凌阳单片机.docx
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凌阳单片机
现代工程训练
学院机械工程学院
班级测控0901
学号3090302001
姓名孟臣
2013年1月3号
一:
熟悉µ’nSP™IDE集成开发环境下C程序的编写
一、训练目的
1.熟悉µ’nSP™IDE集成开发环境的使用方法;
2.掌握用SPCE061A单片机C语言编写应用程序的方法。
二、训练设备及模块
1.装有Windows系统和µ’nSP™IDE集成开发环境的PC机一台,µ’nSP™十六位单片机实验箱
2.本实验用到的实验箱硬件模块为:
SPCE061A核心及周边电路模块(包含32个I/O口)。
三、训练要求
1.编程要求:
编写一个C语言程序。
2.实现功能:
从1到100进行累加,并把计算结果保存在变量Sum中;
3.实验现象:
打开变量观察窗口观察变量Sum的变化,累加结束时变量Sum为5050(16进制表示为0x13BA)。
四、硬件接线(无)
五、训练步骤
1.和实验一同样的方法,将µ’nSP™IDE环境打开后,建立一个新工程ex02_c_ADD1-100。
2.在该工程的源文件夹(SourceFiles)下建立一个新的C语言文件,命名为main。
建立方法如图1,注意椭圆框内和实验一建立汇编语言文件的不同。
图1
3.在main.c文件里编写C语言代码。
4.RebuildAll。
5.选择在线调试模式(ICE)。
下载、单步运行。
6.打开变量观察窗口观察变量Sum的变化,观察累加结束时Sum是否为5050(16进制表示为
0x13BA)。
二:
使用C语言实现A口作为输入口、B口作为输出口
一、训练目的
掌握利用C语言来实现A口作为输入口、B口作为输出口的方法。
二、训练设备及模块
1.装有Windows系统和µ’nSP™IDE集成开发环境的PC机一台,µ’nSP™十六位单片机实验箱一个。
2.本实验用到的实验箱硬件模块为:
SPCE061A核心及周边电路模块(包含32个I/O口),发光二极管电路模块,高低电平发生按键电路模块。
三、训练要求
1.编程要求:
编写C语言程序。
2.实现功能:
IOA口低八位接键盘,IOB口低八位接8个发光二极管,按下按键,控制点亮对应的发光二极管。
3.实验现象:
不同的发光二极管点亮表示有不同的键按下。
当第一个按键按下时,第一个发光二极管点亮,第i(1≤i≤8)个按键按下时,第(1≤i≤8)个发光二极管点亮。
四、硬件接线
硬件连接图如图2所示。
IOA0~7连接8个按键S20~S27,1*8键盘左边的选择开关S28拨到上方(即靠近实验箱上‘S28’字符的位置);IOB0~7连接8个发光二极管D4~D11,即用8pin的排线分别连接J18与J26、J16与J28。
图2
五、训练步骤
1.编写C语言程序。
2.RebuildAll。
3.按照和本章实验五相同的方法连接硬件和进行硬件设置。
4.下载、运行。
5.按任意按键,观察发光二极管状态,判断是不是符合实验要求的实验现象。
三:
FIQ中断
一、训练目的
1.熟悉FIQ的中断向量和中断源;
2.掌握中断控制单元P_INT_Ctrl,P_INT_Clear的设置方法;
3.掌握FIQ中断的编程方法。
二、训练设备及模块
1.装有Windows系统和µ’nSP™IDE集成开发环境的PC机一台,µ’nSP™十六位单片机实验箱一个。
2.本实验用到的实验箱硬件模块为:
SPCE061A核心及周边电路模块(包含32个I/O口),发光二极管电路模块。
三、训练要求
1.编程要求:
编写一个汇编语言程序。
2.实现功能:
打开并设置TimerA和TimerB定时器,并打开它们的FIQ中断,当有TimerA/B的FIQ中断请求时,响应相应的中断服务程序,在中断服务中翻转I/O端口输出电平,以控制接在I/O端口的发光二极管的亮灭。
