单片机实习报告.docx
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单片机实习报告
单片机实习报告
学院:
电气信息工程学院
专业:
通信工程
班级:
通信11-1
学号:
姓名:
指导教师:
实习日期:
2014.5.26—2014.6.6
1、实习目的……………………………………………………………………
2、实习内容与要求……………………………………………………………
3、实验硬件原理图……………………………………………………………
4、芯片介绍……………………………………………………………………
5、程序流程图…………………………………………………………………
6、汇编程序……………………………………………………………………
7、调试过程……………………………………………………………………
8、考核内容……………………………………………………………………
9、实习心得……………………………………………………………………
10、参考文献……………………………………………………………………
1、实习目的:
1、掌握A/D转换与单片机的接口方法及单片机如何进行数据采集
2、进一步的掌握中断处理的编程方法
3、掌握51单片机扩展SPI接口芯片的方法
4、了解keil软件操作,程序下载及调试方法
2、实习内容与要求:
根据实验箱上8位数码管的显示电路和TLC2543的应用电路,设计一个数字直流电压表。
要求:
能够对输入的0—5V的直流电压进行测量,并通过数码管进行显示
3、实验硬件原理图
AT89S52模块
数码管显示模块
TLC2543A/D转换模块及SPI信号控制端口
74LS138片选控制模块
4、芯片介绍
1.TLC2543芯片介绍
TLC2543A/D模块
16时钟传送时序图
16时钟传送时序图
(1)控制字的格式设置
控制字为从Din端串行输入的8位数据,它规定了TLC2543要转换的模拟量通道、转换后的输出数据长度、输出数据的格式。
高4位(D7~D4)决定通道号,对于0通道至10通道,该4位分别为0000~1010H,当为1011~1101时,用于对TLC2543的自检,分别测试(VREF++VREF-)/2、VREF-、VREF+的值,当为1110时,TLC2543进入休眠状态。
低4位决定输出数据长度及格式,D3、D2决定输出数据长度,01表示输出数据长度为8位,11表示输出数据长度为16位,其他为12位。
D1决定输出数据是高位先送出,还是低位先送出,为0表示高位先送出D0决定输出数据是单极性(二进制)还是双极性(2的补码),若为单极性,该位为0,反之为1。
(2)转换过程
上电后,片选CS必须从高到低,才能开始一次工作周期,此时EOC为高,输入数据寄存器被置为0,输出数据寄存器的内容是随机的。
开始时,CS片选为高,I/OCLOCK、DATAINPUT被禁止,DATAOUT呈高阻状,EOC为高。
使CS变低,I/OCLOCK、DATAINPUT使能,DATAOUT脱离高阻状态。
12个时钟信号从I/OCLOCK端依次加入,随着时钟信号的加入,控制字从DATAINPUT一位一位地在时钟信号的上升沿时被送入TLC2543(高位先送入),同时上一周期转换的A/D数据,即输出数据寄存器中的数据从DATAOUT一位一位地移出(下降沿)。
(在CS=0时输出第一位,其他的在下降沿输出)
(3)TLC2543的简要工作过程
TLC2543的工作过程分为两个周期:
I/O周期和转换周期。
●I/O周期
I/O周期由外部提供的I/OCLOCK定义,延续8、12或16个时钟周期,决定于选定的输出数据长度。
器件进入I/O周期后同时进行两种操作。
在I/OCLOCK的前8个脉冲的上升沿,以MSB前导方式从DATAINPUT端输入8位数据流到输入寄存器。
其中前4位为模拟通道地址,控制14通道模拟多路器从11个模拟输入和三个内部测电压中选通一路送到采样保持电路,该电路从第4个I/OCLOCK脉冲的下降沿开始对所选信号进行采样,直到最后一个I/OCLOCK脉冲的下降沿。
I/O周期的时钟脉冲个数与输出数据长度(位数)同时由输入数据的D3、D2位选择为8、12或16。
当工作于12或16位时,在前8个时钟脉冲之后,DATAINPUT无效。
在DATAOUT端串行输出8、12或16位数据。
当CS保持为低时,第一个数据出现在EOC的上升沿。
若转换由CS控制,则第一个输出数据发生在CS的下降沿。
这个数据串是前一次转换的结果,在第一个输出数据位之后的每个后续位均由后续的I/O时钟下降沿输出。
●转换周期
在I/O周期的最后一个I/OCLOCK下降沿之后,EOC变低,采样值保持不变,转换周期开始,片内转换器对采样值进行逐次逼近式A/D转换,其工作由与I/OCLOCK同步的内部时钟控制。
转换完成后EOC变高,转换结果锁存在输出数据寄存器中,待下一个I/O周期输出。
I/O周期和转换周期交替进行,从而可减小外部的数字噪声对转换精度的影响。
2.74LS595(8位输出锁存移位寄存器)芯片介绍
74LS595的数据端:
O0—O7:
八位并行输出端,可以直接控制数码管的8个段。
Q7:
级联输出端。
SER:
串行数据输入端。
74595的控制端说明:
SRCLR(10脚):
低电平时将移位寄存器的数据清零。
通常接Vcc。
SRCLK(11脚):
上升沿时数据寄存器的数据移O0-->O1-->O2-->...-->O7;下降沿移位寄存器数据不变。
RCLK(12脚):
上升沿时移位寄存器的数据进入数据存储寄存器,下降沿时存储寄存器数据不变。
通常将RCLK置为低电平,当移位结束后,在RCLK端产生一个正脉冲,更新显示数据。
E(13脚):
高电平时禁止输出(高阻态)。
如果单片机的引脚不紧张,用一个引脚控制它,可以方便地产生闪烁和熄灭效果。
比通过数据端移位控制要省时省力。
3.74LS138芯片介绍
74LS138为3线-8线译码器,共有74S138和74LS138两种线路结构型式,其74LS138工作原理如下:
当一个选通端(G1)为高电平,另两个选通端(/(G2A)和/(G2B))为低电平时,可将地址端(A、B、C)的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。
74LS138的作用:
利用G1、/(G2A)和/(G2B)可级联扩展成24线译码器;若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器。
74LS595工作时序图
74LS138电路图
由该电路图知,单片机通过控制EncodeA、EncodeB、EncodeC来控制CSY0—CSY7的输出。
LED译码方式
译码方式是指由显示字符转换得到对应的字段码的方式,对于LED数码管显示器,通常的译码方式有硬件译码和软件译码方式两种。
硬件译码是指利用专门的硬件电路来实现显示字符码的转换。
软件译码就是编写软件译码程序,通过译码程序来得到要显示的字符的字段码,译码程序通常为查表程序。
本设计系统中为了简化硬件线路设计,LED译码采用软件编程来实现。
由于本设计采用的是共阳极LED,其对应的字符和字段码如下表所示。
显示字符
共阴极字段码
0
0C0H
1
0F9H
2
0A4H
3
0B0H
4
99H
5
92H
6
82H
7
0F8H
8
80H
五、程序流程图
开始
74LS138的P2.7,P2.6,P2.5置0选中TLC2543
按位读入数字量,同时循环左移A,按位写控制字给TLC2543
MOVR0,#08H循环8次
调用TRANS子程序完成数字量到模拟量的转换
调用READ子程序串行读入转换的8位数字量
变量初始化
R0-1=0?
?
输入控制字
74LS138的P2.7、P2.6置1,P2.5置0选中74LS595
调用DISPLAY子程序完直流电压值显示
结束
READ子程序开始
子程序返回
将转换的数字量乘以5取整数位存入20H
TRANS子程序开始
将低位乘以0AH取高位位存入21H
将低位乘以0AH取高位位存入22H
N
Y
MOVR2,#08H循环8次
DISPLAY子程序开始
子程序返回
先送22H中的数显示
送21H中的数显示
调用DISP子程序
调用DISP子程序
送20H中的数显示
调用DISP子程序
熄灭其余5个数码管
循环左移A,按位写数据给74LS595
DISP子程序开始
子程序返回
调用DELAY子程序
按位读入数字量,同时循环左移A,按位写控制字给TLC2543
MOVR2,#08H循环8次
R2-1=0?
?
MOVR7,#0F0H
R7-1=0?
?
DELAY子程序开始
子程序返回
N
Y
程序流程图
6、汇编程序
ENAEQUP2.7
ENBEQUP2.6
ENCEQUP2.5
CLKEQUP1.5
DINEQUP1.4
DOUTEQUP1.3
INT_1EQU20H
DECI_1EQU21H
DECI_2EQU22H
ORG0000H
AD:
CLRENA;LS138ABC为000选中TCL2543
CLRENB
CLRENC
CLRCLK
NOP
MOVA,#44H;输入方式控制字01000100
MOVR0,#08H;循环8次,输入一个字节
LCALLREAD
LCALLDISPLAY
SJMPAD
READ:
MOVC,DOUT;串行读入转换的8位数字量
RLCA;控制字循环左移
MOVDIN,C;送控制字到TLC2543
SETBCLK;CLK=1
NOP
CLRCLK;CLK=0
NOP
DJNZR0,READ
MOVR1,A;转换的8位数字量存入R1中
SETBENA
SETBENB
SETBENC
CLRC
LCALLTRANS
RET
TRANS:
MOVA,R1;将8位数字量转换成十进制数显示
MOVB,#5H
MULAB
MOVINT_1,B;整数位
MOVB,#0AH
MULAB
MOVDECI_1,B;小数点第一位
MOVB,#0AH
MULAB
MOVDECI_2,B;小数点第二位
RET
DISPLAY:
SETBENA;显示子程序
SETBENB
CLRENC
CLRCLK
NOP
NOP
CLRC
MOVR2,#08H;8次
MOVA,DECI_2
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
LCALLDISP
MOVA,DECI_1
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
LCALLDISP
MOVA,INT_1
MOVDPTR,#TABLE
MOVCA,@A+DPTR
ANLA,#7FH
LCALLDISP
MOVR5,#5
T1:
MOVA,#0FFH;屏蔽不使用的数码管
LCALLDISP
DJNZR5,T1
SETBENA
SETBENB
SETBENC
RET
DISP:
RLCA
MOVDIN,C
SETBCLK
NOP
NOP
CLRCLK
NOP
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