1、實驗三 單片機I/O及外部中斷實驗一、實驗目的1學習P1、P3口作為基本I/O口的使用方法，掌握對發光二極管和繼電器的程序控制方法；2學習在單片機系統中擴展簡單I/O接口的方法，學習模擬交通燈控制的方法；3掌握外部中斷技術的基本使用方法和中斷處理程序的編程方法。二.實驗儀器：1仿真教學實驗機（5196ET） 一臺2直流穩壓電源（DF 1731 SB 3A） 一臺3PC機 一臺三、實驗內容1、 P1口做輸出口實驗（1）實驗要求：P1口做輸出口，接八只發光二極管，編寫程序，使發光二極管循環點亮。（2）電路及連線如下：（3）實驗說明1.延時子程序的延時計算問題對于程序 DELAY:MOV R0，#0

2、0HDELAY1:MOV R1，#0B3HDJNZ R1，$DJNZ R0，DELAY1查指令表可知 MOV，DJNZ 指令均需用兩個機器周期，而一個機器周期時間長度為1211.0592MHz，所以該段程序執行時間為：（0B31）2561）21211059200100.002mS（4）實驗框圖（見TP1A.ASM主程序框圖）：（5）P1.0P1.7接DL1.DL8，運行程序TP1A，觀察現象。TP1A程序：ORG 0000HLJMP STARTORG 0040HSTART:MOV SP,#60HMOV A,#01HROTATE: MOV P1,A ;點亮一個LEDRL A ;循環右移LCALL

3、 DELAY ;延時NOPSJMP ROTATEDELAY: ;延時子程序(1秒)MOV R0,#0AHDELAY1: MOV R1,#00HDELAY2: MOV R2,#0B2HDJNZ R2,$DJNZ R1,DELAY2DJNZ R0,DELAY1RETEND(6)修改程序TP1A，使指示燈左循環。* (7)修改程序TP1A，使指示燈兩兩右循環。* (8)修改程序TP1A，使指示燈從兩邊向中間循環。* (9)修改程序TP1A，使指示燈右循環間隔時間為0.1秒。2、 P1口做輸入口實驗（1）實驗要求：P1口做輸入口，接八個紐子開關，以實驗機上74LS273做輸出口，編寫程序讀取開關狀態，

4、將此狀態在發光二極管上顯示出來。（2）電路及連線如下：（3）實驗說明：P1口是準雙向口。它作為輸出口時與一般的雙向口使用方法相同。由準雙向口結構可知當P1口作為輸入口時，必須先對它置高電平使內部MOS管截止。因為內部上拉電阻阻值是20K40K，故不會對外部輸入產生影響。若不對它置高，且原來是低電平，則MOS管導通，讀入的數據是不正確的。（4）實驗框圖（見TP1B.ASM主程序框圖）：（5）P1.0P1.7接K1K8，PO0PO7接DL1DL8，273CS/接8300H，運行程序TP1B，觀察現象。TP1B程序：ORG 0000HLJMP STARTORG 0040HSTART:MOV DPTR

5、,#08300H ;并行輸出口地址READ: MOV P1,#0FFH ; 因P1是準雙向口,所以把P1口作為輸入口時,應先置高電平.MOV A,P1 ;讀開關狀態MOVX DPTR,A ;把讀入的數據輸出AJMP READEND3. 交通燈控制（1）實驗要求：編寫程序模擬一個時序控制裝置，具體為以74LS273作為輸出口，控制4個雙色LED燈（可發紅，綠，黃光），模擬交通燈管理。（2）實驗電路及連線（3）實驗說明因為本實驗是交通燈控制實驗，所以要先了解實際交通燈的變化規律。假設一個十字路口為東西南北走向。初始狀態0為東西紅燈，南北紅燈。然后轉狀態1南北綠燈通車，東西紅燈。過一段時間轉狀態2，

