#MCS51单片机原理应用

1、MCS51 单片机原理及应用实验指导书唐山学院电工电子实验教案中心2009年 3 月前言一单片机原理实验的任务单片机原理实验是单片机原理及应用课程的一部分，它的任务是：通过实验进一步了解和掌握单片机原理的基本概念、单片机应用系统的硬件设计及 调试方法。学习和掌握单片机应用系统程序设计技术。提高应用计算机的能力及水平，提高逻辑思维及动手能力。二实验设备单片机实验所使用的设备由计算机、单片机实验开发系统见下图 0-1），其中计算机是软件开发平台，主要完成程序编辑、编译、下载程序等任务；单片机实验开发系统是硬 件开发平台，是基于 51/196 单片机的扩展实验系统。计算机和单片机实验开发系统之间是

2、通过 RS232 串行接口进行通信的。图 0-1 单片机原理实验设备单片机实验开发系统配有开关电源、单片机、晶振、存储器、可编程并行接口芯片、 键盘显示控制芯片、 24 键键盘、六位 LED 数码管显示、 A/D 及 D/A 转换芯片、简单输出 口 2 个、简单输入口 1 个、逻辑电平输入开关、发光二极管显示电路，并配有小直流电 机、步进电机、继电器、音响等驱动电路。在计算机软件的控制下可完成单片机基本实验 及综合设计性实验项目。所有的 MCS51 单片机原理及应用课程实验都是在这套实验系统上 完成的。三对参加实验学生的要求阅读实验指导书，复习与实验有关的理论知识，明确实验目的，了解内容和方法

3、。按实验指导书要求进行接线和操作，经检查和指导老师同意后再通电。在实验中注意观察思考，记录有关数据和程序，并由指导教师复查后才能结束实 验。实验后应断电并返回 WINDOWS 下关闭计算机，整理实验台，恢复到实验前的情 况。认真写实验报告，按规定格式写出程序流程图、程序、并分析实验结果、完成思考 题等。字迹要清楚，结论要明确。爱护实验设备，遵守实验室纪律。*注：本实验指导书适用于MCS51 单片机原理及应用 A 、单片机原理及应用 B 等课程。目录第一章 MC51 单片机原理及应用实验 3实验一 P1口实验 验证性） 3实验二 外部中断实验 验证性） 5实验三 定时器实验 7实验四 串行口实验

4、 -串并转换实验 9实验五 数码显示实验 11实验六 A/D 转换实验 13实验七 数字电子钟实验 综合性） 15实验八 D/A 转换实验 16 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 实验九 简单 I/O 口扩展实验 18 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 实验十 步进电机实验 20 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 实验十一 直流电机实验 22 HYPERLINK l bookmark64 o Current Docum

5、ent 实验十二 PC机与单片机串行通信实验 24 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 实验十三 继电器与电子音响实验 26 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 实验十四 8255可编程并行接口实验 28 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 实验十五 键盘显示接口实验 30第二章 单片机开发实验系统及 TMSD 调试程序 32第一节 单片机开发实验系统 32/ 31第二节 TMSD 源语言调试程序简介 35第一章 MCS51 单片机原理及应用实验实验一

6、 P1口实验一实验目的学习 P1 口的使用方法。学习延时子程序的编写和使用。学习单片机实验系统的使用方法和程序的调试方法 二实验设备及器材配置单片机实验开发系统。计算机。导线。 三实验内容 分别完成单片机 P1 口做输出口、既做输入又做输出口的实验任务。P1 口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使其循环点亮。P1 口低四位接四只发光二极管 L1-L4, P1 口高四位接开关 K1-K4, 编写程序，将开关 的状态在发光二极管上显示出来。四实验原理说明P1 口为准双向口， P1 口的每一位都能独立地定义为输出线或输入线，作为输入的口 线，必须向锁存器相应位写入 “1，”该位才能作为输入。 8

