单片微机原理与应用实验一单片机P口应用实验.ppt

单片微机原理与应用实验一单片机P口应用实验 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望实验目的与要求实验目的与要求 学习学习8051单片机单片机P1口作为双向口作为双向I/O口的使用方法，口的使用方法，采用循环指令编写延时子程序。了解用弱电控制强电的采用循环指令编写延时子程序。了解用弱电控制强电的基本原理，采用单片机基本原理，采用单片机P1口实现继电器开关控制。口实现继电器开关控制。采用采用8051单片机的单片机的P1口做输出口，接口做输出口，接4只发光只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。采用采用P1.0,P1.1作输入口接两个拨动开关，作输入口接两个拨动开关，P1.2,P1.3作输出口，接两个发光二极管，编写程序作输出口，接两个发光二极管，编写程序读取开关状态，并将此状态在发光二极管上显示出来。读取开关状态，并将此状态在发光二极管上显示出来。采用采用P1口输出电平控制继电器的吸合和断开，从口输出电平控制继电器的吸合和断开，从而实现对外部装置的开关量控制。而实现对外部装置的开关量控制。采用采用P1口控制音频电路发声。口控制音频电路发声。8051单片机有四个并行单片机有四个并行I/O口，称为口，称为P0、P1、P2、P3，每个口都有，每个口都有8根引脚，根引脚，它们都是双向通道，每一条它们都是双向通道，每一条I/O引脚都能引脚都能独立地用作输入或输出，作输出时数据可独立地用作输入或输出，作输出时数据可以锁存，作输入时数据可以缓冲。以锁存，作输入时数据可以缓冲。P0为三态双向口，它可作为输入输出端口使用，也可作为系统扩展时的低8位地址/8位数据总线使用。P1口为准双向口，每一位都可以分别定义为输入或输出使用。P2口也是一个准双向口，它有两种使用功能：作为普通I/O端口或作为系统扩展时的高8位地址总线。P3口为多功能口，除了用作通用I/O口之外，它的每一位都有各自的第二功能。采用采用P1口作输出口作输出 P1口是准双向口，它作为输出口使用时具有锁存功能。实验所需要LED电平显示电路如图所示。关于延时子程序的时间计算，查指令表可知MOV和DJNZ指令均需用两个机器周期，在6MHz晶振时，一个机器周期时间长度为12/6MHZ，所以上面延时子程序该的执行时间为：（256255+2）2126 261ms 程序参考流程框图如右图：采用采用P1口作输入和输出口作输入和输出 由P1口的准双向口结构可知，当作为输入口时，必须先对它置“1”。若不先对它置“1”，读入的数据是不正确的。实验所需要LED电平显示电路和逻辑电平开关电路如图所示。程序参考流程框图如右：连线连接孔1连接孔21P1.0S02P1.1S13P1.2L44P1.3L5 在实验系统上如表所示连线。执行上述程序，发光二极管LED将随拨动开关的位置而点亮或熄灭.采用采用P1口控制继电器口控制继电器 实验电路如图 当控制端P1.0为高电平时，继电器工作常开触点吸合，连接该触点的LED被点亮。当P1.0控制端为低电平时，继电器不工作，常开触点断开，连接该触点的LED熄灭。在实验系统右如表所示连线。采用单步方式执行实验程序，可以看到当执行P1.0被置1时，LED点亮，执行到P1.0被置0时，LED熄灭。如果全速运行程序，则对应的LED将随继电器的通、断而亮灭。连线连接孔1连接孔21P1.0继电器输入25V继电器常闭输入3L0继电器中间输入程序参考流程框图如下：采用采用P1口控制音频电路发声口控制音频电路发声 从P1.0输出不同频率的方波信号，经放大滤波后驱动扬声器发声。声音的频率由延时程序控制。实验电路如图所示.执行程序后，扬声器将发出一定频率的声音。程序参考流程框图如右图：复习思考题复习思考题 复习8051单片机并行I/O端口特性，P0P3口各有什么特点？为什么说P1口是“准双向口”？在实验中用P1口输入时如果不先向P1口写入“1”而直接读取引脚，会出现什么现象？如果希望让扬声器发出不同频率，不同长短的声音，应如何修改实验程序？单片微机原理与应用实验课件二单片微机原理与应用实验课件二 定时定时/计数器计数器 实验目的与要求实验目的与要求 通过本实验学习8031内部定时器的使用和编程方法，进一步掌握中断处理程序的编程方法。要求 8051内部定时器T0用中断方式计时,实现每一秒钟使P1.0的输出状态发生一次反转，从而形成方波输出。