3.实验现象:
TimerA定时长度为2s,当进入TimerA的FIQ中断后,翻转IOA口低四位的输出电平以控制接在IOA低四位端口的发光二极管;TimerB定时长度为1s,当进入TimerB的FIQ中断后,翻转IOB口低四位的输出电平以控制接在IOB低四位端口的发光二极管。
程序运行时,可以观察到接在IOA低四位端口的发光二极管亮灭的周期为4s,而接在IOB低四位端口的为2s。
四、硬件接线
IOA口低四位IOA0~IOA3连接发光二极管D4~D7,IOB口低四位IOB0~IOB3连接发光二极管D8~D11,即用一根排线将J16的第0~3号排针和IOA口低8位的第0~3号排针依次连接起来;用另一根排线将J16的第4~7号排针和IO8口低8位的第0~3号排针依次连接起来。
硬件连接图如图3。
图3
五、训练步骤
1.新建一个工程ex09_asm_FIQ,按照流程图编写汇编语言程序。
2.RebuildAll。
3.按照图1-38所示硬件连接图连接电路。
4.下载程序,运行。
5.观察发光二极管的点亮与熄灭状态,分析是否与实验要求统一。
四:
IRQ5中断
一、训练目的
1.熟悉IRQ5的中断向量和中断源。
2.熟悉时基中断的应用。
3.掌握中断控制单元P_INT_Ctrl、P_INT_Clear的设置方法
4.掌握IRQ5中断的编程方法。
二、训练设备及模块
1.装有Windows系统和µ’nSP™IDE集成开发环境的PC机一台,µ’nSP™十六位单片机实验箱一个。
2.本实验用到的实验箱硬件模块为:
SPCE061A核心及周边电路模块(包含32个I/O口),发光二极管电路模块。
三、训练要求
1.编程要求:
编写一个汇编语言程序。
2.实现功能:
IOA低四位IOA0~IOA3接D4~D7四个发光二极管,IOB低四位IOB0~IOB3接D8~D11四个发光二极管。
每响应一次IRQ5_2Hz中断,IOA0~IOA3四个端口输出电平翻转,以控制D4~D7四个发光二极管的亮灭状态。
每响应一次IRQ5_4Hz中断,IOB0~IOB3四个端口输出电平翻转控制D8~D11四个发光二极管的亮灭状态进行翻转。
3.实验现象:
D4~D7四个发光二极管的亮灭变化周期为1s,D8~D11四个发光二极管的亮灭变化周期为0.5s。
四、硬件接线
硬件连接图如训练三中的图3,IOA低四位IOA0~3连接四个发光二极管D4~D7,IOB低四位IOB0~3连接四个发光二极管D8~D11,即用一根排线依次将J16的第0~3号排针和IOA口低8位的第0~3号排针连接起来;用另一根排线依次将J16的第4~7号排针和IO8口低8位的第0~3号排针连接起来。
五、训练步骤
1.按照程序流程图编写汇编语言程序。
2.RebuildAll。
3.按照硬件连接图连接电路。
4.下载程序、运行。
5.观察发光二极管的点亮与熄灭状态,分析是否与实验要求相统一。
五:
外部中断EXT1、EXT2
一、训练目的
1.熟悉IRQ3的中断向量和中断源及外部时钟的触发方式。
2.掌握中断控制单元P_INT_Ctrl,P_INT_Clear的设置方法。
3.掌握外部中断EXT1、EXT2的编程方法。
二、训练设备及模块
1.装有Windows系统和µ’nSP™IDE集成开发环境的PC机一台,µ’nSP™十六位单片机实验箱一个。
2.本实验用到的实验箱硬件模块为:
SPCE061A核心及周边电路模块(包含32个I/O口),发光二极管电路模块,高低电平发生按键电路模块。
三、训练要求
1.编程要求:
编写一个汇编语言程序。
2.实现功能:
利用外部中断来控制8个发光二极管的点亮与熄灭,利用键盘产生外部中断触发信号。
3.实验现象:
当按S20键时,D8~D11四个发光二极管点亮,当按S21键时,D4~D7四个发光二极管点亮。
四、硬件接线
