DPJ实验指导书.docx

1、DPJ实验指导书自动化专业单片机原理及应用实验指导书2011.3实验一 数据传送实验1 实验目的学习使用单片机仿真装置。掌握MCS-51单片机内部RAM和外部RAM的数据传送方法，掌握内部RAM和外部RAM的特点和区别。学习编写和调试简单程序。2 实验内容观察单片机实验系统上单片机、存贮器、发光二极管、LED数码管、拨码开关和键盘上各键的位置与功能命令，观察了解仿真调试窗口。(2) 数据传送指令应用练习。3 实验步骤系统连接按照实验系统使用说明，连接实验系统的电源线和与计算机相连的通信线，运行仿真程序，将实验系统与计算机联机。编辑如下程序MOV A，#0AAHMOV DPTR，#1000HMO

2、VX DPTR，AMOV R0，04AHMOV R0，AMOV SP，#70HPUSH ACCSJMP $END读出DPTR、A、SP、R0、内部RAM中4AH、70H、71H和外部RAM的1000H单元内容并填入表4.1中。编译、下载、单步运行上面程序，重新读出上述各寄存器和RAM单元内容并填入表4.1中。表4.1 实验结果数据表程序执行DPTRSPAR04AH（内）4AH（外）70H71H前后编辑并单步运行下面程序，将结果填入表4.2中。 MOV SP，#6FH MOV A，#0AAH MOV DPL，#0CCH PUSH ACC PUSH DPL SJMP $表4.2 实验结果数据表AD

3、PL堆栈指针SP堆栈单元6FH70H71H72H程序执行前程序执行后4 思考 观察PUSH指令对SP和堆栈中内容的影响。编写一程序，将外部RAM中内容传送到内部RAM中。实验二 分支和循环程序实验1 实验目的掌握分支和循环程序的设计方法。学习用仿真软件调试和运行汇编语言程序。2 实验内容（1）分支（散转）程序实验编写程序，要求程序能根据20H中的数i的值（i3）进行散转，即根据i的值分别转移到相应的处理程序运行。 实验步骤 在20H中分次送入00、01、02、03，以0A10H为起始地址运行程序，每次运行程序后，观察数码管上数字循环情况。（2）循环程序实验（查找相同数个数）在2000H200F

4、H单元中中查出有几个字节是零，把为零的字节数放在2100H中。实验步骤 在2000H200FH的任意几个单元中填入零，以0AA0H为起始地址运行本程序后检查2100H中为零的单元数。 思考 修改程序，查找其它内容。3 程序流程图 实验三 并行IO口扩展实验1 实验目的.了解缓冲器/驱动器74LS244和8D触发器74LS273的功能和引脚。 学习在单片机系统中用通用数字电路芯片扩展并行I/O接口的方法，掌握外部接口芯片选片和读写控制信号的设计。学习数据输入输出程序的设计方法。2 实验内容 利用74LS244作为输入口，将开关K1-K8接74LS244输入引脚，74LS273作为输出口，将发光二

5、极管LED1-LED8分别接到74LS273的输出引脚上，读取开关状态，并将此状态通过74LS273驱动发光二极管显示出来。3 程序流程图 程序流程图如图4.3所示。4 实验电路 实验电路与接线如图4.4所示。图4.4 实验电路与接线图5 实验步骤将图4.29中的Y0Y7接KlK8，Q0Q7接L1L8，244CS接FFE0孔，273CS接FFE4孔，执行程序，拨动开关KlK8，观察L1L8是否对应点亮，将观察结果填入表4.3中。表4.3 实验结果数据表K1K2K3K4K5K6K7K8L1L2L3L4L5L6L7L86 思考本实验用74LS244扩展并行输入口，74LS244是八缓冲器/驱动器，

6、无锁存功能，实验中用74LS244的使能信号端做选片和读选通信号端，74LS244也可用做单片机的并行输出接口，提高信号驱动能力，请大家考虑：74LS244做并行输出接口时跟单片机的接口方法。本实验用74LS273扩展并行输出口，74LS273是八D锁存器，实验中用74LS273的时钟信号端做选片和写选通信号端，74LS273也可做单片机的并行输入接口，请大家考虑：74LS273做并行输入接口时跟单片机的接口方法。修改程序，使发光二极管闪亮移位方向和顺序改变。实验四 8253定时/计数器实验1 实验目的了解8253定时器的工作原理，掌握8253芯片和单片机硬件连接方法及时序关系。掌握8253的

7、各种工作模式的编程与调试方法。2 实验内容编写程序将8253的定时器0设置为方式3（方波），定时器2设置为方式2（分频）。定时器0输出的脉冲作为定时器2的时钟输入。定时器2输出经过分频后的方波，用示波器观察各信号之间的时序关系。3 程序流程图 程序流程图如图4.5所示。 4 实验电路 实验电路与接线如图4.6所示。图4.6 实验电路图5 实验步骤用插针把CLK0和振荡单元TX的插孔3相连，GATE0和GATE2孔与5V孔相连，OUT0和CLK2相连，8253CS孔和FFE0孔相连。8253的OUT2跟发光二极管L1相连，运行后可通过LED1观察方波输出（LED1会不停闪烁）。也可用示波器观察各

8、对应引脚之间的波形关系。6 实验说明8253的工作频率是02MHz，所以输入的CLK频率必须在2MHz以下。实验系统中的晶振是4.9512MHz，所以要通过74LS393分频后再作为8253的CLK0的输入。实验五 综合实验步进电机控制实验1 实验目的了解步进电机工作原理，掌握用单片机控制步进电机的基本原理和硬件设计方法。掌握步进电机驱动程序的设计与调试，提高单片机应用系统设计调试水平。2 实验内容 开关K1和K2分别接P3.0和P3.1控制步进电机的转向，K0为1正转，K1为1反转，其他状态停机。内部RAM的20H单元为设定步数，21H单元为设定转速。在显示器上显示正、反转命令，转速(16级

9、)和转动步数，转动步数减为零时停止转动。3 程序流程图程序流程图如图4.7所示。Y4 实验电路实验电路与接线如图4.8所示。图4.8 步进电机实验电路图5 实验步骤步进电机插头接实验系统J1插座，P1.0P1.3接HAHD，也可把L1L4接A、B、C、D孔。P3.0和P3.1分别接K1和K2，调试时，利用仿真软件的寄存器和RAM读写命令将设定的步数和转速数据写入20H和21H中，用显示器显示步进电机运行状态，第一位为0代表正转，为1代表反转，第2和第3位显示转速，第46位为设定步数，可调用实验系统中的显示程序。执行程序后，选择P3.0或P3.1为1使步进电机正转或反转，步数逐渐减小到零时步进电

10、机停止转动。6 实验说明步进电机是工业过程控制、仪表及其他电子装置中常用的控制元件之一，广泛用于计算机外围设备、数控机床、自动化仪表和其他电子装置中。其作用是将脉冲电信号变换为相应的角位移或直线位移。步进电机的驱动原理是通过顺序切换每相线圈中的电流使电机作步进式旋转，驱动电路由脉冲信号控制，所以调节脉冲信号的频率便可改变步进电机的转速，改变各相线圈通电的顺序就可改变步进电机旋转方向，控制驱动脉冲数就可控制步进电机输出的角位移或直线位移，所以非常适合采用单片机控制。步进电机可采用单拍制或双拍制分配方式运行。本实验使用的步进电机用直流+12V电压，电机线圈由A、B、C、D四相绕组组成。驱动方式为四

11、相单四拍方式,各相线圈通电顺序如表4.4。表中首先向A相线圈输入驱动电流，接着B相、C相、D相线圈驱动，最后又返回到A相线圈驱动，按这种顺序切换，电机轴按顺时针方向旋转。若通电顺序相反，则电机轴按逆时针方向旋转。表4.4 驱动顺序表 顺序/相ABCD10111210113110141110501117 思考为提高步进电机负载能力和运行平稳性，可使用四相八拍驱动方式，试列出各相线圈通电顺序表，编写驱动程序，是否还有其他驱动模式？设定的步数和设定转速通过键盘输入。附录 部分实验参考程序1、多分支程序 ORG 0A10HMEMS: MOV A,20H MOV DPTR,#KKKK ;散转首址 RL

12、A ;(20)*2 JMP A+DPTR ;转到(20)*2+DPTRKKKK: AJMP MEMSP0 AJMP MEMSP1 AJMP MEMSP2 SJMP MEMSP3MEMSP0: MOV 20H,#0C0H ;0字循环 LJMP SOX0MEMSP1: MOV 20H,#0F9H ;1字循环 LJMP SOX0MEMSP2: MOV 20H,#0A4H ;2字循环 LJMP SOX0MEMSP3: MOV 20H,#0B0H ;3字循环 LJMP SOX0;-SOX0: MOV A,20H MOV R0,#0DCH MOV R1,#0DDH MOVX R0,A MOV A,#01H

13、SOX1: MOVX R1,A MOV R2,#20H LCALL DELY RL A ;显示子程序 SJMP SOX1;-DELY: PUSH 02HDEL2: PUSH 02HDEL3: PUSH 02H ;延时DEL4: DJNZ R2,DEL4 POP 02H DJNZ R2,DEL3 POP 02H DJNZ R2,DEL2 POP 02H DJNZ R2,DELY RET;- END2、查找相同数个数程序 ORG 0AA0HL5800: MOV R0,#10H ;查找16个字节 MOV R1,#00H MOV DPTR,#2000HL5811: MOVX A,DPTR CJNE A

14、,#00H,L5816 ;取出内容与00H相等吗? INC R1 ;取出个数加1L5816: INC DPTR DJNZ R0,L5811 ;未完继续 MOV DPTR,#2100H MOV A,R1 MOVX DPTR,A ;相同数个数送2100HL581E: SJMP L581E END3、 定时/计数器（8253方波）ORG 0EC0HL8253: MOV DPTR,#0FFE3H MOV A,#36H MOVX DPTR,A ;置8253工作方式 MOV DPTR,#0FFE0H MOV A,#00H ;启动8253方波程序 MOVX DPTR,A MOV A,#10H MOVX DP

15、TR,A SJMP $ ;结束 END ;结束 4、步进电机控制实验 ORG 0CA0HDOJ0: MOV SP,#53H CALL LEDPDOJ6: LCALL X2 ;调键扫显示子程序 JB ACC.4,DOJ5 LCALL X3 ;调数字键处理子程序 DB 79H,7EH SJMP DOJ6DOJ5: CJNE A,#16H,DOJ6 ;不是执行键转 MOV A,7AH SWAP A ORL A,79H MOV R6,A ;低字节步距数送R6 MOV A,7CH SWAP A ORL A,7BH MOV R7,A ;高字节步距数R7 MOV A,7EH CJNE A,#00H,DOJ2

16、 ;判转动方向DOJ1: MOV P1,#03H ;顺时针转动 CALL DEL0Y CALL GGJ0 MOV P1,#06H CALL DEL0Y CALL GGJ0 MOV P1,#0CH CALL DEL0Y CALL GGJ0 MOV P1,#09H CALL DEL0Y CALL GGJ0 SJMP DOJ1DOJ2: MOV P1,#09H ;逆时针转动 CALL DEL0Y CALL GGJ0 MOV P1,#0CH CALL DEL0Y CALL GGJ0 MOV P1,#06H CALL DEL0Y CALL GGJ0 MOV P1,#03H CALL DEL0Y CALL

17、 GGJ0 SJMP DOJ2DEL0Y: MOV A,7DH ;根据(7D)内容改变延时时间 SWAP A CLR C RRC A RRC A MOV R2,ADELY1: MOV R5,#01HDEL1Y: CALL DIS DJNZ R5,DEL1Y DJNZ R2,DELY1 RETGGJ0: CJNE R7,#00H,GGJ1 ;步距数为0停止 CJNE R6,#00H,GGJ1 ;不为0减1后显示 AJMP DOJ4GGJ1: DJNZ R6,DOJ3 CJNE R7,#00H,DDJ8DOJ4: CALL DOJ7 SJMP DOJ4DDJ8: DJNZ R7,DOJ3 AJMP

18、 DOJ4DOJ3: CALL DOJ7 RETDOJ7: MOV R0,#79H MOV A,R6 CALL PTDS5 MOV A,R7 CALL PTDS5 CALL SSEE ;显示 RETPTDS5: MOV R1,A CALL PTDS6 MOV A,R1 SWAP APTDS6: ANL A,#0FH MOV R0,A INC R0 RET;-LEDP: MOV 50H,#7EH MOV A,#10H MOV R0,#79HLEDS: MOV R0,A INC R0 CJNE R0,#7EH,LEDS INC A MOV R0,A RET;-X3: MOV R4,A MOV R0

19、,#50H MOV A,R0 MOV R1,A MOV A,R4 MOV R1,A CLR A POP DPH POP DPL MOVC A,A+DPTR INC DPTR CJNE A,01H,X30 dec r1 clr a MOVC A,A+DPTRX31: MOV R0,A INC DPTR PUSH DPL PUSH DPH RET;-X30: DEC R1 MOV A,R1 SJMP X31;-X2: MOV R6,#50HX0: ACALL XLE JNB ACC.5,XX0 DJNZ R6,X0 MOV R6,#20H MOV R0,#50H MOV A,R0 MOV R0,A

20、 MOV A,R0 MOV R7,A MOV A,#10H MOV R0,AX1: ACALL XLE JNB ACC.5,XX1 DJNZ R6,X1 MOV A,R7 MOV R0,A SJMP X2XX1: MOV R6,A MOV A,R7 MOV R0,A MOV A,R6XX0: RET;-LS3: DB 07H,04H,08H,05H,09H,06H,0AH DB 0BH,01H,00H,02H,0FH,03H,0EH DB 0CH,0DHDIS: PUSH DPH PUSH DPL SETB RS1 MOV R0,#7EH MOV R2,#20H MOV R3,#00H MOV

21、 DPTR,#LS0LS2: MOV A,R0 MOVC A,A+DPTR MOV R1,#0DCH MOVX R1,A MOV A,R2 inc R1 MOVX R1,ALS1: DJNZ R3,LS1 CLR C RRC A MOV R2,A DEC R0 JNZ LS2 movx r0,a dec r0 cpl a movx r0,a CLR RS1 POP DPL POP DPH RETLS0: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H DB 82H,0F8H,80H,90H,88H,83H,0C6H DB 0A1H,86H,8EH,0FFH,0CH,89H,7FH

22、,0BFH;-SSEE: SETB RS1 ;换工作区 MOV R5,#05HSSE2: MOV 30H,#20H MOV 31H,#7EH MOV R7,#06HSSE1: MOV R1,#0DDH MOV A,30H MOVX R1,A ;字位送入 MOV R0,31H MOV A,R0 MOV DPTR,#DDFF MOVC A,A+DPTR ;取字形代码 MOV R1,#0DCH MOVX R1,A ;字形送入 MOV A,30H ;右移 RR A MOV 30H,A DEC 31H MOV A,#0FFH MOVX R1,A ;关显示 DJNZ R7,SSE1 ;6位显示完了吗? D

23、JNZ R5,SSE2 ;5次显示完了吗? CLR RS1 RET;-XLE: ACALL DIS ACALL KEY MOV R4,A MOV R1,#48H MOV A,R1 MOV R2,A INC R1 MOV A,R1 MOV R3,A MOV A,R4 XRL A,R3 MOV R3,04H MOV R4,02H JZ X10 MOV R2,#88H MOV R4,#88HX10: DEC R4 MOV A,R4 XRL A,#82H JZ X11 MOV A,R4 XRL A,#0EH JZ X11 MOV A,R4 JZ X12 MOV R4,#20H DEC R2 SJMP

24、X13X12: MOV R4,#0FHX11: MOV R2,04H NOP NOP MOV R4,03HX13: MOV R1,#48H MOV A,R2 MOV R1,A INC R1 MOV A,R3 MOV R1,A MOV A,R4 JB ACC.5,X113 JB ACC.4,X113 MOV DPTR,#LS3 MOVC A,A+DPTRX113: RET;-DDFF: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H DB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,0FFH,0CH,89H,0DEH;-KEY: SETB

25、RS1 MOV R2,#0FEH MOV R3,#08H MOV R0,#00HLP1: MOV R1,#0DDH MOV A,R2 MOVX R1,A RL A MOV R2,A inc r1 MOVX A,R1 CPL A ANL A,#0FH JNZ LP0 INC R0 DJNZ R3,LP1XP33: MOV A,#20HXP3: mov r2,a clr a mov r1,#0ddh movx r1,a mov a,r2 CLR RS1 RET;-LP0: CPL A JB ACC.0,XP0 MOV A,#00H SJMP LPPXP0: JB ACC.1,XP1 MOV A,#08H SJMP LPPXP1: JB ACC.2,XP2 MOV A,#10H SJMP LPPXP2: JB ACC.3,XP33 MOV A,#18HLPP: ADD A,R0 sjmp xp3;- END