单片机实验报告.docx
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单片机实验报告
《单片机原理与技术》
实验报告
课程名称单片机原理与技术
专业班级
指导老师
学号
姓名
2013年6月10日
实验一:
单片机IO口应用实验(P3.3输入P1输出)
一、实验目的
1、掌握单片机P3口、P1口简单使用。
2、学习延时程序的编写和使用。
二、实验原理和内容
(1)实验原理
1、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,因内部上拉电阻是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,读入的数据不正确。
2、延时子程序的延时计算。
对于延时的程序
DELAY:
MOVR6,#00H
DELAY1:
MOVR7,#80H
DJNZR7,$
DJNZR6,DELAY1
查指令表可知MOV、DJNZ指令均需用两个机器周期,而一个机器周期时间长度为12/6.0MHZ,所以该段指令执行时间为:
(((128+1)×256)+1)×2×(12÷6000000)=132.1ms。
实验原理图如下:
(2)实验内容
1、P3.3口做输入口,外接一脉冲,每输入一个脉冲,P1口按十六进制加一输出。
2、P1口做输出口,编写程序,使P1口接的8个发光二极管L0—L7按16进制加一的方式点亮发光二极管。
三、实验步骤
1、P3.3用插针连至K1,JU2(P1.0~P1.7)用8芯线连至JL(L0~L7)。
2、调试、运行程序test1中的MCUIO.ASM。
3、开关K1每拨动一次,L0~L7发光二极管按16进制方式加一点亮。
四、实验数据和结果
由实验的当开关K1每拨动一次,L0~L7发光二极管按16进制方式加一点亮。
五、实验总结
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,因内部上拉电阻是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,读入的数据不正确。
在做实验时调试、运行程序test1中的MCUIO.ASM是关键,要学会熟练掌握调试运行程序的过程。
实验二:
简单IO口扩展实验
一、实验目的
学习在单片机系统中扩展简单I/O口的基本方法。
二、实验原理和内容
(1)实验原理
实验原理图如下:
图2-4-1
实验程序框图如下:
(2)实验内容
MCS—51外部扩展空间很大,但数据总线口和控制信号的负载能力是有限的,若需要扩展的芯片较多,则MCS—51总线口负载过重,74LS244是一个输入扩展口,同时也是一个单向驱动器,以减轻总线负担。
74LS273作为同向输出口,控制8个发光二极管的亮灭。
三、实验步骤
1、74LS244的输入端PI0~PI7接JK(K1~K8),74LS273的输出端PO0~PO7接JL(L0~L7),CS_244接Y2,CS_273接Y3。
2、调试、运行程序test4中的IO.ASM。
3、拨动K1~K8,观察L0~L7点亮情况。
四、实验数据和结果
实验结果如上图所示拨动开关,则相应的灯亮
五、实验总结
MCS—51外部扩展空间很大,但数据总线口和控制信号的负载能力是有限的,若需要扩展的芯片较多,则MCS—51总线口负载过重,74LS244是一个输入扩展口,同时也是一个单向驱动器,以减轻总线负担。
74LS273作为同向输出口,控制8个发光二极管的亮灭。
实验时可能由于开关的问题无法保证每个二极管的亮灭,今后试验要注意。
实验三:
8031串行口应用实验(与PC机通信)
一、实验目的
1、掌握串行口工作方式的程序设计,掌握单片机通信程序编制方法。
2、了解实现串行通信的硬环境,数据格式的协议,数据交换的协议。
3、了解PC机通信的基本要求。
二、实验原理和内容
(1)实验原理
1、本实验系统中考虑用户可以方便使用串行口实现双机或和上位机通信,系统设计有用户专用串行接口,只要配上用户专用通信电缆线就可以实现和上位机通信。
RS232插座就是用户专用串行接口,将该口通过用户专用通信线连到上位机的串口上。
注意不要和上位机系统使用的串行口冲突。
2、实验时需将8031串行接收信号线P3.0(RXD)连到RS232通信区的RXD_232插孔,8031的P3.1(TXD)连到RS232通信区的TXD_232插孔上。
实验线路图如下:
图(14-1)
实验程序框图如下:
(2)实验内容
1、利用8031单片机串行口,实现与PC机通信。
2、本实验实现以下功能,PC机上输入的字符(0—F)能在实验仪的数码管上显示。
三、实验步骤
1、用8芯排线将8279键盘显示接口区DU(a-h)连接到数码管显示区的DU(a-h),BIT(BIT0-BIT7)连接到数码管显示区的BIT(BIT0-BIT7)。
用8芯排线将8279键盘显示接口区的KHL连到矩阵键盘区的KHL上。
8279键盘显示接口区8279CS连到系统译码的Y6上,8279CLK连接到固定脉冲的1MHz。
2、将MCU模块区单片机串行接收信号线P3.0(RXD)连到8251串行通信区域的RXD插孔;51CPU的P3.1(TXD)连到8251串行通信区域的TXD插孔上。
同时将随机配备的一根用户通信线插入8251串行通信区域TX1插座,另一头9芯头插到PC机空余的RS232座上。