如图4硬件连接图,IOB2、IOB3分别连接S20、S21,IOA的低八位IOA0~IOA7连接8个发光二极管D4~D11,即用8pin的排线将实验箱J16和J26、J18和J28连接起来(注意一定要把J28的第2号引针、第3号引针依次和J18的第0号、第1号引针依次连接);1*8键盘左边的选择开关S28拨到“L”端。
图4
五、训练步骤
1.按照程序流程图编写汇编语言程序。
2.RebuildAll。
3.按照硬件连接图连接电路,注意把实验箱的选择开关S28拨到“L”位置。
4.下载程序,运行。
5.按下按键,观察发光二极管的点亮与熄灭状态,分析是否与实验要求相统一。
六:
A/D转换
一、训练目的
1.了解ADC输入接口的结构与A/D转换原理;
2.熟悉模拟量输入口LINE_IN1~LINE_IN7的使用方法;
3.掌握P_ADC、P_ADC_Ctrl、P_ADC_MUX_Ctrl、P_ADC_MUX_Data单元的设置方法;
4.掌握SPCE061A单片机A/D转换的编程方法。
二、训练设备及模块
1.装有Windows系统和µ’nSP™IDE集成开发环境的PC机一台,µ’nSP™十六位单片机实验箱一个。
2.本实验用到的实验箱硬件模块为:
SPCE061A核心及周边电路模块(包含32个I/O口),发光二极管电路模块,双0~3.3V直流电平输入电路模块。
三、训练要求
1.编程要求:
编写一个汇编语言程序。
2.实现功能:
利用实验箱提供的0~3.3V直流电平输入电路提供给LINE_IN1变化的电平,以自动方式进行A/D转换,利用发光二极管显示A/D转换后的结果的高八位。
3.实验现象:
随着0~3.3V直流电平输入电平的变化,发光二极管显示的状态也不相同,发光二极管实际上显示的是AD转换结果的高八位的数据,二进制表示。
四、硬件接线
硬件连接图如图5,IOB口的低八位IOB0~7连接8个发光二极管D4~D11,IOA0连接实验箱中J15接口,用8pin排线将实验箱J16与J28连接起来,用排线将J15的任一引针和J26的第0号引针连接起来。
图5
五、训练步骤
1.根据程序流程图编写汇编语言程序。
2.RebuildAll。
3.根据硬件连接图连接硬件电路。
4.下载程序,运行。
5.改变电压调节旋钮,观察发光二极管状态和示波器波形,分析A/D转换结果。
七:
4×4键盘输入在LED数码管上的显示
一、训练目的
1.了解4×4键盘的工作原理。
2.熟悉SPCE061A单片机控制数码管显示的方法。
3.掌握4×4键盘的使用方法。
4.掌握4×4键盘控制数码管显示的方法。
二、训练设备及模块
1.装有Windows系统和µ’nSP™IDE仿真环境的PC机一台,µ’nSP™十六位单片机实验箱一个。
2.本实验用到的实验箱硬件模块为:
SPCE061A核心及周边电路模块(包含32个I/O口),6位8段数码管电路模块,4×4键盘电路模块。
三、训练要求
1.编程要求:
主程序利用C语言编写。
2.实现功能:
给4×4键盘的每个键定义一个功能,其中把定义为0~9的键盘称为数字键,把定义成DEL的键称为删除键,把定义成ENT的键成为确认键,其他键称为保留键。
如果是数字键按下,把代表数字显示在数码管上:
按键按下时,6位数码管靠右边显示该键的代表数字;继续按键时,已经显示在数码管上的数字左移一位,按键代表的数字显示在最右边的数码管上。
如果是删除键按下时,每按一次删除键显示在最右边数字被删除,其他数字右移一位,最右边一位显示0,比如在第5个数码管上显示“8”,在第6个数码管上显示“9”,当按一次删除键时,在第6个数码管上显示“8”,第5个数码管显示按键前第四个数码管显示的内容(或者说删除了9)。
当保留键按下时,不做任何操作。
当按确认键时,按任何键将不起作用。
4×4键盘各个键的功能见表1。
表1键盘功能表
3.实验现象:
