微机原理与接口技术试验教材

1、实验一 存储器块操作实验一、实验目的1熟悉 KEIL 集成调试环境和汇编程序的调试方法。2掌握存储器读写方法；3了解内存块的移动方法；二、实验说明实验 1指定某块存储器的起始地址和长度，要求能将其内容赋值。通过该实验学生可以了解 单片机读写存储器的方法，同时也可以了解单片机编程、调试方法。块移动是单片机常用操作之一，多用于大量的数据复制和图象操作。例程 2 给出起始地址， 用地址加一方法移动块， 将指定源地址和长度的存储块移到指定目标地址为起始地址的单元 中去。移动 3000H起始的 256个字节到 4000H起始的 256个字节。三、源程序代码源程序 1：ORG 0000HSTART EQU

2、 8000HMOV DPTR ， #START ；起始地址MOV R0 ， #0 ；设置 256 字节计数值MOV A ， #1HLoop：MOVX DPTR ， AINC DPTR ；指向下一个地址DJNZ R0 ，Loop ；计数值减一NOPLJMP $ENDMemory Window 初始：运行后：运行结果 ：外部 RAM8000H 80FFH 的内容都为 1。源程序 2： ORG 0000H MOV DPTR,#3000H MOV A,#01HMOV R5,#0 LOOP:MOVX DPTR,A INC DPTRDJNZ R5,LOOP MOV R0 ， #30H MOV R1 ， #

3、00H MOV R2 ， #40H MOV R3 ， #00H MOV R7 ， #0 LOOP1 ： MOV DPH ，R0 MOV DPL ， R1 MOVX A ， DPTR MOV DPH ，R2 MOV DPL ， R3 MOVX DPTR ， A INC R1 INC R3DJNZ R7 ， LOOP1 LJMP $ENDMemory Window 初始：运行程序后：运行结果 ： 3000H 起始的 256 个字节存储块与 4000H 起始的 256 个字节存储块各单元内 数据对应相同。四、思考题1、如何将存储器块的内容置成某固定值（例全填充为 0FFH）? 请用户修改程序，完成此

4、操作。将源程序 1 修改为：ORG 0000HSTART EQU 8000HMOV DPTR, #START ; 起始地址MOV R0,#0 ;设置 256 字节计数值MOV A,#0FFH;将累加器赋值为 0FFHLoop:MOVX DPTR,AINC DPTR ;指向下一个地址DJNZ R0,Loop ;计数值减一NOPLJMP $ENDMemory Window 初始：运行程序后：2、若源块地址和目标块地址有重叠，该如何避免？ 将源块地址和目标块地址重叠部分数据压制堆栈中，当要使用重叠部分源数据时， 直接从堆栈中弹出。五、实验内容1、试编程将片内 RAM 中的数据依次复制到片外 RAM

5、。假设源数据区的首地址为 40H ， 目的数据区的首地址为 1000H ，数据块长度为 10H。源程序：ORG 0000HMOV R0,#40HMOV DPTR,#1000HMOV R1,#10H LOOP: MOV A,R0 MOVX DPTR,A INC R0 INC DPTRDJNZ R1,LOOP SJMP $ENDMemory Window 初始：程序运行后：程序运行结果正确。2、两个 16 位无符号二进制数分别存放在片外 RAM 首址为 2000H 和 2002H 单元内，将 它们相加，结果存入片内 RAM 30H （低 8 位）、31H （高 8 位）。源程序：ORG 0000H

6、MOV DPTR ,#2000HMOVX A,DPTRMOV R0,AMOV DPTR,#2002HMOVX A,DPTRADD A,R0MOV 30H,AMOV DPTR,#2001HMOVX A,DPTRMOV R0,AMOV DPTR,#2003HMOVX A,DPTRADDC A,R0MOV 31H,AENDMemory Window 初始：运行程序后：2FAFH+067DH=362CH, 36H 存于 31H（高八位 ），2CH 存于 30H（低八位 ）。 程序运行正确。实验二 数值转换实验一、实验目的1熟悉 KEIL 集成调试环境和汇编程序的调试方法。 2掌握简单的数值转换算法。3

