单片机原理与应用实验指导书迟12修改版Word文件下载.docx
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实验7多级中断实验……………………………………………..……..50
实验8存储器扩展实验…………………………………………..……..55
实验98279键盘显示实验………………………………………………58
实验10A/D转换实验..………………………………..…………….…..63
实验11冲击电流记录仪实验(选作)………………………………..69
实验12冲击电流记录仪实验(选作)……………………………….75
后记……………..……………………………………………….…..……………….82
第1章星研Star16L仿真器系统概述
1.1仿真功能特点:
◇双CPU结构,可开发8位、16位数据总线的CPU
仿真器硬件由主机和外置的仿真CPU组成,通过更换不同的仿真头,可仿真各种8位,16位单片机(MCS51、MCS196、PIC、AVR,包括内部RAM大于256字节)。
为您提供了一种灵活的多CPU仿真系统。
◇仿真CPU外置
直接置于用户系统上方,降低噪音,提高可靠性和仿真频率。
◇采用多种专用仿真芯片、HOOKS技术或特殊的仿真技术,100%不占用户资源
提供二十多种的仿真头供您选用,仿真头全部采用专用仿真芯片、HOOKS专利技术或其它特殊的仿真技术,100%不占用CPU资源,CPU的所有特性均可以实现。
即使是MCS
(1)96系列的TRAP指令、NMI不可屏蔽中断、从0000H开始与内部RAM同地址的外部存贮空间也对用户开放。
◇出借仿真RAM
仿真器内有128K字节仿真RAM空间(包括64K程序区、64K数据区),出借分辨率是1个字节。
◇断点
STAR系列仿真器有多种类型断点:
☆全空间硬件断点
断点位置、断点数目不受任何条件限制,断点既可设置于仿真RAM中,也可设置于用户系统中。
☆事件控制器
STAR16L、STAR51L内有4组40路信号任意组合,可产生地址、数据、外部信号等多种类型断点。
☆多次断点
STAR16L、STAR51L可以控制运行程序到某此一定次数后,仿真CPU才能停止运行。
仿真CPU在停止运行前在100%实时仿真。
☆动态断点
即使仿真CPU在全速运行您的程序,STAR16L、STAR51L使用动态断点功能,一样可以设置断点,仿真CPU在100%实时仿真。
☆无限制夭折
随时点击工具条的停止运行按钮,可以强制仿真CPU停止运行。
◇通信方式
支持USB通信(64KB/S)、并行通信、串行通信(最高速率115200bps)。
◇保护电路
仿真头、仿真器都有保护电路,使用更可靠。
仿真器可以完整自检。
◇供电方式多样化
既可以由仿真器给仿真头供电,也支持由用户系统给仿真头供电,输入电压为2.7V-5.5V。
可以仿真低电压的CPU。
◇多种仿真频率
多种仿真频率可供选择,方便您评估您的系统,选择晶振。
◇支持动态切换
可仿真8X196的NMI、TRAP、INST,8位、16位总线动态切换。
同时支持MCS51的6CLK、12CLK时钟,支持动态、静态切换,以及ALE的动态关闭特性。
◇丰富的提示信息,帮助您准确了解CPU运行状态。
◇支持外部复位信号,并在运行您程序的过程中有效(可选择关闭)
复位用户系统,仿真CPU从头开始运行程序,而不回到监控状态。
可用来调试用户系统的看门狗(WATCHDOG)电路和程序,或者调试双机/多机系统。
◇可以仿真调试超过64KB的用户程序
◇MCS51类CPU的P0、P2口既可作I/O口线,也可作地址、数据总线,并且可以同时使用。
P2口允许一部分作I/O口线,其它作总线,仿真器能正确刷新数据,而绝不影响您的系统。
对大于256字节的内部RAM、E2PROM访问时不会影响到P0、P2、P3.6、P3.7。
1.2仿真器硬件
1.2.1STAR16/STAR16L仿真器
仿真器型号
主要功能