开机后(程序运行后),数码管全部显示0,当4×4键盘中表1定义的数字键按下时,数码管上显示的数字左移一位,该键的数字显示到最右边的数码管上;当删除键按下时,删除最右边显示的数字,数码管上显示的数字右移一位,最左边的数码管显示零;当确认键按下时,之后按任何键,将不起作用;保留键按下时,没有任何实验现象。
四、硬件接线
硬件连接图如图6,IOA0~IOA7连接和6位数码管的a~g、dp,IOA口的高八位IOA15~IOA8连接4×4键盘的L1~L4、C1~C4,IOB15~IOB12连接数码管的位信号1~4,IOB2~IOB1连接数码管的位信号5~6,IOB0连接数码管的分隔符信号DD。
即把JP4、JP5的引脚全部用跳线短接起来,用一根排线连接J28和JP7,注意图4-9中J27和JP7的连接顺序(连接顺序为:
J27的第0号引脚连接JP7的C4引脚,J27的第7号引脚连接JP7的L1引脚)。
图6
五、训练步骤
1.新键工程ex2_Led_Show_Key,在工程里C语言文件main.c,新键文件key.asm或者key.c(根据读者的编程习惯自己决定用C语言还是汇编语言编写。
以后的实验中都只说明新建main文件,其他文件读者根据需要自己建立)。
2.拷贝头文件SPCE061A.h、SPCE061A.inc到ex2_Led_Show_Key工程文件夹。
3.添加头文件SPCE061A.h、SPCE061A.inc到ex2_Led_Show_Key工程。
4.根据程序流程图编写程序。
5.RebuildAll。
6.按照硬件连接图连接硬件,注意J27和JP7连接时排线的顺序,J27的0号引脚和JP7的C4连接,不要接反。
7.下载程序到实验箱,运行。
8.按键,为了验证实验要求的所有功能,而且,由于如果先按下“ENT”键时就会锁住所有的键,所以可以按照下面步骤进行:
a)按任意数字键“0~9”,观察数码管显示的内容,分析是否和实验要求的数字键功能相同,数码管的显示是否正确。
b)按“DEL”键,观察数码管显示的内容,分析是否符合实验要求。
c)按“ENT”键,然后按任意键,观察数码管内容,这时候的数码管显示值是否保持不变。
八:
0~3V电压测量表
一、训练目的
1.熟悉凌阳音频算法和SACM_S480格式的语音播放方式。
2.熟悉实验箱LCD显示模块的使用方法。
3.进一步掌握SPCE061A内部ADC的使用方法。
二、训练设备及模块
1.装有Windows系统和µ’nSP™IDE仿真环境的PC机一台,µ’nSP™十六位单片机实验箱一个。
2.本实验用到的实验箱硬件模块为:
SPCE061A核心及周边电路模块(包含32个I/O口),LCD显示模组模块,双0~3.3V直流电平输入电路模块,两路音频输出电路模块。
三、训练要求
1.编程要求:
主程序利用C语言编写,中断服务程序利用汇编语言编写。
2.实现功能:
实现一个模拟电压表的功能,要求电压表能够测量电压值,在液晶显示器上显示并播报测量电压值。
3.实验现象:
开机(运行),显示一个图片MM.bmp(它的字模数据MM.c、MM.h在IDE的安装路径\SPCE061A\example\IntExa\ex10_VoltageMeasureFrom0To3提供),显示并播放当前电位器所在位置的电压;变化R22电位器,显示并播报R22电位器变化后的电压;即只要R22电位器改变,系统就能自动测量出R22电位器的电压,并把测量得到的电压值播报并显示出来。
(要求显示和播报电压值的精度为小数点后第四位)
四、硬件接线
硬件连接图如图7。
IOA8~IOA15连接SPLC501液晶显示模块的D0~D7,IOB4连接AO,IOB5连接RWP,IOB6连接EP,RE连接/RES,IOB9连接/CS,VR、C86和PS跳线都与V3短接,把SPLC501液晶显示模组的时序选择为6800时序,即把JP6中所有左右两排的引针用跳线短接;两路音频输出J8和J13中靠左边的两个引针用跳线短接;IOA0连接R22电位器,即用排线把J26的第0