6、南北綠燈閃幾次轉亮黃燈，延時幾秒，東西仍然紅燈。再轉狀態3，東西綠燈通車，南北紅燈。過一段時間轉狀態4，東西綠燈閃幾次轉亮黃燈，延時幾秒，南北仍然紅燈。最后循環至狀態1。雙色LED是由一個紅色LED管芯和一個綠色LED管芯封裝在一起，公用負端。當紅色正端加高電平，綠色正端加低電平時，紅燈亮；紅色正端加低電平，綠色正端加高電平時，綠燈亮；兩端都加高電平時，黃燈亮。（4）實驗框圖TRLED1.ASM主程序框圖（5）PO0PO3接DG1DG4，PO4PO7接DR1DR4，D16的/CS接8300H。運行程序TRLED1，觀察現象。ORG 0000H LJMP START ORG 0040H STAR

7、T: MOV SP,#60H LCALL STATUS0 ;初始狀態(都是紅燈) CIRCLE: LCALL STATUS1 ;南北綠燈,東西紅燈 LCALL STATUS2 ;南北綠燈閃轉黃燈,東西紅燈 LCALL STATUS3 ;南北紅燈,東西綠燈 LCALL STATUS4 ;南北紅燈,東西綠燈閃轉黃燈 LJMP CIRCLE STATUS0: ;南北紅燈,東西紅燈 MOV DPTR,#8300H MOV A,#0FH MOVX DPTR,A MOV R2,#10 ;延時1秒 LCALL DELAY RET STATUS1: ;南北綠燈,東西紅燈 MOV DPTR,#08300H MO

8、V A,#96H ;南北綠燈,東西紅燈 MOVX DPTR,A MOV R2,#200 ;延時20秒 LCALL DELAY RET STATUS2: ;南北綠燈閃轉黃燈,東西紅燈 MOV DPTR,#8300H MOV R3,#03H ;綠燈閃3次 FLASH: MOV A,#9FH MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY MOV A,#96H MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAYDJNZ R3,FLASH MOV A,#06H ;南北黃燈,東西紅燈 MOVX DPTR,A MOV R2,#10 ;延時1秒 LCALL DEL

9、AY RET STATUS3: ;南北紅燈,東西綠燈 MOV DPTR,#8300H MOV A,#69H MOVX DPTR,A MOV R2,#200 ;延時20秒 LCALL DELAY RET STATUS4: ;南北紅燈,東西綠燈閃轉黃燈 MOV DPTR,#8300H MOV R3,#03H ;綠燈閃3次 FLASH1: MOV A,#6FH MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY MOV A,#69H MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY DJNZ R3,FLASH1 MOV A,#09H ;南北紅燈,東西黃燈 M

10、OVX DPTR,A MOV R2,#10 ;延時1秒 LCALL DELAY NOP RET DELAY: ;延時子程序 PUSH 2 PUSH 1 PUSH 0 DELAY1: MOV 1,#00H DELAY2: MOV 0,#0B2H DJNZ 0,$ DJNZ 1,DELAY2 ;延時 100 mS DJNZ 2,DELAY1 POP 0 POP 1 POP 2 RET END*（6）編寫程序，使東西南北四個燈均閃爍黃燈（閃爍時間為1秒）。4 外部中斷實驗（急救車與交通燈）（1）實驗要求：在交通燈實驗內容的基礎上增加允許急救車優先通過的要求。有急救車到達時，兩向交通信號為全紅，以便讓

11、急救車通過。假定急救車通過路口時間為10秒，急救車通過后，交通燈恢復中斷前狀態。本實驗以按鍵為中斷申請，表示有急救車通過。（2）實驗電路及連線（3）實驗說明中斷服務程序的關鍵是：1.保護進入中斷時的狀態，并在退出中斷之前恢復進入時的狀態。2.必須在中斷程序中設定是否允許中斷重入，即設置EX0位。本例中使用了INT0中斷，一般中斷程序進入時應保護PSW，ACC以及中斷程序使用但非其專用的寄存器。本例的INT0程序保護了PSW，ACC，2等三個寄存器并且在退出前恢復了這三個寄存器。另外中斷程序中涉及到關鍵數據的設置時應關中斷，即設置時不允許重入。本例中沒有涉及這種情況。實驗開始時K8應在H（高電平