可配置仿真头
STAR16
采用多种专用仿真芯片、HOOKS专利技术或特殊的仿真技术,100%不占用CPU资源仿真器可以完整自检
可与微机串口、并口、USB口通信
硬件断点数目、位置无限制无限制夭折
硬件测试运行时间统计逻辑笔
WINDOWS版本完全VC++风格
128K仿真RAM(64K程序、64K数据),仿真RAM出借分辨率为1个字节仿真低电压的CPU多种仿真频率可供选择
可开发51系列、MCS196系列、PIC、AVR系列等8位/16位数据总线的总多CPU。
POD958、POD76X
POD968(DIP、PLCC)
PODPH51(DIP、PLCC44)
POD80C554、POD87C554
POD80C592、POD87C592
POD93X、POD591
PODSAB515、POD87C550
POD8051、POD8X51
POD2051、POD451
POD78C438、POD8098
POD80C196KB/KC/KD
POD87C196KB/KC/KD
POD80C196MC/MD/MH
POD87C196MC/MD/MH
POD196KR/KQ/KS/KT
POD196JR/JQ/JS/JT
POD16C5X、POD16C77
POD16F877、POD16C452
POD16C625、POD16F628
POD16F84
仿真头在陆续推出中
STAR16L
具有STAR16所有功能
40M逻辑分析仪、40M实时跟踪仪、4组事件控制器
1组采样控制器40M波形发生器、动态断点、代码覆盖
数据覆盖、程序时效分析、数据时效分析、频率计
16M运行计数器,精度为25ns
任何分析功能与仿真功能可以互为影响,也可以互不影响,不管仿真器是否在运行您的程序,分析功能之间可以任意切换
1.2.2STAR系列仿真头
仿真头PODPH51(DIP)
采用HOOKS技术,可用来仿真PHILIPS公司51系列CPU,如果仿真头上的CPU是89C58X2(缺省配置),可以仿真PHILIPS公司的8031/32(X2)、89C51/52/54/58(X2);
如果仿真CPU是89C51RD2,可以仿真PHILIPS公司的89C51RB+/RC+/RD+/RB2/RC2/RD2,如果仿真CPU是PHILIPS公司的其它CPU,可以仿真同型号或向下兼容的CPU。
PODPH51也可以仿真其它公司兼容的CPU,如:
Winbond的78E51/52/54/58/516、SST、STC、OKI、Hynix、ISSI、Atmel、Intel等公司51系列CPU。
可以准确地实现P0、P2和P3.6、P3.7作为I/O端口、总线时的各种功能。
1.3快速入门
1.3.1星研集成环境软件简介
星研集成环境软件与Microsoft公司的VC++类似的全新软件。
它有二种显示格式:
(一)船坞化窗口
船坞化的窗口比通常的窗口显示的内容更多,移动非常方便。
用鼠标左键点住窗口左边或上方的标题条,移动鼠标,将窗口移到您认为合适的位置;
将鼠标移到窗口的边上,鼠标的图标变成可变化窗口时的形状,用鼠标左键点住,移动鼠标,变化一个或一组窗口的大小;
用鼠标左键点击窗口标题条上“扩大船坞化窗口”按钮,窗口自动最大化,用鼠标左键点击窗口标题条上“恢复船坞化窗口大小”按钮,窗口自动恢复原来大小。
(二)通常的窗口
您可以在[主菜单|辅助菜单|设置|工作区|船坞化视]中,改变窗口的选择,使一部分窗口或全部窗口变为通常的窗口。
星研集成环境软件分为编辑状态、调试状态,在编辑状态,您可以输入、修改您的源程序、建立、修改项目文件、对项目文件编译、连接、错误定位,星研内嵌有一个与Microsoft公司完全兼容的编辑器,它支持拖拉(定义一个块,用鼠标点住它,移动鼠标,可把它移到、复制(同时按Ctrl键)文件的其它地方或其它文件窗、观察窗、存贮器窗中)、复杂的撤消、重复。
执行[主菜单|运行|进入调试状态]或点击工具条的
,进入调试状态。
以上二图,均为调试状态时的星研集成环境软件。
