微机接口技术实验指导书-李百明

微机接口技术实验指导书编者：李百明闽南理工学院光电与机电工程学院2015年6月1日实验要求1、实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。预习要求如下：1)认真阅读实验指导书，分析实验要求，熟悉实验任务。2)完成各实验“预习要求”中指定的内容。2、使用仪器和实验箱前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时应严格遵守。3、实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握的，应经指导教师审查同意后再接通电源。4、实验时应注意观察，若发现有破坏性的异常现象(例如有元件冒烟、发烫或有异味)应立即关断电源，保持现场，报告指导教师。找出原因、排除故障，经指导教师同意后再继续实验。5、实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。6、实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录实验结果所记录的实验结果经指导教师审阅签字后再拆除实验线路。7、实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。实验一单片机及其开发系统认识一、实验目的1、了解51单片机开发常用工具。2、熟悉单片机的片内存储器结构。二、实验设备与器件1、51单片机实验系统和开发仿真器；2、安装有单片机开发软件的计算机。三、实验内容1、熟悉单片机实验系统的安装和连接，单片机开发软件的操作；2、编写程序,将20H～2的内容清零。根据上述实验内容要求，编写、编译、装载程序，以连续或单步方式运行程序，并检查相关存储单元内容的变化。具体实验步骤如下：1）、确认实验箱正常工作。2）、在联机状态下，点击“”，输入程序，并保存。3）、编译、连接、装载，用连续或单步运行程序。4）、运行结果检查：（1）在单步运行时每走一步可观察其运行结果。（2）在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查20H～22H中内容的变化情况。5、记录观察到的结果及数据，回答思考题。6、参考程序：;将片内的20~2F单元清零0000HR0,#00H0作为操作计数器，送初值为0R120H1作为指针，指向20H单元:100H;将0送R1所指向的单元R1R0;R0作为操作计数器，加1R0,#16,;R0作为操作计数器，不到16，继续循环;操作任务完成，在该指令等待$四、注意事项1、实验过程中禁止用手触摸芯片引脚或拨插，未经允许不得私自更换。2、若有实验连线前应先关掉实验箱电源开关，待检查无误后方可通电。3、实验箱通电后再打开仿真开发软件，注意观察工具栏的联机图标，当联机图标无效时表示计算机和单片机实验系统尚未建立数据通信，应检查通信电缆线是否接好（或在软件界面更换串口及波特率）。4、若程序编译、连接、下载成功后，当前值未指定在第一条指令（即在第一条指令底色出现蓝色）将无法正常运行。此时，应当手动复位单片机，并重新下载程序。五、预习思考题如何修改程序，把片内的202的内容改成0？六、实验报告要求1、观察实验现象，认真记录实验观察到的结果及数据，总结调试过程中发现的问题和解决方法。2、记录汇编调试成功的程序并分析其设计思路，绘制程序设计流程图，并写出个人体会及收获。3、回答思考题。实验二51指令系统及寻址方式实验一、实验目的1、掌握汇编语言程序的输入、编辑、运行、调试方法；2、理解51指令系统中常用指令功能和使用方法。二、实验设备与器件1、51单片机实验系统和开发仿真器；2、安装有单片机开发软件的计算机。三、实验内容1、将片内的20H字节的内容拆开，高4位送21H，低4位送22H。2、将20H字节的低4位、21H字节的低4位分别送至22H的高4位和低4位。根据上述实验内容要求，编写、编译、装载程序，以连续或单步方式运行程序，并检查相关存储单元内容的变化。具体实验步骤如下：1）、确认实验箱正常工作。2）、在联机状态下，点击“”，输入程序，并保存。3）、编译、连接、装载，用连续或单步运行程序。4）、运行结果检查：（1）在单步运行时每走一步可观察其运行结果。