1、MCS-51單片機實驗講義北京工商大學信息工程學院第一章概述1第二章實驗系統組成和結構3第三章MCS-51系列單片機實驗 16軟件實驗1. 存儲器塊清零172. 二進制到BCD碼轉換183. 二進制到 ASCII碼轉換 194. 內存塊移動205. 程序跳轉表216. 數據排序22硬件實驗1. P1 口輸入輸出 232. 繼電器控制253. 用74LS245讀入數據264. 用74LS273輸出數據 275. PWM 轉換電壓實驗 286. 音頻控制297. 用8255輸入、輸出308. 串行數轉換并行數 319. 并行數轉換串行數 3310. 計數器實驗3511. 外部中斷實驗3612. 定

2、時器實驗3813. D/A 轉換實驗 4014. A/D轉換實驗4215. 外部中斷實驗（急救車與交通燈）4416. 八段數碼管顯示4617. 鍵盤掃描顯示實驗 4818. 電子時鐘4019. 單片機串行口通訊實驗5220. 打印機控制實驗5421. 直流電機控制實驗 5622. 步進電機控制實驗 5823. 溫度傳感器實驗6124. 液晶顯示屏控制實驗 6225. 電子琴6426. 空調溫度控制實驗 6627. 計算器實驗6928. 壓力傳感器實驗7129. 紅外通訊實驗7230. 16x16點陣顯示實驗 7631. I2C總線實驗 78第四章邏輯分析工具80第五章系統自檢功能83iii第一

3、章概述1.1系統實驗板本實驗板提供以下實驗電路和模塊(1) 邏輯電平輸入開關(2) 邏輯電平顯示電路(3) 單脈沖電路(4) 揚聲器驅動電路(5) 繼電器控制電路(6) 邏輯門電路(7) 邏輯筆電路(8) 4MHz脈沖信號源和多級分頻電路，可得多種脈沖信號。(9) PWM轉換電壓電路(10) 模擬量電壓(電位器)電路(11) 串口通信實驗電路(12) 六位8段碼LED數字顯示器(13) 4x6 鍵盤(14) 存儲器(15) 8255端口擴展電路(16) 模數變換電路，可接入兩路模擬量。(17) 數模變換電路，提供 0-5V, -5V+5V, -8V+8V三路輸出(18) 液晶屏顯示電路(19)

4、 直流電機實驗模塊(20) 步進電機實驗控制模塊(21) 打印機驅動實驗模塊(22) 溫度傳感器實驗模塊(23) 壓力傳感器實驗模塊(24) 紅外通訊實驗模塊(25) 16x16點陣顯示實驗模塊(26) I2C總線實驗模塊(27) 8251A串行口擴展電路(28) 8253定時器擴展電路(29) 8259中斷擴展電路(30) 8237 DMA擴展電路(31) 通用集成電路插座 (DIP40/28/24/20/18/16/14)(32) 地址譯碼輸出模塊(33) 地址、數據及控制電路總線接出接口模塊（34）邏輯分析儀數字采樣和可編程數字脈沖信號輸出模塊（35）虛擬示波器1.2仿真器系統構成本仿真

5、實驗系統具有三種使用方法：（1）無系統機，僅用實驗儀的板上仿真器進行仿真和實驗。（2）有系統機，用系統機上的集成調試軟件驅動板上仿真器進行仿真和實驗。（3）無實驗儀、無仿真器，僅在系統機上采用軟件模擬方式進行仿真。1.3配EX51B仿真板，可進行 8051實驗。1.4實驗系統自帶鍵盤和顯示器，自帶系統監控程序。如果沒有系統機也同樣進行各種學習和實驗。1.5配備PC機集成調試軟件，在有系統機的情況下，通過板上仿真器實現 64K全空間的硬 件斷點和仿真。1.6 PC機和系統機軟件具有全集成化仿真環境，中、英文兩種界面，軟件仿真與硬件仿兩 種模式，軟件仿真可以在無仿真儀的情況下進行。綜上所述，本實驗

6、儀可以方便靈活地構成各種實驗方案，在有無系統機和實驗儀的情況下，都能進行相應的編程實驗，從而具有極為廣泛的應用范圍，板上提供了基本的實驗電路，減少繁瑣的連接線過程，板上也提供了DIP40/ 28/24/20/16/14插孔和CPU的地址數據總線引出插孔，供學生自己擴展其它實驗，培養實際動手能力，加強對實驗電路 的理解。實驗程序采用多種語言適應不同層次的學生的需要。高級語言編寫應用程序，是 一種時代的需要，通過應用高級語言的編程和實驗，可使學生掌握高級語言的編程方法， 為今后進入社會實踐打下堅實的基礎，而匯編語言又能讓學生了解機器深層的原理。-10 -第二章實驗系統組成和結構實驗系統可根據教學實