7、基本了解数值的各种表达方法。 4掌握数值的加减法运算。5掌握用查表的方法将 BCD 值转换成 ASCII 值。二、实验说明单片机系统内部运算用二进制， 而输入输出常用十进制， 以符合日常习惯，因此， 数制 转换是仪表设计中常用的程序之一。实验 1：单片机中的数值有各种表达方式，这是单片机的基础。掌握各种数制之间的转 换是一种基本功。我们将给定的一字节二进制数，转换成二十进制（ BCD ）码。将累加器 A 的值拆为三个 BCD 码，并存入 RESULT 开始的三个单元，例程 A 赋值 #123。实验 2： 主要让学生了解数值的 BCD 码和 ASCII 码的区别，利用查表方法快速地进 行数值转换

8、。进一步掌握数值的各种表达方式。现在我们给出一个 BCD 数，将其转换成 ASCII 值。如下：将累加器 A 的值转换为二个 ASCII 码，并存入 Result 开始的二个单元， 例如 A 赋值 #1AH 。三、源程序代码源程序 1：RESULT EQU 30HORG 0000HLJMP STARTBINTOBCD:MOV B,#100DIV ABMOV RESULT,A ; 除以 100 得百位数MOV A,BMOV B,#10DIV ABMOV RESULT+1,A ;余数除以 10 得十位数MOV RESULT+2,B ;余数为个位数RETSTART:MOV SP,#40HMOV A,

9、#123CALL BINTOBCDLJMP $ENDMemory Window 程序结果：运行结果 ： 30H 32H 的内容分别为 01，02， 03。源程序 2：RESULT EQU 30HORG 0000HLJMP STARTASCIITAB:DB 0123456789ABCDEF BCDTOHEX:MOV DPTR,#ASCIITABMOV B, A ;SWAP AANL A,#0FH ;MOVC A,A+DPTR ;MOV RESULT, AMOV A, B;ANL A,#0FH ;MOVC A,A+DPTR ;MOV RESULT+1,ARETSTART:MOV SP,#40HMO

10、V A,#1AHCALL BCDTOHEXLJMP $END定义数字对应的 ASCII 表暂存 A取高四位查 ASCII 表恢复 A 取低四位查 ASCII 表Memory Window 运行结果：运行结果 ： 30H、 31H 单元的结果分别为 31、 41。四、思考题1、BCD 码转换成二进制数的算法是什么？例如： （91）BCD 对应的二进制数是多少？ 将 BCD 码写成权值相加的形式 , 再将各位转化为二进制。91)BCD= 9 101 1 100 =91，转化为二进制为 1011011B五、实验内容源程序：ORG0000HMOVR3,#116MOVB, #100MOVA,R3DIV

11、ABMOVR4,AMOVA,BMOVB,#10DIV ABSWAP AADDA, BMOVR5, AEND运行结果 ：R4、R5 寄存器的值分别为 1H、16H。1. 把 R3 中的 8 位二进制整数转换为压缩 BCD 码，存放在 R4R5 中。R6R7 中。； R0 指向千位地址 ；循环次数送 R1 ；R6 清零2. 设 4 位 BCD 码 abcd 依次存放在内部 RAM 中 50H 53H 单元的低 4 位，（高 4 位为 0）。试编程将其转换成二进制数并存入ORG 0000HLJMP DTBORG 0100HDTB:MOV R0,#50HMOV R1,#3MOV R6,#0MOV A,

12、R0MOV R7,ALOOP:MOV A,R7 MOV B,#10 MUL AB MOV R7,A MOV A,B XCH A,R6 MOV B,#10 MUL AB ADD A,R6 MOV R6,A INC R0 MOV A,R7 ADD A,R0 MOV R7,A MOV A,R6 ADDC A,#0 MOV R6,A DJNZ R1,LOOP END；取千位数送 A；暂存 R7；R7*10； R6*10 ，结果为 1 个字节；取下一位 BCD 数；与 R6R7 相加，和送回 R6R7；若未完成，则 LOOPMemory Window 初始：运行程序后：运行结果： 4 位 BCD 码 5

