1、扬州环境资源职业技术学院 单片机原理及应用实 验 指 导 书编制人:张静秋 计算机系电子教研室2023年09月实验一:清零程序实验学时:2学时实验类型:验证实验规定:必修一、实验目的掌握汇编语言设计和调试方法,熟悉键盘操作。二、实验内容将7000H-70FFH的内容清零。三、实验原理四、实验环节1、在DVCC仿真实验系统联PC机下,在闪动“P.”状态,按PCDBG键;2、在PC机处在WINXP软件平台下,双击DVCC图标;3、在系统设立选项中设定仿真模式为内程序、内数据;4、根据屏幕提醒进入51/96动态调试菜单;5、联接DVCC实验系统;6、装载目的文献;7、设立PC起始地址;8、从起始地址
2、开始连续运营程序或单步或断点运营程序;9、单步、断点运营完后,在存储器窗口检查7000H-70FFH中的内容是否为全为00H。实验二:拆字程序实验学时:2学时实验类型:验证实验规定:必修一、实验目的掌握汇编语言设计和调试方法,熟悉键盘操作。二、实验内容将7000H的内容拆开,高位送7001H低位,低位送7002H低位。7001H、7002H高位清零,一般本程序用于把数据送显示缓冲区时用。三、实验原理四、实验环节1、先用存储器读写方法将7000H单元置成34H;2、从起始地址0050H开始连续运营程序或单步或断点运营程序;3、在存储器窗口检查7001H和7002H中的内容应为03H和04H。实验
3、三:数据排序程序实验学时:2学时实验类型:验证实验规定:必修一、实验目的熟悉8031指令系统,掌握程序设计方法。二、实验内容编写并调试一个排序子程序,其功能为用冒泡法将内部RAM中几个单元字节无符号的正整数,按从小到大的顺序重新排列。三、实验原理四、实验环节1、将8031片内RAM区50H-5AH中放入不等的数据;2、从起始地址0100H开始连续运营程序;3、排序结束,显示“P.”;4、用寄存器读写方法检查50H-5AH中内容应从小到大排列。实验四:查找相同数个数实验学时:2学时实验类型:验证实验规定:必修一、实验目的熟悉汇编语言编程。二、实验内容在7000H-700FH中查出有几个字节是零,
4、记录“00H”的个数再显示在数码管上。三、实验原理四、实验环节1、在7000H-700FH的单元中放入随机数,其中几个单元中输入零;2、从起始地址0160H开始连续运营程序;4、观测显示器上的内容,应显示“00H”的个数。实验五:工业顺序控制实验学时:2学时实验类型:验证实验规定:必修一、实验目的掌握工业顺序控制程序的简朴编程,中断的使用。二、实验内容8031的P1.0P1.6控制注塑机的七道工序,现模拟控制七只发光二极管的点亮,高电平有效,设定每道工序时间转换为延时,P3.4为开工启动开关,低电平启动。P3.3为外故障输入模拟开关,P3.3为0时不断告警。P1.7为报警声音输出,设定6道工序
5、只有一位输出,第七道工序三位有输出。三、实验原理四、实验环节1、P3.3连K1,P3.2连K2,P1.0P1.6分别连到L1L7,P1.7连SIN(电子音响输入端)。2、K1开关拨在上面,K2拨在上面。3、用连续方式从起始地址0580H开始运营程序(输入0580后按EXEC键),此时应在等待开工状态。4、K1拨至下面(显低电平),各道工序应正常运营。5、K2拨至下面(低电平),应有声音报警(人为设立故障)。6、K2拨至上面(高电平),即排除故障,程序应从刚才报警的那道工序继续执行。实验六:并行I/O口8255扩展实验学时:2学时实验类型:验证实验规定:必修一、实验目的了解8255芯片的结构及编
6、程方法,学习模拟交通灯控制的实现方法。二、实验内容用8255做输出口,控制十二个发光二极管燃灭,模拟交通灯管理。三、实验原理由于本实验是交通灯控制实验,所以要先了解实际交通灯的变化情况和规律。假设一个十字路口为东西南北走向。初始状态0为东西红灯,南北红灯。然后转状态1东西绿灯通车,南北红灯。过一段时间转状态2,东西绿灯灭,黄灯闪烁几次,南北仍然红灯。再转状态3,南北绿灯通车,东西红灯。过一段时间转状态4,南北绿灯灭,闪几次黄灯,延时几秒,东西仍然红灯。最后循环至状态1。四、实验环节 1、8255 PC0PC7、PB0PB3依次接发光二极管L1L12; 2、以连续方式从0630H开始执行程序:初
7、始态为四个路口的红灯全亮之后,东西路口的绿灯亮南北路口的红灯亮,东西路口方向通车。延时一段时间后东西路口的绿灯熄灭,黄灯开始闪耀。闪耀若干次后,东西路口红灯亮,而同时南北路口的绿灯亮,南北路口方向开始通车,延时一段时间后,南北路口的绿灯熄灭,黄灯开始闪耀。闪耀若干次后,再切换到东西路口方向,之后反复以上过程。实验七:A/D转换实验实验学时:2学时实验类型:验证实验规定:必修一、实验目的1、掌握A/D转换与单片机的接口方法;2、了解A/D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、实验内容运用实验仪上的0809做A/ D转换实验,实验仪上的W1电位器提供模拟量输入