7、踐的需要實現MCS51單片機原理與接口的一系列實驗，并在硬件上預留了自主開發實驗的空間。對基本實驗僅需連少量連接線就可完成，減輕學員工作 量。同時也提供了需較多連線的擴展性實驗，以進一步鍛煉學員的實踐開發能力。此外， 系統還為學員們提供了強大的軟、硬件調試手段。§ 2.1 實驗系統主機的硬件組成本實驗系統主機上有豐富的實驗電路模塊和靈活的組成方法，可以完成各種實驗。本 實驗儀成功高檔通用仿真器所具有的邏輯分析儀、波形發生器和程序跟蹤器等強大的分析 功能，讓學生在做實驗時不僅能了解程序的執行過程，更能直觀地看到程序運行時的時序 或者電路上的信號。2.1.1邏輯電平開關電路實驗儀上有8只

8、開關KO K7,并有與之相對應的 KO K7引線孔為邏輯電平輸出端。開關向上撥相應插孔輸出高電平“1 ” ,向下撥相應插孔輸出低電平“0”。2.1.2 LED 電平顯示電路圖2： LED電平顯示電路實驗儀上裝有8只發光二極管及相應驅動電路。見圖2, L0-L7為相應發光二極管驅動信號輸入端，該輸入端為高電壓電平“1”時發光二極管點亮。我們可以通過P1 口對其直接進行控制，點亮或者熄滅發光二極管。2.1.3單脈沖電路單脈沖電路由按鍵(PULSE)和去抖動電路組成，每按一次(PULSE)鍵 產生一個單脈沖。 板上有單脈沖的輸出信號插孔，圖為“和“”，分別為正脈沖和負脈沖。2.1.4音頻放大電路-6

9、V圖4:音頻放大濾波電路2.1.5繼電器輸出電路當控制端電平置高，公共觸點與常開端吸合。我們可以將常開端接入一發光二極管, 公共端接+5V電平，通過對控制端進行控制，觀察發光二極管的狀態。見圖5。2.1.6邏輯門電路本實驗儀提供系列門電路：非門，或門，與門，D觸發器。邏輯門電路由7400和7404組合實現。非門® 0® ©或門與門圖6:邏輯門電路2.1.7邏輯測量（邏輯筆）電路本實驗儀上有邏輯測量電路， 如圖7。可用于測量各種電平， 其中紅燈亮表示高電平, 綠燈亮表示低電平。如果兩燈同時閃動，表示有脈沖信號；兩燈都不亮時，表示浮空（高 阻態）。2.1.8 4 MH

10、z脈沖信號源和多級分頻電路 下圖是4MHz脈沖信號輸出電路。可將4MHz脈沖信號接到分頻電路上，經過分頻后,能得到2M 1M 500K、250K、125K、62.5KHZ多種頻率的脈沖信號。圖8-1: 4 MHz脈沖產生電路圖8-2 :脈沖分頻電路2.1.9 PWM轉換電路2.1.10可調模擬量輸入電路電位器電路用于產生可變的模擬量（0-5V ）。圖10:電位器2.1.11串口通信程序實驗插孔做串行通信時，如果不需要將 TTL電平轉到RS232電平，可直接將TXD RXD與通信對 方交叉對接，并且共地即可。單片機與標準的串行設備通信，需要將 TTL電平轉到RS232電平或將RS232電平轉成

11、TTL電平。本實驗儀提供用戶串行通信接口， 可以用這兩個插孔進行 RS232通信程序實驗， 經電平轉換后，再通過實驗儀的“用戶串口”接到PC機或其它RS232設備，實現數據互傳。2.1.12 六位LED數碼顯示器2.1.13 4 X 6鍵盤電路本實驗儀的 LED顯示電路和鍵盤電路如圖11。顯示控制的位碼由74HC374輸出，經ULN2003反向驅動后，做 LED的位選通信號。位選通信號也可做為鍵盤列掃描碼，鍵盤掃 描的行數據從 74HC245讀回，374輸出的列掃描碼經 245讀入后，用來判斷是否有鍵被按 下，以及按下的是什么鍵。如果沒有鍵按下，由于上拉電阻的作用， 經245讀回的值為高，如果