7、031 中所有口锁存器在复位时均 置为 “1，”如果后来往口锁存器写入过“0”，再作为输入时，需要向口锁存器对应位写入“1。”延时程序的编写可以用两种方法，一种是用定时器来实现，一种使用指令循环来实 现。在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。如果系统晶振为 6.144MHz ，则一个机器周期为 12/6.144 即s 1/0.512 。s 现要编写一个延时 0.1s 的程序，可以大致写出如下：MOVR7, #200DE1: MOVR6, #XDE2: DJNZ R6, DE2DJNZ R7, DE1/ 311/0.256us,面 MOV 、 DJNZ 指令均为两个机器周期，所以执行一条指令

8、需要现求出 X 值：6(X 1 0.256 1 0.256 1 0.256) 200 1 0.256 0.1 106指令 3 指令 2 指令 4 指令 1计算出 X=126 ，代入上式可知实际延时约为 0.100004s。五连线方法及实验电路题目 1： 8031的 P1.0P1.7分别接发光二极管 L1 L8 ，硬件原理图如图 1-1所示。题目 2：P1口的 P1.0P1.3 接 L1-L4,P1 口的 P1.4 P1.7 接 K1-K4 ，硬件原理图如图 1-2 所示。100001001001 00100100LED LED LED LED LED LED LED LEDL8 L7L6L5

9、L4L3L1P1.7P1.6P1.5P1.6P1.5P1.3P1.4803 1P1.2图 1-1 题目 1 硬件原理图L2P1.1 P1.0+5V1 0006图 1-2 题目 2 硬件原理图六思考题及实验报告要求思考题(1.试说明 51 系列单片机 4 个 I/O 口在使用上的分工和操作上的特点。(2.修改程序，使发光二极管闪亮移位方向改变。实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。(2. 总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体 会。实验二 外部中断实验实验目的/ 31学习外部中断技术的基本使用方法；学习中断处理程序的编程方法。二实验设备及器材配置单片机实

10、验开发系统。计算机。导线。 三实验内容 在以下实验题目中任选一个或由老师指定。P1 口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使其循环点亮。以单脉冲输出端做 为中断申请，当第一次产生外部中断时，使发光二极管全亮，延时 1 秒后返回中断之前的 状态；当第二次产生外部中断时，使发光二极管全灭，延时 1 秒后返回中断之前的状态； 以后如上述一直循环下去。以单脉冲输出端做为中断申请，自行设计连线，用实验箱上的红、绿、黄发光二极 管模拟交通灯控制。当有急救车通过时，两交通灯信号为全红，以便让急救车通过，延时 10 秒后交通灯恢复中断前状态。四实验原理说明 本实验中中断处理程序的应用，最主要的地方是如何保护

11、进入中断前的状态，使得中 断程序执行完毕后能返回中断前 P1 口及发光二极管的状态。除了保护累加器A、程序状态字 PSW 外、 P1 口的状态外，还要注意主程序中的延时程序和中断程序的延时程序不能混 用，本实验中，主程序延时程序用的寄存器和中断延时用的寄存器也不能混用。 五连线方法及实验电路8031的 P1.0P1.7分别接发光二极管 L1L8，INT0 接单脉冲输出端 “ ” 外部中断实验电路如图 1-3 所示/ 31+5V图 1-3 外部中断实验电路六思考题及实验报告要求1.思考题(1.试说明 51 系列单片机外部中断如何使用。(2.修改程序，外部中断产生时，使发光二极管闪亮移位方向改变。

12、2.实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。(2. 总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体会。实验三 定时器实验一. 实验目的1.学习 8031 内部定时器 /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程方法。二实验设备及器材配置1.单片机实验开发系统。2.计算机。导线。三实验内容8031内部定时器 T1 ，按方式 1工作、即做为十六位定时器使用每 0.1 秒溢出一次。 P1 口的 P1.0-P1.7 分别接八只发光二极管。要求编写程序模拟一时序控制装置。开机后，第一 秒钟 L1、L3 亮，第二秒钟 L2 、L4 亮，第三秒钟 L5、L7 亮

