常熟理工学院微机原理与接口技术实验指导书文档格式.docx
《常熟理工学院微机原理与接口技术实验指导书文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《常熟理工学院微机原理与接口技术实验指导书文档格式.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
三、实验内容
通过了解P1口的开关控制电路和P0的LED电路,编写基本输入输出实验程序。
实验内容为设置P1为输入口,P0口为输出口,将P1口的开关状态发送到P0口,让灯亮灭,将P1的电平状态通过P0口的LED的亮灭表示出来。
四、实验步骤
读懂电路原理图如图1-1和图1-2所示:
,插上USB连接线,将电源选择拨码开关拨至“USB供电”,将示例程序进行编译、装载、下载,下载时将拨码开关S44拨至“开”状态,拨动拨码开关S31~S38的开关状态,观察实验现象,实验电路原理图
图1-1LED接口电路
图1-2拨码开关电路图
五、示例程序
程序清单如下:
#include<
reg51.h>
voidmain(void)//程序主函数
{
while
(1)//循环用于实时扫描IO状态
{
P0=P1;
//将P1口的数据发送给P0口
}
六、实验注意事项
1.在输入程序时,其中的字母、符号均须在英文方式下进行。
2.特殊功能寄存器中的字母必须要大写,如若将示例程序中的P0写成p0,程序将提示出错。
七、思考题
1.对P1口进行初始值的幅值,查看P0口的LED提示是否正确,若想实现由LED显示与开关相反的状态程序如何修改?
2.观察Keil3软件中PeripheralsI/O-PortsPort0、Port1的状态即P0、P1的IO状态。
3.简述你在本实验中遇到过哪些问题?
这些问题是解决的?
有何收获和体会?
实验二流水灯实验
1、掌握单片机实验箱的使用方法与程序调试技巧;
2、学会使用51系列单片机I/O的基本输入输出功能。
设定P1口为8位输入口,P0口为8位输出口,实验电路原理图参考实验一。
。
在8个输入开关(S31~S38)中,本实验只要求用两个两关为:
S31和S32,当S31为高电平时,P0口所接的发光二极管(D19~D26)以一定的速度自左至右循环点亮8次,当S31为低电平时,发光二极管仅D19点亮;
当S32为高电平时,P0口所接的发光二极管(D19~D26)以一定的速度自右至左循环点亮8次,当S32为低电平时,发光二极管仅D19点亮。
请编写程序并完成调试。
1.自行编写程序,将实验箱电源开关拨至USB供电,并将拨码开关总开关S44拨至“开”状态。
2.下载程序并运行程序,改变开关状态,观察发光二极管显示结果。
五、思考题
1.拨动8个输入开关(S31~S38),把8位数据送到P1口,CPU从P1口读入8个开关(S31~S38)的状态数据,任意使用其中的两个开关控制P0口发光二极管(D19~D26)自左至右、自右至左、自中间至两边、自两边至中间不断循环点亮。
请编写程序并调试。
2.8个拨码开关(S31~S38)实现对P0口发光二极管的亮度控制。
依次拨上开关S31、S32…S38,发光二极管由暗变亮;
依次拨下开关S38、S37…S31,发光二极管由亮变暗。
实验三报警产生器
2、学会使用51系列单片机I/O的基本输入输出功能及相应的驱动模块的设计。
用P1.0输出1KHz和500Hz的音频信号驱动扬声器,作报警信号,要求1KHz信号响100ms,500Hz信号响200ms,交替进行,P1.0由开关控制输出与否,当开关合上响报警信号,当开关断开报警信号停止,请按流程图编出程序,流程图中的开关K1为实验一原理图中的S31。
开关K1按下即S31为高电平,开关K1未按下即S31为低电平。
图3-1所示为蜂鸣器驱动电路,图3-2所示为程序流程图。
图3-1蜂鸣器接口电路
图3-2程序流程图
1.信号产生的方法:
500Hz信号周期为2ms,信号电平为每1ms变反1次;
1KHz的信号周期为1ms,信号电平每500us变反1次。
2.编写程序,将实验箱电源开关拨至USB供电,并将拨码开关总开关S44拨至“关”状态。
3.下载程序并运行程序,将蜂鸣器开关S1打开,控制蜂鸣器发声。
1.简述你在本次实验中遇到过哪些问题?
这些问题是怎样解决的?
2.本实验的硬件通过编程可以演奏出悦耳的乐曲、可以实现报警声、门铃声音。
现要求单片机产生“嘀、嘀、…”报警声从P1.0端口输出,产生频率为1KHz。
当1KHZ方波从P1.0输出0.2秒,接着0.2秒从P1.0输出电平信号,如此循环下去时,就形成所需的报警声了。
请有兴趣的同学编程调试。
实验四外部中断实验
1、学习外部中断技术的基本使用方法
2、中断处理的编程方法。
单片机外部中断0(P3.2)已与独立式键盘中S27连接,外部中断1(P3.3)已与S28连接,要求在无外部中断时最右一位发光二极管(D26)点亮。
请编程实现:
当S27按下,外部中断0请求中断,控制发光二极管左移;
当S28按下,外部中断1请求中断,控制发光二极管闪烁。
(要求外部中断1优先级高于外部中断0)。
单片机与发光二极管的连续见实验一原理图,独立式键盘原理图如图4-1所示。
4-1独立式键盘原理图
四、思考题
1.51单片机的中断系统由哪几个特殊功能寄存器组成?
