《单片机与接口技术》实验指导书

1、单片机与接口技术实 验 指 导 书王 玉 琳 编写SUN ES59PA合肥工业大学机械与汽车工程学院2014年12月（第1版）目 录实验一、P1口与P3口综合实验1 实验二、内、外RAM数据传送实验6 实验三、定时、计数与中断实验9 实验四、8255控制交通灯实验12 实验五、并行DA实验15 实验六、并行AD实验17 实验七、LED16×16点阵实验20 实验八、图形点阵显示实验21 实验九、继电器控制实验22 实验十、简易电子琴实验24 实验一P1口与P3口综合实验一、实验目的与要求熟悉星研集成环境软件的使用方法，学习MCS51汇编指令，掌握P1、P3口的使用方法。二、实验设备

2、SUN系列实验仪一套、PC机一台、示波器一台。三、实验内容1、熟悉星研集成环境软件。2、按接线图编写程序：使用P1口控制F5区的8个LED指示灯，循环点亮，瞬间只有一个灯亮（P1口某一位输出低电平时，对应的LED被点亮）。3、观察实验结果，验证程序是否正确。四、实验原理图五、实验步骤 1、连线说明： A3区：JP51F5区：JP652、建立文件、编写程序。 3、观察实验结果并做记录。六、参考程序ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN:MOVSP，#70HMOVA，#0FFHCLRCAGAIN:RLCAMOVP1，AACALLDELAYSJMPAGAINDELAY:MOVR5，

3、#02H；延时DELAY1:MOVR6，#00HDELAY2:MOVR7，#00HDJNZR7，$DJNZR6，DELAY2DJNZR5，DELAY1RETEND七、扩展实验一：异或、位查询将排线JP65转180°。ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN:MOVSP，#70HMOVP1，#11111111BJBP3.0，$；P3.0接K7，作为“启动”AGAIN:XRLP1，#11110000BCALLDELAYJNBP3.1，$；P3.1接K8，作为“暂停”XRLP1，#00001111BCALLDELAYJNBP3.1，$；P3.1接K8，作为“暂停”SJMPA

4、GAINDELAY:MOVR5，#02H；延时DELAY1:MOVR6，#00HDELAY2:MOVR7，#00HDJNZR7，$DJNZR6，DELAY2DJNZR5，DELAY1RETEND八、扩展实验二：位查询、外部中断排线保留。用AT89S52的P1.0P1.7控制8道工序，现模拟控制8只LED，低电平点亮，将每道工序所占的时间假定为延时；P3.4接K7，为开工启动开关，下降沿有效；P3.3接K8，为外部故障模拟输入开关，P3.3=1时设备正常，P3.3=0时，设备出故障，系统报警；P3.5接F6区蜂鸣器的Ctrl，为报警时的声音输出。初始状态，K7和K8均拨到下面（高电平），此时8只

5、LED均未点亮。运行程序后，将K7拨到上面再拨下来，二极管开始点亮，顺序动作开始；把K8拨到上面时，发声报警，再将K8拨到下面时，报警停止。ORG0000HLJMP PO10ORG0013HLJMPPO16ORG0030HPO10:MOV P1,#0FFHPO11:JB P3.4,PO11ORL IE,#1000 0100B；（EA）=1，（EX1）=1ORLIP, #0000 0100B；（PX1）=1MOV PSW,#00HMOV SP,#70HPO12:MOV P1,#1111 1110BACALL DELAYMOV P1,#1111 1101BACALL DELAYMOV P1,#11

6、11 1011BACALL DELAYMOV P1,#1111 0111BACALL DELAYMOV P1,#1110 1111BACALL DELAYMOV P1,#1101 1111BACALL DELAYMOV P1,#1011 1111BACALL DELAYMOV P1,#0111 1111BACALL DELAYSJMP PO12PO16:CLRP3.5；中断服务子程序JNBP3.3,$RETIDELAY:MOVR5,#02H DELAY1:MOVR6,#00HDELAY2:MOVR7,#00HDJNZR7,$DJNZR6,DELAY2DJNZR5,DELAY1RETEND九、扩

