單片機實驗099的學習教案第1頁/共55頁實驗內容實驗一P1口開關量輸入輸出實驗實驗二定時/計數器實驗實驗三單片機中斷實驗實驗四Ｄ/Ａ輸出方波實驗選做類實驗實驗五八段數碼管顯示實驗六電腦時鐘（定時器、中斷器綜合實驗）實驗七2×16LCD液晶顯示接口實驗實驗八工業順序控制實驗第2頁/共55頁實驗報告要求內容:實驗目的實驗內容實驗程序框圖實驗程序源代碼實驗中出現的問題及解決過程，收獲與心得注意：1）實驗前應預習實驗指導書，編寫實驗程序。（2）實驗報告使用統一的青島大學實驗報告紙書寫。（3）實驗報告于實驗后第二周的周四之前交。（4）成績由出勤、實驗報告和實驗情況構成。第3頁/共55頁Dais-52FD實驗系統概述1、具有在線仿真功能，在線仿真時支持MCS-51單片機的P0、P2口I/O功能。具有用戶程序向RAM、FlashMCU的快速下載功能。2、可以在KEILuVision2/uVision3環境中使用該實驗系統。

3、自帶鍵盤與顯示管理系統，在脫離PC計算機的環境下，通過實驗箱鍵盤直接進行程序的編寫與調試（單步、斷點、連續）。4、與計算機相連，支持匯編、C語言源程序調試，提供單步（宏單步）、斷點、連續等多種調試手段，在程序調試過程中可實時觀察CPU寄存器、數據存儲器、程序存儲器、I/O端口空間的數據變化，支持軟件模擬調試。5、在實驗系統的用戶板上，用戶可以自行設計、開發單片機應用系統（包括硬件電路的設計，軟件的仿真、下載），并具有PACK擴展單元和ISA總線擴展單元。通過擴展，用戶可以選做USB2.0通信實驗、CAN-bus現場總線實驗、TCP/IP以太網接口實驗等。一、功能特點：第4頁/共55頁實驗系統概述二、實驗系統組成第5頁/共55頁系統資源分配實驗系統尋址范圍定義如下：第6頁/共55頁系統資源分配系統已定義的I/O地址如下：第7頁/共55頁軟件使用⑴在桌面上點擊圖標然后選擇以實驗系統所插串口一致的選項，點擊“確定”便進入Dais集成調試環境。第8頁/共55頁1、運行仿真調試環境打開文件編輯窗口：點擊“確定”便進入Dais集成調試環境。2、點擊進行編輯原文件。第9頁/共55頁3、保存所編輯的文件，并進行編譯。即點擊圖標。

如果是新文件，屏幕上會提示保存文件，輸入文件名。注意：文件名和路徑名要使用英文字母和數字等，不超過8個字符,不能使用中文，否則，會提示找不到文件。第10頁/共55頁4、查看寄存器窗口信息，可以按下圖打開寄存器或窗口。點擊寄存器欄就可觀察寄存器窗口的內容。可同時打開多個窗口，如數據窗口等。按圖標會對所打開的窗口進行重新排列。垂直、平行、或卡片式排列。第11頁/共55頁

進入全速運行狀態，遇到斷點時便停下來，并刷新當前運行的結果，在對應的窗口上顯示出來。單步運行表示遇到CALL指令時會進入到CALL調用的子程序內部。宏單步運行表示遇到CALL指令時，把所調用的CALL子程序作為一條執行語句執行。⑸若需要以斷點方式運行，可直接點擊源語句行前的“”圖標來完成所需斷點的設置與清除，然后再點擊“”圖標進入斷點運行狀態5、調試與運行，用連續或單步不同方式運行程序。第12頁/共55頁停止運行復位第13頁/共55頁實驗一P1口開關量輸入輸出實驗一、實驗目的（1）學習P1，P3口的使用方法；（2）學習延時子程序的編寫。二、實驗內容1、P1口亮燈實驗：P1口作為輸出口，接八個發光二極管，編寫程序，使發光二極管循環點亮。2、P1口轉彎燈實驗：P1.0開關接5V時，右轉彎燈閃亮，P1.1開關接5V時左移彎燈閃亮，P1.0、P1.1開關同時接5V或接地時，轉彎燈均不閃亮。3、P3.3口輸入.P1口輸出：1.P3口做輸入口，外接一脈沖，每輸入一個脈沖，P1口按十六進制加一。2.P1口做輸出口，編寫程序，使P1口接的8個發光二極管L1—L8按16進制加一方式點亮發光二極管。第14頁/共55頁實驗一P1口開關量輸入輸出實驗三、實驗說明（1）P1口是準雙向口，每一位都可獨立地定義為輸出或輸入。當P1口用作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）P3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，當P3口作為輸入口時，必須先對它置“1”。（3）本實驗中延時子程序采用指令循環來實現，在系統時間允許的情況下可以采用此方法。延時時間=機器周期（12÷6MHz）×指令所需機器周期數×循環次數延時時間程序： Delay：MOVR7,#200 ;1 DEL1：MOVR6,#123 ;1 NOP ;1 DEL2：DJNZR6，DEL2 ;2 DJNZR7，DEL1 ;2 RET第15頁/共55頁實驗一P1口開關量輸入輸出實驗實驗1.1第16頁/共55頁實驗一P1口開關量輸入輸出實驗實驗1.2第17頁/共55頁實驗一P1口開關量輸入輸出實驗實驗1.3第18頁/共55頁一、實驗目的：

