单片机实验指导书Word格式.docx
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●数码管跑马显示
●行列按键显示
●中断
●定时/计数器
●串行通信
●串行D/A实验
●串行A/D实验
如果综合利用上述资源，用户可以设计诸如多功能数字钟、波形发生器、数字电压表、音乐盒、频率计、抢答器、计算器、模拟量采样等应用系统，为了用户开发的灵活性，实验板还预留了扩展板，可加焊少量器件。
用户可以通过此电路板组建一些较简单的系统，掌握嵌入式系统设计的初步技巧。
本实验板可作为学生课程设计、毕业设计的硬件平台。
如果读者需要此ISP多功能实验板可向本教材编者咨询，本教材前言中有联系方法。
本指导书对任何实验装置实用。
第二章单片机在系统编程多功能实验板说明
2.1单片机在系统编程多功能实验板的结构图
单片机在系统编程多功能实验板的结构图如图2-1所示。
图2-1ISP单片机综合实验板方框图
注意：
板上的单片机也可以用89C51/52，只是不能在系统编程，必须另用编程器编程。
2.2单片机在系统编程多功能实验板的元件分布
单片机在系统编程多功能实验板的元件分布如图2-2所示。
图2-2单片机在系统编程实验板的元件分布图
2.3多功能实验板的电路图
2.3.1单片机在系统编程多功能实验板的电路原理如图2-3所示。
图2-3单片机在系统编程多功能实验板的电路图
2.3.2实验板的跳线、开关、按钮功能
结合系统电路图和元件布局图，对系统处于运行状态下的跳线、开关、按钮做如下说明。
一、跳线JP1~JP4
用短接块改变跳线的状态来改变电路的连接。
下面对系统中的4组跳线分别进行说明。
●JP1串行A/DTLC0832双通道模数转换器。
通道0与接线端子相连，可以外扩传感器作为通道0的模拟量输入。
通道1的模拟量输入信号源有两个。
通过短接块来选择。
当JP1短接帽插上，JP1两插针短接，串行A/D通道1模拟量输入信号来自滑动变阻器。
我们可以通过调节电位器可调端来改变通道1的模拟量输入的大小；
当此短接块拔掉，外接模拟信号可由555定时器通过JP3中的5、6脚短接引入。
●JP2JP2是1组两路并行的跳线。
它的设置改变带锁按压开关S2产生的脉冲的去向，以决定是外部终端INT0使用脉冲源还是计数器T0使用脉冲源。
当短接块将JP2的1、2脚相连时，脉冲源向外部中断INT0提供中断所需的脉冲，每按两次开关S2，产生一个脉冲，向外部中断INT0提供中断请求信号。
当短接块将JP2的3、4脚相连时，脉冲源向计数器T0提供外部计数脉冲，每按两次开关S2，产生一个计数脉冲。
●JP3JP3是1组三路并行的跳线。
它的设置改变555定时器产生脉冲的去向，以决定是外部终端INT1使用脉冲源，或者是计数器T0使用脉冲源，或者是串行A/D的模拟信号输入。
当短接块将JP3的1、2脚相连时，脉冲源向外部中断INT1提供中断所需的脉冲；
当短接块将JP3的3、4脚相连时，脉冲源向计数器T0提供外部计数脉冲；
当短接块将JP3的5、6脚相连时，脉冲源向串行A/D提供模拟信号输入。
●JP7JP7控制串行口的发送和接收，当短接块将JP7的1、2脚相连时，串行口实现自发自收。
当短接块拔除，则串行口向外发送信号或接收外部信号。
二、开关K1~K16
K1~K16拨位开关用作按键输入设备，用于置数或控制，例如用户可以通过此十六位开关选择运行单片机中的各个子程序。
三、四位拨动开关
提供四位开关量输入，通过拨动不同的开关决定每一路的输入状态。
四、带锁按压开关S2
带锁按压开关S2主要用于产生定时/计数器T0所需的外部计数脉冲和外部中断INT0所需的中断请求信号。
每按一次脉冲源电路输出电平变化一次，按两次才会产生一个脉冲。
五、复位按键RST
系统中有1个复位按键，用于单片机复位，每按一下，单片机复位一次。
六、发光二极管
当系统接通电源，处于工作状态时，二极管亮，否则二极管灭。
第三章相关软件的介绍
STC89系列单片机大部分具有在系统可编程（ISP）特性，ISP的好处是：
省去购买编程器，单片机在用户系统上即可下载/烧录用户程序，而无须将单片机从已生产好的产品上拆下，再用通用编程器将程序代码烧录进单片机内部。
3.1STC-ISP.exe软件的下载
3.1.1如何获得及使用STC提供的ISP下载工具（STC-ISP.exe软件）：
1.获得STC提供的ISP下载工具（软件）
登陆www.MCU-M网站，从STC半导体专栏下载PC端的ISP程序，然后将其自解压，再安装即可（执行STC-ISPV391.exe），注意随时更新软件。
下载界面如图3-1所示。
2.使用STC-ISP下载工具（软件），请随时更新。
图3-1STC-ISP.exe软件下载界面
3.已经固化有ISP引导码，并设置为上电复位进入ISP的STC89C51RC/RD+系列单片机出厂时就已完全加密，需要单片机内部的电放光后上电复位（冷启动）才运行系统ISP程序。
