《片机实验》课件.ppt

单片机实验教程,实验内容,实验一 P1口开关量输入输出实验实验二 定时/计数器实验实验三 单片机中断实验实验四/输出方波实验选做类实验实验五八段数码管显示实验六电脑时钟（定时器、中断器综合实验）实验七216LCD液晶显示接口实验实验八 工业顺序控制实验,实验报告要求,内容:实验目的实验内容实验程序框图实验程序源代码实验中出现的问题及解决过程，收获与心得注意：1）实验前应预习实验指导书，编写实验程序。（2）实验报告使用统一的青岛大学实验报告纸书写。（3）实验报告于实验后第二周的周四之前交。（4）成绩由出勤、实验报告和实验情况构成。,Dais-52FD实验系统概述,1、具有在线仿真功能，在线仿真时支持MCS-51单片机的P0、P2口I/O功能。具有用户程序向RAM、Flash MCU的快速下载功能。2、可以在KEIL uVision2/uVision3环境中使用该实验系统。3、自带键盘与显示管理系统，在脱离PC计算机的环境下，通过实验箱键盘直接进行程序的编写与调试（单步、断点、连续）。4、与计算机相连，支持汇编、C语言源程序调试，提供单步（宏单步）、断点、连续等多种调试手段，在程序调试过程中可实时观察CPU寄存器、数据存储器、程序存储器、I/O端口空间的数据变化，支持软件模拟调试。5、在实验系统的用户板上，用户可以自行设计、开发单片机应用系统（包括硬件电路的设计，软件的仿真、下载），并具有PACK扩展单元和ISA总线扩展单元。通过扩展，用户可以选做USB2.0通信实验、CAN-bus现场总线实验、TCP/IP以太网接口实验等。,一、功能特点：,实验系统概述,二、实验系统组成,系统资源分配,实验系统寻址范围定义如下：,系统资源分配,系统已定义的I/O地址如下：,软件使用,在桌面上点击 图标然后选择以实验系统所插串口一致的选项，点击“确定”便进入Dais集成调试环境。,1、运行仿真调试环境打开文件编辑窗口：点击“确定”便进入Dais集成调试环境。,2、点击 进行编辑原文件。,3、保存所编辑的文件，并进行编译。即点击 图标。,如果是新文件，屏幕上会提示保存文件，输入文件名。,注意：文件名和路径名要使用英文字母和数字等，不超过8个字符,不能使用中文，否则，会提示找不到文件。,4、查看寄存器窗口信息，可以按下图打开寄存器或窗口。点击寄存器栏就可观察寄存器窗口的内容。可同时打开多个窗口，如数据窗口等。按 图标 会对所打开的窗口进行重新排列。垂直、平行、或卡片式排列。,进入全速运行状态，遇到断点时便停下来，并刷新当前运行的结果，在对应的窗口上显示出来。单步运行表示遇到CALL指令时会进入到CALL调用的子程序内部。宏单步运行表示遇到CALL指令时，把所调用的CALL子程序作为一条执行语句执行。若需要以断点方式运行，可直接点击源语句行前的“”图标来完成所需断点的设置与清除，然后再点击“”图标进入断点运行状态,5、调试与运行，用连续 或单步 不同方式运行程序。,停止运行复位,实验一 P1口开关量输入输出实验,一、实验目的（1）学习P1，P3 口的使用方法；（2）学习延时子程序的编写。二、实验内容1、P1口亮灯实验：P1口作为输出口，接八个发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。2、P1口转弯灯实验：P1.0开关接5V时，右转弯灯闪亮，P1.1开关接5V时左移弯灯闪亮，P1.0、P1.1开关同时接5V或接地时，转弯灯均不闪亮。3、P3.3 口输入.P1 口输出：1.P3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。2.P1口做输出口，编写程序，使P1口接的8 个发光二极管L1L8按16进制加一方式点亮发光二极管。,实验一 P1口开关量输入输出实验,三、实验说明（1）P1口是准双向口，每一位都可独立地定义为输出或输入。当P1口用作输入口时必须先对它置“1”。若不先对它置“1”，读入的数据是不正确的（2）P3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，当P3口作为输入口时，必须先对它置“1”。（3）本实验中延时子程序采用指令循环来实现，在系统时间允许的情况下可以采用此方法。延时时间=机器周期（126MHz）指令所需机器周期数循环次数延时时间程序：Delay：MOV R7,#200;1 DEL1：MOV R6,#123;1 NOP;1 DEL2：DJNZ R6，DEL2;2DJNZ R7，DEL1;2 RET,实验一 P1口开关量输入输出实验,实验1.1,实验一 P1口开关量输入输出实验,实验1.2,实验一 P1口开关量输入输出实验,实验1.3,一、实验目的：1、了解MSC51单片机中定时器/计数器的基本结构、工作原理和工作方式。2、掌握工作在定时器/计数器两种方式下的编程方法。