《片機(jī)實(shí)驗(yàn)》課件.ppt

1、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教程,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)一 P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)二 定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)三 單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)四 /輸出方波實(shí)驗(yàn) 選做類實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)五八段數(shù)碼管顯示 實(shí)驗(yàn)六電腦時(shí)鐘（定時(shí)器、中斷器綜合實(shí)驗(yàn)） 實(shí)驗(yàn)七216LCD液晶顯示接口實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)八 工業(yè)順序控制實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求,內(nèi)容: 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)程序框圖 實(shí)驗(yàn)程序源代碼 實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及解決過程，收獲與心得 注意： 1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，編寫實(shí)驗(yàn)程序。 （2）實(shí)驗(yàn)報(bào)告使用統(tǒng)一的青島大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙書寫。 （3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告于實(shí)驗(yàn)后第二周的周四之前交。 （4）成績由出勤、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)情況構(gòu)成。,Dais-52FD實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

2、概述,1、具有在線仿真功能，在線仿真時(shí)支持MCS-51單片機(jī)的P0、P2口I/O功能。具有用戶程序向RAM、Flash MCU的快速下載功能。 2、可以在KEIL uVision2/uVision3環(huán)境中使用該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 3、自帶鍵盤與顯示管理系統(tǒng)，在脫離PC計(jì)算機(jī)的環(huán)境下，通過實(shí)驗(yàn)箱鍵盤直接進(jìn)行程序的編寫與調(diào)試（單步、斷點(diǎn)、連續(xù)）。 4、與計(jì)算機(jī)相連，支持匯編、C語言源程序調(diào)試，提供單步（宏單步）、斷點(diǎn)、連續(xù)等多種調(diào)試手段，在程序調(diào)試過程中可實(shí)時(shí)觀察CPU寄存器、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器、I/O端口空間的數(shù)據(jù)變化，支持軟件模擬調(diào)試。 5、在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的用戶板上，用戶可以自行設(shè)計(jì)、開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系

3、統(tǒng)（包括硬件電路的設(shè)計(jì)，軟件的仿真、下載），并具有PACK擴(kuò)展單元和ISA總線擴(kuò)展單元。通過擴(kuò)展，用戶可以選做USB2.0通信實(shí)驗(yàn)、CAN-bus現(xiàn)場總線實(shí)驗(yàn)、TCP/IP以太網(wǎng)接口實(shí)驗(yàn)等。,一、功能特點(diǎn)：,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)概述,二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)組成,系統(tǒng)資源分配,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)尋址范圍定義如下：,系統(tǒng)資源分配,系統(tǒng)已定義的I/O地址如下：,軟件使用,在桌面上點(diǎn)擊 圖標(biāo)然后選擇以實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所插串口一致的選項(xiàng)，點(diǎn)擊“確定”便進(jìn)入Dais集成調(diào)試環(huán)境。,1、運(yùn)行仿真調(diào)試環(huán)境打開文件編輯窗口： 點(diǎn)擊“確定”便進(jìn)入Dais集成調(diào)試環(huán)境。,2、點(diǎn)擊 進(jìn)行編輯原文件。,3、保存所編輯的文件，并進(jìn)行編譯。即點(diǎn)擊 圖標(biāo)。,如果是

4、新文件，屏幕上會提示保存文件，輸入文件名。,注意：文件名和路徑名要使用英文字母和數(shù)字等，不超過8個(gè)字符,不能使用中文，否則，會提示找不到文件。,4、查看寄存器窗口信息，可以按下圖打開寄存器或窗口。 點(diǎn)擊寄存器欄就可觀察寄存器窗口的內(nèi)容?？赏瑫r(shí)打開多個(gè)窗口，如數(shù)據(jù)窗口等。按 圖標(biāo) 會對所打開的窗口進(jìn)行重新排列。垂直、平行、或卡片式排列。,進(jìn)入全速運(yùn)行狀態(tài)，遇到斷點(diǎn)時(shí)便停下來，并刷新當(dāng)前運(yùn)行的結(jié)果， 在對應(yīng)的窗口上顯示出來。 單步運(yùn)行表示遇到CALL指令時(shí)會進(jìn)入到CALL調(diào)用的子程序內(nèi)部。 宏單步運(yùn)行表示遇到CALL指令時(shí)，把所調(diào)用的CALL子程序作為一條執(zhí) 行語句執(zhí)行 。 若需要以斷點(diǎn)方式運(yùn)行，

