單片機(jī)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

《物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)單片機(jī)課程實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書》

一、實(shí)訓(xùn)要求

豐臺(tái)職業(yè)教育中心學(xué)校

1、理解單片機(jī)的工作原理。2、掌握單片機(jī)編程的一般方法。3、熟練使用單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)。

4、能用匯編語言編制和調(diào)試一般性程序。5、能用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)典型應(yīng)用電路的控制。

二、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目目錄1、QTH仿真軟件的使用。2、匯編語言程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試：1）數(shù)據(jù)移動(dòng)程序設(shè)計(jì)；2）算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)；

3）多字節(jié)移位程序設(shè)計(jì)；4）數(shù)制轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)；

5）數(shù)據(jù)檢索程序設(shè)計(jì)；6）布爾處理；7）查表程序設(shè)計(jì)；8）散轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)；

9）子程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；10）順序程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；11）分支程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；

12）循環(huán)程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；3、芯片燒錄。

4、單片機(jī)仿真器的使用。5、單片機(jī)對(duì)典型應(yīng)用電路的控制：1）交通信號(hào)燈控制；

2）單片機(jī)點(diǎn)陣顯示“WELCOME；”3）霓虹燈控制；

三、實(shí)訓(xùn)進(jìn)程安排

序號(hào)12345

四、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)習(xí)主要內(nèi)容QTH仿真軟件的使用匯編語言程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試芯片燒錄單片機(jī)仿真器的使用單片機(jī)對(duì)典型應(yīng)用電路的控制天數(shù)24112備注實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：QTH仿真軟件的使用環(huán)境要求：危機(jī)實(shí)訓(xùn)室工具：計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)軟件

工作流程：進(jìn)行安裝，然后進(jìn)行對(duì)程序的各個(gè)菜單進(jìn)行說明，之后對(duì)簡(jiǎn)單的程序進(jìn)行調(diào)試。

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：匯編語言程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試

環(huán)境要求：微機(jī)實(shí)訓(xùn)室工具：計(jì)算機(jī)

工作流程：項(xiàng)目功能，教師進(jìn)行說明，然后按照說明，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：程序調(diào)試成功，無錯(cuò)誤。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：芯片燒錄

實(shí)訓(xùn)環(huán)境：微機(jī)實(shí)訓(xùn)室工具：計(jì)算機(jī)及實(shí)驗(yàn)箱

工作流程：將程序運(yùn)行，并讀入實(shí)驗(yàn)箱作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：完成規(guī)定的功能實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：?jiǎn)纹瑱C(jī)仿真器的使用環(huán)境要求：微機(jī)實(shí)訓(xùn)室工具：計(jì)算機(jī)及其實(shí)驗(yàn)箱

工作流程：將程序運(yùn)行，并讀入實(shí)驗(yàn)箱作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：完成規(guī)定的功能即可實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：?jiǎn)纹瑱C(jī)對(duì)典型應(yīng)用電路的控制環(huán)境要求：微機(jī)實(shí)訓(xùn)室工具：計(jì)算機(jī)及實(shí)驗(yàn)箱

工作流程：將規(guī)定的程序讀入實(shí)驗(yàn)箱作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：能夠完成規(guī)定的功能

學(xué)生姓名：班級(jí)實(shí)訓(xùn)時(shí)間實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

第N+1頁：實(shí)訓(xùn)總結(jié)

考核成績(jī)

擴(kuò)展閱讀：單片機(jī)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

編寫說明

為滿足高職教學(xué)需要,增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力，根據(jù)濟(jì)南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣專業(yè)、樓宇自動(dòng)化專業(yè)、應(yīng)用電子專業(yè)教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱的要求，在《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》、《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程中開設(shè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)周。為配合實(shí)踐教學(xué)，特編寫此實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書。

本指導(dǎo)書分為實(shí)驗(yàn)部分和實(shí)訓(xùn)部分，實(shí)驗(yàn)部分應(yīng)用于課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)；實(shí)訓(xùn)部分應(yīng)用于實(shí)訓(xùn)教學(xué)周。由于不同的專業(yè)對(duì)單片機(jī)的教學(xué)要求有所不同，所以在具體的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)安排上應(yīng)參照所對(duì)應(yīng)專業(yè)的教學(xué)大綱、授課計(jì)劃執(zhí)行。不同專業(yè)的學(xué)生應(yīng)完成大綱要求的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。本指導(dǎo)書所列的超出對(duì)應(yīng)專業(yè)教學(xué)大綱的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，可以作為學(xué)生的選作內(nèi)容，利用課余時(shí)間完成。

本指導(dǎo)書由樓宇自動(dòng)化教研室林毓梁、應(yīng)用電子教研室翟慶一共同編寫。不妥之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。單片機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

目錄

第一篇實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)一仿真軟件的使用數(shù)據(jù)傳送指令實(shí)驗(yàn)二算術(shù)運(yùn)算指令實(shí)驗(yàn)三控制轉(zhuǎn)移和位作指令實(shí)驗(yàn)四匯編語言陳序設(shè)計(jì)（一）實(shí)驗(yàn)五匯編語言程序設(shè)計(jì)（二）

第二篇實(shí)訓(xùn)部分實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一仿真器的認(rèn)識(shí)與基本邏輯輸出接口實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二基本邏輯輸入接口鍵盤接口實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目三數(shù)碼管顯示器接口實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四交通燈模擬實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目五中斷與定時(shí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目六基本I/O擴(kuò)展技術(shù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目七8255擴(kuò)展實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目八蜂鳴器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

1

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202327303234單片機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

第一篇實(shí)驗(yàn)部分

實(shí)驗(yàn)一仿真軟件的使用，數(shù)據(jù)傳送指令

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、熟悉仿真軟件CodeCruiserfor51中文版的使用方法2、驗(yàn)證數(shù)據(jù)傳送指令的操作預(yù)習(xí)內(nèi)容：數(shù)據(jù)傳送指令實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：

一、認(rèn)識(shí)了解仿真軟件：

在單片機(jī)的開發(fā)過程中，一般的調(diào)試方法，是在PC機(jī)上利用單片機(jī)仿真程序和單片機(jī)仿真器，來代替單片機(jī)運(yùn)行，在PC機(jī)上編寫程序并調(diào)試。在程序調(diào)試通過無誤以后，利用專門的編程器，將程序代碼寫入到單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器。

單片機(jī)的仿真運(yùn)行分為純軟件仿真和硬件仿真。純軟件仿真是指只在PC機(jī)上編程調(diào)試，驗(yàn)證程序是否有語法錯(cuò)誤、算法錯(cuò)誤、運(yùn)行結(jié)果是否和編程者設(shè)想一致等。硬件仿真是結(jié)合仿真程序和仿真器，并連接單片機(jī)實(shí)際系統(tǒng)的目標(biāo)電路板，連接實(shí)際的線路。編程并調(diào)試，觀察程序運(yùn)行情況和硬件電路的輸入輸出情況來調(diào)試單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。在本指導(dǎo)書的實(shí)驗(yàn)部分均采用的是軟件仿真，在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中采用的是硬件仿真。