（2）在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查20H～22H中内容的变化情况。5、记录观察到的结果及数据，回答思考题。四、注意事项1、实验过程中禁止用手触摸集成芯片引脚或拨插芯片，未经允许不得私自更换。2、若有实验连线前应先关掉实验箱电源开关，待检查无误后方可通电。3、实验箱通电后再打开仿真开发软件，注意观察工具栏的联机图标，当联机图标无效时表示计算机和单片机实验系统尚未建立数据通信，应检查通信电缆线是否接好（或在软件界面更换串口及波特率）。4、若程序编译、连接、下载成功后，当前值未指定在第一条指令（即在第一条指令底色出现蓝色）将无法正常运行。此时，应当手动复位单片机，并重新下载程序。五、预习思考题思考两种以上的编程思路，或使用其他类型的指令实现，例如指令，应如何编写程序？六、实验报告要求1、观察实验现象，认真记录实验观察到的结果及数据，总结调试过程中发现的问题和解决方法。2、记录汇编调试成功的程序并分析其设计思路，绘制程序设计流程图，并写出个人体会及收获。3、回答思考题。实验三数据区传送子程序和数据排序实验一、实验目的1、熟悉51指令系统，掌握程序设计方法。2、掌握循环指令的使用，利用冒泡法进行数据处理。二、实验内容1、把片内的20H起始的16逐步形成单元传送到30H地址空间。2、编写并调试一个排序子程序，其功能为用冒泡法将内容中几个单元字节无符号的正整数，按从小到大的次序重新排列。三、实验原理1、数据区传送实验流程2、数据排序流程图3、实验程序（将程序补充完整并添加注释）（1）数据区传送子程序0R0，R1，R7，：A，0R7,LOOP$(2)数据排序实验0r350h;起始地址:3r0;指针送r0r710h;长度送r700h0;标志位为02:r0r2c220a,223;相等吗?c3:21;大于交换位置00h0r00r0;大于交换位置1:0r7200;一次循环中有交换继续;无交换退出$四、实验设备1、51仿真开发系统2、微型计算机3、8031实验板五、实验步骤及报告1、在联机状态下，点击“”，输入程序，并保存。2、编译、连接、装载，用连续或单步运行程序。3、运行结果检查：1）在单步运行时每走一步可观察其运行结果。2）在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查片内50～5中内容是否按从小到大排列。4、记录实验前及实验后的结果及数据并以表格的形式列出。5、记录汇编调试成功的程序并分析其设计思路，写出个人体会及收获。六、预习思考题修改程序把50~5中内容按从小到大排列。七、实验注意事项1、实验过程中禁止用手触摸集成芯片引脚或拨插芯片，未经允许不得私自更换。2、若有实验连线前应先关掉实验箱电源开关，待检查无误后方可通电。3、实验箱通电后打开计算机51仿真开发系统并注意观察工具栏的联机图标，绿色图标代表无连接应检查通信电缆线是否接好（或在软件界面更换串口及波特率）。4、若程序汇编成功后，当前值未指定在第一条指令（即在第一条指令底色出现蓝色）将无法正常运行。实验四P1口使用实验一、实验目的1、学习P1口的使用方法；2、学习C语言编程方法与调试技巧。二、实验设备与器件1、51单片机实验系统和开发仿真器；2、安装有单片机开发软件的计算机。三、实验内容P1作为输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。P1.0～P1.7用插针连至L1～L8，运行程序后，观察发光二极管闪亮移位情况。编程流程图如图1所示，实验电路如图2所示：图1图2四、注意事项（1）P1口为准双向口，每一位都可独立地定义对应的引脚为输出或输入。（2）本实验中延时子程序可采用指令循环来实现，延时时间的计算可以根据（机器周期）乘以（指令所需机器周期数）乘以（循环次数）获得，在单片机处理程序任务较少的情况下可以采用此方法。1、实验过程中禁止用手触摸集成芯片引脚或拨插芯片，未经允许不得私自更换。2、若有实验连线前应先关掉实验箱电源开关，待检查无误后方可通电。3、实验箱通电后再打开仿真开发软件，注意观察工具栏的联机图标，当联机图标无效时表示计算机和单片机实验系统尚未建立数据通信，应检查通信电缆线是否接好（或在软件界面更换串口及波特率）。4、若程序编译、连接、下载成功后，当前值未指定在第一条指令（即在第一条指令底色出现蓝色）将无法正常运行。