8051内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数，并将计数值按二进制数通过P1口驱动LED灯显示出来。定时/计数器的工作方式由特殊功能寄存器TMOD编程决定，定时/计数器的启动运行由特殊功能寄存器TCON编程控制。不论用作定时器还是用作计数器，每当产生溢出时，都会向CPU发出中断申请。方式控制寄存器TMOD的地址为89H，控制字格式如下：GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0低4位为T0的控制字，高4位为T1的控制字 GATE为门控位 它对定时/计数器的启动起辅助控制作用。C/T为方式选择位 C/T=0为定时器方式 C/T=1为计数器方式M1、M0二位的状态确定定时/计数器的工作方式 定时/计数器控制寄存器TCON的地址为88H，格式如下：TF1TF1TR1TR1TF0TF0TR0TR0IE1IE1IT1IT1IE0IE0IT0IT0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0TF1为定时/计数器T1的溢出标志位。当T1被允许计数以后，T1从初值开始加1计数，计数器的最高位产生溢出时置“1”TF1，并向CPU申请中断，当CPU响应中断时，由硬件清“0”TF1。TF1也可由软件查询清“0”。TR1为定时/计数器的运行控制位，由软件置位和复位。当方式控制寄存器TMOD中的GATE位为0，且TR1为1时允许T1计数，TR1为0时禁止T1计数。当GATE为1时，仅当TR1为1且INT1(P3.2)输入为高电平时才允许T1计数，当TR1为0或INT1输入为低电平时都禁止T1计数。TR0为定时器T0的运行控制位，其功能与TR1类似。TF0为定时器T0的溢出标志位，其功能与TF1类似。TF1为定时/计数器T1的溢出标志位。当T1被允许计数以后，T1从初值开始加1计数，计数器的最高位产生溢出时置“1”TF1，并向CPU申请中断，当CPU响应中断时，由硬件清“0”TF1。TF1也可由软件查询清“0”。TR1为定时/计数器的运行控制位，由软件置位和复位。当方式控制寄存器TMOD中的GATE位为0，且TR1为1时允许T1计数，TR1为0时禁止T1计数。当GATE为1时，仅当TR1为1且INT1(P3.2)输入为高电平时才允许T1计数，当TR1为0或INT1输入为低电平时都禁止T1计数。TR0为定时器T0的运行控制位，其功能与TR1类似。TF0为定时器T0的溢出标志位，其功能与TF1类似。8051单片机的定时/计数器在进行定时或计数之前要进行初始化编程，通常包括如下几个步骤：(1)确定工作方式，即给方式控制寄存器 TMOD写入控制字。(2)计算定时器/计数器初值，并将初值写 入寄存器TL和TH。(3)根据需要对中断控制寄存器IE置初 值，决定是否开放定时器中断。(4)使TCON中的TR0或TR1置“1”，启动 定时器/计数器。用用T0中断方式定时中断方式定时,每秒钟使每秒钟使P1.0输输出状态发生一次反转出状态发生一次反转 将T0作定时器定时1秒，由于实验系统fosc=6MHz，定时周期t=2us。为了实现定时1秒，通过中断服务程序进行定时扩展，即设置T0定时100us产生一次中断，同时设置一个软件计数器来计数中断次数，当达到中断1000次时即完成了定时1秒钟。在实验系统上连线。P1.0接LED灯,执行程序，注意观察LED的状态的变化。在实验系统上如表所示连线。P1.0接LED灯,编写并执行程序，注意观察LED的状态的变化。连线连接孔1连接孔21P1.0L0程序参考流程如下：用用T0计数外部脉冲计数外部脉冲,通过通过P1口显示口显示计数值计数值 采用T0作计数器，外部计数脉冲由P3.4引入，8051单片机在每个机器周期采样一次输入信号，因此至少需要两个机器周期才能检测到一次脉冲跳变。这就要求被采样的外部脉冲高低电平保持时间均要大于一个机器周期，以保证电平在变化之前即被采样，并且外部计数脉冲的最高计数频率为fosc/24。在实验系统上如表2-11所示连线。P1.0P1.3接LED灯,TO（P3.4）端接单脉冲发生器。执行如下程序，每按一次单脉冲按钮，T0将计数一个脉冲，注意观察LED的状态 连线连接孔1连接孔21P1.0L02P1.1L13P1.2L24P1.3L35单脉冲输出T0程序参考流程如下：复习思考题复习思考题1 若在实验中采用定时器T1，应如何修改实验程序？2 实验中是如何实现定时时间扩展的？能否实现更长时间的扩展？3 利用8051定时器控制寄存器TMOD中的GATE位，设计一个用T1实现测量脉冲宽度的实验。