目前市場(chǎng)上常用的仿真器有很多種，其配套的仿真程序也有很多，我校單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室采用的是MICETEK公司的高性能仿真器EasyPack8052F，并采用與其配套的仿真軟件CodeCruiserfor51中文版。

1、認(rèn)識(shí)軟件仿真環(huán)境

啟動(dòng)電腦，點(diǎn)擊開始程序找到仿真軟件CodeCruiserfor51中文版，點(diǎn)擊軟件仿真進(jìn)入軟件仿真程序，如下圖所示：

單片機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

就會(huì)進(jìn)入如下的窗口：

在初始頁面上點(diǎn)取消進(jìn)入軟件仿真的主頁面

標(biāo)題欄工具條項(xiàng)目窗口工作區(qū)輸出窗口

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狀態(tài)欄單片機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

標(biāo)題欄：顯示本軟件的標(biāo)題，即：CodeCruiserfor51。狀態(tài)欄：顯示本軟件的運(yùn)行狀態(tài)。

項(xiàng)目窗口：在單片機(jī)的仿真程序中，單片機(jī)開發(fā)是采用項(xiàng)目管理的，所以，要進(jìn)行一個(gè)新的開發(fā)，需要建立一個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目窗口顯示項(xiàng)目的各種信息，包括項(xiàng)目中的源文件、加載文件、圖文件、列表文件等。

輸出窗口：顯示項(xiàng)目編譯的結(jié)果，如果在編譯過程中存在錯(cuò)誤，將會(huì)以紅色行顯示詳細(xì)信息。

工作區(qū)：工作區(qū)是用戶的編程、調(diào)試開發(fā)平臺(tái)，用戶可以在工作區(qū)利用編輯窗口編輯源程序，其他的調(diào)試窗口也在工作區(qū)顯示。

內(nèi)部窗口的打開和關(guān)閉：為獲得更大的工作區(qū)空間，可以通過查看菜單內(nèi)的命令，打開或者關(guān)閉項(xiàng)目窗口、輸出窗口工具欄、狀態(tài)欄等。如圖所示：

2、新建一個(gè)項(xiàng)目，準(zhǔn)備調(diào)試第一個(gè)單片機(jī)程序點(diǎn)擊項(xiàng)目菜單－新建命令，新建一個(gè)項(xiàng)目。

即會(huì)彈出項(xiàng)目項(xiàng)目對(duì)話框，要求輸入項(xiàng)目名稱。用戶可以通過改變查找范圍，來改變新建項(xiàng)目的所在位置，建議用將項(xiàng)目建立在硬盤D或者

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硬盤E。在C盤上建立項(xiàng)目在計(jì)算機(jī)重新啟動(dòng)以后會(huì)丟失文件，在軟盤上建立項(xiàng)目會(huì)影響運(yùn)行速度。給項(xiàng)目取一個(gè)容易理解的名字，盡量不用漢字，項(xiàng)目的名稱不得超過8位英文字母。項(xiàng)目的默認(rèn)擴(kuò)展名是.mpj，不需要作任何更改。

如果已經(jīng)建立了項(xiàng)目，則采用項(xiàng)目菜單的打開命令來打開已經(jīng)存在的項(xiàng)目。

新建一個(gè)項(xiàng)目以后會(huì)彈出一個(gè)項(xiàng)目設(shè)置的窗口，如圖

用戶可以切換匯編、編譯、連接、連接庫等標(biāo)簽，來改變項(xiàng)目的相關(guān)設(shè)置，對(duì)于初學(xué)者，建議不加任何改變，直接點(diǎn)確認(rèn)。

3、編輯源文件

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只有項(xiàng)目，是無法工作的，項(xiàng)目只是一個(gè)開發(fā)工程的管理工具，在項(xiàng)目中應(yīng)該有用戶編寫的程序文件，即源程序。CodeCruiser支持.C，.ASM等文件，即用C語言或者是匯編語言編寫的源程序文件。您可以使用任何編輯工具或直接用CodeCruiser編輯源文件。按照如下所示，點(diǎn)文件菜單，點(diǎn)擊新建命令，建立新的源文件

在談出的新建對(duì)話框中選擇源文件。

CodeCruiser會(huì)在工作區(qū)彈出源文件編輯窗口。我們可以在編輯窗口輸入我們的程序。

在彈出的編輯窗口中輸入程序如下所示

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注意：輸入程序時(shí)，所有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，均應(yīng)該在英文狀態(tài)下輸入。程序輸入完畢以后，點(diǎn)擊存盤圖標(biāo)或者文件菜單的保存命令保存源程序。

特別注意：因?yàn)镃odeCruiser支持C語言、匯編語言多種格式的源文件，所以在輸入保存文件名的時(shí)候必需要輸入相應(yīng)的擴(kuò)展名即:.asm。

4、將源文件添加到項(xiàng)目中：

從項(xiàng)目菜單中選擇添加源文件命令，從彈出的‘將源文件添加到項(xiàng)目中對(duì)話框’中選擇剛剛保存過的的源文件然后單擊打開按鈕。

注意在找到源文件時(shí)候要事先確定文件類型，即將對(duì)話框下側(cè)的文件類型改變?yōu)?asm。

添加完成以后，在項(xiàng)目窗口的SourceFiles文件夾中即可顯示出有一個(gè)源文件：liti.asm。用戶也可以通過用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊SourceFiles文件夾，在談出的對(duì)話框中添加或者刪除源文件。在一個(gè)項(xiàng)目中可以有多個(gè)源文件，但要注意多個(gè)源文件不能有匯編地址沖突。對(duì)于初學(xué)者，強(qiáng)烈建議在一個(gè)項(xiàng)

目中只保留一個(gè)源文件，將當(dāng)前不調(diào)試的匯編語言源程序從SourceFiles文件夾中刪

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除。

5、項(xiàng)目的編譯與下載

從項(xiàng)目菜單選擇編譯命令編譯所在的項(xiàng)目，其結(jié)果顯示在如下的輸出窗口的編譯面板中，如果編譯過程出現(xiàn)了錯(cuò)誤，將會(huì)以紅色行表示出錯(cuò)的詳細(xì)信息。雙擊該行可以在源文件中快速定位。以便于修改源程序。每次程序修改后，都必須編譯，然后點(diǎn)擊重新下載快捷按鈕菜單下的重新下載命令，載入程序代碼。