13、421 转换成二进制数并存入 R6R7 中，其中 R6=0x15 （高八位）， R7=0x2D （低八位）。实验三 程序跳转表实验、实验目的1熟悉 KEIL 集成调试环境和汇编程序的调试方法。 2了解简单的函数计算。3掌握多分支结构程序的编程方法。二、实验说明 多分支结构是程序中常见的结构，在多分支结构的程序中，能够按调用号执行相应的 功能，完成指定操作。若给出调用号来调用子程序，一般用查表方法，查到子程序的地址， 转到相应子程序。三、实验内容源程序：ORG 0000HMOV A,R0MOV B,#2JNB ACC.7,FUNC1CPL AADD A,#1CLR CRRC ACPL AADD

14、A,#1MOV 30H,ALJMP FINALFUNC1:JNZ FUNC2MOV 30H,#2LJMP FINALFUNC2:MOV B,#2MUL ABMOV 30H,AFINAL:LJMP $END 当 x0 时： R0=4结果： 30H=08H=2x当 x=0 时： R0=0结果： 30H=02H=2当 x0?Y NR7=R7-1=0?YN00H=1? STOPY(R1)=A,R1=R1+1NR6=R6-1?Y输出序列二、硬件实验实验一 I/O 口控制实验一、实验目的1、学习 P1 口的使用方法 ;2、学习延时子程序的编写和使用 ;二、实验说明P1 口是准双向口 ,它作为输出口时与一般

15、的双向口使用方法相同。由准双向口结构可知 当 P1 口用作输入口时，必须先对口的锁存器写“1 ”，若不先对它写“ 1 ”，读入的数据可能是不正确的。三、思考题对于本实验延时子程序Delay： MOV R6 ，0MOV R7, 0DelayLoop ： DJNZ R6,.DelayLoopDJNZ R7,DelayLoopRET本模块使用 12MHz 晶振，粗略计算此程序的执行时间为多少？执行时间： (1+1+(256*2+2)*256+2) us=0.131588s四、实验内容1. 编写程序，使发光二极管沿一个方向循环点亮。ORG 0000HLOOP:MOV A,#0FEHMOV R2,#8O

16、UT:MOV P1,ARL AACALL DELAYDJNZ R2,OUTLJMP LOOPDELAY:MOV R6,#0MOV R7,#0LOOP1:DJNZ R6,LOOP1DJNZ R7,LOOP1RETEND2. 改变发光二极管移动步长、方向和时间。ORG 0000HLOOP:MOV A,#0FEHMOV R2,#8OUT:MOV P1,ARR ARR AACALL DELAYDJNZ R2,OUTLJMP LOOPDELAY:MOV R6,#321MOV R7,#321LOOP1:DJNZ R6,LOOP1DJNZ R7,LOOP1RET改变发光二极管移动步长与方向改变发光时间END

17、实验四 动态扫描显示实验一、实验目的1掌握数字、字符转换成显示段码的软件译码方法;2动态显示的原理和相关程序的编写 ;二、实验说明动态显示， 也称扫描显示。 显示器由 8个共阴极 LED数码管构成。 单片机 P0口输出显示段 码，经由一片 74LS245 驱动输出给 LED 管，由 P1 口输出位码，经由 74LS06 输出给 LED 管。三、思考题1. 程序停止运行后，显示随之变化，为什么？ 动态显示是利用人眼的暂留作用， 高频率的刷新数码管， 其实同一时间， 八位数码管中 只有一只是亮的， 这一点是动态显示与静态显示最大的区别。 当程序停止运行后， 八位数码 管中只有一位正常显示，其余熄灭

18、。四、实验内容1. 画出实验例程的流程图。2. 如何修改程序，实现八位 LED 数码管只显示其中的两位？ 根据动态显示的特性，只需要改变P0、 P2 口输出的位码即可。例如：实现只显示 “168168”第一位数“8”与第三位数 “1”，那么位码 P2循环输出 1、100； P0 段码循环输出“ 8”、“ 1”的段码。ORG 0000HLJMP dispORG 0100Hdisp:MOV 30h,#8MOV 31h,#6MOV 32h,#1MOV 33h,#8MOV 34h,#6MOV 35h,#1MOV R0,#30HMOV R1,#40HMOV R2,#2MOV DPTR,#SEGTABDP

19、00: MOV A,R0MOVC A,A+DPTRMOV R1,AINC R1INC R0INC R0DJNZ R2,DP00DISP0: MOV R0,#40HMOV R1,#2MOV R2,#1DP01: MOV A,R0MOV P0,AMOV A,R2MOV P2,AACALL DELAYMOV A,R2RL ARL AMOV R2,AINC R0DJNZ R1,DP01;0,1,2,3,4,5 ;6,7,8,9,A,B ;C,D,E,F, ,-SJMP DISP0SEGTAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DHDB 7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CHDB

20、58H,5EH,7BH,71H,00H,40HR4,#03HR5,#0FFHDELAY: MOVAA1: MOVAA: NOPNOPDJNZ R5,AADJNZ R4,AA1RETEND3. 将显示改成闪烁显示模式，频率约1Hz 。DBUF EQU 30HTEMP EQU 40HORG 0000HLJMP dispORG 0100Hdisp:MOV 30h,#8MOV 31h,#6MOV 32h,#1MOV 33h,#8MOV 34h,#6MOV 35h,#1MOV R0,#DBUFMOV R1,#TEMP MOV R2,#6MOV DPTR,#SEGTABDP00: MOV A,R0MOVC

21、 A,A+DPTR MOV R1,AINC R1INC R0DJNZ R2,DP00 MOV R7,#1BH MOV R2,#1DISP0: MOV R0,#TEMPMOV R1,#6DP01: MOV A,R0MOV P0,AMOV A,R2MOV P2,A ACALL DELAYMOV A,R2RL AMOV R2,AINC R0一、数码管动态显示，加粗部分是在相 对实验例程变化部分；二、实现显示改成闪烁显示模式，频率 约 1Hz ，需要限定程序刷新六位数码管的次 数；DELAY 子程序延时 3065us，一次刷新六 位数码管，时长 0.01839s；考虑频率要求为 1HZ ，0.5s点亮

22、， 0.5s 暗，这样就要求 DISP0 循环 0.5/0.01839=27 次，所以将赋 R7 为 1BH.三、 DISP0 循环结束后，通过比较 R2， 判断接下来 0.5s 数码管是亮还是暗；如果 R2=20H ，则接下来 0.5s 暗；反之，点亮。DJNZ R1,DP01DJNZ R7,DIPS0MOV R7,#1BHCJNE R2,#20H,L1MOV R2,#0AJMP DISP0L1:MOV R2,#1AJMP DIPS0SEGTAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH ;0,1,2,3,4, 5DB7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CH ;6,7,8,

23、9,A ,BDB58H,5EH,7BH,71H,00H,40H ;C,D,E,F, ,DELAY: MOV R4,#03HAA1: MOV R5,#0FFH AA: NOPNOPDJNZ R5,AADJNZ R4,AA1RETEND实验五 查询式键盘实验一、实验目的1、掌握键盘和显示器的接口方法和编程方法;2、掌握键盘和八段码显示器的工作原理 ;3、掌握静态显示的原理和相关程序的编写;二、实验说明实验箱提供了 8个按钮的小键盘，可接到单片机的并行口，如果有键按下，则相应输出 为低，否则输出为高。单片机通过识别，判断按下什么键。有键按下后，要有一定的延时， 防止由于键盘抖动而引起误操作。三、思考

24、题1程序如何确保每按一次键，只处理一次。程序在处理前与处理后，均有消除抖动的模块K00、 K03，使得在一定延时后，去除两边可能发生抖动的时间，再进行查表键值和显示的操作，以保证每一次按键都能独立出来， 不受两边抖动的干扰，实现只处理一次。2动态扫描和静态扫描有什么区别？静态显示： 各数码管在显示过程中持续得到送显信号， 与各数码管接口的 I/O 口线是专用 的。其特点是显示稳定，无闪烁，用元器件多，占I/O线多，无须扫描。系统运行过程中，在需要更新显示内容时， CPU才去执行显示更新子程序，节省 CPU时间，提高 CPU的工作效 率，编程简单。动态显示：一位一位地轮流点亮每位显示器，与各数码

25、管接口的I/O口线是共用的。其特点是有闪烁，用元器件少，占 I/O 线少，必须扫描，花费 CPU时间，编程复杂。四、实验内容试设计长按功能，当按键时间长于 3 秒时，个位上的数字以一定速率增加，直至按键释放。 说明：利用动态显示模块，记录按键次数。DBUF EQU 30HTEMP EQU 40HORG 0000HLJMP STARTORG 0100HSTART: MOV A,#10HMAIN:ACALL KEYAJMP MAINKEY: MOV P1,#0FFHMOV A,P1CJNE A, #0FFH, K00AJMP KEYK00:ACALL DELAYMOV A,P1CJNE A,#0F

26、FH,K01AJMP KEYK01:MOV R3,#8MOV R2,#0MOV B,AMOV DPTR,#K0TAB K02:MOV A,R2MOVC A,A+DPTRCJNE A,B,K04K03:MOV A,P1CJNE A,#0FFH,K03ACALL DELAYMOV R6, #-200 WAIT3S: MOV B, P1CJNE A,B,ExitACALL DELAYACALL DELAYACALL DELAYACALL DELAYACALL DELAYACALL DELAYACALL DELAYACALL DELAYACALL DELAYACALL DELAYDJNZ R6, W

27、AIT3S; 延时 3s; 延时 500msACALL DELAYK05:MOV A,BRL AMOV R6, #-111 WAIT500MS:ACALL DELAYMOV B,AACALL DELAYACALL DELAYMOV A, P1CJNE A,#0FFH,K06LJMP ExitMOV A,B K06: DJNZ R6,W AIT500MSMOV B, AMOV A, P1CJNE A,#0FFH,K05 Exit: RETK04: INC R2DJNZ R3,K02MOV A,#0FFHLJMP MAINK0TAB:DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7HDB 0EFH,0D

28、FH,0BFH,07FHDELAY:AA1:MOV R4, #02H ; 大约延时 1.5msMOV R5, #0F8HAA:MOV P2, A DJNZ R5, AA DJNZ R4, AA1 RETEND实验六 定时器实验一、实验目的1学习 89C51 内部计数器的使用和编程方法 ; 2进一步掌握中断处理程序的编写方法;二、实验说明 关于内部计数器的编程主要是定时常数的设置和有关控制寄存器的设置。 内部计数器在 单片机中主要有定时器和计数器两个功能。 本实验使用的是定时器， 定时为一秒钟。 CPU 运 用定时中断方式，实现每一秒钟输出状态发生一次反转，即发光管每隔一秒钟亮一次。定时器有关的

29、寄存器有工作方式寄存器TMOD和 控制寄存器 TCON。 TMOD用 于设置定时器/ 计数器的工作方式 0-3 ，并确定用于定时还是用于计数。 TCON主 要功能是为定时器在溢 出时设定标志位，并控制定时器的 运行或停止等。内部计数器用作定时器时，是对机器周期计数。每个机器周期的长度是 12 个振荡器周 期。因为实验系统的晶振是 12MHZ，本程序工作于方式 2, 即 8 位自动重装方式定时器 , 定 时器 100uS 中断一次 , 所以定时常数的设置可按以下方法计算：机器周期 =12 12MHz=1uS （256- 定时常数） 1uS=100uS 定时常数 =156。然后对 100uS 中断

30、次数计数 10000 次 , 就是 1 秒钟。 在本实验的中断处理程序中，因为中断定时常数的设置对中断程序的运行起到关键作 用，所以在置数前要先关对应的中断，置数完之后再打开相应的中断。三、思考题1如何将 LED 的状态间隔改为 2 秒，程序如何改写？ 改变定时器的初值， X=56=38H 对于指导书给定的程序，只需要改变程序前的伪指令即可实现状态间隔为2S。Tick EQU 10000T100us EQU 38H 2如果更换不同频率的晶振，会出现什么现象？如何调整程序？LED 状态间隔会改变。晶振频率增大，则 LED状态间隔变小；晶振频率减小，则 LED 状 态间隔增大。如果想保持 1s 的

31、状态间隔， 那么时间常数要随着频率的变化而变化， 具体关系如下式： t*fX=256-12四、实验内容用 8P 数据线将 P1 口（ JD1）与 JD1A5 相连，编写程序使 8 只发光二极管循环点亮， 要求 L0L3 之间时间间隔为 0.5s ，L3 L7 之间时间间隔为 1s。ORG 0000HAJMP MAINORG 000BHAJMP IN0MAIN:MOV TMOD, #01H ;T0 工作在方式一MOV R1, #0AH; 中断次数初值MOV R2, #03HMOV R0 ,#0FEH;LEDMOV TH0,#3CH ;50ms MOV TL0,#0B0HSETB CSETB TR

32、0SETB ET0SETB EALP1:MOV P1, R0 ;SJMP LP1IN0:MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0HDJNZ R1, REMOV A , R0 RLC A MOV R0 , A DJNZ R2, LP4 JB P1.3, LP3 MOV R1,#14H ;L3 MOV R2,#05H AJMP RELP3:MOV R2,#03H;L0MOV R1,#0AHLP4:MOV 00H,CMOV A,P1 XRL A,#0FFHCJNZ A,#0FH JC LP5 ;L0 MOV R2， #14HAJMP LP6LP5：MOV R2， #0AHLP6:MOV C,

33、00H显示定时显示L7 之间时间间隔为 1sL3 之间时间间隔为 0.5sL2 亮， R2赋值 #0AH；L3L7 亮，R2赋值 #14HRE: RETI实验七 计数器实验、实验目的1学习 89C51 内部定时 / 计数器使用方法2学习计数器各种工作方式的用法 ;二、实验说明1 89C51 内部有两个 16位的定时 /计数器 T0 和 T1，16 位是指定时 /计数器内的计数 器是 16 位的，由 2个 8位计数器组成。本实验用的是 T0，它的 2 个 8 位计数器是 TH0 和 TL0，TH0 是高 8 位， TL0 是低八位。所谓加法计数器，指其计数的方法是对计数脉冲每次 加 1。在其它单

34、片机和可编程计数器芯片中，有的计数器是减法计数器，如8155 的 14 位计数器， 8253 的 16 计数器， 即先设置计数器的初值， 然后对计数器脉冲每次减 1，减到 0， 计数器溢出。而 8051 内部的计数器是加法计数器，需先设置计数器的初值，本实验设置计 数器初值为 0，然后对计数脉冲每次加 1，加到计数器满后溢出。2本实验中内部计数器起计数器的作用。外部事件计数脉冲由P3.4 引入定时器 T0。单片机在每个机器周期采样一次输入波形， 因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一 次跳变。 这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。三、思考题 1由功能、计数启动条件、重复启动条件等诸方面比较80C51 的各种方式。GATEC/TM1M0GATEC / TM1M0（1）GATE=1时，定时器 /计数器 Ti 由外部中断引脚 INTi （高电平）和 TRi（高电平）共同启动； GATE=0，定时器 /计数器 Ti 由 TRi（高电平）启动， TRi 低电平停止工作。C