微控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)

1、DICE-5203K 單片機(jī)開發(fā)實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 系統(tǒng)組成 開放式鍵盤實(shí)驗(yàn)電路; 由12864組成的LCD圖文實(shí)驗(yàn)電路; 1616點(diǎn)陣電路; 8155、8250、8251、8253、8255、0809、 0832、RS232/485等常用接口電路; 小型直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、溫度壓力、電子音響電 路喇叭等 存貯器地址分配 地址器件用途 0000H 0FFFFH AT89S52/27 C512 用戶程序空 間 0000H 7FFFH 61C256用戶數(shù)據(jù)空 間 I/O地址分配 地址擴(kuò)展名稱用途 8000H 8FFFH自定義實(shí)驗(yàn)用口地址 9000H 9FFFH自定義實(shí)驗(yàn)用口地址 0A000H 0AFF

2、FH自定義實(shí)驗(yàn)用口地址 0B000H 0BFFFH自定義實(shí)驗(yàn)用口地址 0C000H 0CFFFH自定義實(shí)驗(yàn)用口地址 0D000H 0DFFFH自定義實(shí)驗(yàn)用口地址 0E000H 0EFFFH自定義實(shí)驗(yàn)用口地址 0F000H 0FEFFH自定義實(shí)驗(yàn)用口地址 0FF20H8155控制口寫方式字 0FF21H8155PA口字位口 0FF22H8155PB口字形口 0FF23H8155PC口鍵入口 0FF28H8255PA口擴(kuò)展用 0FF29H8255PB口擴(kuò)展用 0FF2AH8255PC口擴(kuò)展用 0FF2BH8255控制口寫方式字 CZ11：用戶實(shí)驗(yàn)通訊接口 CZ4：打印接口 JX0，JX17為系統(tǒng)提

3、供的數(shù)據(jù) 總線接口 CZ7：系統(tǒng)提供的擴(kuò)展接口 JX12、JX14：液晶顯示接口 LED發(fā)光二極管指示電路 邏輯電平開關(guān)電路 單脈沖電路 分頻電路 脈沖發(fā)生電路 485接口電路 通訊接口電路 數(shù)碼管顯示電路 鍵盤電路 目標(biāo)CPU（AT89S52）的控制 電路 存儲(chǔ)器控制電路 實(shí)驗(yàn)1. 熟悉開發(fā)環(huán)境 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉DICE-51系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，學(xué)會(huì)并行口仿真 器的使用。使用集成開發(fā)環(huán)境編譯、下載、調(diào) 試并跟蹤一段已有的程序，了解嵌入式開發(fā)的 基本思想和過(guò)程。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 本次實(shí)驗(yàn)使用DICE-51集成開發(fā)環(huán)境。新建一 個(gè)簡(jiǎn)單的工程文件，并編譯這個(gè)工程文件。學(xué) 習(xí)并行口仿真器的使用和開發(fā)環(huán)境的

4、設(shè)置。下 載已經(jīng)編譯好的文件。學(xué)會(huì)在程序中設(shè)置斷點(diǎn)， 觀察系統(tǒng)內(nèi)存和變量，為調(diào)試應(yīng)用程序打下基 礎(chǔ)。 三、預(yù)備知識(shí) 匯編語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)、程序調(diào)試的基礎(chǔ)知識(shí)和 方法。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 硬件連接 1SW1：程序空間選擇開關(guān)， SW1UP 2仿真器所接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的JCF(IDC34)口為系 統(tǒng)通訊口，用于程序的仿真、連接、裝載 。 具體步驟： 按老師講解一步一步實(shí)現(xiàn) 要求：同時(shí)開始，同時(shí)完成，遇到問(wèn)題馬上問(wèn) 老師 五、思考練習(xí) 1聯(lián)系調(diào)試菜單中的各種命令 2在調(diào)試過(guò)程中，觀察寄存器窗口，數(shù)據(jù)窗口的變化 3編寫調(diào)試一程序 單字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié) ASCII 碼 功 能：?jiǎn)巫止?jié)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)

5、ASCII 碼 入口條件：待轉(zhuǎn)換的單字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)在累加器 A 中。 出口信息：高四位的 ASCII 碼在 A 中，低四位的 ASCII 碼在 B 中。 實(shí)驗(yàn)2. 數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉51指令系統(tǒng)，掌握程序設(shè)計(jì)方法 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 編寫并調(diào)試一個(gè)排序子程序，其功能為用冒泡 法將內(nèi)存RAM中幾個(gè)單字節(jié)無(wú)符號(hào)的正整數(shù)， 按從小到大的次序重新排列。 三、程序框圖 四、實(shí)驗(yàn)步驟 將RAM 50H5AH 中放入不等的數(shù)據(jù)，用斷 點(diǎn)方法運(yùn)行本實(shí)驗(yàn)程序后檢查50H5AH中的 內(nèi)容是否按從小到大的次序排列。 六、思考練習(xí) 編寫程序： 1單字節(jié)無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)塊排序 功 能：?jiǎn)巫止?jié)無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)塊排序(增序)