13、，第四秒钟 L6、L8 亮，第五/ 31 秒钟 L1、L3、L5、 L7 亮，第六秒钟 L2、 L4、 L6 、 L8 亮，第七秒钟全亮，第八秒钟全 灭，以后又从头开始，一直循环下去。四实验原理说明定时常数的确定定时器 /计数器的输入脉冲与机器周期一样，为振荡器频率的1/12。本实验中，时钟频率为 6.144MHz 。实现 0.1秒的延时，要在定时器 1 中设置一个时间常数即计数初值，使 其每隔 0.1 秒溢出一次，再用一个寄存器计溢出的次数，计 10 次即可实现 1 秒延时。时间 常数按以下公式计算：(216 X) 12 f 0.1计算出 X 之后，换算成十六进制数将高八位放在 TH1 中，

14、低八位放在 TL1 中。初始化程序包括定时器初始化 .试说明 51 系列单片机定时器的使用方法。(2. 单片机定时器 T1 工作在计数器方式，编程实现四位二进制计数器，将计数值在 发光二极管上显示出来。实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。(2. 总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体 会。实验四 串行口实验. 实验目的/ 31掌握 8031 串行口方式 0 工作方式及编程方法；掌握利用串行口扩展 I/O 通道的方法。 二实验设备及器材配置1.单片机实验开发系统。2.计算机。导线。三实验内容利用 8031串行口，和并行输出串行移位寄存器74LS164,

15、扩展 I/O 口，在数码显示器上循环显示 09这 10 个数字。四实验原理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转换。在这种方式下，数据 为 8 位，只能从 RXD 端输入输出， TXD 端输出移位同步时钟信号，其波特率固定为振荡 频率的 1/12 。由软件置位串行控制寄存器 SCON ）的 REN 位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 位数据传输完成后，硬件将 SCON 寄存器的 TI 位置 1。图 1-4 中， LD0-LD5 分别经反向驱动后分别至六个共阴极数码管的阴极， H-A 经同向 驱动器 7407 驱动后至数码

16、管的阳极。五. 连线方法及实验电路1.连线方法8031的 TXD 端接 74LS164的 SCLK端，RXD 端接 74LS164 的 SIN 端。74LS164 的 QH-QA 分别接数码显示的 a-h,数码显示的 LD0 接高电平 +5V ）， LD1- LD5 接低电平 .试说明 51 系列单片机串行口工作方式及如何使用。(2. 修改程序及硬件连线，使数码管显示数字0-FF。实验报告要求 (1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。(2. 总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体 会。实验五 数码显示实验一实验目的掌握七段数码显示数字的原理。了解七段数码显示数字的原

17、理。掌握利用一个段锁存器、一个位锁存器同时显示多位数字的方法。 二实验设备及器材配置1.单片机实验开发系统。2.计算机。导线。三实验内容利用实验台上的六个数码管，同时显示16 或自己的学号后六位这 6个数字。四实验原理说明因为有六个数码管，用静态显示所需 I/O 口太多，故适用于动态显示。本实验中用一 个位锁存器 74LS273 作为位数据口，用另一个 74LS273 作为段数据口。/ 31CS2、CS3 是两片 74LS273 的片选控制端， 08-0F、 10-17 是 74LS138 译码器的输出 端，口地址的高八位固定为 1BH 。当数据指针 DPTR 指向 1B08-1B0FH 、

18、1B10-1B17H 时， 执行指令 MOVX DPTR,A 时，经内部译码后，在对应的插孔上输出低电平。 五连线方法及实验电路连线方法如果 LED 显示器与 8279 之间连接有短路片，首先将这些短路片全部拔掉:CS2 接 08-0F,O11-O18 接 LED 的 A-H 。 第二片 74LS273(U5:CS3 接 10-17， O21-O26 接 LED 的 LD0-LD5 。实验电路 数码显示电路图如图 1-5 所示。+5V+5V100a-ha-ha-ha-ha-ha-hU29U3074072 0 2011 64 211 8339513111O1178 Q

