《单片机原理及应用》实验指导书.docx
- 文档编号:7333855
- 上传时间:2023-01-23
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:229.92KB
《单片机原理及应用》实验指导书.docx
《《单片机原理及应用》实验指导书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《单片机原理及应用》实验指导书.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《单片机原理及应用》实验指导书
《单片机原理及应用》实验指导书
主编刘炜李庆达
审核蔡静之
校对杨艺
北方民族大学电气信息工程学院
二○一○年十月
目录
第一章DVCC-52196JH单片机仿真实验系统简介………………2
1-1DVCC-52196JH单片机仿真实验系统的技术指标………………2
1-2通用外围电路………………………………………………………3
1-3硬件系统的安装和系统启动………………………………………3
1-4I/O接口器件地址…………………………………………………4
1-5MCS-51汇编语言的调试过程……………………………………4
第二章实验项目……………………………………………………5
实验一清零程序……………………………………………………5
实验二拆字程序……………………………………………………6
实验三拼字程序……………………………………………………7
实验四数据传送程序………………………………………………8
实验五P3.3口输入、P1口输出……………………………………9
实验六脉冲计数……………………………………………………11
第一章DVCC-52196JH单片机仿真实验系统简介
DVCC系列单片机仿真实验系统可以对MCS-51、MCS-196、十六位微机8086/8088进行实验与仿真,出厂时为MCS-51实验开发系统。
1-1DVCC-52196JH单片机仿真实验系统的技术指标
DVCC系列单片机仿真实验系统由三大部分组成:
电源,单板式结构的箱式实验台,主机。
下面具体介绍一下箱式实验台:
1.主机含8032CPU,可选配96CPU卡、8088CPU卡;
2.配有64K管理程序;
3.配有64K用户数据/程序空间,可一次性在线仿真;
4.带4*8键盘,6只高亮LED八段数码显示器,10位开关量输入信号,12位开关量输出发光二极管;
5.自带EPROM编程器;
6.配备各种单片机常用接口芯片,如8253A定时/计数器、ADC0809、DAC0832、并行I/O口8255A、8155、可编程中断接口8259A、串行通信芯片8251A等。
同时,可通过扩展外配可编程键盘、显示控制器、DMA芯片8237A等;
7.带有正/负单脉冲发生器、连续脉冲发生器、分频电路等;
8.配备单片机控制执行单元,如步进电机、直流电机、继电器、电子音响等;
9.可外配温度、压力测量模块;
10.支持ASM-51/96/8088、C51/96等多种语言的汇编、反汇编及动态调试。
实验箱元器件布局图
1-2通用外围电路
1.逻辑电平开关电路
该系统提供10位逻辑电平开关,分别标有K1~K10。
开关向上打时,输出高电平“1”,向下打时,输出低电平“0”。
2.发光二极管显示电路
DVCC仿真实验系统提供12个发光二极管,其中四红、四绿、四黄,分别标有L1~L12。
输入端为高电平“1”时,发光二极管亮;输入端为低电平“0”时,发光二极管灭。
3.时钟电路
时钟电路可以输出4MHz经1-8次分频获得的8种时钟信号,供0809A/D转换器、8253A定时/计数器接口实验使用。
4.单脉冲发生电路
采用RS触发器产生正/负单脉冲。
每按一次AN按钮,即可以分别产生一个正脉冲SP及负脉冲/SP,供“中断”、“CLR”、定时/计数器等实验使用。
5.步进电机及驱动电路
步进电机是工业控制及仪表中常用的控制元件之一,它有输入脉冲与电机轴转角成比例的特征,在智能机器人、软盘驱动器、数控机床中广泛使用,微电脑控制步进电机最适宜。
系统中设计使用20BY-0型步进电机,它使用+5V直流电源,步距角为18度,电机线圈由四相组成。
驱动电路由脉冲信号控制,调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速。
实验箱上BA、BB、BC、BD即为脉冲信号输入插孔,驱动器输出A、B、C、D接步进电机。
6.模拟信号、基准电压产生电路
系统提供1路0~5V模拟电压信号,1路基准电压产生电路供A/D、D/A转换实验使用。
1-3硬件系统的安装和系统启动
1.和主机联机硬件安装(注意不要带电安装)
将随机配备的9芯通信电缆线一端接入实验系统的J2插座,另一端接入主机的串行口上(COM1/COM2任选)。
在51CPU系统时,开关SK1的位1-5处于ON,位6-10处于OFF,出厂配置即为51CPU系统。
2.电源
实验台所需主电源为+5V/1.5A,辅助电源为±12V/0.5A(只在用到D/A转换器时接入)。
本实验系统使用外接电源,将随机的2芯电源线插头插入系统J1插座,另一头红线接入外部电源的+5V插孔,黑线接入外部电源的地插孔,确认电源接线无误后,打开外接电源即可。