4.如果电路板上除了接RS-232转换器外，还接了RS-485等电路，需要将其断开。
系统接了RS-485电路的，推荐在选项中选择下次冷启动时需P1.0/P1.1=1.1才判是否下载程序。
3.1.2STC-ISP.exe软件调试过程
STC-ISP.exe软件运行界面如图3-2所示：
调试步骤如下：
1.选择你所使用的单片机型号，例如，本实验电路板选用的单片机型号为STC89C52RC。
2.打开文件，选择要烧录的实验程序，必须调用实验程序代码，格式为*.bin或*.hex。
（当在仿真软件中编译时自动生成*.hex文件）每烧写一次新程序，要先指定缓冲区起始地址并清缓冲区；
如果重复使用程序，则不能再清缓冲区。
3.选择串行口，使用的电脑串口，如串行口1对应COM1，串行口2对应COM2……有些新式笔记本电脑没有RS-232串行口，可买一条USB-RS232转换器。
我们选择COM1。
根据所选用的晶振来确定选择最高波特率。
4.设置是否双倍速，双倍速选中DoubleSpeed即可。
我们选择单倍速。
5.选择“Download/下载”按钮下载用户的程序进单片机内部，可重复执行步骤5，也可选择“Re-Download/重复下载”按钮。
下载时注意看提示，主要看是否要给单片机上电或复位，下载速度比一般通用编程器快。
一般先选择“Download/下载”按钮（彻底断电），然后再给单片机上电复位，而不要先上电。
新的设置冷启动后才生效。
上电后，文件缓存区如图3-2右侧所示。
图3-2STC-ISP.exe软件运行界面
第四章实验指导书
实验一数码管跑马显示
一、实验目的
1、熟悉51单片机并行口的输入方式，输出方式的编程；
2、熟悉共阴极LED的工作特性及控制方法；
3、学习在系统烧写单片机程序（在系统编程ISP）的方法。
二、实验电路和程序
1、实验电路
一个数码管由8个发光二极管组成，由于是共阴极，所以低电平选通。
如图4-1所示，SN74ALS245A接成直通方式通过P0口驱动数码管。
由74LS138对P1口译码控制SN74ALS245A驱动6个数码管的位选，剩余两路，一路接到发光二极管，另一路控制蜂鸣器。
由程序进行选通控制。
2、程序
（1）汇编程序：
通过程序控制使数码管进行从0到9的跑马显示和0.到9.的跑马显示，两个数字显示的间隙发光二极管发光，当跑马显示完毕后，发光二极管继续闪亮。
通过复位按键进行复位。
图4-1实验电路图
图表1
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0030H
MAIN:
MOVA,#00H
MOVP1,A
MOVR0,#00H
LS:
MOVA,R0
MOVDPTR,#TAB0
MOVCA,@A+DPTR
MOVP1,A；
数码管位选跑马
MOVDPTR,#TAB1
MOVP0,A；
数码管数字显示
INCR0
ACALLDELAY
MOVP1,#0E0H
SJMPLS
DELAY:
MOVR5,#08H；
延时
DELAY1:
MOVR6,#0FAH
DELAY2:
MOVR7,#0FAH
DJNZR7,$
DJNZR6,DELAY2
DJNZR5,DELAY1
RET
TAB0:
DB00H,20H,40H,60H,80H,0A0H,00H,20H,40H,60H
DB80H,0A0H,00H,20H,40H,60H,80H,0A0H,00H,20H
TAB1:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH
DB0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0FDH,87H,0FFH,0EFH
END
（2）C语言程序：
通过程序控制使数码管进行从0到9的跑马显示和0.到9.的跑马显示，两个数字显示的间隙发光二极管发光，当跑马显示完毕后，发光二极管长亮。
#include<
reg52.h>
stdio.h>
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
uinta[20]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,
0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef};
uintb[20]={0x00,0x20,0x40,0x60,0x80,0xa0,0x00,0x20,0x40,0x60,
0x80,0xa0,0x00,0x20,0x40,0x60,0x80,0xa0,0x00,0x20};
voiddelay（uintcount）/*延时子程序*/
{
uinti;
while（count--!