，或者用項(xiàng)目

編譯正確時(shí)的輸出窗口狀態(tài)如下。

如果編譯出錯(cuò)，則會(huì)在輸出窗口顯示以下狀態(tài)

圖中顯示編譯過程中出現(xiàn)了重大錯(cuò)誤(FATALERROR)，通過圖中所示的上拉箭頭，可以查看詳細(xì)的匯編過程，并且可以找到出錯(cuò)的位置、出錯(cuò)的詳細(xì)信息，這些會(huì)通過紅色行顯示出來。6、準(zhǔn)備仿真運(yùn)行程序

如果程序編譯正確，通過點(diǎn)擊重新下載按鈕或者項(xiàng)目菜單的重新下載命令，下載程序代碼，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在程序的第一行有一個(gè)黃色的箭頭（程序

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指針），此時(shí)仿真程序準(zhǔn)備從程序的第一行開始執(zhí)行。此時(shí)，狀態(tài)欄顯示PC＝0000H，用戶也可以人為設(shè)置從程序的中間開始執(zhí)行程序，方法是：在源程序窗口，將光標(biāo)放至需要運(yùn)行的程序處，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇跳轉(zhuǎn)至光標(biāo)處，在該行前面會(huì)出現(xiàn)程序指針會(huì)出現(xiàn)程序指針，狀態(tài)欄顯示程序指針內(nèi)容PC=XXXX，如下圖

7、查看匯編窗口

從查看菜單選擇查看匯編窗口，就可以查看該程序的匯編結(jié)果，也就是可以看到匯編語言源程序，和機(jī)器代碼，以及機(jī)器代碼所在地址。如下圖

8、單步執(zhí)行

通過工具條中的步入按鈕

，或者調(diào)時(shí)命令中的步入命令，單步執(zhí)

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行程序，每按一下單步執(zhí)行，執(zhí)行一條指令，程序指針下移一行，PC值不斷增加

9、觀察執(zhí)行結(jié)果

程序執(zhí)行后，會(huì)改變相關(guān)寄存器的結(jié)果，可以用查看菜單中的調(diào)試窗口觀察相關(guān)存儲(chǔ)器寄存器的狀態(tài)，驗(yàn)證程序執(zhí)行過程中的變化和執(zhí)行結(jié)果�？梢酝ㄟ^查看菜單中的調(diào)試命令打開存儲(chǔ)器、寄存器、位存儲(chǔ)器等窗口，如下圖所示

常見的是存儲(chǔ)器窗口，用來觀察內(nèi)部RAM、外部RAM、和程序存儲(chǔ)器ROM，如下圖所示

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常用的還有寄存器窗窗口，用來觀察工作寄存器r0~r7、特殊功能寄存

器的狀態(tài)。如下圖所示

10、窗口的平鋪和層疊

在打開多個(gè)窗口時(shí)，如想同時(shí)觀察多個(gè)窗口的信息，可以采用窗口菜單中的平鋪窗口和層疊窗口命令，排列工作區(qū)的窗口。

11、復(fù)位、重新執(zhí)行程序。

在程序執(zhí)行結(jié)束后，或者在程序單步運(yùn)行到任何位置，用戶都可以通過點(diǎn)擊調(diào)試菜單上的復(fù)位命令或者工具條上的復(fù)位按鈕

，使仿真系統(tǒng)

復(fù)位，復(fù)位的主要功能是使單片機(jī)回答程序運(yùn)行的初始狀態(tài)，即使PC回到0000H。復(fù)位后可以重新從程序的第一行開始執(zhí)行程序。

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二、數(shù)據(jù)傳送指令驗(yàn)證

利用剛才學(xué)習(xí)的內(nèi)容新建一個(gè)項(xiàng)目，輸入以下源程序進(jìn)行調(diào)試，利用單步執(zhí)行，觀察程序執(zhí)行過程中相關(guān)寄存器的變化，填入下面的空白處

LJMP0030HPC=ORG0030HMOV30H，#38H(30H)=PC=MOV38H，#40H(38H)=PC=MOV40H，#48H(40H)=MOV48H，#90H(48H)=PC=MOVA，40H(A)=MOVR0，A(R0)=MOVP1，#0F0H(P1)=PC=MOV@R0,30H(R0)=(48H)=MOVDPTR,#3848H(DPH)=(DPL)=MOV40H,38H(40H)=MOVR0,30H(R0)=PC=MOVP0,R0(P0)=MOV18H,#30H(18H)=MOVA,@R0(A)=MOVP2,P1(P2)=PC=

程序執(zhí)行一遍以后，利用復(fù)位按鈕，重新開始執(zhí)行一遍，觀察復(fù)位以后PC的值，并注意觀察程序在執(zhí)行過程中PC值的變化。填入上面的空白處。

三、數(shù)據(jù)傳送指令編程

建立一個(gè)新的項(xiàng)目，編寫程序，分別將一個(gè)數(shù)將#78H傳送給累加器A、工作寄存器R5、寄存器B、內(nèi)部RAM40H單元、外部RAM201*H單元、外部RAM2040H單元。

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思考題：

1、寄存器尋址和寄存器間接尋址的區(qū)別是什么。

2、訪問外部RAM應(yīng)該采用什么尋址方式

3、在單片機(jī)中PC的作用是什么，復(fù)位后PC的值是多少，在順序程序結(jié)構(gòu)的程序執(zhí)行過程中PC的值會(huì)發(fā)生什么樣的變化？

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實(shí)驗(yàn)二單片機(jī)控制系統(tǒng)認(rèn)識(shí)

試驗(yàn)?zāi)康模?、認(rèn)識(shí)單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程

2、認(rèn)識(shí)單片機(jī)控制系統(tǒng)的工作情況，對(duì)單片機(jī)應(yīng)用有更深刻的了解。

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容：1、數(shù)據(jù)傳送指令

2、仿真軟件使用方法

實(shí)驗(yàn)器材：仿真器、實(shí)驗(yàn)主板、輸入輸出電路板實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：四人一組，完成以下內(nèi)容。

一、仿真器的認(rèn)識(shí)

前面實(shí)驗(yàn)一提到的軟件仿真，是純軟件的模擬單片機(jī)的操作，不涉及硬件的調(diào)試。在實(shí)際開發(fā)過程中，往往不只是在軟件上調(diào)試程序，還要進(jìn)行軟硬聯(lián)調(diào)，即除了驗(yàn)證程序是否存在語法錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)運(yùn)算是否正確以外，還要結(jié)合具體的電路，仿真運(yùn)行程序，觀察硬件電路的輸入輸出反映是否和設(shè)計(jì)者所希望的意志。這里用到的就是硬件仿真。

一般的單片機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)，包括系統(tǒng)論證、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)、硬件設(shè)計(jì)、軟硬件聯(lián)機(jī)調(diào)試、產(chǎn)品定型幾個(gè)步驟。