2.中断函数与函数调用有何不同?
3.MCS-51单片机若要把外部中断源扩充为6个,另采用哪些方法?
如何确定其优先级?
实验五数码管实验
1、学习并掌握74HC573锁存器的使用方法;
2、学会使用8段共阴极数码管的动态显示方法。
通过编程,实现8段数码管的动态扫描显示,要求8个数码管从左到右分别显示“1”、“2”、“3”、“4”、“A”、“b”、“C”、“d”。
数码管接口电路如图5-1所示:
图5-1数码管接口电路原理图
1.何谓数码管的动态显示,其原理是什么?
2.简述锁存器的工作原理,在本实验中具有什么作用?
实验六定时器/计数器实验
(一)
掌握单片机定时器和定时中断的编程方法。
编写实验程序,实现59秒倒计时功能,初始状态数码管最后两位显示数字“59”,要求定时器0每10ms产生一次中断,在定时中断服务程序里进行计数,计数满一秒,数码管显示相应减1,倒计时结束时,数码管显示“00”,并以周期1秒进行闪烁,单片机与数码管接口电路原理图见实验五中图5-1所示。
1.画出主程序和定时中断流程图;
2.实验中有何故障、问题出现,是否得到解决?
如何解决的?
实验七定时器/计数器实验
(二)
1、掌握单片机定时器/计数器的工作方式和编程原理;
2、掌握外部脉冲计数方法。
二、实验设备及器材
单片机的定时器/计数器就是一个16位二进制加法计数器,当选择计数模式时,计数脉冲来自于外部引脚P3.4(T0),P3.5(T1),因此,只需要初始化时将计数寄存器清零,启动计数器,然后读取计数寄存器的数值即可知外部脉冲个数。
编写程序实现对T0引脚输入的外部脉冲进行计数,并在数码管上显示计数结果。
外部脉冲由独立按键S29产生,要求S29每按一次,产生一个脉冲,数码管显示的数字加1。
画出程序流程图,编写程序,并下载调试。
独立式按键原理图见实验四中图4-1所示,单片机与数码管接口电路原理图见实验五中图5-1所示。
1、按键的抖动对本实验有何影响?
如何消除?
2、请设计程序,实现每当外部脉冲计数达到5个时,数码管显示的数字加1。
实验八串口通信实验
一、实验目的
1、掌握串行口的工作方式及其设置;
2、掌握串行口工作方式1的应用;
3、掌握串行口的波特率设置。
自行编制程:
要求利用PL2303实现51单片机串口通信,51单片机发送数据,利用串口调试助手接收并查看数据,串口通信原理图如图7-1所示,PL2003实现串口转USB原理图如图7-2所示。
(1)51单片机发送十六进制“5A”到PC机;
(2)51单片机发送字符串“0123456789”到PC机。
图7-1单片机与PC机串行通信原理图
图7-2串口转USB原理图
1.串行通信中波特率是如何进行设置的?
2.串行通信4种方式有何区别?
3.设计程序实现PC机发送数据,51单片机接收数据,并将接收的数据发送至PC机。
实验九8255接口扩展
(一)
掌握单片机外部扩展接口技术,熟悉8255的扩展方法及其性能。
三、实验内容及步骤
(1)自行编制程序:
要求用8255的PA口接按键作输入口,PB口接发光二极管作输出口;
从PA口读取输入的按键状态送到PB口以发光二极管显示。
(2)自行编制程序:
要求用8255的B口做输出口,控制八位发光二极管的亮、灭,使发光二极管从左向右移位点亮,再从右向左移位点亮。
(3)请在实验箱上用8255实现以下功能:
8255B、C口输出方波,即在8255的B、C口可观察发光二极管的闪烁变化。
图9-18255接口扩展原理图
1.8255的功能是什么?
2.如何计算8255的端口地址?
实验十8255接口扩展
(二)
掌握可编程I/O接口芯片8255的接口原理,熟悉对8255初始化编程和输入、输出软件的设计方法。
自行编制程序用8255实现交通红绿灯的控制。
其控制要求如下:
(a)初始状态全为红灯。
(b)南北红灯亮并维持25s。
在南北红灯亮的同时,东西绿灯也亮,并维持20s。
到20s时,东西绿灯闪亮,闪亮3s后熄灭,在东西绿灯熄灭时,东西黄灯亮,并维持2s。
到2s时,东西黄灯熄灭,东西红灯亮。
与此同时,南北红灯熄灭,南北绿灯亮。
(c)东西红灯亮维持30s。
南北绿灯亮维持25s,然后闪亮3s再熄灭。
同时南北黄灯亮,维持2s后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。
(d)周而复始。
其时序如图10-1所示。
实验原理图见实验九中的图9-1。
图10-1 交通灯控制时序图
实验十一矩阵键盘识别实验
(1)掌握4×
4矩阵键盘的工作原理和键盘的扫描方式。
(1)掌握键盘的去抖方法和