8、。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。三、实验原理A/D转换器大体分有三类:一是双积分A/D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A/D转换器,精度、速度、价格适中;三是并行A/D转换器,速度快,价格也昂贵。实验用ADC0809属第二类,是8位A/ D转换器。每采集一次一般需100s。由于ADC0809 A/D转换器转换结束后会自动产生EOC信号(高电平有效),取反后将其与8031的INT0相连,可以用中断方式读取A/D转换结果。四、实验环节1、把A/D区0809的0通道IN0用插针接至W1的中心抽头V01插孔(0-5V)。2、0809的
9、CLK插孔与分频输出端T4相连。3、将W2的输入VIN接+12V插孔,+12V插孔再连到外置电源的+12上(电源内置时,该线已连好)。调节W2,使V REF端为+5V。4、将A/D区的VREF连到W2的输出VREF端。5、EXIC1上插上74LS02芯片,将有关线路按图连好。6、将A/D区D0-D7用排线与BUS1区XD0-XD7相连。7、将BUS3区P3.0用连到数码管显示区DATA插孔。8、将BUS3区P3.1用连到数码管显示区CLK插孔。9、单脉冲发生/SP插孔连到数码管显示区CLR插孔。10、仿真实验系统在P.状态下。11、以连续方式从起始地址06D0H运营程序,在数码管上显示当前采集
10、的电压值转换后的数字量,调节W1数码管显示将随着电压变化而相应变化,典型值为0-00H,2.5V-80H,5V-FFH。实验八:LED点阵显示实验实验学时:2学时实验类型:综合实验规定:必修一、实验目的1、掌握单片机与LED点阵显示器之间接口设计与编程 ;2、运用LED点阵显示器显示汉字或图形。二、实验内容编制程序,建立字库,在LED点阵显示器上显示图形、文字。三、实验原理四、实验环节1、 8255CS 接 Y0,273CS 接 Y2,WR 接 XWR,RD 接 XRD, A0 接 XA0, A1接 XA1,RESET接 RST, D0.D7接XD0.XD7 2、运营程序LED.ASM(内程序
11、,外数据)显示“启东计算机厂有限公司”实验九:语音录放实验实验学时:2学时实验类型:综合实验规定:必修一、实验目的1、熟悉语音芯片ISD1420录、放音工作原理;2、运用单片机控制语音芯片的分地址录、放音,增长系统的语音提醒功能。二、实验内容把语音芯片ISD1420录放音时间20秒提成20段,每段一秒,调用录音子程序,录入语音,建立语音库,语音录入结束后,根据段地址,调用放音子程序,还原本来录入语音信号。三、实验原理1、ISD1420引脚及功能:2、ISD1420地址功能表 地址模式:A0-A7地址输入有双重功能,根据地址中的A6,A7的电平状态决定功能。假如A6,A7有一个是低电平,A0A7
12、输入全解释为地址位,作为起始地址用。根据PLAYL、PLAYE或REC的下降沿信号,地址输入被锁定。A0-A7由低位向高位排列,每位地址代表125毫秒的寻址,160个地址覆盖20秒的语音范围(160*0.125s=20s)。录音及放音功能均从设定的起始地址开始,录音结束由停止键操作决定,芯片内部自动在该段的结束位置插入结束标志(EOM);而放音时芯片碰到EOM标志即自动停止放音。3、IS1420语音分段及控制代码。四、实验环节1、接通电源,/CS接Y0,/WR接 XWR,D0.D7接 XD0.XD7,SPEAK接 J5(喇叭)。2、把语音板上开关拨向MC一侧,选择单片机控制方式,如开关向下则为
13、HC方式,即手动控制方式。3、启动录音程序RECASM(内程序,外数据模式),在REC-LED点亮期间,用嘴对准麦克风MIC进行语音录音,总共20秒。4、启动放音程序PLAYASM(内程序,外数据模式),播放语音。实验十:IC存储卡读写实验实验学时:2学时实验类型:综合实验规定:必修一、实验目的1熟悉IC卡(I2C存储卡简称)工作原理及I2C总线结构。2运用单片机的I/O口线P3.0、P3.1产生I2C总线SCL、SDA。二、实验内容本实验以AT24C01A卡为例,根据AT24C01A卡的读写时序编写读写卡的程序,把写入IC卡的数据读到系统内存4000H407EH单元中。三、实验原理1、AT2
14、4C01A卡是一种E2PROM存储卡,容量为1288bit ,采用I2C总线结构,其卡的结构及引脚排列见下图:2、操作状态开始和停止的定义3、数据的有效性关系4、数据传送确认5、写操作6、读操作四、实验环节1、接通电源,SCLP3.0,SDAP3.12、插卡方法:把IC卡芯片面向前、向下轻轻插入IC卡座。3、连INSP1.0,INS作为插卡辨认信号,发光二极管INI作为IC卡插入指示灯,灯亮表白IC卡插入对的。4、连WRS P1.1,P1.1 作为IC卡写信号指示,发光二极管WRI作为IC卡写信号指示灯,灯亮表白IC卡正在写。5、连RDS P1.2,P1.2 作为IC卡读信号指示,发 光二极管RDI作为IC卡读信号指示灯, 灯亮表白IC卡正在读。6、运营程序 IC.ASM(内程序,内数据模式)程序即可,如读写对的系统应显示“ICGOOD”,内存4000H407EH单元中应为55、56、57d3(H)内容,否则应显示“IC-ERR”。