星研集成环境软件分编辑状态、调试状态,是为了更适合您的需要,因为,在输入、修改源程序时,不需要存贮器窗、变量窗、观察窗等,只希望查阅更多的源程序。
编辑状态:
1.3.2项目文件
本软件以项目为单位来管理您的程序。
它内含您调试该项目使用的仿真器、编译器、编译、连接控制项、源文件位置等所有信息。
强大的项目管理功能,为您的资源共享、课题重组、快速恢复某一项目特定调试环境提供强有力的手段。
调试程序前,必须建立一个项目文件:
1、建立项目文件。
a)执行[主菜单|文件|新建]
选择“创建项目文件”,在“项目文件名”中输入您的项目文件名,例如:
example;
在“位于哪个目录”中选择一个项目文件存放目录。
该目录名决定编译、连接时生成的所有文件所在目录;
该项目文件名决定最终生成的代码文件的名称。
即如果项目文件名叫“Example”,则最后生成的代码文件为“Example.dob”、“Example.hex”等。
“确定”后,进入下一步。
b)选择仿真头、您需要仿真的CPU的公司、型号。
点击“下一步”
c)选择语言
d)按照您的硬件需要,设置编译、连接控制项。
e)设置存贮器出借方式。
点击“完成”,您的项目文件建立完毕。
存贮器出借方式分为程序空间出借方式、外部数据空间出借方式。
STAR系列仿真器
仿真器内有128K仿真RAM,其中64K可以出借给您作为程序存贮器,存放机器码;
64K可出借给您作为数据存贮器,存放外部数据。
通常,您借用仿真RAM作为程序存贮器,便于调试程序;
外部数据空间在您的应用系统上,便于对您系统上的I/O、数据RAM操作;
如果您的线路板还未制成,您也可借用仿真RAM。
2、添加模块文件
工作区窗的项目视中,包含“源文件”、“头文件”、“库文件”、“其它文件”,“其它文件”中通常包含对该项目用途作一些说明的文件。
“库文件”通常包含编译软件自带的OBJ文件、LIB等库文件。
a)如果您的模块文件还没建立,您可以执行[主菜单|文件|新建]
在“文件名”中输入模块文件名,在“位于哪个目录”中,选择一个文件存放的目录,通常与项目文件名在同一个目录;
选中“添加到项目文件中”,系统自动将该模块文件加入到项目中。
b)添加已存在的模块文件,库文件
在工作区窗的文件视中按鼠标右键,系统弹出一个菜单,选择“添加文件”,选择需要添加到项目文件中的各种文件。
在选择文件时,按住“Ctrl”,一次可添加多个文件。
使用[主菜单|项目|添加文件],也可以添加文件。
c)在文件窗中,按鼠标右键,系统弹出一个菜单,选择“添加文件至项目”,即可将当前文件添加至项目中。
工作区窗的“Examples”视中包含有一些例子,根据您使用的编译软件,可以选择相应的例子。
3、编辑程序
在工作区窗的项目视中,用鼠标双击程序文件名,即可打开相应的文件,编辑程序。
4、设置项目文件
a)在工作区窗的项目视中按鼠标右键,系统弹出一个菜单,选择“设置项目文件”,可以重新选择仿真头、CPU的公司、型号、编译软件、设置编译软件、存贮器出借方式。
b)使用[主菜单|项目|设置项目文件],也可以设置项目文件。
5、删除模块文件
在工作区窗的文件视中,选择需要删除的模块文件名:
a)按Del键。
b)按鼠标右键,系统弹出一个菜单,选择“删除文件”,即可把它从项目文件中去除。
c)使用[主菜单|项目|删除文件]。
1.3.3编译、连接
星研集成环境软件不带任何编译软件,请根据您使用的编译软件设置工作环境
1、设置工作环境
根据您在项目文件中选择的语言、编译器所在目录,设置以上路径。
2、启动编译、连接
对工作区窗项目视的“源文件”中所有模块文件编译,如果没有错误,再与“库文件”中所有库文件连接,生成代码文件(DOB、HEX文件)。
a)在工作区窗的项目视中按鼠标右键,系统弹出一个菜单,选择“编译、连接”或“重新编译连接”
b)使用[主菜单|项目|编译、连接]或[主菜单|项目|重新编译、连接]”。
“编译连接”与“重新编译、连接”区别:
“重新编译、连接”不管项目中有无添加、删除模块文件、编译软件是否变化、编译控制项有无修改、模块文件有无修改,对“源文件”中所有模块文件编译,如果没有错误,再与“库文件”中所有库文件连接,生成代码文件(DOB、HEX文件)。
3、编译、连接结果
编译、连接过程中产生的信息显示在信息窗的“建立”视中。
如有错误、警告信息,用鼠标左键双击错误、警告信息或将光标移到错误、警告信息上,回车,系统自动打开对应的出错文件,并定位于出错行上。
1.3.4进入调试状态
如果编译、连接正确后,可以开始调试程序。
进入调试状态方法:
a)执行[主菜单|运行|进入调试状态]
b)点击工具条的
c)执行[主菜单|运行|装载DOB、HEX、BIN文件]
在信息窗的“装载”视中,显示装载的代码文件,装载的字节数,装载完毕后,显示启始地址,结束地址。
装载完毕后,进入调试状态,可以根据您的需要,在[主菜单|查看]中打开:
寄存器窗、存贮器窗1、2、3、观察窗、变量窗、反汇编窗。
您也可以通过[主菜单|辅助|设置|格式],设置每一种窗口使用的字体、大小、颜色。
移动窗口到您喜欢的位置、大小。
首先在“种类”中选择一个窗口,然后选择“字体”、“大小”,在“颜色”中选择某一类,在“前景”、“背景”中选择您喜欢的颜色。
对于高级语言,在您的程序前有一段库文件提供的初试化代码,
(当前可执行标志)不会出现在您的文件行上,如果您使用C语言,可将光标移到main函数上,按F4功能键,让CPU全速运行到main行上后停下;
如果您使用PL/M语言,按F7功能键,让CPU“单步进入”,运行到您的任何一个可执行后停下。
您可以使用以下命令调试您的程序:
设置或清除断点(功能键为F2)
在当前光标行上设置或清除一个断点
单步进入(功能键F7)
单步执行当前行或当前指令,可进入函数或子程序。
SUPERICE16、SUPERICE51“单步进入”时,不响应中断。
连续单步进入(功能键Ctrl+F7)
连续执行“单步进入”,用鼠标点击
或按任意键后,停止运行。
单步(功能键F8)
单步执行当前行或当前指令,将函数或子程序作为一条指令来执行。
如果当前行中含有函数、子程序、或发生中断,CPU将执行完整个函数、子程序、或中断,停止于当前行或当前指令的下一有代码的行上。
SUPERICE16、SUPERICE51“单步”时,不响应中断。
连续单步(功能键Ctrl+F8)
连续执行“单步”,用鼠标点击
运行到光标行(功能键F4)
从当前地址开始全速运行用户程序,碰到光标行、断点或用鼠标点击
,停止运行。
全速断点(功能键F9)
从当前地址开始全速运行用户程序,碰到断点或用鼠标点击
全速运行(功能键Ctrl+F10)
从当前地址开始全速运行用户程序,此时,按用户系统的复位键,CPU从头开始执行用户程序,即对于MCS51类CPU是从0开始执行;
对于MCS96、MCS196类CPU是从2080H开始执行。
用鼠标点击
停止运行
终止微机与仿真器之间通信(功能键ESC)。
1.3.5查看运行结果
1、如何查看寄存器
在工作区窗口的CommonRegister视中查看通用的寄存器(图1),在寄存器窗中查看该CPU特有的寄存器(图2)
(图1)(图2)
寄存器窗中的标签可以随意添加、删除、修改,每个标签中显示的寄存器可以随意添加、删除、修改。
您可以按照您的需要,按功能为单位,随意设置标签、视,使您查看寄存器更快、更方便。
2、查看存贮器
本软件有三个存贮器窗,每个存贮器窗有四个标签视,您可以根据您的需要,在每个标签视中,您可以选择“程序空间”、“外部数据”、“内部RAM(L)”、“内部RAM(H)”,只有内部RAM容量大于256的CPU,才能选择“内部RAM(H)”,它显示扩展的另一块内部RAM;
您可以选择“字节型”、“字符型”、“字型”、“整数型”、“双字型”、“长整数型”、“实数型”;
您也可以设置一行可显示的字节数、一行显示的字节数也可以随窗口大小的变化而变化。
3、查看变量
查看变量有多种方法