5、可直接點(diǎn)擊源語句行前的“ ”圖標(biāo)來完成所 需斷點(diǎn)的設(shè)置與清除，然后再點(diǎn)擊“ ”圖標(biāo)進(jìn)入斷點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài),5、 調(diào)試與運(yùn)行，用連續(xù) 或單步 不同方式運(yùn)行程序。,停止運(yùn)行 復(fù)位,實(shí)驗(yàn)一 P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）學(xué)習(xí)P1，P3 口的使用方法； （2）學(xué)習(xí)延時(shí)子程序的編寫。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、P1口亮燈實(shí)驗(yàn)： P1口作為輸出口，接八個(gè)發(fā)光二極管，編寫程序，使發(fā)光二極管循環(huán)點(diǎn)亮。 2、P1口轉(zhuǎn)彎燈實(shí)驗(yàn) ： P1.0開關(guān)接5V時(shí)，右轉(zhuǎn)彎燈閃亮，P1.1開關(guān)接5V時(shí)左移彎燈閃亮，P1.0、P1.1開關(guān)同時(shí)接5V或接地時(shí)，轉(zhuǎn)彎燈均不閃亮。 3、P3.3 口輸入 .P1 口輸出 ： 1. P3

6、口做輸入口，外接一脈沖，每輸入一個(gè)脈沖，P1口按十六進(jìn)制加一。 2. P1口做輸出口，編寫程序，使P1口接的8 個(gè)發(fā)光二極管L1L8按16進(jìn)制加一方式點(diǎn)亮發(fā)光二極管。,實(shí)驗(yàn)一 P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn),三、實(shí)驗(yàn)說明 （1）P1口是準(zhǔn)雙向口，每一位都可獨(dú)立地定義為輸出或輸入。當(dāng)P1口用作輸入口時(shí)必須先對它置“1”。若不先對它置“1”，讀入的數(shù)據(jù)是不正確的 （2）P3口是準(zhǔn)雙向口，它作為輸出口時(shí)與一般的雙向口使用方法相同 ，當(dāng)P3口作為輸入口時(shí)，必須先對它置“1”。 （3）本實(shí)驗(yàn)中延時(shí)子程序采用指令循環(huán)來實(shí)現(xiàn)，在系統(tǒng)時(shí)間允許的情況下可以采用此方法。 延時(shí)時(shí)間 = 機(jī)器周期（126MHz）指令所需機(jī)

7、器周期數(shù)循環(huán)次數(shù) 延時(shí)時(shí)間程序：Delay： MOV R7,#200 ;1 DEL1： MOV R6, #123 ;1 NOP;1 DEL2： DJNZ R6，DEL2 ;2 DJNZ R7，DEL1 ;2 RET,實(shí)驗(yàn)一 P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)1.1,實(shí)驗(yàn)一 P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)1.2,實(shí)驗(yàn)一 P1口開關(guān)量輸入輸出實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)1.3,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、了解MSC51單片機(jī)中定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和工作方式。 2、掌握工作在定時(shí)器/計(jì)數(shù)器兩種方式下的編程方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1、 定時(shí)器實(shí)驗(yàn)1：在使用6MHz晶振的條件下，用定時(shí)器0，使用方式0產(chǎn)生 100us定

