单片机原理及应用实验指导.doc

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1、单片机原理及应用实验指导书余锡存 主编南京师范大学电气与自动化工程学院2007年2月实验一 单片机开发系统的操作练习1、 实验目的通过简单程序的编辑、调试、执行，了解开发系统的操作过程。2、 实验设备计算机一台，MCS-51仿真调试软件SUPER ICES-G16一套。 3、 实验内容A、 熟悉SUPER ICES-G16软件的各项菜单功能。B、 计算N个数据的和：Y=Xi。其中，Xi分别放在片内RAM区50H55H单元中，求和的结果放在片内RAM区03H（高位）、04H（低位）单元中。参考程序SUM.ASM： ORG 0000HAJMP MAINORG 0100HMAIN： MOV R2，#

2、06H MOV R3，#00H MOV R4，#00H MOV R0，#50HL1： MOV A，R4 ADD A，R0 MOV R4 , A INC R0CLR AADDC A，R3MOV R3，ADJNZ R2，L1L2： SJMP L2运行MCS-51仿真软件，在编辑窗口编辑好文件SUM。ASM后，按F10键进入主菜单选择Assemble项进行汇编，若无误后按F8键执行。C、 注意：在程序执行前，按F10键进入主菜单选择WINDOWS窗口，按Tab键将光标移到DATA项，修改50H55H单元的内容。重新编译后，按F8单步运行，观察内部RAM区03H、04H单元的内容，做好记录。练习：（1

3、）32H+41H+01H+56H+11H+03H=？（2）95H+01H+02H+44H+48H+12H=？（3）54H+F6H+1BH+20H+04H+C1H=？实验二 MCS-51汇编程序编程练习一1、 实验目的熟悉MCS-51的指令系统，了解编程方法。2、 实验设备计算机一台，MCS-51仿真调试软件SUPER ICES-G16一套。 3、 实验内容在内部RAM的BLOCK开始的单元中有一无符号数据块，数据块长度存入LEN单元。试编程求其中的最大数并存入MAX单元中。参考程序MAX.ASM： ORG 0000H AJMP START ORG 0300HBLOCK DATA 20HLEN

4、DATA 40HMAX DATA 42HSTART： MOV MAX，#00H MOV R0，#BLOCKLOOP：MOV A，R0 CJNE A，MAX，NEXT1NEXT1：JC NEXTMOV MAX，ANEXT： INC R0 DJNZ LEN，LOOP SJMP $ END4、 实验步骤A、运行MCS-51仿真软件，在编辑窗口编辑好文件MAX.ASM 。B、 在程序执行前，选择WINDOWS窗口，将光标移到DATA项，将10个数据装入内部RAM 20H29H单元，并将40H的内容修改为10。C、 选择Assemble项进行汇编，若无误后按F8执行。观察40H、42H单元的内容，并记录

5、结果。实验三 MCS-51汇编程序编程练习二1、实验目的熟悉MCS-51的指令系统，了解编程方法。2、实验设备计算机一台，MCS-51仿真调试软件SUPER ICES-G16一套。 3、实验内容在外部RAM的BLOCK单元开始有一数据块，数据块长度存入内部RAM的LEN单元。试编程统计其中的正数、负数和零的个数分别存入内部RAM的PCOUNT、MCOUNT和ZCOUNT单元。参考程序PMZ.ASM： ORG 0000H AJMP START ORG 0300HBLOCK XDATA 1000HLEN DATA 20HPCOUNT DATA 21HMCOUNT DATA 22HZCOUNT DA

6、TA 23HSTART ： MOV R0，#00H MOV R1，#00H MOV R2，#00H MOV DPTR，#BLOCKLOOP：MOVX A，DPTR INC DPTR JB ACC.7，FU CJNE A，#00H，NEXT1 INC R0 SJMP NEXTNEXT1：INC R2SJMP NEXT FU: INC R1NEXT： DJNZ LEN，LOOP MOV ZCOUNT, R0MOV MCOUNT, R1MOV PCOUNT, R2 SJMP $ END4、实验步骤A、运行MCS-51仿真软件，在编辑窗口编辑好文件PMZ.ASM 。B、 在程序执行前，选择WINDOW

7、S窗口，将光标移到XDATA项，将10个数据装入外部RAM 1000H1009H单元，并将20H的内容修改为10。C、 选择Assemble项进行汇编，若无误后按F8执行。观察21H、22H和23H单元的内容，并记录结果。实验四 MCS-51汇编程序编程练习三1、实验目的熟悉MCS-51的指令系统，了解编程方法。2、实验设备计算机一台，MCS-51仿真调试软件SUPER ICES-G16一套。 3、实验内容将外部RAM的40H单元中的一个字节拆成2个ASCII码，分别存入内部RAM41H和42H单元中。参考程序ASCII.ASM： ORG 0000H LJMP START ORG 1000HS