二、实验内容：1、定时器实验1：在使用6MHz晶振的条件下，用定时器0，使用方式0产生 100us定时，由P1.0输出周期为200us的方波信号，以查询方式完成，通过示波器观察P1.0的输出波形,或者观察二极管的闪动。,实验二 定时/计数器实验,2、定时器实验2：在使用6MHz晶振的条件下，用定时器1，使用方式1产生500ms定时，由P1.0输出周期为1000ms的方波信号，以中断方式完成，通过示波器观察P1.0的输出波形。3、计数器实验：使定时/计数器T1工作在计数方式，将T1引脚接单脉冲 输出 端,按AN按钮产生计数信号。计数器计到6时，由P1.0输出信号，使LED发光。,一、与T/C有关的SFR,1、计数寄存器TH和TL,定时器/计数器的计数寄存器16位的由TH高8位和TL低8位构成。在特殊功能寄存器(SFR)中，对应T/C0为TH0和TL0；对应T/C1为TH1和TL1。定时器/计数器的初始值通过TH1/TH0和TL1/TL0设置。,2、定时/计数器控制寄存器TCON,.IT0、IT1、IE0、IE1：外部中断0、1的相关控制标志位；.TR0、TR1：启动定时/计数器0、1。.TF0、TF1：定时器/计数器0、1(T/C0、T/C1)溢出中断请求标志；当T/C0、1计数溢出时由硬件置位(TF0/TF1=l)；当CPU响应中断由硬件清除(TF0/TF1=0)。,3、T/C的方式控制寄存器TMOD,.C/T：计数/定时器选择位；1为计数器；0为定时器。.GATE：门控信号；1 GATE;T/C启动受到双重控制，即要求TR0/TR1和INT0/INT1同时为高；0 GATE;T/C的启动仅受TR0或TR1控制。,M1 M0 方式 功 能,0 0 0 13位定时器/计数器，TL是低5位，TH是高8位,0 1 1 16位定时器/计数器,1 0 2 常数自动重装的8位定时器/计数器,1 1 3 仅用于T/C0，是两个8位定时器/计数器,方式选择位,8位定时器/计数器,在使用8051的定时器/计数器前，应对它进行编程初始化，主要是对TCON和TMOD编程；计算和装载T/C的计数初值。一般完成以下几个步骤:(1)确定T/C的工作方式编程TMOD寄存器；(2)计算T/C中的计数初值，并装载到TH和TL；(3)T/C在中断方式工作时，须开CPU中断和源中断编程IE寄存器；(4)启动定时器/计数器编程TCON中TR1或TR0位。,五、定时器/计数器的初始化,六、定时器/计数器的初值计算,1个机器周期=6个状态周期=12个振荡周期 在定时器方式下，T/C是对机器周期脉冲计数的，若 fosc=6MHz，一个机器周期为12/fosc=2s，则：方式0-13位定时器最大定时间隔=213 2s=16.384ms；方式1-16位定时器最大定时间隔=216 2s=131.072ms；方式2-8位定时器最大定时间隔=282s=512s。举例：若使T/C工作在定时器方式1，要求定时100ms，求计数初值。设计数初值为x，则有:初值X=2k-定时值机器周期T X=216-100ms 2s=65536-50000=15536=3CB0H因此，即：TH=3CH；TL=B0H,定时初值X=213-500s 2s=8192-250=7942=1F06H,在方式0中TL1的高3位不用，则1F06H应写成：,1111100000000110B=0F806H,即TH1装入0F8H，TL1装入06H,举例：若使T/C工作在定时器方式0，要求定时500us，求计数初值。设计数初值为x，则有:,七、程序流程图,1.1,N,Y,1.2,主程序,中断服务子程序,2.,例1、设单片机的fosc=6MHz，使用定时器1，以方式0产生周期为500uS的等宽正方波，并在P1.0脚上输出，以查询方式完成。经计算计数初值为FC03H,movtmod,#00hmovth1,#0fchmovtl1,#03hmovie,#00hsetbtr1loop:jbctf1,loop1ajmp looploop1:mov th1,#0fchmovtl1,#03hclrtf1cplP1.0ajmp loopret,例2、设单片机的fosc=6MHz，使用定时器1，以方式1产生周期为500uS的等宽正方波，并在P1.0脚上输出，以中断方式完成经计算计数初值为FFA1H,movtmod,#10hmovth1,#0ffhmovtl1,#0a1hsetbeasetbet1loop:setbtr1here:sjmp$movth1,#0ffhmovtl1,#0a1hcplp1.0reti,实验三 单片机中断实验,一、实验目的：通过实验了解单片机中断原理，中断过程，中断方式（电平触发方式，边沿触发方式）的选择及编程方法。二、实验内容：1、编制P1口发光二极管加1程序作为中断服务程序。编制主程序，用低电平或下降沿触发INT0(P3.2)/INT1(P3.3)引脚，使CPU产生中断，响应中断后便进入中断服务程序。2、P1口接高4位开关，低4位接LED，INT0接中断源，中断服务程序读取P1口高4位开关状态，来控制P1口低4位LED的状态。