在系統(tǒng)論證階段要完成系統(tǒng)工程的確定，性能指標(biāo)分析，系統(tǒng)可行性分析，選擇系統(tǒng)的組成方案等工作。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段要完成軟硬件功能的分配、確定好軟件和硬件的相互關(guān)系、擬定好系統(tǒng)的調(diào)試方案和調(diào)試手段。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成以后進(jìn)入到了軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)階段，這兩項(xiàng)工作要可以同時(shí)進(jìn)行，協(xié)調(diào)一致。軟件設(shè)計(jì)包括：確定好算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、劃分程序的功能模塊、設(shè)計(jì)程序的流程圖、編寫源程序、進(jìn)行編譯和軟件仿真排除可能的軟件和算法錯(cuò)誤。硬件設(shè)計(jì)工作需要利用電路、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等知識(shí)，使用專門的繪圖軟件，如PROTEL，繪制出系統(tǒng)的硬件原理圖，并繪制出硬件電路的印刷電路板布線圖。將電路圖的圖紙文件交給印刷電路板制作的廠商制作出印刷電路板，然后購(gòu)買元件，安裝焊接組裝出樣機(jī)電路板（目標(biāo)板）。

軟件設(shè)計(jì)和硬件電路制作完成以后，進(jìn)入到軟硬件的聯(lián)機(jī)調(diào)試。主要工作是在樣機(jī)上運(yùn)行程序，排除故障，修改相應(yīng)的軟件和硬件問題。直至系統(tǒng)正常工作。在聯(lián)合調(diào)試時(shí)需要用到仿真器，執(zhí)行仿真程序，代替單片

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機(jī)運(yùn)行程序，通過仿真器的豐富的功能如單步執(zhí)行、斷點(diǎn)運(yùn)行等，查找軟硬件故障。即前面提到的硬件仿真。

完成了聯(lián)機(jī)調(diào)試以后，如系統(tǒng)運(yùn)行正常，則進(jìn)入到產(chǎn)品定型階段。將程序編譯生成的代碼文件（HEX文件）通過專門的編程器燒寫入單片機(jī)內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器中。將寫好程序的單片機(jī)插到目標(biāo)電路板上單片機(jī)的插座上。正是做成樣機(jī)，寫出產(chǎn)品報(bào)告。再經(jīng)過一定時(shí)間的試運(yùn)行，便可批量生產(chǎn)，投向市場(chǎng)。

在單片的開發(fā)上用到的仿真器有很多種，不同的仿真器功能有所不同，但基本的調(diào)試功能都是一致的。我們學(xué)校實(shí)驗(yàn)室配備的是EASYPACK／EII8052F高性能仿真器，如下圖所示。

電源插座電源開關(guān)數(shù)據(jù)線插仿真器仿真頭數(shù)據(jù)仿真頭

圖中仿真頭就是插到目標(biāo)電路板上單片機(jī)位置上的部件。仿真器的右側(cè)壁板上有電源開關(guān)、電源插座、數(shù)據(jù)線插座。由于角度關(guān)系在上圖中無法顯示。

二、仿真器的使用

將仿真器的仿真頭插到實(shí)驗(yàn)電路板的主板上，注意：仿真頭是有方向的，仿真頭上的插的方向應(yīng)和電路板上的方向標(biāo)識(shí)一致。切忌將仿真頭插反。

把仿真器的電源適配器的輸出插到仿真器的電源插孔上，通過灰色數(shù)據(jù)線將仿真器和PC機(jī)相連（數(shù)據(jù)線一端連接到PC機(jī)的COM口上，另一點(diǎn)連接到仿真器的數(shù)據(jù)插孔上）。

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按照實(shí)驗(yàn)線路接好連線，接通實(shí)驗(yàn)板的電源，打開仿真器的電源開關(guān)。

等待仿真器面板上的指示燈閃爍完畢后。雙擊桌面上的圖標(biāo)。進(jìn)

入硬件仿真程序，仿真程序啟動(dòng)后，會(huì)自動(dòng)尋找仿真器，并建立PC機(jī)和仿真器的連接。

三、我的第一個(gè)單片機(jī)控制程序

按照下面的步驟，在實(shí)驗(yàn)老師的指導(dǎo)下，一步一步完成試驗(yàn)內(nèi)容。為防止使用不當(dāng)造成仿真器的損壞，切忌自作主張，自行操作。

直流電源＋5VGND+5vGnd接仿真頭實(shí)驗(yàn)主板P1.0P1.0P1.2P1.3…….P1.7+5vGndLed0Led1Led2Led3…….Led7I/O板

1、將仿真器和PC機(jī)相連，仿真頭插到實(shí)驗(yàn)主板的單片機(jī)插座上。2、按照上圖將接好實(shí)驗(yàn)線路。檢查無誤后。啟動(dòng)直流電源，打開仿真器電源。

3、雙擊座面上的CodeCruiserfor51圖標(biāo)進(jìn)入仿真程序

4、仿真器會(huì)查找仿真器，如果連接無誤的話會(huì)彈出存儲(chǔ)器映射的窗口，點(diǎn)取消，進(jìn)入到和軟件仿真一樣的工作環(huán)境。如果提示仿真器沒有連接，經(jīng)老師檢查故障原因。

5、按照實(shí)驗(yàn)一所講述的過程，建立一個(gè)名為xunlian1.mpj的項(xiàng)目，

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并建立一個(gè)名為lianxi1.asm的源文件，在源文件里面輸入以下內(nèi)容。

LJMPMIANORG0030H

MAIN:MOVA,#0FEHLOOP:MOVP1,A

ACALLDELAYRRA

SJMPLOOP

DELAY:MOVR5,#0FFHDELAY1:MOVR6,#0FFHDELAY2:NOPNOPNOPNOPDJNZR6,DELAY2DJNZR5,DELAY1RETSJMP$

將源文件添加到項(xiàng)目中后進(jìn)行編譯，修改程序中的錯(cuò)誤，程序無誤后點(diǎn)擊重新下載按紐

，下載程序代碼。然后點(diǎn)機(jī)仿真運(yùn)行按鈕

。仿

真運(yùn)行程序。觀察程序運(yùn)行結(jié)果。

回答問題：

1、通過運(yùn)行上面的程序，在實(shí)驗(yàn)電路板上出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？

2、將上面的程序中的RRA修改為RLA，重新編譯、下載、仿

真運(yùn)行，實(shí)驗(yàn)電路板上出現(xiàn)了現(xiàn)象。為什么？

3、什么是“存儲(chǔ)程序”結(jié)構(gòu)，單片機(jī)系統(tǒng)只有硬件電路，不編寫程序能不能實(shí)現(xiàn)一定的控制功能？

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實(shí)驗(yàn)三算術(shù)運(yùn)算指令