12、有鍵按下，374輸出的低電平經過按鍵被接到245的端口上，這樣從 245讀回的數據就會有低位，根據374輸出的列信號和245讀回的行信號，就可以判斷哪個鍵被按下。LED 顯示的段碼由另一個 74HC374輸出。鍵盤和LED顯示電路的地址譯碼見圖，做鍵盤和LED實驗時，需將 KEY/LED CS接到相應的地址譯碼上。 位碼輸出地址為 0X002H段碼輸出地址為 0X004H,鍵盤行碼讀回地址為 0X001H,此處X是由KEY/LED CS決定。例如將 KEY/LED CS接到地址譯碼的 CSO上，那么 位碼輸出地址就為 08002H,段碼輸出地址就是 08004H,鍵盤行碼讀回地址為08001H

13、。11LED71§§iIJ1T§ 1 iH¥ fl1 Tt 'lnHJ1?fl=仝唱烹咅唱£§5-鵜LJ、A 二 vkxkx鍵盤及顯示電路Apo-2.1.14存儲器電路本實驗儀上有一片 32K存儲器61256。提供給學生做存儲器實驗，由于地址譯碼為4K一段，所以只能提供4K容量使用，地址從0000HOFFFH用RAMCS來選擇不同的地址段， 以適應不同的應用電路。2.1.15 8255端口擴展電路9 JDQ?AD* 刃如*3IEs5和_ §y二 3aTs LiFitd " 35 .m刑1PMPA3PAPMP

14、AAPA?刨iPBcPBJPB1FB4PJJ5PBiFB- ?55圖12: 8255端口擴展電路2.1.16 A/D 轉換電路實驗儀上有一個05V的可調電位器，將可變電壓輸出端接入 A/D轉換電路的輸入端, 通過CPU軟件處理，讀進 A/D轉換值，再將轉換值送數碼管顯示。我們可以調節電位器， 使之輸出不同電壓值，通過數碼管的顯示，檢驗A/D轉換正確與否。訃；fil<rnij IliL> iN-aT h-7 I k - tIH-2f >. - :J '1IM-4MEfe.?-TN-5p FC" Ft 戶?-4£i li C D- /,匕n l r77

15、lc b2-UEtUUL E5 T M P Treft 4)* i ,-i r if1 . L FiUli 沖IK艸的匚HH® GOC3-U-Ui/、0亠T-I_®ft/D_CS圖13: A/D轉換電路2.1.17 D/A轉換電路實驗儀上提供了 D/A轉換電路如下圖所示。我們可以通過軟件編程控制D/A轉換芯片DAC0832輸出相應電流值，經過采樣電路取出模擬量電壓值，用電壓表測量電壓輸出端子，讀出電壓值。ght>DA CS卜切托V)ndU2 2DH.2An卜卿十叭bbJO M HDllADf2Lou±3DfiRftrefcDC時1LI 畑WEJ如n 3 AD

16、i fi AD Sf 3且Lt UAD"門£15vcc匚訊uw=2pu?tir?圖14：D/A轉換電路2.1.18液晶屏顯示控制電路Iadoau?液 晶 顯 示 屏圖15 :液晶屏接口電路2.1.19直流電機電路-12宜流電機霍爾元件圖16:直流電機/霍爾器件電路2.1.20 步進電機電路STEP i?+ 12VSTEP ESTH' ISTET ASTEP CtiavSTEP S3TET' D步進電機圖17:步進電機驅動電路2.1.21打印機驅動電路圖18:打印機驅動電路RHwa9VE-IUO:mw-i呂<02.1.22溫度傳感器電路14 -2.1.2

17、3壓力傳感器電路2.1.24紅外通信電路h/CC紅外發光管土屈J紅外接收圖21 :紅外通信電路2.1.25 16 X 16 LED 點陣電路-26AJ0A¥TikliCLCEJL11：tarK:rRfirCk_ DFfTKUl1耐Cn鼻IDW*ID BTCE£uwE r剖wp叩-rL門壬CL IELL二心3Leaf：JLDtl33D10»HIME AB3-4-jit3QIFLeas亡JUM-%N>If臥I：e15L 7iJ5MWfJQ g14Edl北n.LC NjJ»6gU.M D.! iJ-HL<L71LILr*d.ij1EriOXsCAl

18、'54-r*j>?3d7“a epOrf&1 a-1aocfC£KuAi>r31#L-； HlCADS-I.jvLCDL-4:AM4#uL . DU-Al*妙LC&U*DQ1TL- uLlfJ E13QHGWCJliL B4E>3D Ul±LzirJ0%.- al l?b01 亠IL -咖1匚U4ICjjH5>>皿a】?ljO> L帥oc"POLK30R 3Q沖 iq 沖gocF£tK叫灑c F 二呻十 1民陰II1EL也北WJ 亠皿1ETO7-77二二FfJ9'FL'!1J-a

