数码管显示 “TMem OK” , 如出错则八位数码管显示“TMem Er” 。则记为该项故障。 j) 自动测试结束,八位数码管显示“TEST End” 。此时可作以下测试: k) 按动模块○的脉冲按钮,则单色灯 HL6 相应亮灭变化。 21

二. 扩展实验模块测试
直流电机测试 1. 2. 模块○电位器中心抽头连 C+孔 26 转动旋钮,看直流电机是否转动并且转速有所变化,同时电机旁灯应交替亮灭。 温度控制模块调试步骤: 1. 2. T_DETECT 孔连 IN0 孔,CS0809 接 F230,EOC 连 P3.2,运行 CON_T.ASM ; 看数码管上是否显示室温。

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