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、進(jìn)一步了解仿真軟件的使用方法2、學(xué)習(xí)算術(shù)運(yùn)算指令

預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)內(nèi)容：1、復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)一仿真軟件的使用方法2、復(fù)習(xí)算術(shù)運(yùn)算指令相關(guān)知識(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

一、仿真軟件使用

1、將存儲(chǔ)器、寄存器內(nèi)容付初值和改變寄存器內(nèi)容。

在程序調(diào)試時(shí)，可以查看存儲(chǔ)器、寄存器、位存儲(chǔ)器等的內(nèi)容(如實(shí)驗(yàn)一所講述)。除此之外，在談出的存儲(chǔ)器、寄存器、位存儲(chǔ)器窗口，用戶還可以人為設(shè)置寄存器、存儲(chǔ)器、位存儲(chǔ)器的初始內(nèi)容，如將外部RAM201*H單元設(shè)為34H，將A的內(nèi)容設(shè)為80H。

方法如下：

通過查看菜單打開寄存器窗口，將需要改變的專用寄存器后面的數(shù)值反亮，然后輸入新的數(shù)值，點(diǎn)擊窗口其他地方，寄存器內(nèi)容得以改變。如圖所示

SP內(nèi)容被改變?yōu)?7H，DPL內(nèi)容被改變?yōu)?4H

通過查看菜單打開存儲(chǔ)器窗口，選擇片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或者片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，在旁邊的地址欄輸入要改變的單元地址值，點(diǎn)擊GO，快速定位到對(duì)應(yīng)的單元區(qū)域，將光標(biāo)移到需要改變的單元前，輸入新的數(shù)值，對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)單元被改變?yōu)樾碌闹�。如下圖所示

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外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器201*、201*、201*單元內(nèi)容分別被改變?yōu)椋?3H，44H，55H

2、調(diào)試方法：全速運(yùn)行到光標(biāo)處

除了單步執(zhí)行以外，如果在調(diào)試中，想從一個(gè)程序段的開始運(yùn)行到最后，或者靠后一點(diǎn)的位置，觀察最終運(yùn)行結(jié)果，可以執(zhí)行以下操作：

復(fù)位后，把光標(biāo)移動(dòng)到需要連續(xù)執(zhí)行到的位置，點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵，選擇運(yùn)行到光標(biāo)處命令。程序就可以從程序段的首行，連續(xù)執(zhí)行到光標(biāo)處。如圖所示：

用戶也可以通過點(diǎn)擊調(diào)試菜單的運(yùn)行到光標(biāo)處命令，連續(xù)運(yùn)行到光標(biāo)位置。

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二、算術(shù)運(yùn)算指令驗(yàn)證

建立一個(gè)新的項(xiàng)目，并輸入以下源程序，運(yùn)行程序，并觀察運(yùn)行結(jié)果。雙字節(jié)加法程序：被加數(shù)，存放在內(nèi)部RAM20H、21H單元（低位在前），加數(shù)存放在內(nèi)部RAM30H、31H單元（低位在前），得到的和存放在40、41、42單元（低位在前）。

LJMP0030H

ORG0030HMOVA，20HADDA，30HMOV40H，AMOVA，21HADDCA31HMOV41H，AMOVA，#00HADDCA，#00HMOV42H，AEND

利用上面的方法，將加數(shù)倍加數(shù)分別設(shè)置為8DA9H、97CAH，并運(yùn)行程序，求出運(yùn)行結(jié)果

（42H41H40H）=

三、編寫一段雙字節(jié)減法程序，求0D54CH873AH，結(jié)果存放在30H，31H單元，（低位在前）

思考題：回答實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1的MOVA，#00HADDCA，#00HMOV42H，A三條指令的作用。

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實(shí)驗(yàn)四：邏輯運(yùn)算和移位程序調(diào)試

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、進(jìn)一步熟悉仿真調(diào)試軟件的用法2、驗(yàn)證邏輯運(yùn)算和移位指令的功能

實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)內(nèi)容：

1、邏輯運(yùn)算和移位指令的功能2、全速執(zhí)行到光標(biāo)處

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：一、拆字程序

要求建立新項(xiàng)目，編寫程序?qū)⑼獠縍AM的201*H單元中的內(nèi)容拆開，高八位送201*H單元，第八位送201*H單元，201*H、201*H單元的高四位清0。本程序一般是將待顯示的數(shù)值的壓縮BCD碼拆開送對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)顯示緩沖區(qū)。

開始201*H內(nèi)容送A高低位交換后屏蔽高位，送201*H單元201*H送A屏蔽高四位后送201*H單元結(jié)束

二、拼字程序

編寫程序，將外部RAM中201*H、201*1H單元的底4位分別送給201*H單元的高4位和低4位，組成一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)。本程序可以用于從顯示緩沖區(qū)取兩位顯示的數(shù)值合并為一位壓縮BCD碼。

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開始201*H內(nèi)容送A屏蔽高位交換高低位后送B201*H內(nèi)容送A屏蔽A高四位A和B相或后送201*2H結(jié)束

思考題：

1、將內(nèi)部RAM中40H單元的高四位屏蔽為，低四位保持不變，寫出相應(yīng)的指令。

2、將內(nèi)部RAM中50H單元的低四位全部置1，高四位保持不變，寫出相應(yīng)的指令。

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實(shí)驗(yàn)五：控制轉(zhuǎn)移和位操作指令

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、進(jìn)一步熟悉軟件使用方法2、學(xué)習(xí)控制轉(zhuǎn)移和位操作指令實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

一、新建一個(gè)項(xiàng)目，編寫程序，將內(nèi)部RAM30H單元到3FH單元的

數(shù)據(jù)傳送到內(nèi)部RAM40H-4FH單元。

編寫好程序后將30-3FH單元設(shè)置一個(gè)任意的初始值，驗(yàn)證是否能完成傳送功能。

二、新建一個(gè)項(xiàng)目，畫出流程圖，編寫程序，將內(nèi)部RAM30H單元開始存放20H個(gè)數(shù)據(jù)的內(nèi)容傳送至外部RAM4000H單元開始的數(shù)據(jù)區(qū)。

編好程序后，在內(nèi)部RAM設(shè)置一些數(shù)據(jù)，執(zhí)行程序，驗(yàn)證程序結(jié)果。

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三、建立新的項(xiàng)目，畫出流程圖，編寫程序，判斷內(nèi)部RAM30H單元的有符號(hào)數(shù)是正數(shù)還是負(fù)數(shù)，如果是正數(shù)則將p1.0輸出為1，如果是負(fù)數(shù)，則將P1.0輸出0。