19、3V<31 f:111 lb1i-r>電-0I2Jii-E n1 V9*戸152VCLgIJ: 1-LyzJI-he <irt*r:1 213iwF64圖22: LED點陣電路2.1.26 I 2C總線實驗電路aAJOiJnlWf1A2SCLjFL1SDWlvcciTI1© set2*Q圖23: |2C總線電路2.1.27實驗電路插座本實驗儀具有1個40芯通用電路插座，每個插座的全部引腳都被引出到相應的插孔，40芯通用插座可兼容 28芯、24芯、16芯和14芯插座。利用這個插座，可對雙列直插式 的各種微機芯片進行實驗。2.1.28總線插孔本實驗儀上有三排總線插座，

20、用于引出各種總線信號， 其中AD0-AD7為8根數據總線, A0A15為16根地址總線。另外 ALE, RD WF為控制總線。與 CPU相關的一些控制信號和 I/O信號例如P1 口、RXD TXD等信號在相應的仿真板上。2.1.29地址譯碼插孔片選號地址范圍CSO08000H08FFFHCS109000H09FFFHCS2OAOOOF0AFFFHCS3OBOOOF0BFFFHCS4OCOOOI0CFFFHCS5ODOOOI0DFFFHCS6OEOOOF0EFFFHCS7OFOOOH 0FFFFH§ 2.2實驗系統的仿真板簡介 2.2.1 EX51B 仿真板進行80C51的實驗時，需將

21、 EX51B仿真板插在實驗儀上，EX51B仿真板如下圖:皿口回-_D Q O Q Q D C：叫口。O Q Q 門 O Q OO: L ： ： - : :_；:- :. :： ：7 仃 口_心 Q O Q 絃F 同“ OOODQ 口O實驗儀工作于仿真方 式時，接8051仿真線&2fioP1Q P11 O O 0 Q實驗儀工作于仿真方式 時，請短接此跳線。JuK-?lO IflO H-6M-I2iio BPQJI3 J301 CVI De b衛 o 訂刁T 口 1廠、當仿真EX51B仿真板獨立運行時，請短接這組五個跳線。P30R>O在EX51B仿真板上有兩個跳線器 J301和J30

22、2，和一個啟動方式選擇按鍵。 J301 :當仿真板獨立運行時，請將這組跳線全部短接。所說的仿真板獨立運行，就是說沒有仿真器，把程序燒錄到 CPU中，插到40DIP座上運行程序。（注：用KEIL的下載 仿真方式也屬于獨立運行方式）。與獨立運行相對的是仿真方式，在這種方式下，這組跳線都要開路，仿真方式有兩種：1。直接用實驗議自帶的仿真器，2。外接偉福仿真器，將仿真器用 34芯電纜接到實驗儀的 CN2插座上，此時，EX51B仿真板相當 于一個仿真頭。J302 :本實驗儀具有外接仿真功能，當實驗儀工作于外接仿真方式時，為防止總線沖突， 將此跳線短接，屏蔽實驗儀的外部總線。這時實驗儀上所有接在總線上的器

23、件都不 會受到影響。參見實驗儀用于仿真的有關說明。啟動方式按鍵：EX51B仿真板可工作于兩種獨立進行方式，1.把程序燒到 CPU芯片中，打開實驗就可以直接運行。2.用KEIL的MON5下載方式進行仿真。按住“啟動方式”鍵，就可 進入此方式。（注：EX51B仿真板工作于獨立方式時，需要將實驗儀上仿真器拔下來）§ 2.3 實驗系統的調試方法使用WAVE!成調試軟件進行聯機仿真，有關WAV集成調試軟件的使用方法,參見偉福仿真器使用說明書。第三章實驗說明MCS51系列單片機實驗說明§ 4.1 系統的安裝和啟動1、 仿真開發系統集成調試軟件的安裝和使用見WAV助真開發系統使用手冊。2