8、時(shí)，由P1.0輸出周期為200us的方波信號，以查詢方式完成，通過示波器觀察P1.0的輸出波形,或者觀察二極管的閃動。,實(shí)驗(yàn)二 定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn),2、 定時(shí)器實(shí)驗(yàn)2：在使用6MHz晶振的條件下，用定時(shí)器1，使用方式1產(chǎn)生500ms定時(shí)，由P1.0輸出周期為1000ms的方波信號，以中斷方式完成，通過示波器觀察P1.0的輸出波形。 3、 計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)：使定時(shí)/計(jì)數(shù)器T1工作在計(jì)數(shù)方式，將T1引腳接單脈沖 輸出 端,按AN按鈕產(chǎn)生計(jì)數(shù)信號。計(jì)數(shù)器計(jì)到6時(shí)，由P1.0輸出信號，使LED發(fā)光。,一、與T/C有關(guān)的SFR,1、計(jì)數(shù)寄存器TH和TL,定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)寄存器16位的由TH高8位和TL低8位

9、構(gòu)成。 在特殊功能寄存器(SFR) 中， 對應(yīng)T/C0為TH0和TL0； 對應(yīng)T/C1為TH1和TL1。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始值通過TH1/TH0和TL1/TL0設(shè)置。,2、定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON,. IT0、IT1、 IE0、IE1：外部中斷0、1的相關(guān)控制標(biāo)志位； . TR0、TR1： 啟動定時(shí)/計(jì)數(shù)器0、1。 . TF0、TF1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0、1(T/C0、T/C1)溢出中斷請求標(biāo)志； 當(dāng)T/C0、1計(jì)數(shù)溢出時(shí)由硬件置位(TF0/TF1=l)； 當(dāng)CPU響應(yīng)中斷由硬件清除(TF0/TF1=0)。,3、T/C的方式控制寄存器TMOD,. C/T：計(jì)數(shù)/定時(shí)器選擇位； 1為計(jì)數(shù)器

10、；0為定時(shí)器。 . GATE ：門控信號； 1 GATE ; T/C啟動受到雙重控制，即要求TR0/TR1和INT0/INT1同時(shí)為高； 0 GATE ; T/C的啟動僅受TR0或TR1控制。,M1 M0 方式 功 能,0 0 0 13位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，TL是低5位，TH是高8位,0 1 1 16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,1 0 2 常數(shù)自動重裝的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,1 1 3 僅用于T/C0，是兩個(gè)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,方式選擇位,8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,在使用8051的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器前，應(yīng)對它進(jìn)行編程初始化，主要是對TCON和TMOD編程；計(jì)算和裝載T/C的計(jì)數(shù)初值。一般完成以下幾個(gè)步驟: (1)確定T

11、/C的工作方式編程TMOD寄存器； (2)計(jì)算T/C中的計(jì)數(shù)初值，并裝載到TH和TL； (3)T/C在中斷方式工作時(shí)，須開CPU中斷和源中斷編程IE寄存器； (4)啟動定時(shí)器/計(jì)數(shù)器編程TCON中TR1或TR0位。,五、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化,六、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初值計(jì)算,1個(gè)機(jī)器周期=6個(gè)狀態(tài)周期=12個(gè)振蕩周期 在定時(shí)器方式下，T/C是對機(jī)器周期脈沖計(jì)數(shù)的，若 fosc=6MHz，一個(gè)機(jī)器周期為12/fosc=2s，則： 方式0 - 13位定時(shí)器最大定時(shí)間隔=213 2s=16.384ms； 方式1- 16位定時(shí)器最大定時(shí)間隔=216 2s=131.072ms； 方式2- 8位定時(shí)器最大定