8、TART ： MOV DPTR，#40H MOV R0，#41H MOVX A，DPTR PUSH A ANL A，#0FH LCALL CHANGE MOV R0，A INC R0 POP A SWAP AANL A，#0FHLCALL CHANGE MOV R0，A SJMP $CHANGE：CJNE A，#0AH，NEXTNEXT： JNC NEXT1 ADD A，#30H RETNEXT1：ADD A，#37H RET END4、实验步骤A、运行MCS-51仿真软件，在编辑窗口编辑好文件ASCII.ASM 。B、在程序执行前，选择WINDOWS窗口，将光标移到DATA项，将12H数据装

9、入外部RAM 40H单元。C、 选择Assemble项进行汇编，若无误后按F8执行。观察41H、42H单元的内容，并记录结果。D、选择WINDOWS窗口，将光标移到DATA项，把外部RAM 40H单元的内容修改为ABH。再选择Assemble项进行汇编，若无误后按F8执行。观察41H、42H单元的内容，并记录结果。实验五 ADC0809模数转换实验一、实验目的1、掌握ADC0809模/数转换芯片与单片机的连接方法及ADC0809的典型应用2、掌握用少量的指令调试硬件的方法3、掌握用查询方式、中断方式完成模/数转换程序的编写方法二、实验说明本实验使用ADC0809模数转换器，ADC0809是8通

10、道8位CMOS逐次逼近式A/D转换芯片，片内有模拟量通道选择开关及相应的通道锁存、译码电路，A/D转换后的数据由三态锁存器输出，由于片内没有时钟需外接时钟信号。下图为该芯片的引脚图。各引脚功能如下：IN0IN7：八路模拟信号输入端。ADD-A、ADD-B、ADD-C：三位地址码输入端。八路模拟信号转换选择由这三个端口控制。CLOCK：外部时钟输入端。D0D7：数字量输出端。OE：A/D转换结果输出允许控制端。当OE为高电平时，允许A/D转换结果从D0D7端输出。ALE：地址锁存允许信号输入端。八路模拟通道地址由A、B、C输入，在ALE信号有效时将该八路地址锁存。START：启动A/D转换信号输

11、入端。当START端输入一个正脉冲时，将进行A/D转换。EOC：A/D转换结束信号输出端。当 A/D转换结束后，EOC输出高电平。ref(+)、ref(-)：正负基准电压输入端。基准正电压的典型值为+5V。VCC和GND：芯片的电源端和地端。三、实验步骤1、使用ADC0809与单片机接口模块，用十线扁平插头将P1口与8位发光二极管模块相连，用导线将RXD、TXD与串行静态显示模块的DIN、CLK相连，将+5V电源和地分别接口到模拟信号输入的“+”“-”两端，将实验台左右两块面板上，正负5V电源之间的地相连。2、安装好仿真器，用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真头插到模块的单片机插座中，打

12、开模块电源，插上仿真器电源插头。3、启动计算机，打开伟福仿真软件，进入仿真环境。选择仿真器型号、仿真头型号、CPU类型；选择通信端口，测试串行口。4、输入源程序，编译无误后，全速运行程序，5LED静态显示“AD XX”，“XX”为AD转换后的值，8位发光二极管显示“XX”的二进制值，调节模拟信号输入端的电位器旋钮，显示值随着变化，顺时针旋转值增大，AD转换值的范围是0FFH。5、可把源程序编译成OBJ文件，烧录到89C51芯片中。四、流程图及源程序1.源程序 DBUF0 EQU 30H TEMP EQU 40H DIN BIT 0B0H CLK BIT 0B1H ORG 0000HSTART:

13、 MOV R0,#DBUF0 ；显示缓冲器存放0AH,0DH,-,0XH,0XH MOV R0,#0AH ；串行静态显示“AD XX”XX表示0F INC R0 MOV R0,#0DH INC R0 MOV R0,#11H INC R0 MOV DPTR,#0FEF3H ；A/D地址 MOV A,#0 ；清零 MOVX DPTR,A ；启动A/DWAIT： JNB P3.3,WAIT ；等待转换结束 MOVX A,DPTR ；读入结果 MOV P1,A ；转换结果送入发光二极管显示 MOV B,A ；累加器内容存入B中 SWAP A ；A的内容高四位与低四位交换 ANL A,#0FH ；A的内

14、容高四位清零 XCH A,R0 ；A/D转换结果高位送入DBUF3中 INC R0 MOV A,B ；取出A/D转换后的结果 ANL A,#0FH ；A的内容高四位清零XCH A,R0 ；结果低位送入DBF4中 ACALL DISP1 ；串行静态显示“AD XX” ACALL DELAY ；延时 AJMP STARTDISP1: ；静态显示子程序 MOV R0,#DBUF0 MOV R1,#TEMP MOV R2,#5DP10: MOV DPTR,#SEGTAB ；表头地址 MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR ；取段码 MOV R1,A ；到TEMP中 INC R0 INC R1 D