a)鼠标移到文件窗、反汇编窗的变量、寄存器、内部RAM、外部RAM上,半秒钟后,在它们的旁边,会显示相应的值。
b)在变量窗中,“全局”显示所有的全局变量;
“模块”显示所有模块级变量;
“局部”显示所有当前函数中的变量;
“自动”自动收集当前可执行及前二行中的所有变量、寄存器、内部RAM、外部RAM。
c)观察窗
观察窗有四个标签,您可以根据需要,将所要查看的变量添加到各个标签视中,使您查看方便、快捷。
添加方法:
1)在文件窗中用鼠标左键双击变量名或把一个完整的变量名定义一个块,用鼠标左键点住它,移动鼠标到观察窗,释放鼠标左键。
2)用鼠标左键双击观察窗中的虚线框,出现一个编辑框,在编辑框中输入一个变量名,输入回车即可。
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第2章EL-Ⅱ型通用接口板实验电路介绍
2.1输出显示电路
(1)数码显示电路
该电路由6位共阴极数码管,3片75452,2片74LS07组成,74LS07为段驱动器,相应的插孔为ZP9(A~DP),75452为位驱动器,相应的输入插孔为ZP6(LED1~LED6)。
(2)LED灯显示电路
该电路由2片74LS07,8只二极管组成。
相应的输入插孔为ZP3(L1~L8)。
2.2信号发生电路
(1)开关量输入电路
该电路由8只开关组成,每只开关有两个位置,分别代表高电平和低电平。
相应输入插孔为K1~K8。
(2)时钟输入电路
该电路由1片74LS161组成,当CPU为8051、80C198、80C196时,CLK的输入时钟为晶振频率,输出时钟为该CLK的2分频(CLK0)、4分频(CLK1)、8分频(CLK2)、16分频(CLK3)、相应的输出插孔为(CLK0~CLK3).
(3)单脉冲发生器电路
该电路为一个按钮,1片74LS04,1片74LS132组成,具有消颤功能,正反相脉冲,相应输出插孔为P0、P1。
(4)模拟量输入电路
该电路由3只可变电位器组成,输出为0~5V连续可调。
相应输出插孔为ZP10(KB1~KB3)。
(5)键盘输入电路
该电路由28只通用键,1只SHIFT,1只CTRL键组成,28只通用键采用8根列扫线,4根行扫线,无外部信号输入时,均为高电平,有外部信号输入时,电平状态由外部输入信号决定,做键盘实验时,一般行、列扫线分别定义为输入、输出,即4根行扫线为输入,8根列扫线为输出。
相应的输出插孔为ZP1(KB-~KB3)和RS3(KA0~KA7)。
(6)复位电路
按动复位键,将对8255、8279、8250复位,以及对CPU板起复位作用。
2.3可编程定时器8253电路
该电路由1片8253组成,8253的片选输入插孔为CS8253,数据口、地址、读写线均已接好,T0,T1的时钟为74LS161的输出CLK3,T2的时钟用户可自己接。
定时器输出,GATE控制孔对应为:
OUT0,GATE、OUT1,GATE1、OUT2,GATE2、8253CLK2。
2.4可编程并行口8255电路
该电路由1片8255组成,8255的数据口、地址、读写线、复位控制线均已接好,片选输入插孔为CS8255,A、B、C三端口的插孔为:
A:
PA0~PA7;
B:
PB0~PB7;
C:
PC0~PC7。
2.5可编程键盘显示控制电路
该电路由1片8279,74LS138组成,8279的数据口、地址、读写线、复位、时钟、片选控制线均已接好(数据口地址:
CFE8H;
命令口地址:
CFE9H),显示输出,键盘行列扫描线均有插孔输出。
具体为:
ZP5(RL0~RL7),ZP13(KS0~KS5)。
2.6可编程串行口8250电路
该电路由1片8250,1片
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- 单片机 原理 应用 实验 指导书 12 修改
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