編寫完畢后，在30H單元輸入一個(gè)數(shù)據(jù)，執(zhí)行程序，查看程序執(zhí)行過程，體會(huì)有條件轉(zhuǎn)移的功能。

思考題：如果想把實(shí)驗(yàn)中的第三題判斷邏輯改為根據(jù)30H單元的奇偶性判斷，程序應(yīng)該如何改動(dòng)。

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實(shí)驗(yàn)六匯編語言程序設(shè)計(jì)（一）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模壕毩?xí)常見的簡(jiǎn)單的分支、轉(zhuǎn)移、循環(huán)程序結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。練習(xí)常見的程序調(diào)試方法。練習(xí)偽指令的使用實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：一、下載目標(biāo)文件

在進(jìn)行項(xiàng)目變異的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生二進(jìn)制代碼的目標(biāo)文件，如果已經(jīng)建立項(xiàng)目，并編譯過，下次再啟動(dòng)的時(shí)候想繼續(xù)調(diào)試，可以用下在目標(biāo)文件的方法。

在啟動(dòng)的時(shí)候仿真軟件會(huì)自動(dòng)彈出下載文件窗口。如果想新建項(xiàng)目，就取消，如果想繼續(xù)進(jìn)行已編譯的項(xiàng)目的調(diào)試，就找到該項(xiàng)目的目標(biāo)文件，然后確定。

還可以通過項(xiàng)目菜單的重新下載，進(jìn)入下載窗口。二、復(fù)位、仿真、設(shè)置斷點(diǎn)、停止

1、復(fù)位：功能是將PC回到0000H，程序回到程序存儲(chǔ)器的初始位置。

點(diǎn)擊調(diào)試工具條上復(fù)位按鈕，完成復(fù)位。

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2、仿真：點(diǎn)擊調(diào)試工具條的仿真按鈕，進(jìn)入全速執(zhí)行狀態(tài)，知道點(diǎn)擊停

止按鈕，或者遇到斷點(diǎn)。

3、設(shè)置斷點(diǎn)：如果在程序調(diào)試過程中想在某個(gè)地方停止，可以在該處設(shè)

置斷點(diǎn)。設(shè)置斷點(diǎn)的方法是：

a、鼠標(biāo)指向程序行的左邊將顯示斷點(diǎn)十字光標(biāo)

b、單擊鼠標(biāo)設(shè)定斷點(diǎn)�；�-將鼠標(biāo)移到程序行然后按F9。

此時(shí)，程序行左邊出現(xiàn)斷點(diǎn)設(shè)定符號(hào)（紅點(diǎn)）。

這樣，在全速調(diào)試的時(shí)候，程序就可以在斷點(diǎn)處停止。

4、停止：在仿真開始后，想終止運(yùn)行，可以點(diǎn)擊調(diào)試工具條的停止按鈕。

。程序只有在終止運(yùn)行的情況下才可以修改。

三、建立新項(xiàng)目，編寫程序進(jìn)行程序調(diào)試練習(xí)

訓(xùn)練項(xiàng)目一：編寫程序，查找內(nèi)部RAM的20H-50H單元中是否有0AAH這個(gè)數(shù)，如果有，將51H單元，置為01H，如果沒有，將51H單元置為00H。

輸入程序完畢后，可以在20H-50H隨意數(shù)據(jù)，，可以安排一個(gè)單元內(nèi)容為0AAH，或者都不為0AAH，進(jìn)行仿真，觀察結(jié)果。

訓(xùn)練項(xiàng)目二、在內(nèi)部RAM30-5FH單元存放著一組無符號(hào)數(shù)，編寫程序查找出這些無符號(hào)數(shù)的最大值，將結(jié)果存放于60H單元。

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編寫完程序以后，在這些單元輸入一些數(shù)據(jù)，運(yùn)行程序，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

思考題：程序中用的偽指令在匯編窗口能不能找到相應(yīng)的代碼。

實(shí)驗(yàn)七：匯編語言程序設(shè)計(jì)（二）

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)匯編語言程序設(shè)計(jì)方法熟悉程序調(diào)試技巧預(yù)習(xí)內(nèi)容：偽指令實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1、循環(huán)程序編寫與調(diào)試

建立新項(xiàng)目，畫出流程圖，邊寫程序，查找內(nèi)部RAM中的20H-50H單元中出現(xiàn)00H的次數(shù)，并講結(jié)果存入51單元。

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程序編寫完畢后，在20H-50H隨意輸入一寫數(shù)據(jù)，執(zhí)行程序，觀察程序執(zhí)行過程和結(jié)果。

2、數(shù)值比較程序

比較兩個(gè)ASCII碼字符串的內(nèi)容受否相等，字符串的長(zhǎng)度存放于內(nèi)部RAM41H單元，第一個(gè)字符串的首地址是42H，第二個(gè)字符串的首地址是52H。如果兩個(gè)字符串的相等，則置內(nèi)部RAM40H單元為00H，否則置內(nèi)部RAM40單元為0FFH。

要求劃出流程圖，編寫程序，進(jìn)行調(diào)試。

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程序編好后，在42H-4FH輸入一組數(shù)據(jù)，在52H-5FH輸入一組數(shù)據(jù)，分兩組數(shù)據(jù)像頭和不同兩種情況分別調(diào)試，觀察執(zhí)行過程和結(jié)果。注意41H單元內(nèi)容應(yīng)小于0DH。

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實(shí)驗(yàn)八、匯編語言程序設(shè)計(jì)（三）

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實(shí)訓(xùn)部分

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目一：仿真器認(rèn)識(shí)與基本邏輯輸出接口技術(shù)所需實(shí)驗(yàn)器材：仿真器、主板、綜合I/O訓(xùn)練板實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

一、仿真器的使用

在單片機(jī)的開發(fā)中，一般利用仿真器進(jìn)行仿真運(yùn)行，以檢驗(yàn)程序的正確性，在程序調(diào)試正確以后，才將目標(biāo)文件以二進(jìn)制代碼的形式寫入程序存儲(chǔ)器。仿真器在仿真調(diào)試中的功能就是代替單片機(jī)運(yùn)行程序。

本實(shí)驗(yàn)中使用的是MICETEK公司的高性能的EASYPACK仿真器。

在使用仿真器之前，請(qǐng)確保仿真器電源正確連接，仿真器與PC機(jī)的數(shù)據(jù)電纜連接真確。

啟動(dòng)仿真程序：在開始/程序/CodeCruiserFor51系列中文版中點(diǎn)擊CodeCruiserFor51，即進(jìn)入仿真程序主界面。其界面與實(shí)驗(yàn)部分的軟件仿真是相同的，基本操作也是相同的。

將仿真器的仿真頭插在實(shí)驗(yàn)電路主板上就可以進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)了。

二、實(shí)驗(yàn)電路

在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常需要按照某一個(gè)控制邏輯，在某一個(gè)輸出口上輸出0或者1的開關(guān)量。在實(shí)驗(yàn)中，采用一個(gè)發(fā)光二極管來演示輸出狀態(tài)，如下圖所示。