7、展实验三：外部计数（1）排线保留；（2）把单脉冲输出孔 和P3.4（单片机的T0计数器）相连；（3）上、下拨动正脉冲开关一次，产生的脉冲下降沿使得单片机的T0计数器计数值加1，LED-8点亮；（4）不断上、下拨动开关，观察8只LED的点亮情况。ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN:MOVP1，#11111111B；LED-1LED-8全灭MOV TMOD，#0000 0101B；T0计数器初始化，方式1计数MOV TH0，#00H    ；T0的计数初值设为0  MOV TL0，#00H  &#

8、160;  SETB TR0；T0计数器开始计数AGAIN:MOVA，TL0；读取T0计数器的低8位计数值CPLAMOVP1，ASJMPAGAINEND将T0换成T1，如何修改程序？十、扩展实验四：位异或8051单片机中没有对两个位进行异或操作的指令，请编程实现： （P1.2）<=（P1.0）（P1.1）（1）拔掉排线；（2）将P1.0接K7，P1.1接K8，P1.2接LED-3；（2）将K7、K8进行4种组合，观察LED-3的点亮情况。ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN:MOVC,P1.0ANLC,/P1.1MOV00H,CMOVC,P1.1ANLC,/

9、P1.0ORLC,00HMOVP1.2,C；（P1.2）=0时，LED-3才会点亮SJMPMAINEND十一、扩展实验五：定时输出周期2s占空比1:1的连续方波。自己接线、编程。实验二内、外RAM数据传送实验一、实验目的熟悉星研集成环境软件的使用方法，熟悉MCS51汇编指令，学会编写简单程序，掌握51单片机数据传输的方法。二、实验内容1、熟悉星研集成环境软件的使用方法。2、编写程序，实现内、外RAM数据段的传送与校验。三、程序框图四、实验步骤在内部RAM单元30H3FH中输入数据，使用单步、断点方式调试程序，检测外部数据RAM的1000H100FH中的内容。熟悉查看特殊功能寄存器、内部数据RA

10、M、外部数据空间的各种方法。五、程序清单将内部RAM从Address1开始的16个字节内容，传送到外部RAM从Address2开始的16个单元里，然后再作比较。Address1DATA30HAddress2XDATA1000HORG0000HLJMPSUNORG0100HSUN:MOVSP,#60HMOV MOVP1,#0FFHR0,#Address1MOVDPTR,#Address2MOVR7,#10HSUN1:MOVA,R0;传送MOVXDPTR,AINCR0INCDPTRDJNZR7,SUN1MOVR0,#Address1MOVDPTR,#Address2MOVR7,#10HSUN2:M

11、OVB,R0;比较MOVXA,DPTRCJNEA,B,SUN3INCR0INCDPTRDJNZR7,SUN2CLRSJMPP1.0$;P1.0接LED-1;传送正确，绿灯亮SUN3:CLRSJMPP1.2$;P1.2接LED-3;传送错误，红灯亮END六、扩展实验一 编写一个程序，将16个外部数据RAM中的数据传送到16个内部数据RAM中：Address1DATA30HAddress2XDATA1000HORG0000HLJMPSUNORG0100HSUN:MOVSP,#60HMOVMOVP1,#0FFHR0,#Address1MOVDPTR,#Address2MOVR7,#10HSUN1:M

12、OVXA,DPTR;传送MOVR0,AINCR0INCDPTRDJNZR7,SUN1MOVR0,#Address1MOVDPTR,#Address2MOVR7,#10HSUN2:MOVB,R0;比较MOVXA,DPTRCJNEA,B,SUN3INCR0INCDPTRDJNZR7,SUN2CLRSJMPP1.0$;P1.0接LED-1;传送正确，绿灯亮SUN3:CLRSJMPP1.2$;P1.2接LED-3;传送错误，红灯亮END七、扩展实验二编程将外部数据RAM中的存储区0000H1FFFH所有单元均清零：ORG0000HLJMPMAINORG0030HMAIN:MOVP1，#0FFHMOVD