此时，应当手动复位单片机，并重新下载程序。五、预习思考题（1）改变延时常数，使发光二极管闪亮时间改变。（2）修改程序，使发光二极管闪亮移位方向改变。六、实验报告要求1、观察实验现象，认真记录实验观察到的结果及数据，总结调试过程中发现的问题和解决方法。2、记录汇编调试成功的程序并分析其设计思路，绘制程序设计流程图，并写出个人体会及收获。3、回答思考题。实验五定时器中断实验一、实验目的1、理解51的定时器和中断的使用；2、理解中断入口地址，掌握中断初始化、中断服务程序结构及编写方法。二、实验设备与器件1、51单片机实验系统和开发仿真器；2、安装有单片机开发软件的计算机。三、实验内容1、通过初始化定时器T0定时及其中断，使定时器T0每隔1s产生中断，执行中断服务子程序，改变8个发光二极管的亮灭状态，使发光二极管循环点亮。P1作为输出口，P1.0～P1.7用导线分别连接到上述的8个只发光二极管L1～L8。实验电路如图1所示：图1图1四、注意事项（1）P1口为准双向口，每一位都可独立地定义对应的引脚为输出或输入。（2）本实验中延时子程序可采用指令循环来实现，延时时间的计算可以根据（机器周期）乘以（指令所需机器周期数）乘以（循环次数）获得，在单片机处理程序任务较少的情况下可以采用此方法。1、实验过程中禁止用手触摸集成芯片引脚或拨插芯片，未经允许不得私自更换。2、若有实验连线前应先关掉实验箱电源开关，待检查无误后方可通电。3、实验箱通电后再打开仿真开发软件，注意观察工具栏的联机图标，当联机图标无效时表示计算机和单片机实验系统尚未建立数据通信，应检查通信电缆线是否接好（或在软件界面更换串口及波特率）。4、若程序编译、连接、下载成功后，当前值未指定在第一条指令（即在第一条指令底色出现蓝色）将无法正常运行。此时，应当手动复位单片机，并重新下载程序。五、预习思考题采用单片机定时器中断的方法来实现定时1s，和采用程序指令循环实现延时1s的方法，两者有什么不同，各有什么优缺点？（2）修改程序，使发光二极管闪亮移位方向改变。六、实验报告要求1、观察实验现象，认真记录实验观察到的结果及数据，总结调试过程中发现的问题和解决方法。2、记录汇编调试成功的程序并分析其设计思路，绘制程序设计流程图，并写出个人体会及收获。3、回答思考题。实验六数码管显示实验一、实验目的1、了解数码管动态显示的原理2、了解用总线方式控制数码管显示。二、实验内容熟利用实验系统提供的显示设备，动态显示一行数据。本实验系统提供了6位八段码显示电路，学生只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。三、实验原理1、程序流程2、实验程序（将程序补充完整并添加注释）;**********************************************;八段数码管显示程序;**********************************************82550;8255命令控制口0;字形控制口0;字位/键扫控制口60h;显示缓冲70h75h0;显示的数据;延迟参数:40h0825588h;命令字：口输出;8255初始化:r0:0;数字转换成显示码0;显示在码填入显示缓冲r0br08100:;显示:;延时子程序r70:r7r6:r0r18;共8个八段管r210000000b;从左边开始显示Loop:a;关所有八段管02;显示一位八段管r6012;显示下一位ar2r0r1,Loopa;关所有八段管:;八段管显示码0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,099h,092h,082h,0f8h080h,090h,088h,083h,0c6h,0a1h,086h,08四、实验设备1、51仿真开发系统2、微型计算机3、8031实验板五、实验步骤及报告1、在联机状态下，编译、连接、下载并用连续方式运行，利用实验系统的显示设备动态显示数据。2、按“暂停图标”，系统无条件退出该程序运行返回监控状态。3、分析数码显示原理，写出个人收获与体会。六、预习思考题画出实验电路原理图。七、实验注意事项1、实验过程中禁止用手触摸集成芯片引脚或拨插芯片，未经允许不得私自更换。2、本实验只能用连续运行方式观察结果。