6、入口條件：數(shù)據(jù)塊的首址在 R0 中，字節(jié)數(shù)在 R7 中。 出口信息：完成排序(增序) 2順序查找(ROM)單字節(jié)表格 功 能：順序查找(ROM)單字節(jié)表格 入口條件：待查找的內(nèi)容在 A 中，表格首址在 DPTR 中，表格的字節(jié)數(shù)在 R7 中。 出口信息：OV=0 時(shí)，順序號(hào)在累加器 A 中; OV=1 時(shí)，未找到。 3雙字節(jié)二進(jìn)制無(wú)符號(hào)數(shù)乘法 功 能：雙字節(jié)二進(jìn)制無(wú)符號(hào)數(shù)乘法 入口條件：被乘數(shù)在 R2、R3 中，乘數(shù)在 R6、 R7 中。 出口信息：乘積在 R2、R3、R4、R5 中。 實(shí)驗(yàn)3. 脈沖計(jì)數(shù)（定時(shí)/計(jì)數(shù)器 實(shí)驗(yàn)） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)/計(jì)數(shù)器功能，掌握初始 化編程方法

7、。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 把定時(shí)器0外部輸入的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并送顯 示器顯示。 三、程序框圖 四、實(shí)驗(yàn)接線圖 五、實(shí)驗(yàn)步驟 用插針把8MHZ插孔和T插孔連接，P3.4 依次 接T0T7或單脈沖輸出孔，執(zhí)行程序，觀察數(shù) 碼管上計(jì)數(shù)脈沖的速度及個(gè)數(shù)。 七、思考練習(xí) 1修改程序使顯示器上可顯示到999999個(gè)脈 沖個(gè)數(shù)。 實(shí)驗(yàn)4. P1口轉(zhuǎn)彎燈實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步了解P1口的使用，學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言編程方 法及調(diào)試技巧。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 P1.0 開關(guān)接5V，右轉(zhuǎn)彎燈閃亮，P1.1開關(guān)接5V 時(shí)左轉(zhuǎn)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。 三、程序框圖 四、實(shí)驗(yàn)接線圖 五、實(shí)驗(yàn)步

8、驟 P1.0 接K1，P1.1接K2，P1.4P1.7接L1、L5、 L9、L13，連續(xù)運(yùn)行本程序，應(yīng)看到轉(zhuǎn)彎燈正 確閃亮，在用單步方式調(diào)試本程序時(shí)需修改延 時(shí)子程序，（例可把延時(shí)程序第一個(gè)字節(jié)改成 返回指令22H），以便觀察。 七、思考練習(xí) 編寫程序并調(diào)試： 功能：P3口輸入,P1口輸出 要求：P3.3口輸入一脈沖,PI口按16進(jìn)制加 一方式點(diǎn)亮發(fā)光二極管。P3.3用接針連至K1 P1.0P1.7插針連至L1L8，K1撥動(dòng)一次， L1L8發(fā)光二極管按16進(jìn)制方式加一點(diǎn)亮。 實(shí)驗(yàn)5. 8255A.B.C口輸出方波 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握可編程I/O接口芯片8255的接口原理使用, 熟悉對(duì)8255初

9、始化編程和輸入/輸出軟件的設(shè) 計(jì)為法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 在8255的A.B.C口用萬(wàn)用表可測(cè)出每個(gè)口線的 高低電平變化。 三、程序框圖 四、實(shí)驗(yàn)步驟 執(zhí)行程序,用萬(wàn)用表測(cè)量8255A.B.C口應(yīng)有高低 電平變化(或用8255A.B.C口分別用插針連至 LlL8,觀察發(fā)光二極管變化情況)。 實(shí)驗(yàn)6. 8255控制交通燈 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步了解8255芯片的結(jié)構(gòu)及編程方法,學(xué)習(xí) 模擬交通控制的實(shí)現(xiàn)方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用8255做輸出口,控制十二個(gè)發(fā)光二極管燃滅, 模擬交通燈管理。 三、程序框圖 四、實(shí)驗(yàn)接線圖 五、實(shí)驗(yàn)步驟 8255 PA0PA7PB0PB3接發(fā)光二極管 L15L13、L11L9