号引针和J17(双0~3V的直流电平输入电路其中之一)中任一引针连接起来。
图7
五、训练步骤
1.新建一个工程ex10_VoltageMeasureFrom0To3,新建一个C语言程序main.c。
(根据编程需要,读者可自行新建其他文件)。
2.拷贝支持sacmv26e.lib的汇编语言文件hardware.asm和头文件hardware.h、hardware.inc以及头文件SPCE061A.h和SPCE061A.inc到ex10_VoltageMeasureFrom0To3工程文件夹。
3.拷贝语音播放库sacmv26e.lib和头文件s480.h、s480.inc到ex10_VoltageMeasureFrom0To3工程文件夹。
4.拷贝语音资源到当前工程的文件夹中,并将语音资源加载到工程中;语音资源可在IDE的安装路径\SPCE061A\example\IntExa\ex10_VoltageMeasureFrom0To3\voice文件夹中找到。
5.拷贝SPLC501液晶显示DataOSforLCD.asm、SPLC501Driver_IO.asm、SPLC501Driver_IO.inc、SPLC501User.c和SPLC501User.h五个LCD驱动程序到ex10_VoltageMeasureFrom0To3工程文件夹。
6.在IDE集成开发环境的ProjectSettinglink中链接sacmv26e.lib库到工程中。
7.添加hardware.asm、DataOSforLCD.asm、SPLC501Driver_IO.asm和SPLC501User.c到工程文件的“SourceFiles”,添加s480.h、s480.inc、hardware.h、hardware.inc、SPLC501Driver_IO.inc、SPLC501User.h六个头文件到“HeadFiles”。
8.按照程序流程图编写程序。
9.RebuildAll。
10.按照硬件连接图连接硬件。
注意把J17的任一引脚和J26中的第0号引脚连接,把JP3和JP7的所有跳线全部拔掉,以免对I/O口的数据造成影响。
11.下载程序,运行。
12.调节R22电位器(双0~3.3V直流电平输入电路模块中下面一个电位器),观察LCD显示数据和实验箱播报的数据,分析是不是和实验要求相统一。
总结
为期四天的凌阳单片机现代工程训练结束了,真是让我受益匪浅啊!
学到了很多东西,不管怎么样,先感谢学校给我的这么多机会,真正的学到了东西。
在学习中,我才发现学习单片机不仅仅需要软件的知识,还需要硬件的知识。
要重视程序的模块化,修改的方便,也要注重程序的调试,掌握其方法。
本次训练贯通了很多C语言和单片机硬件的知识。
训练是对所学知识的灵活运用,对硬件和软件有了更深刻的理解。
其实凌阳单片机并不像这个字看起来这么简单。
实际操作起来还是比较复杂的。
如果对相关知识不是十分了解,对硬件部分了解不够的话,编程的时候就会遇到很多的问题。
刚开始的时候,我自己也不是十分清楚要怎么做,然后慢慢阅读老师给的课件,才有了大致的思路。
知道了μ’nSP(TM)的内核由总线、算术逻辑运算单元、寄存器组、中断系统及堆栈等部分组成。
了解SPCE061PLL振荡器的功能,系统时钟单元P_SystemClock的设置方法。
对系统时钟和CPU时钟频率的编程方法也有了初步的理解。
在多次研究课件的基础上,开始着手于编程工作,经过多次调试,反复纠正,终于符合了实验的要求。
现代工程训练对于我有很大的帮助,受益匪浅。
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