13、PTR, #0000HAGAIN:CLRAMOVXDPTR,AINCDPTRMOVA, DPHCJNEA, #20H, AGAINCLRP1.0;P1.0接LED-1SJMP$;结束时绿灯亮 以上程序为一种方法，你还能想出其它方法吗？实验三 定时、计数与中断实验（软件实验十一） 一、实验目的熟悉MCS51单片机的定时、计数与中断系统的编程方法，了解定时器、计数器的应用、实时程序的设计与调试技巧。二、实验内容使用CPU的T0作定时器进行定时，T1作计数器对外部脉冲进行计数，并将脉冲频率值显示在数码管上。三、程序框图四、实验步骤1、连线说明：D3区 ：SDA、SCLA3区：P3.0、P3.1D3区

14、 ：A、B、C、DF4区：A、B、C、D2、将导线的一头插入A3区的T1（P3.5）；3、打开实验仪的电源；4、将导线的另一头与F3区的f 250kHz的信号相连，对应的频率值显示在数码管上。五、程序清单（源程序文件名：cymometer.asm）程序名称：频率计（P3.5计数，每隔1秒处理一次）Count50msDATA30HPulseCountDATA31H;脉冲计数第三个字节bufferDATA32H;8个字节显示缓冲区EXTRNCODE(Display8)ORG0000HLJMPSUNORG000BHLJMPTimerT0;T0计时中断处理入口ORG001BHLJMPCounterT1

15、;T1计数中断处理入口ORG0100HSUN:MOVSP,#60HMOVTMOD,#01010001B;T0定时，T1计数，方式1MOVTH0,#03CH;50ms定时MOVTL0,#0B0HMOVCount50ms,#20;20 * 50ms = 1sMOVTH1,#00H;计数MOVTL1,#00HMOVPulseCount,#0SETBEASETBET1SETBET0SETBTR0SETBTR1SUN1:JBTR0,$SETBTR0;刷新显示SETBTR1ACALLB4toD4Display:MOVR0,#buffer;显示结果MOVA,R7;低位ACALLB1toB2;压缩BCD码转换

16、成非压缩BCD码MOVA,R6ACALLB1toB2MOVA,R5ACALLB1toB2MOVA,R4;高位ACALLB1toB2MOVR0,#buffer+7MOVR7,#7ACALLBlackDisplay;将高位0消隐MOVR0,#bufferLCALLDisplay8SJMPSUN1TimerT0:MOVTH0,#03CH;50ms定时MOVTL0,#0B0HDJNZCount50ms,TimerT0_exitMOVCount50ms,#20CLRTR0CLRTR1MOVR1,PulseCountMOVR2,TH1MOVR3,TL1MOVPulseCount,#0MOVTH1,#0MO

17、VTL1,#0TimerT0_exit:RETICounterT1:INCPulseCountRETIEND六、思考题1、为什么测试较高频率信号时，数码管上显示的数据一直在变化？2、为什么频率信号不能超过0.5MHz？实验四8255控制交通灯实验（基础硬件实验六）一、实验目的1、学习8255芯片的工作原理，熟悉其初始化编程方法以及输入、输出程序设计技巧。学会使用8255并行接口芯片实现各种控制功能，如本实验（控制交通灯）等。2、熟悉8255内部结构和与单片机的接口逻辑，熟悉8255芯片的3种工作方式以及控制字格式。二、实验设备SUN系列实验仪一套、PC机一台。三、实验内容1、编写程序：使用82

18、55的PA口控制8只LED指示灯，实现交通灯功能。2、连接线路验证8255的功能，熟悉它的使用方法。四、实验原理图五、实验步骤1、连线说明：B6区：CS、A0、A1A3区：CS1、A0、A1B6区：JP56（PA口）F5区：JP652、观察实验结果，是否能看到模拟的交通灯控制过程。六、实验程序（源程序文件名：8255.asm）COM_ADDXDATA0F003HPA_ADDXDATA 0F000HPB_ADDXDATA0F001HPC_ADDXDATA0F002HORG0000HLJMPSUNORG0100HSUN:MOVSP,#60H MOVDPTR,#COM_ADDMOVA,#80H;PA

