ZHC2常用单片机接口实验指导

1、.第二章 常用单片机接口实验第二章 常用单片机接口实验实验一 并行I/O口8255扩展实验一、实验目的 了解8255芯片的结构及编程方法，学习模拟交通灯控制的实现方法。二、实验内容 用8255做输出口，控制十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。三、实验说明 因为本实验是交通灯控制实验，所以要先了解实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态0为东西红灯，南北红灯。然后转状态1东西绿灯通车，南北红灯。过一段时间转状态2，东西绿灯灭，黄灯闪烁几次，南北仍然红灯。再转状态3，南北绿灯通车，东西红灯。过一段时间转状态4，南北绿灯灭，黄灯闪烁几次，东西仍然红灯，最后循环至状态1。

2、四、实验原理图五、实验程序框图（8255.ASM）开始8255初始化四个路口红灯亮东西绿灯亮,南北红灯亮,延时东西黄灯闪烁,南北红灯亮,延时东西红灯亮,南北绿灯亮,延时东西红灯亮,南北黄灯闪烁,延时六、实验步骤 8255 PC0PC7、PB0PB3分别接L0L11红、黄、绿发光二极管； 8255CS接Y0（在仿真插头所在扩展总线区）； 打开8255接口区中的电源开关S1； 调试、运行程序（内程序，外数据）； 初始态为四个路口的红灯全亮之后，东西路口的绿灯亮南北路口的红灯亮，东西路口方向通车。延时一段时间后东西路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南

3、北路口方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，之后重复以上过程。.实验二 简单I/O口输入、输出扩展实验一、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、实验内容 MCS51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MCS51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、实验原理图四、实验程序框图（IO.ASM）开 始置端口地址从74LS244读入开关状态从74LS273输出开

4、关状态延 时五、实验步骤 74LS244的输入端P10P17接K0K7，74LS273的输出端PO0PO7接L0L7； Y2连244CS，Y3连273CS（Y2、Y3在仿真插头所在扩展总线区）； K0K7全拨在上面(高电平)，L0L7全亮； 打开简单I/O扩展中的电源开关S4； 调试、运行程序（内程序，外数据）； 拨动K0K7，观察L0L7点亮情况。实验三 A/D 转换0809应用一、实验目的 1.掌握A/ D转换与单片机的接口方法。 2.了解A/ D芯片0809转换性能及编程方法。 3.通过实验了解单片机如何进行数据采集。二、实验内容 利用实验仪上的0809做A/ D转换实验，实验仪上的W1

5、电位器提供模拟量输入。编制程序，将模拟量转换成数字量，通过数码管来显示。三、实验说明A/ D转换器大致分有三类：一是双积分A/ D转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近式A/ D转换器，精度、速度、价格适中；三是并行A/ D转换器，速度快，价格也昂贵。实验用ADC0809属第二类，是8位A/ D转换器。每采集一次一般需100s。由于ADC0809 A/ D转换器转换结束后会自动产生EOC信号(高电平有效)，取反后将其与8031的INT0相连，可以用中断方式读取A/ D转换结果。五、实验原理图四、实验程序框图（AD0809.ASM）开 始0809初始化初始显示0008

6、09通道0采样数码管显示采样值延 时六、实验步骤 把模数转换区0809的0通道IN0用插针线接至电位器(05V)的中心抽头插孔；同时将电位器05V插孔与数字电压表的输入Vin插孔相连。 把模数转换区0809CS端接译码输出端Y1插孔（仿真插头所在扩展总线区）； 0809的CLK插孔与固定脉冲500KHZ相连； 调节W1，使0809芯片的12脚（REF+）端为+5V（出厂时已调好）； P3.0插孔连到串并转换区DATA插孔； P3.1插孔连到串并转换区CLK插孔； 打开模数转换区的电源开关S2； 调试、运行程序（内程序,外数据）； 串并转换区的数码管上显示当前采集的电压值经转换后的数字量，调节电

7、位器，数码管将随着电压变化而相应变化，典型值为0V00H，2.5V80H，5VFFH。数字电压表上显示当前的模拟电压值。 实验四 D/A转换0832应用 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输出一个从-5V开始逐渐升到0V再逐渐升至5V，再从5V逐渐降至0V，再降至-5V的锯齿波电压。四、实验原理图三、实验程序框图（DA0832.ASM）YNYN开始设置数字量初值数字量初值送0832启动D/A数字量加1数字量是否为”FF”?数字量送0832启动D

8、/A数字量减1数字量是否为”0 “?数字量送0832启动D/A数字量送0832启动D/A五、实验步骤 把数模转换区0832CS信号线接至译码输出插孔Y0（仿真插头所在扩展总线区）； 调节W2使0832的第8脚(VREF)为+5V； 打开数模转换区的电源开关S3； 调试、运行程序（内程序，外数据）； 用示波器测量D/A转换输出端AOUT，应能测出锯齿波。 实验五 串并转换实验一、 实 验目的 1.掌握8031串行口方式0工作方式及编程方法。 2.掌握利用串行口扩展I/O通道的方法。二、实验内容 利用8031串行口和串行输入并行输出移位寄存器74LS164，扩展一个8位输出通道，用于驱动一个数码显

9、示器，在数码显示器上循环显示从8031串行口输出的09这10个数字。三、实验说明串行口工作在方式0时，可通过外接移位寄存器实现串并行转换。在这种方式下，数据为8位，只能从RXD端输入输出，TXD端总是输出移位同步时钟信号，其波特率固定为晶振频率1/ 12。由软件置位串行控制寄存器(SCON)的REN后才能启动串行接收，在CPU将数据写入SBUF寄存器后，立即启动发送。待8位数据输完后，硬件将SCON寄存器的TI位置1，TI必须由软件清零。四、实验原理图五、实验程序框图（164.ASM）INT-T0中断服务程序：YN中断T0入口保护现场置T0定时常数判断是否到1秒读表格送串口显示调整表格指针恢复

10、现场中断返回主程序：开 始设置T1参数置初始常数置串口模式开中断等 待 六、实验步骤 将串并转换区 DATA插孔接P3.0（RXD）插孔； 将串并转换区 CLK插孔接P3.1（TXD）插孔； 调试、运行程序（内程序，内数据）； 在二位数码管上循环显示09这10个数字。实验六 定时/计数器8253A应用 一、实验目的 1. 学会8253A芯片和微机接口原理和方法。 2. 掌握8253A定时器/计数器的工作方式和编程原理。二、实验内容 8253A的0通道工作在方式3产生方波。三、实验原理图 四、实验程序框图（TC8253.ASM）开 始置8253工作方式控制字启动8253方波程序结 束 五、实验步

11、骤 用插针把8253的CLK0插孔和固定脉冲1MHZ插孔相连； 8253的GATE0插孔和+5V插孔相连； 8253的片选信号8253CS和译码输出端Y0相连； 打开8251串行接口区的电源开关S5； 调试、运行程序（内程序,外数据状态）； 用示波器测8253的0通道输出端OUTO，应有方波产生。 实验七 LM311 V/F转换实验一、实验目的掌握V/F变换器LM331的工作原理二、实验内容利用实验仪上的模拟量输入，使其输出相对应的频率，然后编程采集频率值转换成电压值在数码管上显示出来。三、实验说明8031片内定时/计数器作为计数器用时,可计数外部脉冲最高频率为单片机晶振频率的1/24。6M时

12、钟时,Fmax=250Khz，而LM331的最高输出频率为100Khz，所以满足其对计数要求。另外8031片内计数器要求输入脉冲的脉宽至少小于1个机器周期，即2us（6Mhz）。而LM331的输出脉宽为545us。所以脉宽也符合要求。这样LM331与8031的接口就比较简单，用T1作为定时器，T0作为计数器即可。四、实验原理图五、实验程序框图（VF311.ASM）定时器1中断服务程序：逻辑主程序：YN开始堆栈、定时/计数器初始化开定时/计数器调显示子程序等待定时器1中断保护现场置T1定时常数判断是否到1秒读T0计数器计数值转换成十进制把转换值送入显示缓冲区恢复现场，中断返回送显示初值“VF0.

13、000”六、实验步骤 把V/F转换区VFIN1用插针接至电位器(05V)的中心抽头插孔，并将05V插孔再连到数字万用表的输入Vin插孔； 把FOUT1用插针线连至单片机的P3.4； P3.0连串行键盘显示接口区的SCL_04插孔； P3.1连串行键盘显示接口区的SDA_04插孔； 调试、运行程序(内程序、内数据)； 转换结果显示在数码管上“VFX.XXX”，应是输入的电压值。同时观察数字万用表上的显示值。实验八 串行接口芯片8251A的应用一、实验目的1 . 掌握用8251A接口芯片实现微机间的同步和异步通信。2 . 掌握8251A芯片与微机的接口技术和编程方法。二、实验内容本实验发送字符的总

14、长度为11位(1个起始位”0”，8个数据位（低位在前），1个奇偶校验位，1个停止位“1”，发送数据为55H，反复发送以便示波器观察发送端TXD的波形。用查询8251A状态字的第1位（TXRDY）来判断1 个数据是否发完，当TXRDY=1时，发送数据缓冲器为空。三、实验说明 利用8253定时器产生时钟，使用8251的波特率为2400 四、实验原理图五、实验程序框图（S8251.ASM）YN开 始置8253控制字启动8253写8251方式控制字写8251命令控制字读状态字输出缓冲器是否空？发送数据六、实验步骤 扩展总线2区DL2、DL3、DL4上插上短路块，8253CS连Y1，8251CS连Y0（

15、Y0、Y1在仿真插头所在扩展总线区）； 打开电源开关S5； 调试、运行程序（内程序，外数据）。 用示波器测8251TXD端的波型 ，以判断起始位、数据位、奇偶校验位以及停止位。实验九 音乐发声器（电子音响）实验一、实验目的了解计算机发出不同音调声音的编程方法。二、实验内容利用定时器产生不同频率的方法，组成乐谱由单片机进行信息处理，经过放大利用8031r的P1.7口输出音乐。三、实验说明 1. 要产生音频脉冲，只要算出某一音频的周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期的时间，利用计时器计时此半周期时间，计时到后即反相输出，重复此过程即得到此频率的脉冲。2. 让定时器工作在计数方式，改变计

16、数值TH0及TL0，以产生不同的频率。3. 每个音符使用一个字符，字节的高四位代表音符的高低，低四位代表音符的节拍。四、实验原理图五、实验步骤1 把P1.7用插针线连至SIN插孔上。喇叭插头SPEAKER连到DL0上。2 调试、运行程序MUSIC.ASM（内程序，内数据），放出音乐。实验十 继电器控制实验一、实验目的 掌握用继电器控制的基本方法和编程。二、实验内容 利用P1口输出高低电平，控制继电器的开合，以实现对外部装置的控制。三、预备知识 现代自动化控制设备都存在一个电子与电气电路的互相联结问题，一方面要使电子电路的控制信号能够控制电气电路的执行元件(电动机、电磁铁、电灯等)，另一方面又要

17、为电子电路和电气电路提供良好的电隔离，以保护电子电路和人身的安全，电子继电器便能完成这一桥梁作用。 本实验采用JZC23F型继电器，其控制电压为5V。继电器电路中一般要在继电器的线圈两头加一个二极管以吸收继电器线圈断电时产生的反电势，防止干扰。四、实验原理图五、实验程序框图（JDQ.ASM）开 始P1.0清零延 时P1.0置“1”延 时三、实验步骤 1. 把8031的P1.0插孔接到JIN端。2. 编制程序，使P1.0电平变化，低电平时继电器吸合，常开触点接上L1点亮，L2熄灭，高电平时继电器不工作，常闭触点闭合，L1熄灭，L2点亮。 3. 调试、运行程序（内程序，内数据）。4. 实验结果继电

18、器吸合，L1、L2交替亮灭。实验十一 微型打印机应用实验一、实验目的了解掌握微型打印机和8031系统连接方法和编程技巧。二、实验内容用微型打印机打印年月日和启东三、实验说明微型打印机自带单片机，便于和各种CPU的微型计算机或智能化仪器仪表联机，采用标准并行接口，逻辑电平为标准的TTL电平。四、实验原理图开 始8255I/O初始化字符打印"2003年01月30日 888"图形打印“启东”结 束五、实验程序框图（PRINT.ASM）六、实验步骤 把微型打印机连接电缆接到PRINTER插座上； 把8255CS连到Y0； 打开8255接口区的电源开关S1； 调试、运行程序（内程序，

19、外数据），打印机开始打印。注意：打印机应有单独电源供电。实验十二 8155并行I/O口应用一、实验目的了解掌握8155接口芯片的的原理及应用。二、实验内容 编制程序，使8155各口产生方波。三、实验原理图 四、实验框图（8155.ASM）写8155控制字开始把”55H”写入8155各口延 时把”AAH”写入8155各口延 时 五、实验步骤 8155CS连接P2.7， IO/M连接P2.0； 打开8155接口区电源开关S6； 调试运行程序（内程序，外数据）； 运行结果，用示波器测各PA、PB、PC口有方波输出。实验十三 语音录放实验一、实验目的 1、熟悉语音芯片ISD1420录放音工作原理。 2

20、、利用单片机控制语音芯片的分地址录、放音，增加系统的语音提示功能。二、实验内容 把语音芯片ISD1420录放音时间20秒分成20段，每段一秒，调用录音子程序，录入语音，建立语音 库，语音录入结束后，根据段地址，调用放音子程序，还原原来录入的语音信号。三、编程指南1、ISD1420芯片引脚功能2、ISD1420地址功能表 说明： A0A7地址输入有双重功能，根据地址中的A6、A7的电平状态决定功能。如果A6、A7有一个低电平，A0A7输入全解释为地址位，作为起始地址用。根据PLAYL、PLAYE或REC的下降沿信号，地址输入被锁定。 A0A7由低位向高位排列，每位地址代表125毫秒的寻址，160

21、个地址覆盖20秒的语音范围（160*0.125S=20S）。 录音及放音功能均从设定的起始地址开始，录音结束由停止键决定，芯片内部自动在该段的结束位置插入结束标志EOM；而放音时芯片遇到EOM标志即自动停止放音。3、ISD1420语音分段及控制代码表四、实验原理图略五、实验步骤 1、实验接线 语音录放区UYCS插孔接译码输出插孔Y0（仿真插头所在扩展总线区）； 语音录放区LB插座和喇叭接口SPEAKER插座相连； 语音录放区的按钮AN1为手动、自动切换按钮，按下时为手动控制方式，反之为单片机程序控制方式； 语音录放区开关S7拨在开的位置。 2、在连机状态下运行程序（选择单片机控制方式） 运行录

22、音程序（REC.ASM） 主采单/选项/系统设置/仿真模式选项中选内程序外数据； 主采单/实验指南/实验项目/选语音控制实验（录音实验部分），并打开该实验源程序； 主采单/编译/选编译连接传送文件； 主采单/动态调试/选连续运行； 红灯亮表示正在录音，此时声源对准语音接口区的麦克风进行录音，红灯灭表示录音完毕。 运行放音程序（PLAY.ASM） 主采单/选项/系统设置/仿真模式选项中选内程序外数据 主采单/实验指南/实验项目/选语音控制实验（放音实验部分），并打开该实验源程序 主采单/编译/选编译连接传送文件 主采单/动态调试/选连续运行 喇叭中会放出刚才录音的内容（放音时红灯处以灭状态）如果AN选择为手动控制方式，此时录、放音操作如下： 录音：按住录音按钮，红灯亮即表示正在录音，此时声源对准语音接口区的麦克风进行录音，红灯灭表示录音完毕。放音：按住放音1按钮（或按一下放音2按钮），则喇叭中会放出刚才录音的内容；（放音时红灯处以灭状态）。实验十四 单片机“看门狗”复位实验一、 实验目的1、 熟悉“看门狗”电路工作特性；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、 实验原理本实验用MAX813L复位监控芯片做“看门狗”电路，该芯片具备复位和监视跟踪两大功能，特点如下：· 精密电源电压监控