10、、L7L5、L3L1。執(zhí)行 程序，初始態(tài)為四個(gè)路口的紅燈全亮之后，東 西路口的綠燈亮，南北路口的紅燈亮，東西路 口方向通車，延時(shí)一段時(shí)間后東西路口的綠燈 熄滅，黃燈開始閃爍，閃爍若干次后，東西路 口紅燈亮，而同時(shí)南北路口的綠燈亮，南北路 口方向開始通車，延時(shí)一段時(shí)間后，南北路口 的綠燈熄滅，黃燈開始閃爍，閃爍若干次后， 再切換到東西路口方向，之后重復(fù)以上過(guò)程。 實(shí)驗(yàn)7. A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）掌握A/D轉(zhuǎn)換與單片機(jī)接口的方法； （2）了解A/D芯片0809轉(zhuǎn)換性能及編程方法； （3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解單片機(jī)如何進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上的0809做A/D轉(zhuǎn)換器，實(shí)驗(yàn)

11、系統(tǒng)上的電位器提供模擬量輸入，編制程序， 將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字，通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。 三、程序框圖 四、實(shí)驗(yàn)接線圖 五、實(shí)驗(yàn)步驟 把0809的零通道INT0用插針接至AOUT1 孔,CS4接8000H孔，JX0接JX6，運(yùn)行程序， 數(shù)碼管上顯示0809.XX，,后二位顯示當(dāng)前采 集的電壓轉(zhuǎn)換的數(shù)字量,調(diào)節(jié)W1,該二位將隨著 電壓變化而相應(yīng)變化。 七、思考練習(xí) 修改程序,用其它通道輪流采樣顯示。 實(shí)驗(yàn)7. D/A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

12、 利用0832輸出一個(gè)從0V開始逐漸升至5V再降 至0V的可變電壓。 三、程序框圖 四、實(shí)驗(yàn)接線圖 五、實(shí)驗(yàn)步驟 把0832譯碼線CS5接至8000孔，JX0接JX2， 運(yùn)行程序,數(shù)碼管上顯示不斷加大或減小的數(shù)字 量,用萬(wàn)用表測(cè)試D/A輸出孔AOUT應(yīng)也能測(cè)出 不斷加大或減小的電壓值。 六、思考練習(xí) 修改程序,使能產(chǎn)生鋸齒波。 實(shí)驗(yàn)8. 128*64 LCD液晶顯示 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）掌握單片機(jī)與液晶顯示器之間接口設(shè)計(jì) 與編程。 （2）利用點(diǎn)陣式液晶顯示器顯示漢字或圖形。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 編制程序，利用標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)，在液晶顯示器上顯 示漢字。 三、編程指南 顯 示 控 制 指 令 表 四、實(shí)驗(yàn)接線

13、圖 五、實(shí)驗(yàn)步驟 用扁平線連JX10座(P1口）到JX12座 （DB0DB7），連JX11座（P3口）到JX14 座，運(yùn)行程序LCDQDASM。 七、思考練習(xí) 在屏幕上顯示一個(gè)三角形 實(shí)驗(yàn)9. 單片機(jī)RS232串行通信 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（1）了解單片機(jī)8051串行口的工作原理以及 收/發(fā)送方式 （2）了解RS232以及RS485接口的工作原理 及收/發(fā)送方式。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用兩臺(tái)5103K進(jìn)行雙機(jī)通訊，一臺(tái)作為發(fā)送， 另一臺(tái)作為接收。 三、實(shí)驗(yàn)原理 在實(shí)際使用中，RS232主要完成電平匹配（通 訊距離最遠(yuǎn)為15米），RS485為有線遠(yuǎn)程通訊 （最遠(yuǎn)距離為1200米），我們?cè)谶@里使用的 RS485芯片75176或MAX485功能一樣，都是 半雙功，所以在發(fā)送和接收時(shí)，需要一個(gè)控制 腳，實(shí)驗(yàn)時(shí)插孔為R/TEN，如用P1.0=1時(shí)， RS485可以發(fā)送，在進(jìn)行RS232 / RS485接 口實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)程序是相同的，只是接線略有 不同。 三、實(shí)驗(yàn)接線圖 四、實(shí)驗(yàn)步驟 （1），準(zhǔn)備兩臺(tái)5103K實(shí)驗(yàn)機(jī)，確定1號(hào)機(jī)為發(fā)送，2 號(hào)機(jī)為接收； （2），當(dāng)作RS232接口