3.系统启动
上电后,实验系统应显示闪动的“P”,否则按RESET按钮,如再无显示,立即关掉电源,仔细检查后再试。
1-4I/O接口器件地址
8155控制口FF20H
8155A口(字位)FF21H
8155B口(字形)FF22H
8155C口(键扫)FF23H
8255控制口FF2BH
8255A口FF28H
8255B口FF29H
8255C口FF2AH
其中8155时键盘显示接口器件,8255是EPROM固化接口器件。
DVCC系列实验系统实验用各接口器件模块其地址由74LS138译码产生。
对51CPU,其译码输出地址如下表所示。
Y0~Y7作为用户目标程序、数据或I/O口片选地址。
138译码输入
138译码输出
G1
G2
C
B
A
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
A15
地
A14
A13
A12
8000~
8FFFH
9000~
9FFFH
A000~
AFFFH
B000~
BFFFH
C000~
CFFFH
D000~
DFFFH
E000~
EFFFH
F000~
FFFFH
1-5MCS-51汇编语言的调试过程
1.编译
ASM51编译器能对用户编辑中形成的MCS-51指令助记符编写的汇编语言源程序进行汇编,形成可重新定位的中间文件.OBJ和列表文件.LST。
2.链接
对编译生成的.OBJ文件进行重新定位和链接,输出一个绝对目标文件.ABS,它可以直接装载到仿真存储器中供执行,同时生成定位控制文件.MAP。
注意:
对装载到仿真存储器中的程序调试完成后,通常要将目标文件通过专用编程器写入EPROM中,然后插入用户系统中脱机运行。
由于绝对目标文件.ABS,不能通过专用编程器写入(文件格式不符),这就需要你在链接栏菜单里选择.HEX格式,这样链接完成后,同时生成.HEX目标文件,可供专用编程器烧写。
3.调试
将链接后形成的绝对目标文件通过RS-232接口传送到实验箱中就可以利用单步、断点和连续运行等方式对程序进行调试了。
在DVCC-52196J集成实验环境下,你只需要用鼠标点击“调试”图标即可实现编译、链接、目标码传送的全过程。
期间若产生的错误提示信息,则系统不会生成目标码。
必须排除程序中的错误后,才能进入到调试状态。
第二章实验项目
实验一清零程序
(设计性实验)
一实验目的
掌握汇编语言设计和调试方法。
二实验内容
编程实现将外部RAM7000H~70FFH单元的内容清零。
三实验仪器与器材
DVCC-52196J实验箱和PC机。
四实验设计思路
利用R0寄存器做为循环次数计数器,利用DPTR寄存器做为外部RAM的地址指针,通过循环赋值实现外部RAM7000H~70FFH单元内容的清零。
程序设计的参考流程如下:
五实验要求
1.认真预习外部RAM读写操作和循环类指令。
2.实验中认真记录程序在编译、链接和调试过程中出现的问题以及解决的方法,观察程序执行前后相关寄存器和存储单元内容的变化,并在实验总结中加以分析。
六实验思考题
1.如果将内部RAM20H~3FH单元的内容清零,应该如何做?
2.如果将外部RAM7000H~70FFH单元的内容赋值为该单元地址值的低8位值,应该如何实现?
实验二拆字程序
(设计性实验)
一实验目的
掌握汇编语言设计和调试方法。
二实验内容
编程实现把外部RAM7000H单元的内容拆开,高4位送外部RAM7001H单元的低4位,低4位送外部RAM7002H单元的低4位,7001H、7002H高4位清零。
三实验仪器与器材
DVCC-52196J实验箱和PC机。
四实验设计思路
本程序一般用于把数据送显示缓冲区,设计思路是:
利用DPTR寄存器做为地址指针,采用寄存器间接寻址的方式访问外部RAM。
利用与操作指令从一个字节中取出需要的数据。
程序设计的参考流程如下:
五实验要求
1.认真预习外部RAM读写操作、逻辑与操作和交换类指令。
2.实验中认真记录程序在编译、链接和调试过程中出现的问题以及解决的方法,观察程序执行前后相关寄存器和存储单元内容的变化,并在实验总结中加以分析。
六实验思考题
1.如果将内部RAM30H单元的内容拆开,拆分的结果也存储在内部RAM中,应该如何做?
2.如果要求拆分后数据的高4位全为“1”如何实现?
实验三拼字程序
(设计性实验)
一实验目的
掌握汇编语言设计和调试方法。
二实验内容
编程实现把外部RAM7000H和7001H单元的低4位相拼后送入7002H单元。
三实验仪器与器材
DVCC-52196J实验箱和PC机。
四实验设计思路
本程序一般用于把显示缓冲区的数据取出拼装成一个字节,设计思路是:
先将外部RAM7000H单元内容的低4位取出做为拼装字节的高4位,然后与7001H单元内容的低4位相或,拼装成一个字节。
程序设计的参考流程如下:
五实验要求
1.认真预习外部RAM读写操作、寄存器间数据传送、与/或操作和交换类指令。
2.实验中认真记录程序在编译、链接和调试过程中出现的问题以及解决的方法,观察程序执行前后相关寄存器和存储单元内容的变化,并在实验总结中加以分析。
六实验思考题
如果将内部RAM30H和31H单元内容的低4位进行拼字,拼字的结果也存储在内部RAM中,应该如何做?