19、、PB、PC为基本输出模式MOVXDPTR,AMOVDPTR,#PA_ADD;灯全熄灭MOVA,#0FFHMOVXDPTR,ASUNT1:MOVA,#37HMOVCA,A+PCMOVXDPTR,A;东西绿灯，南北红灯ACALLDL5SMOVR4,#6SUNT2:MOVA,#30HMOVCA,A+PCMOVXDPTR,A;东西绿灯闪烁，南北红灯ACALLDL500msMOVA,#29HMOVCA,A+PCMOVXDPTR,AACALLDL500msDJNZR4,SUNT2MOVA,#23H;东西黄灯亮，南北红灯MOVCA,A+PCMOVXDPTR,AACALLDL3SMOVA,#1EH;东西红灯

20、，南北绿灯MOVCA,A+PCMOVXDPTR,AACALLDL5SMOVR4,#6SUNT3:MOVA,#17H;东西红灯，南北绿灯闪烁MOVCA,A+PCMOVXDPTR,AACALLDL500msMOVA,#10HMOVCA,A+PCMOVXDPTR,AACALLDL500msDJNZR4,SUNT3MOVA,#0AH;东西红灯，南北黄灯亮MOVCA,A+PCMOVXDPTR,AACALLDL3SSJMPSUNT1DB01111110B;东西绿灯，南北红灯DB11111110B;东西绿灯闪烁，南北红灯DB10111110B;东西黄灯亮，南北红灯DB11011011B;东西红灯，南北绿灯D

21、B11011111B;东西红灯，南北绿灯闪烁DB11011101B;东西红灯，南北黄灯亮DL500ms:MOVR5,#25DL500ms1:MOVR6,#100DL500ms2:MOVR7,#100DJNZR7,$DJNZR6,DL500ms2DJNZR5,DL500ms1RETDL3S:MOVR4,#6DL3S1:LCALLDL500msDJNZR4,DL5S1RETDL5S:MOVR4,#10DL5S1:LCALLDL500msDJNZR4,DL5S1RETEND七、实验扩展及思考1、如何对8255的PC口进行位操作？2、8255的输出口可以读出内容进行修改，然后再回送，你知道吗？实验五

22、并行DA实验（基础硬件实验九）一、实验目的了解数模转换器（DAC）的工作原理；学习DAC0832与单片机的接口电路；掌握DAC0832的软件编程。二、实验设备 SUN系列实验仪一套、PC机一台、示波器一台。三、实验内容1、编写程序，用DAC0832芯片输出正弦波。2、按图连线，运行程序，使用示波器观察输出的波形。四、实验原理图五、实验步骤1、连线说明：B3区：CSA3区：CS12、运行程序，示波器的探头接B3区的OUT，观察实验结果，是否产生正弦波。 六、演示程序（源程序文件名：DA0832.asm）用DAC0832芯片输出正弦波：Addr_0832XDATA0FF00H;0832输出口地址O

23、RG0000HLJMPSUNTORG0100HSUNT:MOVSP,#60HMOVDPTR,#TAB_1MOVP2,#HIGH(Addr_0832);0832数据写入口地址MOVR0,#LOW(Addr_0832)MOVR4,#00HSUNT1:MOVA,R4MOVCA,A+DPTRMOVXR0,A;DA转换输出一次INCR4CJNER4,#72,$+3JCSUNT2MOVR4,#0SUNT2:LCALLDelaySJMPSUNT1;下一轮Delay:PUSH07HMOVR7,#50HDJNZR7,$POP07HRETTAB_1:DB 7FH,8BH,96H,0A1H,0ABH,0B6H,0C

24、0H,0C9H,0D2HDB 0DAH,0E2H,0E8H,0EEH,0F4H,0F8H,0FBH,0FEH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FEH,0FBH,0F8H,0F4H,0EEH,0E8H,0E2H,0DAH,0D2HDB0C9H,0C0H,0B6H,0ABH,0A1H,096H,08BH,07FHDB 74H,69H,5EH,54H,49H,40H,36H,2DH,25H,1DH,17H,11H,0BH,7,4,2,0,0DB 0,2,4,7,0BH,11H,17H,1DH,25H,2DH,36H,40H,49H,54H,5EH,69H,74HEND七、思考题1、DAC0832