12、時(shí)間隔=282s=512s。 舉例： 若使T/C工作在定時(shí)器方式1，要求定時(shí)100ms，求計(jì)數(shù)初值。設(shè)計(jì)數(shù)初值為x，則有: 初值X=2k-定時(shí)值機(jī)器周期T X=216-100ms 2s=65536-50000=15536 =3CB0H 因此，即：TH= 3CH；TL= B0H,定時(shí)初值X=213- 500s 2s =8192-250=7942=1F06H,在方式0中TL1的高3位不用，則1F06H應(yīng)寫成：,1111100000000110B=0F806H,即TH1裝入0F8H，TL1裝入06H,舉例： 若使T/C工作在定時(shí)器方式0，要求定時(shí)500us， 求計(jì)數(shù)初值。設(shè)計(jì)數(shù)初值為x，則有:,七、

13、程序流程圖,1.1,N,Y,1.2,主程序,中斷服務(wù)子程序,2.,例1、設(shè)單片機(jī)的fosc=6MHz，使用定時(shí)器1，以方式0產(chǎn)生周期為500uS的等寬正方波，并在P1.0腳上輸出，以查詢方式完成。 經(jīng)計(jì)算計(jì)數(shù)初值為FC03H,movtmod,#00h movth1,#0fch movtl1,#03h movie,#00h setbtr1 loop:jbctf1,loop1 ajmp loop loop1:mov th1,#0fch movtl1,#03h clrtf1 cplP1.0 ajmp loop ret,例2、設(shè)單片機(jī)的fosc=6MHz，使用定時(shí)器1，以方式1產(chǎn)生周期為500uS的等

14、寬正方波，并在P1.0腳上輸出，以中斷方式完成 經(jīng)計(jì)算計(jì)數(shù)初值為FFA1H,movtmod,#10h movth1,#0ffh movtl1,#0a1h setbea setbet1 loop:setbtr1 here:sjmp$ movth1,#0ffh movtl1,#0a1h cplp1.0 reti,實(shí)驗(yàn)三 單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?通過實(shí)驗(yàn)了解單片機(jī)中斷原理，中斷過程，中斷方式（電平觸發(fā)方式，邊沿觸發(fā)方式）的選擇及編程方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 1、編制P1口發(fā)光二極管加1程序作為中斷服務(wù)程序。 編制主程序，用低電平或下降沿觸發(fā)INT0(P3.2)/ INT1(P3.3)引腳，使C

15、PU產(chǎn)生中斷，響應(yīng)中斷后便進(jìn)入中斷服務(wù)程序。 2、P1口接高4位開關(guān)，低4位接LED，INT0接中斷源，中斷服務(wù)程序讀取P1口高4位開關(guān)狀態(tài)，來控制P1口低4位LED的狀態(tài)。每中斷一次，讀取開關(guān)狀態(tài)，根據(jù)開關(guān)狀態(tài)點(diǎn)亮相應(yīng)的LED。,實(shí)驗(yàn)三 單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn),三、實(shí)驗(yàn)原理圖,實(shí)驗(yàn)三 單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn),四、實(shí)驗(yàn)說明： CPU在下一個(gè)機(jī)器周期響應(yīng)中斷的三個(gè)條件： （1）CPU未在進(jìn)行中斷服務(wù)或正在處理低優(yōu)先級中斷； （即如果CPU正在處理同級或更高優(yōu)先級中斷時(shí)不能響應(yīng)中斷） （2）現(xiàn)行的機(jī)器周期是所執(zhí)行指令的最后一個(gè)機(jī)器周期； （即CPU要將現(xiàn)行的指令執(zhí)行完以后才響應(yīng)中斷。） （3）正在執(zhí)行的指令不是R