24、、 用戶根據實驗要求，進行 MCS51單片機實驗時，應插上 EX51B仿真板。3、將配套的串行通訊電纜的一端與實驗儀上的“仿真器串口”4、9芯D形插座相連，另一端與 PC相的串行口相連。5、將實驗臺的電源線與 220V電源相連。(實驗結束后應拔下)6、打開實驗臺電源開關，紅色電源指示燈亮。仿真開發器初始化成功后，7、LED會顯示8051,表示仿真系統正常。& 打開計算機電源，執行 WAVE!成調試軟件。1、無論是集成電路的插拔、通訊電纜的連接、跳線器的設置還是實驗線路的連接, 都應確保在斷電情況下進行，否則可能造成對設備的損壞。2、實驗線路連接完成后，應仔細檢查無誤后再接通電源。

25、67; 4.2 MCS51系列單片機實驗軟件設置WAV集成調試環境應設置如下：仿真器型號：偉福 Lab6000實驗儀仿真頭型號：MCS51實驗(8031 / 32)軟件實驗一存儲器塊清零實驗要求指定存儲器中某塊的起始地址和長度，要求能將其內容清零。、實驗目的1. 掌握存儲器讀寫方法2. 了解存儲器的塊操作方法三、實驗說明通過本實驗，學生可以了解單片機讀寫存儲器的讀寫方法，同時也可以了解單片機編程，調試方法。如何將存儲器塊的內容置成某固定值（例全填充為OFFH）?請學生修改程序，完成此操作。四、程序框圖五、設計：將存儲器塊的內容置成固定值05H,并且可以改變存儲器塊的地址。軟件實驗二二進制到BC

26、D轉換一、實驗要求將給定的一個二進制數，轉換成二十進制（BCD ）碼二、實驗目的1. 掌握簡單的數值轉換算法2. 基本了解數值的各種表達方法三、實驗說明計算機中的數值有各種表達方式，這是計算機的基礎。掌握各種數制之間的轉換 是一種基本功。有興趣的同學可以試試將BCD轉換成二進制碼。四、程序框圖五、設計：試將二進制碼轉換成BCD碼。軟件實驗三二進制到ASCII碼轉換、實驗要求給出一個BCD數，將其轉換成ASCII值。、實驗目的1. 了解BCD值和ASCII值的區別2. 了解如何將BCD值轉換成ASCII值3. 了解如何查表進行數值轉換及快速計算。三、實驗說明此實驗主要讓學生了解數值的BCD碼和A

27、SCII碼的區別，利用查表功能可能快速地進行數值轉換。進一步了解數值的各種表達方式。四、程序框圖五、設計：改變BCD碼的值，觀察結果的變化。軟件實驗四內存塊移動實驗要求將指定源地址和長度的存儲塊移到指定目標位置二、實驗目的1了解內存的移動方法。2. 加深對存儲器讀寫的認識。3.三、實驗說明塊移動是計算機常用操作之一，多用于大量的數據復制和圖象操作。本程序是給 出起始地址，用地址加一方法移動塊，請思考給出塊結束地址，用地址減一方法移動 塊的算法。另外，若源塊地址和目標塊地址有重疊，該如何避免？五、設計：編制源塊地址和目標塊地址有重疊情況的內存塊移動程序。軟件實驗五程序跳轉表、實驗要求在多分支結構

28、的程序中，能夠按調用號執行相應的功能，完成指定操作。、實驗目的1. 了解程序的多分支結構2. 了解多分支結構程序的編程方法三、實驗說明若給出調用號來調用子程序,般用查表方法,多分支結構是程序中常見的結構, 查到子程序的地址，轉到相應子程序。四、程序框圖軟件實驗六數據排序、實驗要求給出一組隨機數，將此組數據排序，使之成為有序數列、實驗目的了解數據排序的簡單算法。三、實驗說明有序的數列更有利于查找。本程序用的是“冒泡排序”法，算法是將一個數與后面的 數相比較，如果比后面的數大，則交換，如此將所有的數比較一遍后，最大的數就會在 數列的最后面。再進行下一輪比較，找出第二大數據，直到全部數據有序。四、程

29、序框圖硬件實驗一P1 口輸入、輸出實驗、實驗要求1. 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. P1.0、P1.1作輸入口接兩個撥動開關，P1.2、P1.3作輸出口，接兩個發光二極管，編寫程序讀取開關狀態，將此狀態，在發光二極管上顯示出來。編程時應注意P1.0、 P1.1作為輸入口時應先置 1,才能正確讀入值。、實驗目的1.學習P1 口的使用方法。2. 學習延時子程序的編寫和使用。3. 學習用與或運算對 MCS96系列CPU的變量進行位操作。、實驗電路及連線0 L 230 145 « - D D11 一一_| Lxll Fp LL連線連接孔1連接孔21