12、）端，要產生中斷時先撥向L（低電平）端再撥回H端。（4）實驗框圖INT0中斷程序框圖TRLED2.ASM主程序框圖（5）PO0PO3接DG1DG4，PO4PO7接DR1DR4，D16的/CS接8300H，K8接P3.2。運行程序TRLED2，觀察現象。ORG 0000H LJMP START ORG 0003H ;INT 0 中斷入口地址 LJMP INT0 ORG 0040H START: MOV SP,#60HSETBSETB SETBCIRCLE: LCALL LCALLLCALL LCALLINT0: LCALL LJMPPUSHPUSH PUSHMOVMOV MOVXMOVLCALL

13、 POPMOVX POPSTA POPTUS0: RETIMOVMOV MOVXMOV LCALLSTA RETTUS1:MOVMOV MOVXMOVSTATUS2: LCALL RETFLASH: MOVMOV MOVMOVX MOVLCALL MOVMOVXMOV LCALLDJNZMOV MOVXMOV LCALLSTA TUS3: RET EX0 IT0 EA STASTASTATUS1 TUS0 STATUS2 CIRCLE STATUS3 TUS4 PSW 2 ACC DPTR,#8300H A,#0FH R2,#100 DPTR,A ACC DELAY 2 DPTR,A PSW

14、DPTR,#8300H A,#0FH DELAY R2,#10 DPTR,A DPTR,#8300H A,#96H DELAY R2,#200 DPTR,A DPTR,#8300H R3,#03H A,#9FH R2,#03H DPTR,A DELAY A,#96H DELAY R2,#03H DPTR,A R3,FLASH A,#06H DELAY R2,#10 DPTR,A ;INT 0 中斷有效 ;初始狀態(都是紅燈) ;南北綠燈,東西紅燈 ;南北綠燈閃轉黃燈,東西紅燈 ;南北紅燈南北紅燈,東西綠燈東西綠燈閃轉黃燈 ;保護現場 ;南北,東西都亮紅燈 ;延時10秒 ;恢復現場 ;南北紅燈,

15、東西紅燈 ;延時1秒 ;南北綠燈,東西紅燈 ;南北綠燈,東西紅燈 ;延時20秒 ;南北綠燈閃轉黃燈,東西紅燈 ;綠燈閃3次 ;南北黃燈,東西紅燈 ;延時1秒 ;南北紅燈,東西綠燈MOV DPTR,#8300H MOV A,#69H MOVX DPTR,A MOV R2,#200 ;延時20秒 LCALL DELAY RET STATUS4: ;南北紅燈,東西綠燈閃轉黃燈 MOV DPTR,#8300H MOV R3,#03H ;綠燈閃3次 FLASH1: MOV A,#6FH MOVX DPTR,A MOV R2,#03H LCALL DELAY MOV A,#69H MOVX DPTR,A

16、MOV R2,#03H LCALL DELAY DJNZ R3,FLASH1 MOV A,#09H ;南北紅燈,東西黃燈 MOVX DPTR,A MOV R2,#10 ;延時1秒 LCALL DELAY NOP RET DELAY: ;延時子程序 PUSH 2 PUSH 1 PUSH 0 DELAY1: MOV 1,#00H DELAY2: MOV 0,#0B2H DJNZ 0,$ DJNZ 1,DELAY2 ;延時 100 mS DJNZ 2,DELAY1 POP 0 POP 1 POP 2 RET END*（6）修改程序TRLED2，使中斷時，東西南北四個燈均為紅色的同時，繼電器發出滴答聲。5 P3口輸出控制繼電器（選做）（1）實驗要求：利用P3.5輸出高低，控制繼電器的開合，實現對外部裝置的控制。（2）實