1、了解MSC51單片機中定時器/計數器的基本結構、工作原理和工作方式。

2、掌握工作在定時器/計數器兩種方式下的編程方法。二、實驗內容：1、

定時器實驗1：在使用11.0592MHz晶振的條件下，用定時器0，使用方式0產生100us定時，由P1.0輸出周期為200us的方波信號，以查詢方式完成，通過示波器觀察P1.0的輸出波形,或者觀察二極管的閃動。實驗二定時/計數器實驗第19頁/共55頁2、

定時器實驗2：在使用11.0592MHz晶振的條件下，用定時器1，使用方式1產生500ms定時，由P1.0輸出周期為1000ms的方波信號，以中斷方式完成，通過示波器觀察P1.0的輸出波形。

3、計數器實驗：使定時/計數器T1工作在計數方式，將T1引腳接單脈沖輸出端,按AN按鈕產生計數信號。計數器計到6時，由P1.0輸出信號，使LED發光。第20頁/共55頁一、與T/C有關的SFR1、計數寄存器TH和TL

定時器/計數器的計數寄存器16位的由TH高8位和TL低8位構成。在特殊功能寄存器(SFR)中，對應T/C0為TH0和TL0；對應T/C1為TH1和TL1。定時器/計數器的初始值通過TH1/TH0和TL1/TL0設置。第21頁/共55頁2、定時/計數器控制寄存器TCON

TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0D7D6D5D4D3D2D1D0.IT0、IT1、

IE0、IE1：外部中斷0、1的相關控制標志位；.TR0、TR1：啟動定時/計數器0、1。.TF0、TF1：定時器/計數器0、1(T/C0、T/C1)溢出中斷請求標志；當T/C0、1計數溢出時由硬件置位(TF0/TF1=l)；當CPU響應中斷由硬件清除(TF0/TF1=0)。第22頁/共55頁3、T/C的方式控制寄存器TMODGATE

C/T

M1

M0

GATE

C/T

M1M0D7D6D5D4D3D2D1D0T/C1T/C0.C/T：計數/定時器選擇位；

1→為計數器；0→為定時器。.GATE：門控信號；

1→GATE;T/C啟動受到雙重控制，即要求TR0/TR1和INT0/INT1同時為高；

0→GATE;T/C的啟動僅受TR0或TR1控制。第23頁/共55頁M1M0方式功能00013位定時器/計數器，TL是低5位，TH是高8位01116位定時器/計數器102常數自動重裝的8位定時器/計數器113僅用于T/C0，是兩個8位定時器/計數器方式選擇位第24頁/共55頁

在使用8051的定時器/計數器前，應對它進行編程初始化，主要是對TCON和TMOD編程；計算和裝載T/C的計數初值。一般完成以下幾個步驟:

(1)確定T/C的工作方式——編程TMOD寄存器；

(2)計算T/C中的計數初值，并裝載到TH和TL；

(3)T/C在中斷方式工作時，須開CPU中斷和源中斷—編程IE寄存器；

(4)啟動定時器/計數器——編程TCON中TR1或TR0位。

五、定時器/計數器的初始化第25頁/共55頁六、定時器/計數器的初值計算1個機器周期=6個狀態周期=12個振蕩周期在定時器方式下，T/C是對機器周期脈沖計數的，若fosc=11.0592MHz，一個機器周期為12/fosc=1.085μs，則：

方式0---13位定時器最大定時間隔=213×

1.085μs=8.888ms；方式1---16位定時器最大定時間隔=216×

1.085μs=71.106ms；方式2---8位定時器最大定時間隔=28×1.085μs=277.76μs。舉例：若使T/C工作在定時器方式1，要求定時50ms，求計數初值。設計數初值為x，則有:初值X=2k-定時值÷機器周期TX=216-50ms÷

1.085μs=65536-46083=19453=4bfdH因此，即：TH=4bH；TL=fdH第26頁/共55頁定時初值X=213-500μs÷

2μs=8192-250=7942=1F06H在方式0中TL1的高3位不用，則1F06H應寫成：1111100000000110B=0F806H即TH1裝入0F8H，TL1裝入06H舉例：若使T/C工作在定時器方式0，要求定時500us，求計數初值。設計數初值為x，則有:第27頁/共55頁七、程序流程圖1.1開始設工作方式TMOD=00H裝入計數初值TH0，TL0=1F06H啟動T0TF0=1？P1.0取反清除TF0YN先將P1.0置1第28頁/共55頁NY1.2主程序中斷服務子程序第29頁/共55頁2.第30頁/共55頁