圖1

當(dāng)左側(cè)由單片機(jī)的輸出的信號(hào)為1時(shí)，LED導(dǎo)通，發(fā)光，當(dāng)由單片機(jī)輸出的信號(hào)為0時(shí)，LED截止，不發(fā)光。

實(shí)驗(yàn)中要求利用單片機(jī)的P1口的8條口線控制8個(gè)LED，根據(jù)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)每一個(gè)LED的點(diǎn)亮或熄滅控制。實(shí)驗(yàn)電路如下：

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*：其中黑色粗線就是實(shí)驗(yàn)中用到的軟連接線

三、練習(xí)內(nèi)容：

1、建立新的項(xiàng)目，編寫程序，將第1、3、5、7號(hào)LED燈點(diǎn)亮，將2、

4、6、8號(hào)等熄滅。

2、修改程序，將將2、4、6、8號(hào)LED燈點(diǎn)亮，將第1、3、5、7號(hào)

LED燈熄滅

3、將1、2兩部分聯(lián)合起來。首先單號(hào)燈亮雙號(hào)燈滅，延時(shí)一段時(shí)間

以后單號(hào)燈滅雙號(hào)燈亮，構(gòu)成循環(huán)，連續(xù)執(zhí)行上述狀態(tài)。觀察實(shí)驗(yàn)效果。并寫出調(diào)試好的程序：

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4、建立新的項(xiàng)目、編寫程序，使8個(gè)LED燈輪流依次點(diǎn)亮，其它燈

熄滅，產(chǎn)生流水燈效果。請(qǐng)寫出程序清單：5、建立新項(xiàng)目，編寫程序，輪流一次點(diǎn)亮8個(gè)LED燈，等8個(gè)燈全亮以后，再依次將8個(gè)LED燈熄滅，并構(gòu)成循環(huán)重復(fù)上面的過程，產(chǎn)生霓虹燈效果。程序清單：

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實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目二、基本邏輯輸入接口，鍵盤接口和鍵盤掃描程序所需器材：仿真器、試驗(yàn)主板、綜合I/O板實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

一、鍵盤與開關(guān)電路

1、輕觸無自鎖按鍵與單片機(jī)的接口電路

如下圖所示，按鍵經(jīng)電阻與VCC相連，另一端接地，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，P1.X為低電平，否則為高電平。試驗(yàn)板中一共設(shè)計(jì)了8個(gè)這樣的按鍵。

2、雙擲撥動(dòng)開關(guān)與單片機(jī)的接口電路

如下圖所示，中間是一雙擲撥動(dòng)開關(guān)，一端通過電阻和VCC相連，另一端接地，當(dāng)開關(guān)打到下檔，P1.X為低電平，當(dāng)開關(guān)打到上面，P1.X為高電平。

二、開關(guān)控制LED燈實(shí)訓(xùn)

按照下面的電路圖，連接好實(shí)驗(yàn)電路，用4個(gè)開關(guān)，控制4個(gè)LED燈，輸入輸出均通過P1口進(jìn)行，P1.0-P1.3用于輸入開關(guān)狀態(tài)，P1.4-P1.7用于

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控制LED燈。建立新項(xiàng)目，編寫程序，仿真運(yùn)行。完成上述功能。將程序清單寫在下面：

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三、按鍵控制LED燈訓(xùn)練

要求，用8個(gè)無自鎖按鍵控制8個(gè)LED燈，當(dāng)按鍵按下時(shí)，LED燈亮，按鍵釋放時(shí)，LED燈熄滅。按鍵狀態(tài)，由P0口輸入，LED控制信號(hào)由P1口輸出。連接電路，建立新項(xiàng)目，編寫程序完成上述功能。程序清單：

四、按鍵控制LED燈訓(xùn)練2（鍵盤掃描程序）

用8個(gè)無自鎖按鍵控制8個(gè)LED燈，按鍵狀態(tài)，由P0口輸入，LED控制信號(hào)由P1口輸出。要求每發(fā)現(xiàn)一次確認(rèn)的完整的按鍵操作，即：按下-確認(rèn)按下-按鍵釋放以后，相對(duì)應(yīng)的LED狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，由亮變滅，或由滅變亮，連接電路，建立新項(xiàng)目，編寫程序完成上述功能。程序流程：

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開始讀取按鍵

N按下？Y延時(shí)20ms

N按下？NN釋放？YLED翻轉(zhuǎn)下一個(gè)按鍵掃描

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實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目三數(shù)碼管顯示器接口技術(shù)

所需器材：仿真器主板數(shù)碼管和交通燈試驗(yàn)板實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

一、數(shù)碼管簡(jiǎn)介

數(shù)碼管是單片機(jī)系統(tǒng)中最常見的顯示裝置，通常稱為7段數(shù)碼管，或則是8段數(shù)碼管（帶小數(shù)點(diǎn)），根據(jù)結(jié)構(gòu)分為共陰極和共陽極兩種，本實(shí)驗(yàn)中用到的是共陰極數(shù)碼管。原理圖如圖所示

對(duì)于共陰極數(shù)碼管，管腳A-DP，出現(xiàn)高電平的1信號(hào)，相對(duì)應(yīng)的碼段發(fā)光，通過控制A-DP上的信號(hào)，控制不同的段嗎發(fā)光，顯示不同的數(shù)字，如0-9，A-F。這就是數(shù)碼管顯示的原理。二、數(shù)碼管及單片機(jī)的接口電路

數(shù)碼管與單片機(jī)的接口連線圖如下所示，共陰極代碼，由P1口輸出。P1.X連接到數(shù)碼管的A-DP，根據(jù)P1口輸出的數(shù)值不同，可以在數(shù)碼管上顯示出不同的數(shù)字。注意，P1口送出的一定是共陰極代碼。

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三、數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)程序

訓(xùn)練項(xiàng)目一、建立新的項(xiàng)目，編寫程序，在數(shù)碼管上顯示一個(gè)數(shù)字“5”程序清單：

訓(xùn)練項(xiàng)目二、在上面程序上加以修改，在數(shù)碼管上顯示一個(gè)閃爍的數(shù)字“5”程序清單

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訓(xùn)練項(xiàng)目三、利用偽指令將共陰極代碼編制成數(shù)據(jù)表，存放于程序存儲(chǔ)器中。建立新的項(xiàng)目編寫程序，利用查表指令，在數(shù)碼管上顯示連續(xù)變化的0-9十個(gè)數(shù)字。

參考程序流程：程序清單：開始R0=0A=R0查表輸出顯示/延時(shí)R0=R0+1YR0單片機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目四交通燈模擬實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)器材：仿真器主板交通等模擬板綜合邏輯板實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