=0）
for（i=0;
i<
72;
i++）;
}
main（）
uintj;
for（j=0;
j<
20;
j++）
{
P0=a[j];
/*数字显示*/
P1=b[j];
/*数码管跑马*/
delay（1000）;
/*延时*/
P1=0xe0;
}
（3）自编程序：
编程并烧写程序，6个数码管依次显示6，5，2，3，0.，9；
然后，6个数码管同时点亮，显示65230.9。
再编一个小程序，在五个数码管上显示“HELLO”。
三、编写程序并在实验板上执行通过
1、数码管跑马显示0~9，0.~9.，测试数码管性能；
2、数码管依次显示6，5，2，3，0.，9，由于数码管位选决定每次只有一个数码管点亮，所以利用视觉误差使6个数码管同时点亮，显示65230.9；
3、自编数码管段代码，用数码管显示英文“HELLO”；
4、复位按键复位，重复执行。
实验二行列按键显示
1、熟悉行列按键的定位方法；
2、进一步学习在系统编程（ISP）的方法。
二、实验电路
图4-2实验电路图
实验电路图如图4-2所示，按键信号由P2口进行识别，通过对按键坐标的判断来定义数码管的显示位和显示内容。
三、实验程序
16个按键按照从左至右，从上至下的顺序排列，操作时分别显示0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，0.，1.，2.，3.，4.，8.；
其中后六位分别代表A，B，C，D，E，F，复位键复位。
1、汇编程序：
KEYBUFEQU30H
ORG0000H
LJMPLS0
ORG0030H
LS0:
MOVP2,#0FH；
判断纵坐标
MOVR1,#0FH
AJMPSKH
SKH:
MOVA,P2
ANLA,R1
XRLA,R1
MOVR0,A
CJNEA,#0FH,LS1
ACALLSKH
LS1:
MOVP2,#0F0H；
判断行坐标
MOVR2,#0F0H
AJMPSKL
SKL:
ANLA,R2
XRLA,R2
MOVR6,A
CJNEA,#0F0H,KEY0
ACALLSKL
KEY0:
MOVA,R6；
判断如果是第一个按键操作，则显示偏移量为0
ADDA,R0
CJNEA,#11H,KEY1
MOVKEYBUF,#0
LJMPUK
KEY1:
判断如果是第二个按键操作，则显示偏移量为1
；
依次类推
CJNEA,#21H,KEY2
MOVKEYBUF,#1
KEY2:
MOVA,R6
CJNEA,#41H,KEY3
MOVKEYBUF,#2
KEY3:
CJNEA,#81H,KEY4
MOVKEYBUF,#3
KEY4:
CJNEA,#12H,KEY5
MOVKEYBUF,#4
KEY5:
CJNEA,#22H,KEY6
MOVKEYBUF,#5
KEY6:
CJNEA,#42H,KEY7
MOVKEYBUF,#6
KEY7:
CJNEA,#82H,KEY8
MOVKEYBUF,#7
KEY8:
CJNEA,#14H,KEY9
MOVKEYBUF,#8
KEY9:
CJNEA,#24H,KEY10
MOVKEYBUF,#9
KEY10:
CJNEA,#44H,KEY11
MOVKEYBUF,#10
KEY11:
CJNEA,#84H,KEY12
MOVKEYBUF,#11
KEY12:
CJNEA,#18H,KEY13
MOVKEYBUF,#12
KEY13:
CJNEA,#28H,KEY14
MOVKEYBUF,#13
KEY14:
CJNEA,#48H,KEY15
MOVKEYBUF,#14
KEY15:
CJNEA,#88H,KEY16
MOVKEYBUF,#15
KEY16:
LJMPLS0
UK:
MOVA,KEYBUF；
数码显示模块
LCALLDELAY
MOVA,KEYBUF
MOVP0,A