30、P1.0L02P1.1L13P1.2L24P1.3L3F 1 . 0 - LEZ098P 1 . 1 1£P 1 . 2 * LE2D2PL.P 1 , 3 «« LED?PL.實驗1: P1 口循環點燈連線連接孔1連接孔21S0P1.02S1P1.13P1.2L44P1.3L5實驗2: P1 口輸入輸出四、實驗說明1. 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 口用為輸入口時，必須先對它置“1 ”。若不先對它置“ 1 ”，讀入的數據是不正確的。2. 8051延時子程序的延時計算問題，對于程序Delay :MOV R6

31、，#0HMOV R7, #0HDelayLoop :DJNZ R6， DelayLoopDJNZ R7， DelayLoopRET查指令表可知 MOV DJNZ指令均需用兩個機器周期，在6MHz晶振時，一個機器周期時間長度為12/6M HZ,所以該段程序執行時間為：(256X 255+2)x 2X 12-6 261ms五、實驗框圖(B) P1口輸入輸出程序框圖六、設計:1.P1 口做輸出口，接八只發光二極管，編寫程序，使發光二極管(同時點亮兩支)循環點亮。2. P1.0、P1.1作為輸入口時，如果先清零，再讀入，觀察結果如何。硬件實驗二 繼電器控制實驗、實驗要求用單片機的端口，輸出電平控制繼電

32、器的吸合和斷開，實現對外部裝置的控制。、實驗目的1.學習I/O端口的使用方法2. 掌握繼電器的控制的基本方法3. 了解用弱電控制強電的方法、實驗電路及連線連線連接孔1連接孔21P1.0繼電器輸入25V繼電器常閉輸入3L0繼電器中間輸入F1.0I bl四、實驗說明-106現代自動控制設備中， 都存在一個電子電路與電氣電路的互相連接問題，一方面要使電子電路的控制信號能夠控制電氣電路的執行元件（電動機，電磁鐵，電燈等），另一方面又要為電子線路的電氣電路提供良好的電氣隔離，以保護電子電路 和人身的安全。繼電器便能完成這一橋梁作用。本實驗采用的繼電器其控制電壓是5V,控制端為高電平時，繼電器工作常開觸點

33、吸合，連觸點的 LED燈被點亮。當控制端為低電平時，繼電器不工作。執行 時，對應的LED將隨繼電器的開關而亮滅。五、實驗框圖六、設計：要想改變繼電器通斷時間，程序應如何改變?硬件實驗三用74LS245讀入數據、實驗要求利用板上的集成電路插座，擴展一片74LS245,來讀入開關狀態。二、實驗目的1、了解CPU常用的端口連接總線的方法。2、掌握74LS245進行數據讀入或輸出。、實驗電路及連線連線連接孔1連接孔21K0245-18 腳2K1245-17 腳3K2245-16 腳4K3245-15 腳5K4245-14 腳6K5245-13 腳7K6245-12 腳8K7245-11 腳9CS0CS

34、245s - 7 - Ap - 7 - 4 T-1 1 1 一 1四、實驗說明一般情況下，CPU的總線會掛有很多器件，如何使這些器件不造成沖突，這就要使用一些總線隔離器件，例如74LS245就是一種。74LS245是三態總線收發器，利用它既可以輸出也可輸入數據。本實驗74LS245的片選地址為CSO即8000H,讀這個地址，就是從 74LS245讀回開關的值。可以用單步的方式執行程序，改變開關 狀態，觀察讀回的值。五、實驗程序框圖硬件實驗四 用74LS273輸出數據一、實驗要求在通用插座上擴展一片 74LS273作為輸出口，控制八個 LED燈。二、實驗目的1、 學習在單片機系統中擴展簡單I/O

35、接口的方法。2、學習數據輸出程序的設計方法。3、了解數據鎖存的概念和方法。、實驗電路及連接IX) 3Dl連線連接孔1連接孔21L0373-2 腳2L1373-5 腳3L2373-6 腳4L3373-9 腳5L4373-12 腳6L5373-15 腳7L6373-16 腳8L7373-19 腳9CS0CS273CS271Aj_HD1D:璉D4D5D6D"D£侏rl.R- 一 IT-H619J12415I5It619I亠 3 4 6 11 S四、實驗說明因為本實驗是用 74LS273擴展I /O端口。方法是：通過片選信號和寫信號將數 據總線上的值鎖存在 273中，同時在273的