3、实验箱通电后打开计算机51仿真开发系统并注意观察工具栏的联机图标，绿色图标代表无连接应检查通信电缆线是否接好（或在软件界面更换串口及波特率）。4、若程序汇编成功后，当前值未指定在第一条指令（即在第一条指令底色出现蓝色）将无法正常运行。实验七转换实验一、实验目的1.掌握转换与单片机的接口方法。2.了解芯片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做转换实验，实验仪上的W1电位器提供模拟量输入。编制程序，将模拟量转换成数字量，通过发光二极管L1—L8显示。转换器大致分有三类：一是双积分转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近式转换器，精度、速度、价格适中；三是并行转换器，速度快，价格也昂贵。实验用0809属第二类，是8位转换器。每采集一次一般需100μs。由于0809A转换器转换结束后会自动产生信号（高电平有效），取反后将其与8031的0相连，可以用中断方式读取转换结果。三、实验原理1、实验流程2、实验电路4、实验程序转换实验82550;8255命令控制口;字形控制口;字位/键扫控制口007;显示缓冲;端口地址分配;;自动检测方式：0=8E28h、1=8E29h、2=8E2;手动连线方式：0=8000h、1=8001h、2=8002h;;本软件提供的源程序的端口地址均为“手动连线方式”;若是“自动检测方式”下实验请自行修改端口地址08000H18001H28002H0;通道0控制口;通道1控制口;通道2控制口:825580h;命令字：口输出;8255初始化00182039410h510h11:;0809的通道1采样;取出采样值;拆送显示缓冲区a0067;循环;显示子程序:1r0r280h2:02r30r3,$c;闪动延迟;右移显示ar2r021;字形表:0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1h,86h,8,0四、实验设备1、51仿真开发系统2、微型计算机3、8031实验板、0832五、实验步骤及报告1、实验连线⑴连接138译码输入端，其中A连A2，B连A3，C连A4，138使能控制输入端G与总线单元上方的相连。⑵7402门电路的①脚接模数转换单元的，02门电路②、⑥脚接译码单元的Y0，02门电路的③脚系统单元的，02门电路的④脚接模数转换单元的，02门电路的⑤接系统单元的。⑶用8芯扁平电缆将区的数据总线插座与数据总线单元任一插座相连。⑷模数转换单元的的插孔与系统单元的相连。⑸把模数转换单元的模拟量调节输出端与模数转换单元的0相连。2、环境⑴在“P.”状态下按“0→”，装载实验所需的代码程序。⑵在“P.”状态下键入O5A0，然后按“”进入实验项目的运行。3、环境在与联机状态下，编译、连接、下载51\09，用连续方式运行程序。4、观察运行结果以连续方式运行程序，一旦进入程序的运行，显示器显示“0809”，旋动模拟电压电位器，改变0的模拟量“”显示缓冲区，应随之变化。5、终止运行按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出该程序的运行返回监控状态。六、预习思考题按实验连线图，增加当前转换结果送L18显示的程序。七、实验注意事项1、实验过程中禁止用手触摸集成芯片引脚或拨插芯片，未经允许不得私自更换。2、实验连线前应先关掉实验箱电源开关，待检查无误后方可通电。3、实验箱通电后打开计算机51仿真开发系统并注意观察工具栏的联机图标，绿色图标代表无连接应检查通信电缆线是否接好（或在软件界面更换串口及波特率）。4、若程序汇编成功后，当前值未指定在第一条指令（即在第一条指令底色出现蓝色）将无法正常运行。本中断实验易出现死机，可复位后再运行。实验八转换实验一、实验目的1、了解转换与单片机的接口方法。2、了解转换芯片0832的性能及编程方法。3.、了解单片机系统中扩展转换芯片的基本方法。二、实验内容利用0832数模转换输出一个方波。三、实验原理1、程序流程2、实验电路3、实验程序输出方波;进行本实验前，请先装载运行0V输出（调基准电压）程序51\2v5;使输出端“”输出+2.5V电压，再进行本实验。;在运行本程序前请将“直流电机控制单元”的按钮处“弹出”状态。08328c00h0V080H2V50C0H5V