16、ETI，并且不在訪問IP或IE。 （即CPU執(zhí)行RETI指令或訪問IP和IE的指令后，需要再執(zhí)行一條指令才會響應(yīng)新的中斷請求。）,實(shí)驗(yàn)三 單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn),四、實(shí)驗(yàn)說明：中斷初始化 中斷允許寄存器IE 中斷優(yōu)先級寄存器IP 51單片機(jī)的中斷優(yōu)先級分為2級，當(dāng)IP中相應(yīng)的位取值為1時(shí)，該中斷為高優(yōu)先級，取值為0時(shí)為低優(yōu)先級,實(shí)驗(yàn)三 單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn),編寫中斷處理程序需要注意的問題是： 1保護(hù)進(jìn)入中斷時(shí)的狀態(tài)，并在退出中斷之前恢復(fù)進(jìn)入時(shí)的狀態(tài)。 2必須在中斷處理程序中設(shè)定是否允許中斷重入，即設(shè)置EA位。 本例中使用了INT0中斷，一般進(jìn)入中斷處理程序時(shí)應(yīng)保護(hù)PSW、ACC以及中斷處理程序使用但非其專用

17、的寄存器（保護(hù)現(xiàn)場）,并且在退出前恢復(fù)了這三個(gè)寄存器（恢復(fù)現(xiàn)場）。另外中斷處理程序中涉及到關(guān)鍵數(shù)據(jù)的設(shè)置時(shí)應(yīng)關(guān)中斷，即設(shè)置時(shí)不允許中斷重入。本例中沒有涉及這種情況。,實(shí)驗(yàn)三 單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn),中斷服務(wù)程序的入口地址 編號 中斷源 入口地址 0 外部中斷0 0003H 1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0 000BH 2 外部中斷1 0013H 3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1 001BH 4 串行口中斷 0023H 各中斷服務(wù)程序入口地址僅間隔8個(gè)字節(jié)，編譯器在這些地址放入無條件轉(zhuǎn)移指令跳轉(zhuǎn)到服務(wù)程序的實(shí)際地址。,實(shí)驗(yàn)三 單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn),中斷處理流程 關(guān)中斷 保護(hù)現(xiàn)場和斷點(diǎn) 開中斷 中斷服務(wù) 關(guān)中斷 恢復(fù)現(xiàn)場 開中斷 中斷

18、返回(RETI),實(shí)驗(yàn)三 單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn),中斷服務(wù)程序的語法規(guī)則 org 0000h ljmpstart org 0003h ljmpint0 org 000bh ljmptimer0 org 0013h ljmpint1,org 001bh ljmptimer1 org 0023h ljmpserial org 0040h start:.,實(shí)驗(yàn)四 /轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解D/A轉(zhuǎn)換與單片機(jī)的接口方法。 2.了解D/A轉(zhuǎn)換芯片0832的性能及編程方法。 3. 了解單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展D/A轉(zhuǎn)換芯片的基本方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 利用0832 D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)方波。,實(shí)驗(yàn)四 D/A轉(zhuǎn)換實(shí)

19、驗(yàn),三、程序流程 圖,實(shí)驗(yàn)四 D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn),四、實(shí)驗(yàn)電路,實(shí)驗(yàn)四 D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn),五、實(shí)驗(yàn)連線 連接138譯碼輸入端A、B、C，其中A連A2，B連A3，C連A4，138使能控制輸入端G與總線單元上方的GS相連。 數(shù)模轉(zhuǎn)換單元的CS與譯碼單元Y0相連，數(shù)模轉(zhuǎn)換單元的WR與系統(tǒng)單元的IOW相連。 用8芯扁平電纜將數(shù)模轉(zhuǎn)換驅(qū)動單元的數(shù)據(jù)總線插座與數(shù)據(jù)總線單元任一插座相連。,實(shí)驗(yàn)五八段數(shù)碼管顯示,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解數(shù)碼管動態(tài)顯示的原理； 了解用總線方式控制數(shù)碼管顯示。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的顯示設(shè)備，動態(tài)顯示一行數(shù)據(jù)。 三、實(shí)驗(yàn)說明 系統(tǒng)提供的6位八段碼LED顯示電路，只要按地址輸出相應(yīng)數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)對顯示器的控制。,實(shí)驗(yàn)五八段數(shù)碼管顯示,四、程序框圖,實(shí)驗(yàn)六電腦時(shí)鐘（定時(shí)器、中斷器綜合實(shí)驗(yàn)）,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