单片机自动测试设计实验课程实验报告Word文档格式.docx
- 文档编号:21723570
- 上传时间:2023-01-31
- 格式:DOCX
- 页数:36
- 大小:175.94KB
单片机自动测试设计实验课程实验报告Word文档格式.docx
《单片机自动测试设计实验课程实验报告Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《单片机自动测试设计实验课程实验报告Word文档格式.docx(36页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
四、实验数据记录(或仿真及软件设计)
五、实验结果分析及回答问题(或测试环境及测试结果)
输出口实验
一、实验目的:
(1)学习Keil软件的使用
(2)学习P1口的使用方法。
(3)学习软件延时函数的编写。
二、实验原理
1、Pl口为准双向口,每一位都可独立地定义为输入或输出,在作输入线使用前,必须向锁存器相应位写入“1”,该位才能作为输入。
2、本实验中延时函数采用指令循环来实现,机器周期(系统晶振12MHz)*指令所需机器周期数*循环次数,在系统时间允许的情况下可以采用此方法。
三、实验仪器
1.计算机
2.单片机系统和仿真机
3.KeiluVision2调试软件
四、实验步骤
1)设置:
关闭实验仪电源,MON51K卡上跳线帽分别短接至MON、片内、FOSC;
系统设置(JF)→总线(598),JK→系统,KB6→59(单“51”无此项);
2)接线:
P1.0~P1.7→L1~L8。
实验箱主板CZ1/USB口→电脑串口/USB口。
3)运行:
开启实验仪电源,双击“KeiluVision2”图标启动keil软件,选择通信端口、硬件仿真,编程、编译下载、开始调试,全速运行程序后,观察L1…L8流水灯循环。
五、实验内容:
1.P1输出口接八只发光二极管,编写程序,使发光二极管循环点亮。
2.实现状态指示灯的驱动
3.按照实验要求编写控制程序,进行在线调试,并进一步修改完善,最终完成可按一定0.1S的时间顺序依次点亮发光二极管的控制程序。
(要求写出程序)
六、实验结果
七、思考题
如何修改程序,使发光二极管的移位方向改变;
若使发光二极管的延迟时间发生变化,如何修改程序。
八、按要求写出实验报告
编写实验报告规范:
实验名称、目的、内容、原理、设备及仪表(名称、规格、型号)、实验装置或连接示意图、实验步骤、实验记录、数据处理(或原理论证、或实验现象描述、或结构说明等)。
实验名称输出口扩展实验
(1)了解教学实验系统的结构
(2)学习单片机系统中扩展简单I/O口的方法。
(3)熟悉并掌握74LS273的数据锁存功能和控制方法。
(4)要求编写控制程序,通过数据总线将要输出的8位数据传送给74LS273八D锁存器,并将74LS273输出引脚与发光二极管通过插座相连,用来显示输出数据的状态。
(5)学习数据输出程序的编程方法。
1.电路连线说明:
74LS273的时钟端通过反相器接到IOWR与CS2或非的输出端,D0~D7接8031的AD0~AD7;
Q0~Q7接CN2的L1~L8。
2.74LS273是8D触发器,CP是送数触发脉冲输入端,用法与74LS274、74LS74、74LS377、74LS374相同。
(1)设置:
(2)接线:
CS2→FF90;
Q7~Q0→L1~L8;
1.用指令向输出锁存电路74LS273输出数据,通过窗口进行观察。
用实验机上提供的发光二极管,将发光二极管的L1~L8接入开关量输出锁存电路74LS273的Q0~Q7。
3.按照实验要求编写控制程序,进行在线调试,并进一步修改完善,最终完成可按一定0.1S的时间顺序依次点亮发光二极管的控制程序。
(要求写出程序)
西安电子科技大学
实验名称输入口及输出口扩展实验
一、实验目的:
(3)熟悉并掌握74LS244的数据输入控制方法。
(4)要求用8051单片机汇编语言编写控制程序,要求通过数据总线将从74LS244输入的8位数据传送给8051单片机,并利用74LS273的输出功能控制发光二极管,用来显示输入数据的状态。
要求编写控制程序,通过数据总线将要输出的8位数据传送给74LS273八D锁存器,并将74LS273输出引脚与发光二极管通过插座相连,用来显示输出数据的状态。
(5)学习数据输入输出程序的编程方法。
二、实验原理
74LS244的使能端G接IORD与CS1相或非的输出,1Y1~1Y4、2Y1~2Y4分别接8031的DB0~DB3、DB4~DB7,1A1~1A4、2A1~2A4分别引出。
2.74LS244是8位总线驱动器/缓冲器,其主要的特点在于可以用控制信号1G-和2G-控制74LS244是否输出。
当控制信号为低电平时,输出信号为有效输出;
当控制信号为高电平时,输出信号端为高阻抗。
四、实验步骤:
CS1→FF80,CS2→FF90;
Y7~Y0→K8~K1,Q7~Q0→L1~L8;
五、实验内容:
1.用实验箱提供的开关K1~K4接入数据输入缓存电路74LS244的1A~4A,通过指令读取开关的状态,并在调试窗口中观察。
2.将发光二极管的L0~L3接入开关量输出锁存电路74LS273的Q0~Q3,开关K0~K3接入数据输入缓存电路74LS244的1A~4A;
实现将开关量K1~K4通过74LS244输入8031单片机,通过L1~L4将它的状态指示出来。
3.按照实验要求编写控制程序,进行在线调试,最终完成可按一定开关点亮发光二极管的控制程序。
五、实验内容及步骤
1.用实验箱提供的乒乓开关K0~K3接入数据输入缓存电路74LS244的1A~4A,通过指令读取开关的状态,并在调试窗口中观察。
2.将发光二极管的L0~L3接入开关量输出锁存电路74LS27的Q0~Q3,乒乓开关K0~K3接入数据输入缓存电路74LS244的1A~4A;
实现将开关量K0~K4通过74LS244输入8031单片机,通过L0~L3将它的状态指示出来。
3.按照实验要求编写控制程序,进行在线调试,最终完成利用74LS244作为输入口,读取开关状态,并将此状态,通过74LS273再驱动发光二极管显示出来的控制程序。
(写出程序)
可否用74LS273作输入接口,74LS244作输出接口。
实验名称8255A并行输入/输出接口实验
1.了解教学实验系统的结构;
2.熟悉并掌握8255可编程并行I/O扩展接口电路芯片的初始化编程方法;
3.掌握利用8255芯片的A口和B口进行数据输入/输出的方法;
1.8255的D0~D7的数据线AD0~AD7线路,A0、A1分别与8051的A0、A1相连。
/RD、/WR、RESET分别与8051的/RD、/WR、RESET相连,片选端/CS与8051的FF2BH相联接,其地址为FF28H~FF2BH。
PA0~PA7、PB0~PB7、PC0~PC7分别引出。
2.8255是一个具有两个8位(PA和PB口)和两个4位(PC口高/低4位)并行输入输出端口的芯片,电平与TTL兼容。
8255在MCS-51单片机应用系统中广泛用于连接外部设备,如打印机、键盘、显示器、步进电机,以及作为控制信息的输入、输出口。
3.8255能适应单片机与I/O接口之间的多种数据传送方式。
如无条件传送,应答方式(查询)传送,中断方式传送,与此相适应,8255设置了0方式、1方式、2方式(双向总线传送)。
4.8255PC口的使用比较特殊,除作数据口外,当工作在方式1和方式2时,它的部分信号线被分配作专用联络信号;
PC口可以进行按位控制;
在CPU读取8255状态时,PC口又作1,2方式的状态口用等等。
5.8255芯片内部主要由控制寄存器、状态寄存器和数据寄存器组成,并且有各自的端口地址。
PA0~PA7→K1~K8;
PB0~PB7→L1~L8;
能够按照实验要求从A口读出正确的输入状态,通过B口点亮LED灯。
1.用8051单片机汇编语言编写控制程序,要求对8255芯片的A口和B口在方式0下进行初始化,将A口设置成输入方式,B口设置成输出方式,并且分别通过开关输入(A口输入,K1—K8接到PA0—PA7)和通过发光二极管输出(B口输出,L1—L8接到PB0—PB7),用来显示开关输入的状态。
2.用8051单片机汇编语言编写控制程序,要求对8255芯片的A口和B口在方式0下进行初始化,将B口设置成输出方式,并且使8个发光二极管有以下状态:
先使最低位L1亮,其余全灭,略有延迟之后,L2亮,其它灭,依次类推,直至L8;
并且连续下去。
七、思考:
若是用A口作输出,程序如何作修改
实验名称定时器/计数器实验
(1)熟悉单片机内部定时器的结构和使用方法
(2)学习定时器的定时操作;
(3)学习定时器的使用和编程方法,进一步掌握中断处理程序的编程;
8051单片机内部有两个16位可编程定时器/计数器T0和T1。
它们的工作方式可以通过指令对相应特殊功能寄存器编程来设定,作为定时器或外部事件计数器使用。
定时器/计数器在硬件上由双字节加法计数器TH和TL组成,作为定时器使用时,计数脉冲由单片机内部振荡器提供,计数频率为fosc/12,每个机器周期加1。
作为计数器使用时,计数脉冲由P3口的P3.4(或P3.5)即T0(或T1)引脚输入,外部脉冲的下降沿触发计数,计数器在每个机器周期的S5P2期间采样外部脉冲。
若一个周期的采样值为1,下一个周期的采样值为0,则计数器加1。
故识别一个从0到1的跳变需要两个机器周期,所以对外部计数脉冲的最高计数频率为fosc/24,同时还要求外部脉冲的高低电平保持时间均大于一个机器周期。
定时/计数器的工作方式由特殊功能寄存器TMOD编程决定,定时/计数器的启动运行由特殊功能寄存器TCON编程控制。
不论用做定时器还是用做定时器,都会向CPU发出中断申请。
方式控制寄存器TMOD的地址为89H,控制字格式如下所示:
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
GATE
C/T
M1
M0
低4位为T0的控制位,高4位为T1的控制位,其中各位的具体含义如下所示:
(1)GATE为门控位。
它对定时器/计数器的启动起辅助控制作用。
当GATE=1时,定时器/计数器的计数受外部引脚P3.2(INT0)或P3.3(INT1)输入电平的控制,此时只有当P3口的P3.2(或P3.3)引脚INT0(或INT1)上的电平为1才能启动计数;
当GATE=0时,定时器/计数器的运行不受外部引脚输入电平的控制。
(2)C/T为方式选择位。
C/T=0为定时器方式,采用单片机内部振荡脉冲的12分频信号作为计数脉冲,若采用12MHz的晶振,则计数频率为1MHz,从计数值便可计算出定时时间。
C/T=1为计数器方式,采用外部引脚(T0为P3.4,T1为P3.5)的输入脉冲作为计数脉冲,当T0(或T1)上的输入信号发生从高到低的负跳变时,计数器加一。
最高计数频率为单片机晶振频率的1/24。
(3)M1、M2二位的状态确定定时/计数器的工作方式,如下所示
工作方式
方式0,为13位定时/计数器
1
方式1,为16位定时/计数器
方式2,为自动重装常数的8位定时/计数器
1
方式3,仅适用于T0,分成两个8位定时/计数器
定时/计数器控制寄存器TCON的地址为88H,格式如下:
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
TF1为定时/计数器T1的溢出标志位。
当T1被允许计数以后,T1从初值开始加1计数,计数器的最高位产生溢出时值TF1为1,并向CPU申请中断,当CPU响应中断时,由硬件清TF1为0。
TF1也可以由软件查询清“0”。
TR1为定时/计数器的运行控制位,由软件置位或复位。
当方式控制寄存器TMOD中GATE位为0,且TR1为1时允许T1计数,TR1为0时禁止T1计数,当GATE为1时,仅当TR1为1且INT1(P3.2)输入为高电平时才允许T1计数,当TR1为0或INT1输入为低电平时都禁止T1计数。
TR0为定时器T0的运行控制位,其功能与TR1类似。
TF0为定时器T0的溢出标志位,其功能与TF1类似。
2.仿真机
P1.0→L1,P1.1→L2;
1.利用定时器T0产生一个50Hz的方波,由P1.0输出,晶体频率为12MHz。
2.晶体频率为12MHz,试编程使P1.0和P1.1分别输出周期为2ms和500ms的方波。
3.用T0计数外部脉冲,通过P1口显示计数值。
内容1,2提示:
8051单片机的定时/计数器在进行定时或计数之前要进行初始化编程,通常包括如下几个步骤:
1、确定工作方式,即给方式控制寄存器TMOD写入控制字。
2、计算定时期/计数器初值,并将初值写入寄存器TL和TH。
3、根据需要对中断控制寄存器IE置初值,决定是否开放定时器中断。
4、使TCON中的TR0或TR1置“1”,启动定时器/计数器。
在初始化过程中,要设置定时或计数的初始值,则计算初值X的公式如下所示:
计算方式:
X=M-要求的计数值;
式中M取决于不同工作方式,可以是213、216、28。
定时方式:
X=[M-(要求的定时值/t)]
式中t=12/fosc,称为定时周期,M取决于不同的工作方式,可以是213、216或、28。
(参考P43页:
电子工业出版社;
8051单片机实践教程——asm51汇编语言与c51高级语言应用徐爱钧编著)
3:
采用T0作计数器,外部计数脉冲由P3.4输入,8051单片机在每个机器周期采样一次输入信号。
因此,至少需要两个机器周期才能检测到一次脉冲跳变。
这就要求被采样的外部脉冲高低电平保持时间均要大于一个机器周期,以保证电平在变化之前被采样到,并且外部计数脉冲的最高计数频率为fosc/24。
(在实验系统上连接P1.0~P1.3接LED灯,T0(P3.4)端单脉冲发生器。
定时/计数器作定时用时,其定时时间与哪些因素有关?
作计数用时,对输入信号频率有何限制。
实验名称A/D转换实验
(1)掌握A/D转换与单片机接口的方法;
(2)了解A/D芯片0809转换性能及编程方法;
(3)通过实验了解单片机如何进行数据采集。
1.芯片应用特性
ADC0809是8位逐次逼近式A/D转换器件,内部包括了8位的数/模转换器、带有输入锁存功能的8路模拟开关以及与微处理器兼容的控制逻辑,可对8路0—+5V的输入模拟电压信号分时进行A/D转换,输出具有TTL三态锁存缓冲器,可直接连在单片机的数据总线上。
ADC0809芯片内部没有时钟产生电路,需要外部提供时钟信号,外部时钟的频率范围为10KHz—1280KHz。
在本实验系统中,ADC0809的时钟频率为 。
2.ADC0809的工作原理
当/CS4和/WR信号均为低电平时,将选择的转换通道地址通过地址总线送到ADC0809的ADDC、ADDB、ADDA通道选择开关信号线上,同时使启
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 单片机自动测试设计实验 课程实验报告 单片机 自动 测试 设计 实验 课程 报告