15、JNZ R2,DP10 MOV R0,#TEMP ；段码地址指针 MOV R1,#5 ；段码字节数DP12: MOV R2,#8 ；移位次数 MOV A,R0 ；取段码DP13:RLC A ；段码左移 MOV DIN,C ；输出一位段码 CLR CLK ；发送一个位移脉冲 SETB CLK DJNZ R2,DP13 INC R0 DJNZ R1,DP12 RETSEGTAB:DB 3FH,6,5BH,4FH,66H,6DH ；0，1，2，3，4，5 DB 7DH,7,7FH,6FH,77H,7CH ；6，7，8，9，A，B DB 58H,5EH,79H,71H,0,40H ；C，D，E，F，(

16、空格)，-DELAY: MOV R4,#08H ；延时AA1: MOV R5,#0FFHAA: NOP NOPDJNZ R5,AA DJNZ R4,AA1 RET END2.流程图开始初始化启动A/D转换A/D转换完 成？数据输出延时结束图9 程序流程图五、思考题1、A/D转换程序有三种编制方式：中断方式、查询方式、延时方式，实验中使用了查询方式，请用另两种方式编制程序。2、P0口是数据/地址复用的端口，请说明实验中ADC0809的模拟通道选择开关在利用P0口的数据口或地址地位口时，程序指令和硬件连线的关系。 六、电路图图10 实验电路原理图实验六 DAC0832数模转换实验一、实验目的1、

17、掌握DAC0832直通方式，单缓冲器方式、双缓冲器方式的编程方法2、 掌握用仿真器调试硬件电路的方法3、 掌握D/A转换程序的编程方法和调试方法二、实验说明DAC0832是8位D/A转换器，它采用CMOS工艺制作，具有双缓冲器输入结构，其引脚排列如图所示，DAC0832各引脚功能说明：DI0DI7：转换数据输入端。CS：片选信号输入端，低电平有效。ILE：数据锁存允许信号输入端，高电平有效。WR1：第一写信号输入端，低电平有效，Xfer：数据传送控制信号输入端，低电平有效。WR2：第二写信号输入端，低电平有效。Iout1：电流输出1端，当数据全为1时，输出电流最大；当数据全为0时，输出电流最小

18、。Iout2：电流输出2端。DAC0832具有：Iout1+Iout2=常数的特性。Rfb：反馈电阻端。Vref：基准电压端，是外加的高精度电压源，它与芯片内的电阻网络相连接，该电压范围为：-10V+10V。VCC和GND：芯片的电源端和地端。DAC0832内部有两个寄存器，而这两个寄存器的控制信号有五个，输入寄存器由ILE、CS、WR1控制，DAC寄存器由WR2、Xref控制，用软件指令控制这五个控制端可实现三种工作方式：直通方式、单缓冲方式、双缓冲方式。直通方式是将两个寄存器的五个控制端预先置为有效，两个寄存器都开通只要有数字信号输入就立即进入D/A转换。单缓冲方式使DAC0832的两个输

19、入寄存器中有一个处于直通方式，另一个处于受控方式，可以将WR2和Xfer相连在接到地上，并把WR1接到89C51的WR上，ILE接高电平，CS接高位地址或地址译码的输出端上。双缓冲方式把DAC0832的输入寄存器和DAC寄存器都接成受控方式，这种方式可用于多路模拟量要求同时输出的情况下。三种工作方式区别是：直通方式不需要选通，直接D/A转换；单缓冲方式一次选通；双缓冲方式二次选通。三、实验步骤1、使用DAC0832与单片机接口电路模块，将-5V电源接到参考电压输入端，模拟信号输出V0的正负两端接示波器探头。2、安装好仿真器，用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真头插到模块的单片机插座中，打

20、开模块电源，插上仿真器电源插头。3、启动计算机，打开伟福仿真软件，进入仿真环境。选择仿真器型号、仿真头型号、CPU类型；选择通信端口，测试串行口。4、输入源程序，编译无误后，全速运行程序，观察示波器测量输出波形的周期和幅度。5、可把源程序编译成OBJ文件，烧录到89C51芯片中。四、流程图及源程序1. 源程序ORG 0000H AJMP START ORG 0100HSTART: MOV DPTR,#0FEFFH ；置DAC0832的地址LP: MOV A,#0FFH ；设定高电平MOVX DPTR,A ；启动D/A转换，输出高电平 LCALL DELAY ；延时显示高电平 MOV A,#00

21、H ；设定低电平 MOVX DPTR,A ；启动D/A转换，输出低电平 LCALL DELAY ；延时显示低电平 SJMP LP ；连续输出方波DELAY: MOV R3,#11 ；延时子程序D1: NOP NOP结束开始延时等待转换启动D/A转换转换结束输出延时 NOP DJNZ R3,D1 RET END2.流程图 图11 程序流程图五、思考题1、计算输出方波的周期，并说明如何改变输出方波的周期。2、硬件电路不改动的情况下，请编程实现输出波形为锯齿波及三角波。3、请画出DAC0832在双缓冲工作方式时的接口电路，并用两片DAC0832实现图形x轴和y轴偏转放大同步输出。六、电路图图12 实验电路原理图