一、模擬交通燈電路

圖中利用12個(gè)LED來模擬路口交通燈信號(hào)。東西兩組，南北兩組，同一個(gè)方向的兩組，控制邏輯應(yīng)該是相同的。12個(gè)LED接成共陰極接法，在相應(yīng)的控制線上施加一高電平，則相應(yīng)的LED發(fā)光，實(shí)現(xiàn)交通控制。二、交通控制邏輯

簡(jiǎn)單的交通信號(hào)燈控制邏輯共有四個(gè)狀態(tài)如下：

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1、南北綠燈通行，東西紅等禁止2、南北黃燈限制，東西紅燈禁止3、南北紅等禁止，東西綠燈通行4、南北紅等禁止，東西黃燈限制三、連線表和控制字

按照控制要求補(bǔ)全下表，并求出四種狀態(tài)對(duì)應(yīng)的控制字南北方向東西方向控制字口線P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0LED紅黃綠紅黃綠狀態(tài)一00110狀態(tài)二狀態(tài)三狀態(tài)四按照上表的對(duì)應(yīng)關(guān)系，連接好實(shí)驗(yàn)電路。*注意：由于仿真器驅(qū)動(dòng)能力有限，綠色LED驅(qū)動(dòng)電流比較大，可能會(huì)出現(xiàn)率燈不亮的情況，可以在電路上作以下改進(jìn)，由單片機(jī)P1.0P1.3送出的綠燈信號(hào)，不直接送LED，而是經(jīng)過一個(gè)與門，來提高驅(qū)動(dòng)能力，與門的另一個(gè)輸入端接高電平。連線圖如下所示

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四、編程調(diào)試

建立新的項(xiàng)目，編寫程序，在交通燈模擬板上輸出交通燈信號(hào)。程序清單：

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目五：中斷與定時(shí)程序

實(shí)驗(yàn)器材：仿真器主板綜合I/O版實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

一、編寫一定時(shí)程序，利用8051定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)10S的定時(shí)，要求采用程序查詢方式。時(shí)間到后，經(jīng)P1.0輸出高電平，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光。程序清單：

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二、上題中，采用中斷方式結(jié)合程序查詢，實(shí)現(xiàn)一個(gè)長(zhǎng)定時(shí)20S，20S后驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光，程序應(yīng)該如何編寫。寫出程序清單，仿真運(yùn)行。三、寫一計(jì)數(shù)程序，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)10個(gè)，要求采用中斷方式。計(jì)數(shù)到后經(jīng)P1.1輸出高電平，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光。計(jì)數(shù)脈沖由按鍵產(chǎn)生。畫出連線圖，寫出程序，編程調(diào)試。

四、8051外部中斷INT0接收外部中斷信號(hào)，當(dāng)有中斷請(qǐng)求時(shí)，響應(yīng)中斷，在中斷服務(wù)程序中將P1.2置1，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光。外部中斷信號(hào)由按鍵模擬，采用邊沿觸發(fā)。畫出連線圖，連接電路，編程調(diào)試程序清單：

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實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目六：基本I/O擴(kuò)展電路

實(shí)驗(yàn)器材：仿真器主板綜合I/O版綜合邏輯板實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：

一、用74LS273和74LS244擴(kuò)展并行I/O電路，連接好線路，編寫程

序，利用244輸入鍵盤狀態(tài)，經(jīng)273輸出，達(dá)到一個(gè)按鍵控制一個(gè)LED燈的效果。（電路參考教材P128）

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二、利用串行口擴(kuò)展并行口，利用74LS164擴(kuò)展并行口，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示連續(xù)變化的0-9數(shù)字。畫出電路圖，連接線路，編寫程序，仿真運(yùn)行。電路圖參考教材P156，P189。程序清單：

實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目七：8255I/O擴(kuò)展電路

實(shí)驗(yàn)器材：仿真器主板綜合I/O版8255板實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

一、利用8255，擴(kuò)展并行口，講PA口設(shè)為輸入口，PB口設(shè)為輸出口，

PA口采集開關(guān)的狀態(tài)，經(jīng)PB口輸出，驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光，每一個(gè)開關(guān)驅(qū)動(dòng)一個(gè)對(duì)應(yīng)的LED。畫出電路圖，連接線路，編寫程序，仿真運(yùn)行。電路與程序清單：（電路圖參考教材P137）

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二、如果上題中，開關(guān)換成無自鎖按鍵，每一個(gè)按鍵控制一個(gè)LED發(fā)光，程序應(yīng)該如何修改。

三、在上題中，講LED燈換成LED數(shù)碼管，連接線路，對(duì)應(yīng)八個(gè)按鍵，

在LED數(shù)碼管上分別顯示1-8數(shù)字上。編寫程序，仿真運(yùn)行。

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實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目八蜂鳴器驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)

實(shí)訓(xùn)器材：仿真器實(shí)驗(yàn)主板綜合I/O板

實(shí)訓(xùn)目的：掌握短鳴型蜂鳴器的與單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：蜂鳴器分為短鳴型和長(zhǎng)鳴型兩種，長(zhǎng)鳴型蜂鳴器使用起來比

較簡(jiǎn)單，只要加上5V電壓便可實(shí)現(xiàn)蜂鳴，但是長(zhǎng)鳴型蜂鳴器音調(diào)單一不可改變。短鳴型蜂鳴器如果單一的加上+5V，是不產(chǎn)生蜂鳴信號(hào)的，只有給蜂鳴器加上脈沖信號(hào)，并且脈沖信號(hào)的頻率和蜂鳴器的固有頻率相近時(shí)，蜂鳴器才發(fā)出明顯的聲音信號(hào)。在一定范圍內(nèi)改變蜂鳴器的控制脈沖頻率，可以改變蜂鳴器的音調(diào)。實(shí)驗(yàn)電路如下

連接好電路以后，利用定時(shí)器編寫一方波發(fā)生器，在P1.X輸出，方波頻率可調(diào)。

參考程序：

org0000hsjmp0030h

START：MOVR7,#08H

T0INI：MOVTMOD，#01HMOVTH0，#00H，MOVTL0，#00HSETBTR0JNBTF0，$CLRTF0DJNZR7T0INI

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CPLP1.XSJMPSTART

編好程序以后，編譯運(yùn)行，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。蜂鳴器是否出現(xiàn)響聲。如果蜂鳴器聲音太小，或者沒有聲音。可以調(diào)整R7的值，通過多次增加或者減小R7的值，尋找到使蜂鳴器聲音最大的R7值。注意每次改變程序后都要重新編譯。

聲調(diào)調(diào)整：改變TH0，TL0的初值，運(yùn)行程序。蜂鳴器的音調(diào)是否有變化。TH0、TL0的變大的時(shí)候，聲調(diào)是變高還是變低。

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