19、Q Q Q Q Q Q QU474LS273474711D1D 2D3D4D5D6D7311K12 34 56 78 L DD DD DD DD CLD5 LD4O24O2625O22 O21DPYa2b34567K8C874331417187654 32 1 DDD DD DD D87654321 Q Q Q Q Q Q Q Qg dp9611U5 74LS273a cd f g b111 /RESETdp+5V4.7K08-0FU26A 74LS0274LS274.7KD0D7D6D5D4D3D2D1D0U27AU25ACS3WR 313 WR1 GND10-1774LS04 74LS04

20、图 1-5 数码显示电路图/ 31六思考题及实验报告要求思考题 (1.试说明动态显示的原理。(2.修改程序，让显示的数字循环移动起来。实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。(2. 总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体 会。实验六 A/D 转换实验一实验目的1.掌握模数转换器与单片机接口的连线方法。2.了解 ADC0809 的转换性能及编程方法。通过实验了解单片机如何进行数据采集。二实验设备及器材配置1.单片机实验开发系统。2.计算机。导线。三实验内容利用实验台上的 ADC0809 做 A/D 转换器，实验台上的电位器提供模拟量输入，编制 程序，将模拟

21、量转换成数字量，用发光二极管或数码管显示出来。四实验原理说明ADC0809 是 8 通道八位逐次逼近型 A/D 转换器，每采集一次需要 100 微秒。 START 端为 A/D 转换启动信号， ALE 端为通道地址锁存信号。实验电路中已将其相连，以 便同时锁存通道地址并开始 A/D 转换，故启动 A/D 转换只需如下两条指令：MOV DPTR, #1B20HMOVX DPTR, AA 中内容是不重要的，这是一次虚拟写。中断方式下， A/D 转换结束后自动产生 EOC 信号，将其与 8031 INT0 相连。中断处 理程序中，使用如下指令即可读取 A/D 转换结果。MOV DPTR,#1B20H

22、/ 31MOVX A, DPTR五连线方法及实验电路1连线方法ADC0809 的片选端 CS5接 20-27，EOC 接 INT0 。2.2K 电位器中间抽头接 IN0,另外两个头，一端接 +5V ，另一端接 GND 。2实验电路A/D 转换电路图如图 1-6 所示+5V26272.2 KGND28GND 16+5V 12IN-0IN-1IN-2IN-3IN-4IN-5IN-6IN-7ref(-)ref(+)ADC08 09msb22lsb 2-8EOCADD-AADD-BADD-CALEENABLESTARTCLOCK21 D720 D619 D518 D48 D315 D214 D117

23、D025242322A0A1A210 ALEINT074LS0 220-2 7图 1-6 A/D 转换电路图六思考题及实验报告要求思考题(1. 试说明 ADC0809 模数转换器如何使用。 (2.同时采集两个通道的模拟量输入电压，将采集的数字量在在数码管上显示出来。实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。(2. 总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体 会。实验七 数字电子钟实验实验目的1.进一步掌握定时器的使用和编程方法。2.进一步掌握中断处理程序的编程方法。进一步掌握键盘显示接口工作原理。 实验设备及器材配置1.单片机实验开发系统。/ 312.计算机。

24、导线。 三实验内容 利用实验台上的六个数码管及单片机定时器，设计一个电子时钟，在六位数码显 示器上实时显示计时值。格式如下：XX XX XX 由左向右分别为：时、分、秒 四实验原理说明数字电子钟是一个计时装置，计时周期24 小时，满刻度 23 时 59 分 59 秒。数字电子钟有多种设计方法。例如：采用中小规模集成电路，也可以用专用时钟芯片配以显示等外 围电路组成，还可以采用单片机设计电子钟。以单片机实现电子钟，具有编程灵活，便于 功能扩充等特点。用单片机来模拟时钟，由定时器 /计数器产生 0.1 秒的时基信号，定时器溢出时产生中 断，以 0.1 秒、秒、分、时为单位计数。五连线方法及实验电路

25、参考数码显示实验电路或自行设计。 六思考题及实验报告要求1.思考题 (1.如何提高电子钟的计时精度？ (2.如何为电子钟增加清零及对时功能？2.实验报告要求 (1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。 (2.总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体会。实验八 D/A 转换实验一实验目的1.了解 D/A 转换器的基本原理。2.了解 D/A 转换器 DAC0832 的性能及编程方法。了解单片机系统中扩展 D/A 转换的基本方法。 二实验设备及器材配置单片机实验开发系统。/ 31计算机。示波器。导线三实验内容利用实验台上的 DAC0832 产生锯齿波、三角波、正弦波。三种波形