25、如何输出锯齿波或三角波？2、DAC0832如何控制变频器？实验六 并行AD实验（基础硬件实验十）一、实验目的与要求1、了解模数转换器（ADC）的工作原理；掌握ADC0809与单片机的接口电路；学会对ADC0809进行数据采集的编程。2、认真预习实验内容，做好准备工作，完成实验报告。二、实验设备 SUN系列实验仪一套、PC机一台、万用表一只。三、实验内容编写程序：制作一个电压表，测量05V，结果显示于数码管上。四、实验原理图五、实验步骤1、连线说明：B4区：CS、ADDA、ADDB、ADDCA3区：CS1、A0、A1、A2（选择通道）B4区：EOC(转换结束标志)A3区：P1.2B4区：CLKF

26、3区：500KB4区：IN0F1区：05VD3区 ：SDA、SCLA3区：P3.0、P3.1D3区 ：A、B、C、DF4区：A、B、C、D2、调节05V电位器（F1区）输出电压，显示在LED上，第4、5位显示16进制数据，第0、1、2位，显示十进制数据。用万用表验证AD转换的结果。六、演示程序（源程序文件名：AD0809.asm）EXTRNCODE(Display8)Addr_0809XDATA0F000HbufferDATA30H;8个字节的显示缓冲区EOC_0809BITP1.2ORG0000HLJMPSUNTORG0100HSUNT:MOVSP,#60H;设堆栈SUNT1:ACALLAD

27、0809ACALLDisplay_DataMOVR0,#Buffer;显示缓冲区首地址LCALLDisPlay8;调用显示子程序LCALLTIME;延时SJMPSUNT1Display_Data:MOVB,AANLA,#0FHMOVbuffer+4,AMOVA,BANLA,#0F0HSWAPAMOVbuffer+5,AMOVA,BMOVB,#51;255/5 (16进制的1 = 1/51V)DIVABORLA,#80H;加上小数点MOVbuffer+2,AACALLDisplay_Data_1MOVbuffer+1,A;第一位小数ACALLDisplay_Data_1MOVbuffer,A;第

28、二位小数MOVbuffer+3,#10HMOVbuffer+6,#10HMOVbuffer+7,#10H;消隐RETDisplay_Data_1:MOVA,#10MULABADDA,BJNCDisplay_Data_11INCAINCBDisplay_Data_11:MOVR7,AMOVA,BRLARLAADDA,BXCHA,R7MOVB,#51DIVABADDA,R7RETAD0809:MOVA,#0MOVDPTR,#Addr_0809MOVXDPTR,A;启动AD转换JNBEOC_0809,$;是否转换完成MOVXA,DPTR;读转换结果RETTIME:PUSH06HPUSH07HMOVR

29、6,#200TIME1S1:MOVR7,#200DJNZR7,$DJNZR6,TIME1S1POP07HPOP06HRETEND七、实验扩展及思考如何实现多路模拟量的数据采集？实验七 LED16×16点阵实验（综合实验二）一、实验目的1、进一步熟悉8255的功能，了解点阵显示的原理及控制方法；2、学习使用LED点阵，通过编程显示不同字符。二、实验设备SUN系列实验仪一套、PC机一台。三、实验内容1、编写程序，用8255的PA、PB口控制16×16点阵的行；8255的PC口、CPU的P1口控制16×16点阵的列；显示字符。 2、按图连接线路；运行程序，观察实验结果，

30、学会控制LED点阵显示字符。四、实验原理图五、实验步骤1、主机连线说明： B6区：CS（8255）、A0、A1A3区：CS1、A0、A1B6区：JP56、JP53A2区：JP23、JP24（行输出线）B6区：JP52A2区：JP33（列输出线）A3区：JP51A2区：JP34（列输出线）（注意连线方向：序号从小到大必须一致！）2、运行程序，观察实验结果。运行演示程序将会看到字符“欢迎使用星研实验仪”在点阵上自下而上循环移动显示。实验八 图形点阵显示实验（基础硬件实验十五） 一、实验目的与要求了解图形液晶模块的控制方法；了解它与单片机的接口逻辑；学习使用图形点阵液晶显示字体和图形。二、实验设备S