实验四数据传送程序
(设计性实验)
一实验目的
掌握RAM中的数据操作。
二实验内容
编程实现把外部RAM6000H开始的256个单元的内容传送到外部RAM7000H开始的区域中。
三实验仪器与器材
DVCC-52196J实验箱和PC机。
四实验设计思路
由于访问外部RAM只能使用DPTR做为地址指针,以寄存器间接寻址方式实现,因此程序设计中应该注意DPTR内容的保护。
可以使用R2、R3来存储源RAM区的地址,R4、R5来存储目的RAM区的地址,程序设计的参考流程如下:
五实验要求
1.认真预习外部RAM读写操作和循环类指令,考虑在循环体内如何保护DPTR的内容。
2.程序运行前应先利用DVCC实验系统主控软件的存储器内容修改功能,将外部RAM6000H~60FFH单元的内容修改为你需要的数据。
程序运行后,应仔细查看外部RAM7000H~70FFH单元的内容是否与源数据区一致,尤其是70FFH单元。
3.实验中认真记录程序在编译、链接和调试过程中出现的问题以及解决的方法,观察程序执行前后相关寄存器和存储单元内容的变化,并在实验总结中加以分析。
六实验思考题
如果源数据区或目的数据区在内部RAM中,程序应该如何调整?
如果二者均在内部RAM中,如何编程实现?
实验五P3.3口输入、P1口输出
(设计性实验)
一实验目的
1.掌握P3口、P1口简单使用。
2.学习延时程序的编写和使用。
3.学会判断开关是否接通及开关抖动的消除方法。
二实验内容
P3.3口作输入口,外接一个拨动开关K1,每拨动开关一次输入一个脉冲,单片机对输入的脉冲个数进行计数,并通过接在P1口上的8个发光二极管(L8~L1)将输入脉冲个数以二进制方式显示出来。
三实验仪器与器材
DVCC-52196J实验箱和PC机。
四实验硬件接线图
五软件设计思路
拨动开关每拨动一次向P3.3输入一个由高到低再到高的负脉冲,在开关动作过程中,会产生抖动,可以利用软件延时10~20ms(系统晶振频率为6MHz,一个机器周期为2μS)来避过抖动,防止出现误计数。
程序设计中不断读取P3.3的状态,当其按照由高到低再到高的规律变化时,将累加器A的内容加1,同时将累加器A的内容从P1口输出,在发光二极管上显示出来,程序设计的参考流程如下:
六实验要求
1.认真预习单片机并行口的操作方法,充分理解准双向口的含义。
2.根据系统晶振频率为6MHz,编制20ms软件延时子程序。
3.实验中认真记录程序在编译、链接和调试过程中出现的问题以及解决的方法,观察程序执行结果是否符合实验要求,并在实验总结中加以分析。
七实验思考题
1.在读入引脚状态前为什么需要先将相应的接口置1?
不置1可以吗?
2.利用软件延时来消除开关的抖动,如果将延时时间成倍加大(如1s)会出现什么现象?
实验六脉冲计数
(设计性实验)
一实验目的
熟悉MCS-51单片机的定时/计数功能,掌握定时/计数器初始化编程方法。
二实验内容
对定时器0外部输入(即P3.4口)的脉冲进行计数,并送发光二极管按16进制进行显示。
注:
由于DVCC-52196J实验箱上只有12个发光二极管,故只能显示12位二进制数,我们选低12位进行显示。
即TL0的八位和TH0的低四位。
三实验仪器与器材
DVCC-52196J实验箱和PC机。
四实验设计思路
将单脉冲发生器的输出/SP接到T0的输入端(即P3.4口),P3.3~P3.0、P1.7~P1.0接L12~L1共12个LED灯。
利用T0的计数功能实现对外部脉冲的计数,用软件循环读取计数值将TH0和TL0的内容并送到12个LED灯上显示出来即可,程序设计的参考流程如下:
注意:
由于实验系统在进行单步调试时需要使用T0、RD和WR,故软件设计中要避免修改P3.4~P3.7的值,以免程序运行出现错误。
五实验要求
1.认真预习定时/计数器的相关内容。
2.实验中认真记录程序在编译、链接和调试过程中出现的问题以及解决的方法,测试程序功能是否实现实验的要求,并在实验总结中加以分析。
六实验思考题
如果将脉冲计数值用LED数码管以十进制数显示出来,硬件设计上还应该增加什么器件?
软件上应如何改变?
- 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:
- 单片机原理及应用 单片机 原理 应用 实验 指导书
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)