LCALLDL10MS
MOVR2,#0FEH
DJNZR2,DELAY1
DL10MS:
MOVR3,#14H
DL10MS1:
DJNZR3,DL10MS1
RET
DB00H,20H,40H,60H,80H,0A0H,00H,20H
DB40H,60H,80H,0A0H,00H,20H,40H,60H
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H
DB7FH,6FH,0BFH,86H,0DBH,0CFH,0E6H,0FFH
2、C语言程序：
uchara[4][4]={{0x00,0x20,0x40,0x60},{0x80,0xa0,0x00,0x20},
{0x40,0x60,0x80,0xa0},{0x00,0x20,0x40,0x60}};
ucharb[4][4]={{0x3f,0x06,0x5b,0x4f},{0x66,0x6d,0x7d,0x07},
{0x7f,0x6f,0xbf,0x86},{0xdb,0xcf,0xe6,0xff}};
ucharrnum,lnum;
voiddelay（uintcount）/*延时*/
uchart;
for（t=0;
t<
t++）;
ucharkeysacn（void）
{
P2=0x0f;
/*确定按键列*/
if（（P2&
0x0f）!
=0x0f）
{
delay（5）;
if（（P2&
if（P2==0x0e）
rnum=1;
if（P2==0x0d）
rnum=2;
if（P2==0x0b）
rnum=3;
if（P2==0x07）
rnum=4;
}
P2=0xf0;
/*确定按键行*/
0xf0）!
=0xf0）
if（P2==0xe0）
lnum=1;
if（P2==0xd0）
lnum=2;
if（P2==0xb0）
lnum=3;
if（P2==0x70）
lnum=4;
P0=b[rnum-1][lnum-1];
P1=a[rnum-1][lnum-1];
while
（1）
keysacn（）;
3、自编程序
编程并烧写程序，按键1按下，数码管显示65230.9，数码管2按下显示“HELLO”。
四、编写程序并在实验板上执行通过
1、调试已有程序，实现按键操作与数码管显示的对应；
2、按键1操作，显示6523.9；
按键2操作，显示“HELLO”；
3、复位，重复操作。
实验三中断
了解中断的产生及影响过程，掌握中断程序的编制。
二、实验连线
用短接块将JP2的3、4脚相连（即连向INT0方向），RS触发器（消抖电路）向单片机的外部中断INT0引脚提供中断所需的脉冲，每按两次开关S2，电平变反一次，产生一个跳变沿，作为外部中断INT0的中断请求信号。
实验电路如图4-3所示。
图4-3实验电路图
记录并显示INT0的中断次数，在数码管中显示出来，即每产生一次中断，显示加一。
中断次数不超过16次
1、汇编程序
AJMPNT
ORG0003H
AJMPINT0R
NT:
MOVIE,#81H；
允许INT0中断，置EA=1
SETBIT0；
边沿触发中断
MOVR0,#00H；
计数初值为0
BIO:
MOVP1,#0A0H；
第6个数码管显示终端次数
MOVDPTR,#TAB0；
字形码表送至DPTR
MOVCA,@A+DPTR；
查表
显示
SJMP$；
等待中断
INT0R:
CJNER0,#10H,RET0；
中断是否满15次
循环
RET0:
POPDPH
POPDPL
MOVDPTR,#BIO
PUSHDPL；
修改终端返回值
PUSHDPH
RETI
DB7FH,6FH,0BFH,0DBH,0CFH,0E6H,0EDH,0F
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