26、轮流显示。 四实验原理说明D/A 转换是把数字量转换成模拟量的变换，从 D/A 转换输出的是模拟电压信号。产生 锯齿波和三角波只需由 A 存放的数字量的增减来控制；要产生正弦波，较简单的手段是造 一张正弦数字量表。取值范围为一个周期，采样点越多，精度越高。本实验中，输入寄存器占偶地址口， DAC 寄存器占较高的奇地址口。两个寄存器均对 独立进行锁存。因而要把一个数据通过 0832 输出，要经过两次锁存。典型程序段如下：MOV DPTR ， #PORTINMOV A ， #DATAMOVX DPTR ， AINC DPTRMOVX DPTR, A其中第二次 I/O 写是一个虚拟写过程，其目的只是

27、产生一个 WR 信号，启动 D/A 。 五连线方法及实验电路连线方法DAC0832 片选端 CS6 接 28-2FH ，AOUT 接示波器探头。实验电路D/A 转换电路如图 1-7 所示。+5V28-2 F68D16D25D34D416D515D614D713D07117clsb DI0cIo ut1DI1 VIo ut2DI2DI3RfbDI4DI5VrefDAC0832DI6msb DI7ILEDDCS N NWR2Xfer G GWR1+5V0298 +5V19 VCC18 WRGND2LM3 24GND1图 1-7 D/A 转换电路六思考题及实验报告要求/ 311.思考题(1. 理论分

28、析 D/A 转换输出 AOUT 端输出电压范围。2.实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。 (2.总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体会。实验九 简单 I/O 口扩展实验一实验目的1.学习在单片机系统中扩展简单I/O 口的方法。2.学习数据输入、输出程序的编制方法。 二实验设备及器材配置1.单片机实验开发系统。2.计算机。导线。三实验内容利用 74LS244 作为输入口，读取开关状态，并将此状态，通过发光二极管或数码管显 示出来。四实验原理说明MCS51 单片机外部扩展空间很大，但数据总线口和控制信号线的负载能力有限的。若需要扩展的芯片很多，则 MC

29、S51 总线负载过重， 74LS244 是一个扩展输入口，同时也是 一个单向驱动器，以减轻总线口负担。五连线方法及实验电路1.连线方法74LS244(U6 的 I1-I8 接开关的 K1-K8,CS4 端接 18-1F。74LS273(U4 的 O11-O18 接数码管 A-H,CS2 接 08-0F； P1.0、P1.1 接数码管 LD0- LD1。2.实验电路简单 I/O 口实验电路如图 1-8 所示。 六思考题及实验报告要求思考题/ 31(1. 试说明 74LS244 的逻辑功能及实验电路图的原理。实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。写出编程调试的经验和体会。(2.总结

30、实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，1374LS022 CS23 WR3D22D41D60D84Y3Y2Y1Y4Y3Y2Y1YU6 74LS2444A3A2A1A4A3A2AK2 K3K1KLRL01DD81 71876521DD D D D D DDU4 74LS273K6K5I1517 I181918 7 6 5 4 3 2 1 Q Q Q Q QQ QQK4K7 K8+5VO11 O12 O13L1 L2 L3 L4O14 O15 O16 O17 O18GNDL7 L8实验十 步进电机控制实验实验目的了解步进电机控制的基本原理；掌握控制步进电机转动的编程方法。 实验设备及器材配置1.单

31、片机实验开发系统。2.计算机。步进电机/ 31导线。三实验内容利用实验台上的并行口及步进电机小盒，编制程序实现步进电机的正反转旋转、转速控制。四实验原理说明步进电机驱动原理是通过对它每相线圈中的电流的顺序切换来使电机作步进式旋转。驱动电路由脉冲信号来控制，所以调节脉冲信号的频率便可以改变步进电机的转速。单片机控制步进电机最合适。本实验使用国产 20BY-0 型步进电机，它使用 +5V 直流电源，每相电流为 0.16A ，电机线圈由四相组成，即A 、 B 、 C、D。驱动方式为两相激励方式，各线圈通电顺序如表 1-1 所示。相顺序ABCD01100101102001131001表 1-1 两相激