36、輸出端品輸出，當數據總線上的值撤 消以后，由于273能夠鎖存信號，所以 273的輸出端保持不變，直到下次有新的 數據被鎖存。本實驗中，在數據輸出同時輸出片選信號和寫信號。六、設計：編制程序，通過74LS245讀入數據，然后將讀入的數據通過 74LS273輸出。硬件實驗五 PWM轉換電壓實驗、實驗要求用P1端口輸出不同占空比的脈沖，通過PWM專換電壓電路轉換成電壓。、實驗目的1. 了解脈寬調制（PWM的原理2. 學習用PWM輸出模擬量、實驗電路及連接連線連接孔1連接孔21P1.0PWM輸入2PWMt 出電壓表四、實驗說明PWM是單片機上常用的模擬量輸出方法，通過外接的轉換電路，可以將脈沖的占空比

37、變成電壓。程序中通過調整占空比來輸出模擬電壓。占空比就是脈沖中高 電平與低電平的寬度比。用萬用表測量電壓。五、程序框圖六、設計：編程,改變占空比,觀察結果。連線連接孔1連接孔21P1.0喇叭脈沖輸入硬件實驗六音頻控制實驗、實驗要求用端口輸出不同頻率的脈沖，控制喇叭發出不同音調、實驗目的1. 學習輸入/輸出端口控制方法。2. 了解音頻發聲原理。、實驗線路及連線四、實驗說明端口輸出的方波經放大濾波后，驅動揚聲器發聲。聲音的頻率由端口輸出時延時控 制。本實驗只給出發出單頻率的聲音的程序，請同學們思考如何修改程序，可以讓揚聲器 發出不同頻率，不同長短的聲音。開始五、程序框圖輸出音頻脈沖低電平延時輸出音

38、頻脈沖高電平延時六、設計：改變程序，使音調高低變化。硬件實驗七8255輸入、輸出實驗一、實驗要求/輸出實驗，實驗中用8255PA 口作輸出，PB利用8255可編程并行口芯片，實現輸入 口作輸入。二、實驗目的1、了解8255芯片結構及編程方法。2、了解8255輸入/輸出實驗方法。三、實驗電路及連線8255的CS/接地址譯碼/CSO,則命令字地址為8003H, PA 口地址為 8000H, PB 口 地址為 8001H，PC 口地址為 8002H。 PA0-PA7（ PA 口）接 LED0-LED7（ LED）PB0-PB7（ PB口）接 K0-K7 （開關量）。數 據線、讀/寫控制、地址線、復位

39、信號板 上已接好。連線連接孔1連接孔21CS08255CS2L08255-PA0L18255-PA14L28255-PA2L38255-PA36L48255-PA47L58255-PA58L68255-PA69L78255-PA7M0K08255-PB011K18255-PB1；12K28255-PB213K38255-PB3：14K418255-PB415K58255-PB5：16K68255-PB617K78255-PB701234s&7 DDD D DDD D 口必口A科口 dm-_3-M-，-ADA12 :1 :40 *T37 :IS亠1929 721 '22 :23

40、I24 ,26-*LED1一f LED2L ED30 12 3 4-567 AAA-AftAAA ppp F fppp012 3 4 _b67 PF p p p ppp0 1 2 3 4 E ? K KK K KKK K四、實驗說明可編程通用接口芯片 8255A有三個八位的并行I/O口，它有三種工作方式。本實驗采用的是方式 0: PA PC口輸出，PB口輸入。很多I/O實驗都可以通過 8255 來實現。五、實驗框圖延時延時開始L,置8255工作方式置 8255工作方式置 8255PA數據左移六、設計：8255片選端接CS1,程序應如何改變。硬件實驗八串行數轉換并行數實驗一、實驗要求利用單片機的

41、串行口和I/O端口串行輸出，利用 74LS164移位轉換成并行數據，接在LED燈上顯示。74LS164置于通用插座上。、實驗目的1、掌握8031串行口方式0工作方式及編程方法。2、掌握用8031的P1 口的I/O功能，輸出串行數據。3、 掌握利用串行口入I/O 口，擴展I/O通道的方法。、實驗電路及連線于74LS1640 12-24567 QQQOQQQQ"5"11 T2- LED© - LEI>1 T LEP2LED2 f LE04 f LEOS - LE&G -» LE07P1.QF1.1_ _ _/EESE7習74LS丄“>%M

42、(D-口 B c HQ-12 n t E 百 IT QQO ra- 0312 3 4 詮 & T DDDD DIDd-d E EEE E £EE L LL L L L LL連線連接孔1連接孔21L0164-3 腳2L1164-4 腳3L2164-5 腳4L3164-6 腳5L4164-10 腳6L5164-11 腳7L6164-12 腳8L7164-13 腳9RXD164-1 腳(10RXD164-2 腳M1TXD164-8 腳12RST164-9 腳：13GND164-7 腳14VCC164-14 腳74LS164插入40腳鎖緊座連線連接孔1連接孔2:1L0164-3 腳:

43、2L1164-4 腳:3L2164-5 腳4L3164-6 腳5L4164-10 腳;6L5164-11 腳7L6164-12 腳8L7164-13 腳9P1.0164-1 腳10P1.0164-2 腳11P1.1164-8 腳12RST164-9 腳:13GND164-7 腳f 14VCC164-14 腳1用串口方式0，串行輸出數據/時鐘2、用I/O 口串行輸出數據/時鐘四、實驗說明串行口工作在方式 0時，可通過外接移位寄存器實現串并行轉換。在這種方式下，數 據為8位，只能從RXD端輸入輸出，TXD端總是輸出移位同步時鐘信號，其波特率固定為 Fosc/12。在CPU將數據寫入SBUF寄存器后

44、，立即啟動發送。待8位數據輸完后，硬件將狀態寄存器的TI位置1，TI必須由軟件清零。用串行口工作方式0輸出數據/時鐘，是自動移位輸出，用 P1端口串行輸出數據時，要編程移位數據，輸出數據/時鐘。同時注意用P1 口輸出位信號時，需要用到與或運算得到相應位。五、實驗框圖口輸出數據/時鐘 程序框圖(A) 串口方式0輸出程序框圖(B)P1硬件實驗九并行數轉換串行數實驗一、實驗要求利用單片機串行口和P1將外接的并行數利用 74LS165讀入，并且移位轉換成串行數 口串行讀入。74LS165置于通用插座上。、實驗目的1、掌握8031串行口方式0工作方式及編程方法。2、掌握用8031的P1 口的I/O功能，

45、讀入串行數據。3、 掌握利用串行口及I/O 口，擴展I/O通道的方法。三、實驗電路及連線RXD7XD吐-*u 1.Z34IR 號 二二二二p 5QZOCL F74LS1650 32 3 ? PPPOP 口 p PH1-O-3 456T5 s-s c- SSS 374LS165插入40腳鎖緊座連線連接孔1連接孔21K0165-11 腳 12K1165-12 腳：3K2165-13 腳:4K3165-14 腳5K4165-3 腳6K5165-4 腳7K6165-5 腳K7:165-6 腳9RXD165-9 腳M0TXD165-2 腳 111P1.0165-1 腳M2RST165-9 腳:13GND

46、165-8 腳：14GND165-15 腳:15VCC165-16 腳連線連接孔1連接孔2P1K0165-11 腳2K1165-12 腳:3K2165-13 腳4K3165-14 腳:5K4165-3 腳6K5165-4 腳7K6165-5 腳(8K7165-6 腳:9P1.1165-9 腳M0P1.2165-2 腳11P1.0165-1 腳r 12RST165-9 腳13GND165-8 腳r 14GND165-15 腳15VCC165-16 腳1、用串口方式0,串行輸入數據/時鐘2、用I/O 口串行輸入數據/時鐘四、實驗說明與上個實驗一樣，這個實驗主要是用串并轉換方法擴展I/O 口。串行口

47、工作在方式 0時，可通過外接移位寄存器實現串并行轉換。在這種方式下，數據為8位，只能從RXD端輸入輸出，TXD端總是輸出移位同步時鐘信號，其波特率固定為晶振頻率Fosc/12。由軟件置位串行控制寄存器的允許接收位(REN)后，才啟動串行接收。待8位數據收完后，硬件將狀態寄存器的RI位置1，RI必須由軟件清零。用串行口工作方式 0讀入數據，是自動移位 完成的，用 P1端口串行讀入數據時，要編程輸出時鐘信號，移位讀入數據。同時注意用 P1 口輸出位信號時，需要用到與或運算得到相應位。五、實驗框圖(A) 串口方式0讀入程序框圖(B)P1口讀入數據程序框圖硬件實驗十計數器實驗一、實驗要求8031內部定時計數器 T0,按計數器模式和方式 1工作，對P3.4 (T0)弓I腳進行計數。 將其數值按二進制數在P1 口驅動LED燈上顯示出來。.、實驗目的1、學習8031內部定時/計數器使用方法。、實驗電路及連線連線連接孔1連接孔21P1.0L02P1.1L13P1.2L24P1.3L35單脈沖輸出T0 10四、實驗說明1 本實驗中內部計數器起計數器的作用。外部事件計數脈沖由P3.4引入定時器T0。單