3、调试运行程序test14中的PCTX.ASM。
4、在上位机上运行DVSIO,参数设置1200,选择连接的串口,打开串口。
5、从上位机键盘上输入数字或在显示窗口内点击“0—F”数字按钮,相应的数字会显示在实验系统的数码管上。
6、也可以通过串口调试助手进行操作。
四、实验数据和结果:
如实验结果显示,从上位机键盘上输入数字或在显示窗口内点击“0—F”数字按钮,相应的数字会显示在实验系统的数码管上。
五、实验总结:
本实验系统中考虑可以方便使用串行口实现双机或和上位机通信,系统设计有用户专用串行接口,只要配上用户专用通信电缆线就可以实现和上位机通信。
RS232插座就是用户专用串行接口,将该口通过用户专用通信线连到上位机的串口上。
注意不要和上位机系统使用的串行口冲突。
另外,实验时需将8031串行接收信号线P3.0(RXD)连到RS232通信区的RXD_232插孔,8031的P3.1(TXD)连到RS232通信区的TXD_232插孔上。
实验四:
16*16LED点阵显示实验
一、实验目的
1、掌握单片机与LED点阵显示器之间接口设计与编程。
2、利用LED点阵显示器显示汉字或图形。
二、实验原理和内容
(1)实验原理
实验原理图如下:
图2-20-1
(2)实验内容
编制程序,建立字库,在LED点阵显示器上显示图形、文字。
三、实验步骤
1、8255并行接口控制区CS_8255接译码器区Y0,I/O口扩展区CS_273接译码器区Y2。
2、用8芯线把I/O口扩展区的的PO0-PO7连到16×16点阵区H-2(H8—H15),8255的PA(PA0—PA7)连到16×16点阵区H-1(H0—H7),PB(PB0—PB7)连到16×16点阵区L-2(L8—L15),PC(PC0—PC7)连到16×16点阵区L-1(L0—L7)。
3、调试、运行程序test20中的LED.ASM,显示横向左移“DVCC系列产品”然后纵向上移“欢迎使用”。
四、实验数据和结果
调试、运行程序test20中的LED.ASM后,显示横向左移“DVCC系列产品”然后纵向上移“欢迎使用”。
五、实验总结
由于本实验是编制程序,建立字库,在LED点阵显示器上显示图形、文字,故在做时编程序,建立字库时要考虑清楚,切不可出错。
实验五:
看门狗复位实验
一、实验目的
1、熟悉“看门狗”电路的工作原理。
2、掌握“看门狗”电路的硬件接口技术。
3、掌握“看门狗”复位控制驱动程序的设计和调试方法。
二、实验原理和内容
(1)实验原理
本实验用MAX813L复位监控芯片做的“看门狗”电路,该芯片具有复位和监视跟踪两大功能,特点如下:
。
精密电源电压监控4.65V;
。
200ms复位脉冲宽度;
。
V1=1V时保证复位RESET有效;
。
TTL/CMOS兼容的防抖动人工复位输入;
。
独立的监视跟踪定时器1.6S缢出时间;
。
电源故障或欠电压报警的电压监控。
MAX813L的引脚功能如下:
。
低电平有效的人工复位输入MR;当MR输入降到0.8V,产生复位脉冲。
。
电源故障比较器输入PFI;PFI端电压低于是1.25V时,PFO输出低电平吸收电流,否则PFO保持高电平。
不用时接地。
。
监视跟踪定时器输入WDI;当WDI保持高电平或者低电平时间长达1.6S时,WDO输出低电平,WDI浮空或接高阻三态门将禁止监控跟踪定时器的功能,只要发生复位,内部监视跟踪定时器清零。
。
监视跟踪定时器输出WDO;当WDI保持高电平或低电平时间达1.6S时,WDO输出低电平,直到下一次监视定时器清零,WDO才变为高电平。
。
复位输出RESET;低电平有效。
(2)实验内容
利用MAX813L复位监控芯片实现单片机上电复位、手动复位、“看门狗”自动检测。
编写程序,先让P1.0信号在1.6S内变化一次,指示灯暗(即单片机不会自动复位),再让P1.0上的信号在大于1.6S变化一次,指示灯应交替(即单片机应自动复位)。
图2-23-1
三、实验步骤
1、MCU模块区P1.0连看门狗区WDI;指示灯L0(用L0指示看门狗的复位输出RST)连在看门狗区RST。
2、先运行test23中的KMG813.ASM,再修改程序中的延时时间,观察指示灯L0的变化情况。
五、实验数据和结果
在系统运行以后,启动了看门狗的计数器,看门狗就开始自动计数;MCU正常工作时,每隔一段时间输出一个信号到喂狗端,将WDT清零;
一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后,而进入死循环状态时,在超过规定的时间内“喂狗”程序不能被执行,看门狗计数器就会溢出,从而引起看门狗中断,就会输出一个复位信号到MCU,造成系统复位。
在使用看门狗时,要注意适时喂狗。
五、实验总结:
由于本实验用MAX813L复位监控芯片做的“看门狗”电路,该芯片具有复位和监视跟踪两大功能,利用MAX813L复位监控芯片实现单片机上电复位、手动复位、“看门狗”自动检测。
注意在编写程序时,先让P1.0信号在1.6S内变化一次,指示灯暗(即单片机不会自动复位),再让P1.0上的信号在大于1.6S变化一次,指示灯应交替(即单片机应自动复位),这样才可保证实验现象的无误。
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