32、励通电次序反向 正向五连线方法及实验电路实验时可用 P1 口或并行输出口，作为步进电机四相线圈控制，分别接 BA、BB、BC、BD ，将步进电机插头与 J8 相连即可。步进电机驱动电路如图 1-9 所示。ABD16 / 31图 1-9 步进电机驱动电路六思考题及实验报告要求画出实验硬件电路图及程序流程图；写出自行设计的实验程序清单；如果程序中出现问题，分析原因并解决。给出实验结果及对实验的改进意见。实验十一小直流电机实验一实验目的1.进一步了解 D/A 转换器 DAC0832 的性能及编程方法。2.了解直流电机控制的基本方法。二实验设备及器材配置1.单片机实验开发系统。2.计算机。直流电机。导

33、线三实验内容利用实验台上的 DAC0832 编制程序输出一串脉冲，经放大后驱动小电机，改变输出脉/ 31冲的电平及持续时间，达到电机正转、反转、加速、减速之目的。四实验原理说明小直流电机转动原理；转动方向是由电压的正负来控制的。电压为正则电机正转，电 压为负则电机反转。转速大小则是由 AOUT 输出脉冲的占空比来决定的，正向占空比越大 则电机转速越快，反向转则占空比越小转速越快。本实验中，模拟量输出为双极性，当输入数字量小于 80H 时，输出为负，输入等于 80H 时则输出为 0V ，输入大于 80H 则输出为正。因而，本实验中 DAC0832 输入数字量只 需要三个，再通过不同的延时即可达到

34、目的。五连线方法及实验电路连线方法DAC0832 片选端 CS6 接 28-2FH ， AOUT 接电机放大器的 DJ 插孔，插头 J1 接电机；实验电路D/A 转换及电机驱动电路如图 1-10 所示。+5V28-2 F6D07D16D25D34D416D515D614D713117clsb DI0cVIo ut1DI1Io ut2DI2DI3RfbDI4DI5VrefDAC08 32DI6msb DI7ILEDDCS NNWR2Xfer GGWR1+5V0298 +5VGNDLM3 24GND18 WR219 VCC8图 1-10 D/A 转换及电机驱动电路六思考题及实验报告要求1.思考题(

35、1.如何测量电机转速？2.实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。/ 31（2.总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体会。实验十二 PC 机与单片机串行通信实验一实验目的1.掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通信程序编制方法。2.了解实现串行通信的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议。了解 PC 机串行通信的基本要求。二实验设备及器材配置1.单片机实验开发系统。2.计算机。串口电缆导线。三实验内容1.利用单片机串行口，实现与 PC 机串行通信。2.本实验题目要求如下：单片机串行口工作方式设定为方式1，波特率为 1200；在 PC机上运行串口调试助

36、手软件，要求将从 PC 机发送的字符 0 F），显示到实验系统的数码 管上，单片机将接收到字符返回到PC 机屏幕上显示出来。四实验原理说明PC机上的串行接口采用 RS-232C 串行通信标准接口，其逻辑 1电平为 5V 15V， 表示传号状态；其逻辑 0 电平为 5V 15V ，表示空号状态；其逻辑电平与TTL 、CMOS 电平不兼容。因此， RS232C 驱动器与 TTL 电平连接必须经过电平转换。 MC1488 、 MC1499 是集成芯片。 MC1488 为 TTL 电平转换为 RS232C 电平， MC1489 为 RS232C 电平 转换为 TTL 电平。单片机串行口工作在方式 1.

37、比较 MAX232 与 MC1488 、 1489 RS232 芯片的不同。计算比较波特率 时的误差。(2.查阅资料在 PC 机下是如何编程实现串行通信的？(3. 修改程序及连线，使数码管可以显示0-FF。实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。 (2.总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体会。实验十三继电器与电子音响实验一实验目的1.掌握用继电器控制的基本方法和编程。2.了解计算机发出不同音调声音的编程方法。 二实验设备及器材配置1.单片机实验开发系统。2.计算机。继电器、扬声器导线。三实验内容1.利用 P1 口输出高低电平，控制继电器的开合，以实现对

38、外部装置的控制2.利用 P1 口输出不同频率的脉冲通过扬声器发出不同频率的音调。/ 31四实验原理说明1 现代自动化控制设备中，都存在一个电子电路与电气电路的互相连接问题，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)；一方面又要为电子电路与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。继电器便 能完成这一桥梁作用。实验题目 1 所用继电器型号为 JDC-3F，控制电压为直流 +5V ，控制 端为 JDQ 插孔，当 JDQ 为高电平时，继电器不动作，为低电平时继电器动作常闭触点断开，常开触点闭合)。2 音调由不同频率的方波产生，音调与频率的关系如表1-

39、2 所示。方波的频率由定时器控制。定时器计数溢出后，产生中断，将 P1.7 取反即得周期方波。每个音调相应的定时器 初值可按公式计算：晶振为 6.144MHz 时，音阶 1 相应的定时器初值为 X，则1 262 2 (2 16 X) 12 6.144 10 6可得 X=64599=FC2FH ，其它的可同样求得。表 1-2 音调与频率的关系音调1234567频率262294330349392440494XFC2FFC8FFCF8FD23FD73FDBAFDFA音的节拍由延时子程序来实现。延时子程序实现基本延时时间，节拍值只能是它的整数 倍。五实验连线及实验电路 1实验连线题目 1：8031 的

40、 P1.1 接 JDQ端，继电器的输出 J4 接一指示灯。题目 2：8031 的 P1.7 接 LB插孔，扬声器接 J6。2实验电路继电器电路原理图如图1-12 所示。扬声器电路图如图 1-13 所示。GND+5V/ 31图 1-13 扬声器电路原理图六思考题及实验报告要求1.思考题(1.简述对原理图的理解，图中二极管的作用？(2.修改连线，编程实现扬声器发音受继电器的控制。2.实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。(2.总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体会。实验十四 8255A 可编程并行接口实验一实验目的1.掌握单片机系统中扩展外围芯片的方法。

41、2.了解 8255A 芯片的结构及编程方法。 二实验设备及器材配置1.单片机实验开发系统。2.计算机。导线。三实验内容 以单脉冲输出端做为中断申请，自行设计连线，用实验箱上的红、绿、黄发光二极管 模拟交通灯控制。当有急救车通过时，两交通灯信号为全红，以便让急救车通过，延时 10 秒后交通灯恢复中断前状态。四实验原理说明可编程通用并行接口电路 8255A 具有三个八位的并行接口 ，分别为 PA 口、 PB 口和 PC 口，其中 PC 口又分为高四位和低四位，它们都可以通过软件编程来改变 I/O 工作方式， 8255A 可与 MCS51 单片机直接接口。8255A 有三种基本工作方式，其中 ,方式

42、 0 是基本的输入输出方式。在这种方式中，三个端 口的每一个可由程序设定为输入或输出方式，这种方式适用于无条件地传输数据的设备。 例如，读一组开关状态，控制一组指示灯，并不需要联络信号， CPU 可随时读入开关状/ 31态，随时可把一组数据送到指示灯显示。五实验连线及实验电路 1.实验连线8255 的 PB4-PB7接 L1-L4 ；PC0-PC7接 L5-L12 ；8255 的 CS1接 00-07 端。8031 的 INT0 管脚接单脉冲输出端。2.实验电路图 1-14 8255 实验电路原理图六思考题及实验报告要求1.思考题(1. 简述 8255 芯片如何使用？如何与 8031 接口？(