31、UN系列实验仪一套、PC机一台。三、实验内容1、12864J液晶显示器(1) 图形点阵液晶显示器，分辨率为128×64，可显示图形和8×4个(16×16点阵)汉字。(2) 采用8位数据总线并行输入输出和8条控制线。(3) 指令简单，7种指令。2、实验过程在12864J液晶上显示一段字，包括汉字和英文：“星研电子”、“STAR ES51PRO”、“欢迎使用”，三行字。四、实验原理图五、实验步骤1、主机连线说明：A1区：CS、RW、RS、CS1/2A3区：CS1、A0、A1、A22、运行程序，验证显示结果。实验九 继电器控制实验（基础硬件实验十八） 一、实验目的与要求

32、学习使用继电器控制外设的基本方法。二、实验设备SUN系列实验仪一套、PC机一台。三、实验内容1、预备知识自动化控制设备中，存在一个电子与电气电路的互连问题。一方面，电子电路需要控制电气电路的执行元件，如电动机、电磁铁、电灯等；一方面又要为电子电路提供良好的电隔离，以保护电子电路和人身安全，减少干扰。继电器就起这个桥梁作用。2、实验过程使用F5区的拨动开关，通过继电器控制直流电机的转动和停止。四、实验原理图图中：JP30为短接器（1-2相通）五、实验步骤1、主机连线说明：C4区：CtrlA3区：P1.0C4区：COM1C1区：VCCC4区：CUT1E1区：CtrlA3区：P1.7F5区：K72、

33、运行程序，F5区的K7拨动开关控制直流电机的转动、停止。六、演示程序（源程序文件名：Relay.asm）ORG0000HLJMPSTARTORG0030HSTART:MOVSP,#60HKeyH:JBP1.7,$；等待启动命令CALLDelayJBP1.7,KeyHCLRP1.0 ；继电器线圈得电KeyL:JNBP1.7,$；等待停止命令CALLDelayJNBP1.7,KeyLSETBP1.0；继电器线圈失电SJMPKeyHDelay:MOVR6,#20HMOVR7,#0Delay1:DJNZR7,$DJNZR6,Delay1RETEND七、思考题如何用弱电来控制强电（比如用小功率的直流继电

34、器来控制大功率的交流接触器，从而控制交流电动机的启、停）？实验十 简易电子琴实验（综合实验一） 一、实验目的与要求学习蜂鸣器的使用方法；了解蜂鸣器不同发音的控制方法。二、实验设备SUN系列实验仪一套、PC机一台。三、实验内容1、简易电子琴原理：(1) 蜂鸣器输入不同频率的方波，会发出不同的声音；(2) 通过按键，由单片机控制产生不同频率的方波，从而发出不同的声音。2、实验过程通过单片机，使F5区的17号键由低到高发出17的音阶。四、实验原理图五、实验步骤1、主机连线说明：F6区：CtrlA3区：P1.7F5区：JP74A3区：JP51(P1口)2、运行程序，按F5区的17号键，输出7种音阶3、

35、使用F5区的17号键，弹一首生日快乐。六、演示程序（源程序文件名：Buzzer.asm）K1BITP1.0;按键1K2BITP1.1;按键2K3BITP1.2;按键3K4BITP1.3;按键4K5BITP1.4;按键5K6BITP1.5;按键6K7BITP1.6;按键7 BuzzerBITP1.7;蜂鸣器M1EQU17M2EQU16M3EQU15M4EQU14M5EQU13M6EQU12M7EQU11ORG0000HLJMPSUNTORG0100HSUNT:MOVSP,#60HMAIN:MOVP1,#0FFH;P1口初始化LCALLDemo;播放一段演示音乐MAIN_1:JBK1,MAIN_2;1号键是否按下LCALLSound1;1号键发音子程序MAIN_2:JBK2,MAIN_3;2号键是否按下LCALLSound2;2号键发音子程序MAIN_3:JBK3,MAIN_4;3号键是否按下LCALLSound3;3号键发音子程序MAIN_4:JBK4,MAIN_5;4号键是否按下LCALLSound4;4号键发音子程序MAIN_5:JBK5,MAIN_6;5号键是否按下LCALLSound5;5号键发音子程序MAIN_6:JBK6,MAIN_7;6号键是否按下LCALLSound6;6号键发音子程序MAIN_7: