计算机组成原理实验报告

1、实验一 51核发光二极管及数码管实验一 实验题目51核发光二极管及数码管实验二 实验环境 win7 MedwinV3.0中文版三 实验要求本实验分为两部分，首先进行51核的介绍，包含通常使用的51单片机及FPGA中51核的原理，通过对比，了解两者的异同。在了解了51原理后结合51核在FPGA中进行原理实现，再基于FPGA中使用工具进行51核的编程。在开发板中进行发光二极管实验，数码管实验。编写程序使led灯（LED0,LED6,LED7）每隔一段时间闪烁一次。提示：编写延时程序 delay().（用for循环实现。led灯的闪烁即是不停的亮和灭，即令通用IO口每隔一段时间的输出取反。例如：LE

2、D_1=LED_1。控制2个数码管显示数字。提示：数码管是由P1口控制的。四 实验设计1.外部发光二极管管脚：74HC245芯片提高驱动，输出高电平发光二极管亮，输出低电平发光二极管灭，引脚锁定：PIN 100 LED-D1PIN 99 LED-D2PIN 94 LED-D3PIN 92 LED-D42.数码管部分：开发板上没有固定的数码管，均需要外接。而且都是FPGA译码。在本实验中，对需要显示的数字经过DECL7S模块进行编码后输出到数码管上。如想输出数字，只需输入00001111中的任意数字，如D=0101，则显示为5，D=1100，则显示为C，FPGA输出高时点亮。3.程序架构是：#i

3、nclude<reg51.h>sbit LED_1=P36;sbit LED_2=P37; void delay_ms(int del) /延时1ms int i,j; for(i=0;i<del;i+) for(j=0;j<1000;j+);void LED_LM() /LED灯闪烁void shumaguan() /数码管显示对P1赋值 void main() while(1) 程序如图所示：五 实验仿真与测试六 实验结果分析先在程序中设置延时，使得延时1ms,再设置LED灯闪烁的程序，最后设置数码管显示数值14，将板子的USB接口与电脑的USB连接，得出实验结果。

4、七 实验小结通过这次实验，我了解了51核的原理，能够用51单片机对数码管核LED灯进行操作，也学会了如何使用开发板。但是只能进行简单的操作，所以之后需要加紧练习，争取熟练掌握51核的应用。实验二 键盘扫描一 实验名称键盘扫描二 实验环境 win7 MedwinV3.0中文版三 实验要求本实验主要进行对4*4键盘原理分析，实现对键盘扫描码的判断。要求使用查询方式进行键盘扫描码判断（数码管输出）。四 实验设计实验设计的源程序如下图所示：五 实验仿真与测试六 实验结果分析如图所示源程序，先设置键盘的行引脚和列引脚，之后设置延时，初始化时把初始值都变成1，按下哪个键，哪个位置变成0,。设置列扫描值，第

5、一列是0111，值为1；第二列是1011，值为2；第三列是1101，值为4；第四列是1110，值为8。输入值 输出值 0 1 2 3COL1 0 ROW1 0 1 1 1COL2 1 ROW2 1 0 1 1COL3 1 ROW3 1 1 0 1COL4 1 ROW4 1 1 1 0输入值 输出值 8 9 A BCOL1 1 ROW1 0 1 1 1COL2 1 ROW2 1 0 1 1COL3 0 ROW3 1 1 0 1COL4 1 ROW4 1 1 1 0然后输出键盘扫描值。结果如图所示，按下第一列第四行，数码管显示3；按下第四行第四列，数码管显示F。七 实验小结通过这次实验，我了解了键

6、盘扫描的原理，并学会如何用开发板输出源程序的结果。但是对键盘扫描的源程序理解还不能熟练编写，需要再多加练习。实验三一 实验题目中断系统和定时/计数器二 实验环境 win7 MedwinV3.0中文版三 实验要求使用定时器中断控制发光二极管每隔一段时间闪烁一次，并设置中断使数码管计数从0到59。四 实验设计80C51的中断系统有5个中断源（8052有 6个） ，2个优先级，可实现二级中断嵌套 ：1.可由IT0(TCON.0)选择其为低电平有效还是下降沿有效。当CPU检测到P3.2引脚上出现有效的中断信号时，中断标志IE0(TCON.1)置1，向CPU申请中断。2. 可由IT1(TCON.2)选择

7、其为低电平有效还是下降沿有效。当CPU检测到P3.3引脚上出现有效的中断信号时，中断标志IE1(TCON.3)置1,向CPU申请中断。3. TF0（TCON.5），片内定时/计数器T0溢出中断请求标志。当定时/计数器T0发生溢出时，置位TF0，并向CPU申请中断。（本次实验用到该中断）4. TF1（TCON.7），片内定时/计数器T1溢出中断请求标志。当定时/计数器T1发生溢出时，置位TF1，并向CPU申请中断。5. RI（SCON.0）或TI（SCON.1），串行口中断请求标志。当串行口接收完一帧串行数据时置位RI或当串行口发送完一帧串行数据时置位TI，向CPU申请中断。80C51单片机的中

8、断优先级有三条原则：1.CPU同时接收到几个中断时，首先响应优先级别最高的中断请求。2.正在进行的中断过程不能被新的同级或低优先级的中断请求所中断。3.正在进行的低优先级中断服务，能被高优先级中断请求所中断。为了实现上述后两条原则，中断系统内部设有两个用户不能寻址的优先级状态触发器。其中一个置1，表示正在响应高优先级的中断，它将阻断后来所有的中断请求；另一个置1，表示正在响应低优先级中断，它将阻断后来所有的低优先级中断请求。实验所需程序如下：五 实验仿真与测试六 实验结果分析在程序中设置初始化程序：1.对TMOD赋值，以确定T0和T1的工作方式。2.计算初值,并将其写入TH0、TL0或TH1、

9、TL1。3.中断方式时，则对IE赋值，开放中断。EA=1;ET0=1。4.使TR0或TR1置位，启动定时/计数器定时或计数。输入中断向量是10，则数码管输出0到9然后循环，LED灯随程序设计所示，一直闪烁。七 实验小结这次实验我学习了中断系统，并且学会如何去设计一个计数器，但是在实验过程设计中，LED灯的闪烁频率与数码管计数的频率不相同，所以无法两个同时实现，我要在今后的学习中思考这个问题。实验四一 实验题目FPGA中串口设计二 实验环境 win7 MedwinV3.0中文版三 实验要求编写程序控制串口接收主机发送的数据，例如，在数码管上显示出自己的学号。四 实验设计使用方式一：一帧10位：8

10、位数据位，1个起始位(0)，1个停止位(1)。RXD：接收数据端。TXD：发送数据端。波特率：用T1作为波特率发生器，B=(2SMOD/32)×T1溢出率。发送：写入SBUF，同时启动发送，一帧发送结束，TI=1。接收：REN=1，允许接收。接收完一帧，若RI=0且停止位为1 (或SM2=0)，将接收数据装入SBUF，停止位装入RB8，并使RI=1；否则丢弃接收数据，不置位RI。当REN=1，CPU开始采样RXD引脚负跳变信号，若出现负跳变，才进入数据接收状态，先检测起始位，若第一位为0，继续接收其余位；否则，停止接收，重新采样负跳变。数据采样速率为波特率16倍频，在数据位中间，用第7、8、9个脉冲采样3次数据位，并3中取2保留采样值。程序如下：五 实验仿真与测试六 实验结果分析在程序部分，设