43、2.扩展电路连线，编程实现用数码管显示计时时间。2.实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。(2.总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体会。实验十五键盘显示接口实验实验目的1.掌握单片机系统中扩展键盘显示接口的方法。2.了解掌握键盘显示电路工作原理。实验设备及器材配置1.单片机实验开发系统。/ 312.计算机。导线。三实验内容利用实验台上的键盘显示电路及并行接口芯片，编写程序，在键盘上每按一个数字键 .简述行扫描法识别按键的工作原理。(2.修改电路连线，编程实现将键值用数码管显示。实验报告要求(1.给出自行设计的程序清单、程序流程图。(2.总结实验过程中

44、调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体会。第二章单片机开发实验系统及 TMSD 调试程序第一节 单片机开发实验系统一 TSC51/196 单片机实验开发系统的主要技术指标与基本实验项目 实验教案中采用的是清华大学科教仪器厂生产的 TSC51/196 单片机实验开发系统，本系统同时插有 8031 单片机和 80C196KB 单片机。使用开关可以转换为 8051 实验开发系统/ 31或 80C196 实验开发系统。此系统在 TMSD 软件管理下运行。1.主要技术指标(1.单片机 ： 8031/80C196KB 可换。(2. 时钟频率： 6.144MHz(3. 存储器：程序存储器、数据存

45、储器、I/O 接口统一编址。最多达 64K ，板上 ROM16K ， RAM 32K ，可扩充至 48K。(4.8255A 可编程并行接口一个。(5. 串行接口二个： 8250 芯片一个，与主机通讯使用；单片机串行口一个，供用户使 用。(6.8279 键盘显示控制器芯片一个。(7.24 键键盘一个、每键功能都可由用户定义。(8. 六位 LED 数字显示。(9.A/D 转换芯片一个： ADC0809 。(10.D/A 转换芯片一个： DAC0832 。(11. 配有小直流电机、步进电机、继电器、音响等驱动电路。(12. 配有简单输出口二个、简单输入口一个；串并转换接口一个。. 配有 EPROM

46、写入装置。(15. 电源为 +5V 和12V.基本实验项目本实验系统提供的实验项目有P1 口实验、定时器实验、简单 I/O 口实验、外部中断实验、开关量输入实验、发光二极管实验、数码显示实验、小键盘扫描实验、 8255 可编程并行口 实验、 8279 键盘显示接口实验、串行口通讯实验、 A/D 转换实验、 D/A 转换实验、小直流 电机调速实验、电子音响实验、继电器控制实验、步进电机控制实验。二 TSC51/196 单片机实验开发系统的原理和组成1.TSC51/196 单片机实验开发系统原理 TSC51/196 单片机实验开发系统框图如图 2-1 所示。/ 31单片机实验开发系统框图图 2-1

47、 TSC51/196TSC51/196 单片机实验开发系统是采用单板结构的基于单片机数据总线扩展的具有仿 真功能的实验开发系统，主要由开关电源、单片机、晶振、存储器、可编程并行接口芯 片、键盘显示控制芯片、 24 键键盘、六位 LED 数码管显示、 A/D 及 D/A 转换芯片、简单 输出口 2 个、简单输入口 1 个、逻辑电平输入开关、发光二极管显示电路，并配有小直流 电机、步进电机、继电器、音响等驱动电路。在调试软件 TMSD 的控制下可完成单片机基 本实验及综合设计性实验项目。2.存储器及 I/O 地址TSC51/196 单片机实验开发系统采用程序存储器和数据存储器及 I/O 地址统一编

48、址 的方法。地址分配如下：0000H-3FFFH ：监控程序 16K4000H-0BFFFH ：用户程序或数据 32K0C000H-0FFFFH ：可扩展的用户程序或数据1B00H-1BFFH ： I/O 口地址在 1B00H-1BFFH 这 256 个 I/O 口地址中， 1B00H-1B3FH 为用户可选择的 I/O 口地址， 这 64 个地址分成 8 组，每组占用 8 个地址，在实验台上有八个引出插孔，分别标有： 00- 07； 08-0F；10-17；18-1F；20-27；28-2F；30-37；38-3F。这里 00-07 即 1B00H-1B07H ， 其余类推。做实验时 ,如果某外设口地址定为 1B10H-1B17H 之间的某