每中断一次，读取开关状态，根据开关状态点亮相应的LED。,实验三 单片机中断实验,三、实验原理图,实验三 单片机中断实验,四、实验说明：CPU在下一个机器周期响应中断的三个条件：（1）CPU未在进行中断服务或正在处理低优先级中断；（即如果CPU正在处理同级或更高优先级中断时不能响应中断）（2）现行的机器周期是所执行指令的最后一个机器周期；（即CPU要将现行的指令执行完以后才响应中断。）（3）正在执行的指令不是RETI，并且不在访问IP或IE。（即CPU执行RETI指令或访问IP和IE的指令后，需要再执行一条指令才会响应新的中断请求。）,实验三 单片机中断实验,四、实验说明：中断初始化 中断允许寄存器IE 中断优先级寄存器IP 51单片机的中断优先级分为2级，当IP中相应的位取值为1时，该中断为高优先级，取值为0时为低优先级,实验三 单片机中断实验,编写中断处理程序需要注意的问题是：1保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入时的状态。2必须在中断处理程序中设定是否允许中断重入，即设置EA位。本例中使用了INT0中断，一般进入中断处理程序时应保护PSW、ACC以及中断处理程序使用但非其专用的寄存器（保护现场）,并且在退出前恢复了这三个寄存器（恢复现场）。另外中断处理程序中涉及到关键数据的设置时应关中断，即设置时不允许中断重入。本例中没有涉及这种情况。,实验三 单片机中断实验,中断服务程序的入口地址编号 中断源 入口地址 0 外部中断0 0003H 1 定时器/计数器0 000BH 2 外部中断1 0013H 3 定时器/计数器1 001BH 4 串行口中断 0023H 各中断服务程序入口地址仅间隔8个字节，编译器在这些地址放入无条件转移指令跳转到服务程序的实际地址。,实验三 单片机中断实验,中断处理流程关中断保护现场和断点开中断中断服务关中断恢复现场开中断中断返回(RETI),实验三 单片机中断实验,中断服务程序的语法规则org 0000hljmpstartorg 0003hljmpint0org 000bhljmptimer0org 0013hljmpint1,org 001bhljmptimer1org 0023hljmpserialorg 0040hstart:.,实验四/转换实验,一、实验目的1.了解D/A转换与单片机的接口方法。2.了解D/A转换芯片0832的性能及编程方法。3.了解单片机系统中扩展D/A转换芯片的基本方法。二、实验内容利用0832 D/A数模转换输出一个方波。,实验四 D/A转换实验,三、程序流程 图,实验四 D/A转换实验,四、实验电路,实验四 D/A转换实验,五、实验连线连接138译码输入端A、B、C，其中A连A2，B连A3，C连A4，138使能控制输入端G与总线单元上方的GS相连。数模转换单元的CS与译码单元Y0相连，数模转换单元的WR与系统单元的IOW相连。用8芯扁平电缆将数模转换驱动单元的数据总线插座与数据总线单元任一插座相连。,实验五八段数码管显示,一、实验目的了解数码管动态显示的原理；了解用总线方式控制数码管显示。二、实验内容利用实验系统提供的显示设备，动态显示一行数据。三、实验说明系统提供的6位八段码LED显示电路，只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。,实验五八段数码管显示,四、程序框图,实验六电脑时钟（定时器、中断器综合实验）,一、实验目的熟悉MCS-51定时器，串行口和中断初始化编程方法，了解定时器的应用实时程序的设计与调试技巧。二、实验内容编写程序，从本实验系统键盘上输入时间初值，用定时器产生0.1S定时中断，对时钟计数器计数，并将数值实时地送数码管显示。,实验六电脑时钟（定时器、中断器综合实验）,三、程序框图,实验六电脑时钟（定时器、中断器综合实验）,四、思考电子钟走时精度和程序中那些常数有关？修改程序使定时器工作方式改变，调节有关参数，进一步提高精度。,实验七216LCD液晶显示接口实验,一、实验目的掌握单片机扩展液晶显示接口的设计与编程。利用字符式液晶显示器显示字符。二、实验内容编制程序，在液晶显示器上显示：Welcome to Dais!P利用系统键盘输入数字键“0F”，液晶显示器第二行自左向右显示该键入的数值。按“MON”命令键，液晶显示器清屏显示待令符“P”。,实验七216LCD液晶显示接口实验,三、实验电路,实验七216LCD液晶显示接口实验,1、实验连线连接138译码输入端A.B.C，其中A连A2，B连A3，C连A4，138使能控制输入端G与总线单元上方的GS相连。液晶显示区的RS、R/W分别与地址总线A0、A1相连；液晶显示区的E与02门电路的脚相连，02门电路的脚与08门电路的脚相连，02门电路的脚与译码单元Y0相连；08门电路的脚、脚分别与系统的IOW、IOR相连。用8芯扁平电缆将8251串行通信单元的数据总线插座与数据总线单元任一插座相连。,