例1、設單片機的fosc=6MHz，使用定時器1，以方式0產生周期為500uS的等寬正方波，并在P1.0腳上輸出，以查詢方式完成。經計算計數初值為FC03H

mov tmod,#00h mov th1,#0fch mov tl1,#03h mov ie,#00h setb tr1loop: jbc tf1,loop1 ajmp looploop1:mov th1,#0fch mov tl1,#03h clr tf1 cpl P1.0 ajmp loop ret第31頁/共55頁例2、設單片機的fosc=6MHz，使用定時器1，以方式1產生周期為500uS的等寬正方波，并在P1.0腳上輸出，以中斷方式完成經計算計數初值為FFA1H

mov tmod,#10h mov th1,#0ffh mov tl1,#0a1h setb ea setb et1loop: setb tr1here: sjmp $ … mov th1,#0ffh mov tl1,#0a1h cpl p1.0 reti第32頁/共55頁實驗三單片機中斷實驗一、實驗目的：通過實驗了解單片機中斷原理，中斷過程，中斷方式（電平觸發方式，邊沿觸發方式）的選擇及編程方法。二、實驗內容：1、編制P1口發光二極管加1程序作為中斷服務程序。編制主程序，用低電平或下降沿觸發INT0(P3.2)/INT1(P3.3)引腳，使CPU產生中斷，響應中斷后便進入中斷服務程序。2、P1口接高4位開關，低4位接LED，INT0接中斷源，中斷服務程序讀取P1口高4位開關狀態，來控制P1口低4位LED的狀態。每中斷一次，讀取開關狀態，根據開關狀態點亮相應的LED。第33頁/共55頁實驗三單片機中斷實驗三、實驗原理圖第34頁/共55頁實驗三單片機中斷實驗中斷允許寄存器IE中斷優先級寄存器IP51單片機的中斷優先級分為2級，當IP中相應的位取值為1時，該中斷為高優先級，取值為0時為低優先級TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0D7D6D5D4D3D2D1D0四、實驗說明：中斷初始化定時/計數器控制寄存器TCON第35頁/共55頁中斷系統的初始化：

(1)置位相應中斷源的中斷允許。

(2)設定所有中斷源的中斷優先級；

(3)若為外部中斷，應規定中斷的觸發方式。

第36頁/共55頁實驗三單片機中斷實驗中斷服務程序的入口地址編號中斷源入口地址

0外部中斷00003H1定時器/計數器0000BH2外部中斷10013H3定時器/計數器1001BH4串行口中斷0023H

各中斷服務程序入口地址僅間隔8個字節，編譯器在這些地址放入無條件轉移指令跳轉到服務程序的實際地址。第37頁/共55頁實驗三單片機中斷實驗中斷處理流程關中斷保護現場和斷點開中斷中斷服務關中斷恢復現場開中斷中斷返回(RETI)第38頁/共55頁實驗三單片機中斷實驗中斷服務程序的語法規則org 0000hljmp startorg 0003hljmp int0org 000bhljmp timer0org 0013hljmp int1org 001bh ljmp timer1 org 0023h ljmp serial org 0040hstart: ………..第39頁/共55頁例1

ORG0SJMPSTARTORG0003H；INT0中斷向量地址

LJMPINT0SERVSTART:SETBIT0；設置INT0為邊沿觸發方式

SETBEA；CPU開中斷

SETBEX0；允許INT0中斷

MOVP1,#0FEH；P1口初值

MOVA,#0FEHSJMP$；等待中斷；中斷服務子程序INT0SERV:PushPswPushAcc::PopAccPopPswRETI；中斷返回

END第40頁/共55頁實驗四Ｄ/Ａ轉換實驗一、實驗目的

1.了解D/A轉換與單片機的接口方法。

2.了解D/A轉換芯片0832的性能及編程方法。

3.了解單片機系統中擴展D/A轉換芯片的基本方法。二、實驗內容

利用0832D/A數模轉換輸出一個方波。第41頁/共55頁實驗四D/A轉換實驗三、程序流程圖第42頁/共55頁實驗四D/A轉換實驗四、實驗電路第43頁/共55頁實驗四D/A轉換實驗五、實驗連線⑴連接138譯碼輸入端A、B、C，其中A連A2，B連A3，C連A4，138使能控制輸入端G與總線單元上方的GS相連。⑵數模轉換單元的CS與譯碼單元Y0相連，數模轉換單元的WR與系統單元的IOW相連。⑶用8芯扁平電纜將數模轉換驅動單元的數據總線插座與數據總線單元任一插座相連。第44頁/共55頁實驗五八段數碼管顯示一、實驗目的⑴了解數碼管動態顯示的原理；⑵了解用總線方式控制數碼管顯示。二、實驗內容利用實驗系統提供的顯示設備，動態顯示一行數據。三、實驗說明系統提供的6位八段碼LED顯示電路，只要按地址輸出相應數據，就可以實現對顯示器的控制。第