第一章系统概述.docx

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第一章系统概述

第一章系统概述

1.1系统组成

Dais系列单片机微机仿真实验系统的51单片机实验与仿真由管理CPU、目标CPU和通用电路、接口实验电路及稳压电源组成，通过RS232C串行接口与PC微机相连，系统硬件主要内容如下：

CPU

管理CPU、目标CPU8032/78E438/STC系列单片机

系统存储器

监控管理程序在管理CPU的FLASH中、RAM61256二片（64K）、BPRAM61256（32K）。

接口芯片

及单元实验

8251、8253、8255、8259、ADC0809、DAC0832、164、74LS273、74LS244、电子发声单元，电机控制单元，开关及发光二极管、单脉冲触发器、继电器控制等

外设接口

打印接口，RS232C串口、51仿真接口

显示器

6位LED、二路双踪示波器

键盘

32键自定义键盘

EPROM编程器

对EPROM2764/27128快速读出

系统电源

+5V/2A，±12V/0.5A

1.2系统功能与特点

⑴自带键盘、显示器，能独立运行，也可以PC机为操作平台。

两种工作方式任意选择，均全面支持《单片机原理与应用》等课程的实验教学。

⑵系统采用紧耦合多CPU技术，用STC89C58作为系统管理CPU，8032/78E438/STC系列单片机作为目标机仿真与实验CPU，其软硬件资源100%出借。

⑶目标CPU采用主频为11.0592MHz，支持扩展仿真（即RAM仿真），亦支持ROM仿真（即FLASH下载式仿真）。

在ROM仿真模式下，可实现对P0、P2的I/O口功能。

⑷配有二片61C256静态存储器构成系统的64K程序空间，地址范围为0000H~0FFFFH，还配一片61C256（32K）作为用户设置的断点区（BPRAM）。

⑸实验项目完整丰富，与课程教学紧密结合，同时配有直流电机、步进电机、音响等实验对象，可支持控制应用类综合实验。

⑹系统接口实验电路为单元电路方式，电路简捷明快，一体机的8位数据总线以扁平线或排线形式引出，这样既减轻繁琐的连线工作，又提高学生的实验工作能力。

⑺通过RS232通信接口，在Windows集成软件的支持下，利用上位机丰富的软件硬件资源，实现用户程序的编辑、编译、调试运行，提高实验效率。

⑻具有最丰富的调试手段，系统全面支持硬件断点，可无限制设置断点，同时具有单步、宏单步、连续运行及无限制暂停等功能，100%保护用户现场，返回监控。

⑼向用户提供ISA总线接口及PARK板接口，为研发与创新实验的实施创造了必备的拓展环境。

⑽向用户提供KEIL驱动程序，将Dais驱动程序加入KEIL的配置文件，即可实现Dais仿真实验系统与最优秀的KEIL无缝连接。

1.3系统资源分配

实验系统寻址范围定义如下：

空间地址

器件选用

用途与说明

0000H~7FFFH

6116

监控程序空间

0000H~0FFFFH

PROM

目标机程序空间

0000H~0FFFFH

实验接口电路

数据及IO空间

系统已定义的I/O地址如下：

接口芯片

口地址

用途

74LS273

0FFDDH

字位口

74LS273

0FFDCH

字形口

74LS245

0FFDEH

键入口

8255A口

0FFD8H

EP总线

8255B口

0FFD9H

EP地址

8255C口

0FFDAH

EP控制

8255口

0FFDBH

控制字

第二章安装使用

2.1硬件安装

⑴电源连接：

通过随机所配的三芯电源线接入AC220V电网。

⑵打开电源开关系统应显示闪动的“P.”，若否应按下RESET键，如仍不显示闪动的“P.”，应立即切断电源，检查后重新进行或与本公司驻当地销售服务中心联系。

⑶系统功能自检

在闪动的“P.”状态下按键：

[MOVE]→0000→[STEP]→[EXEC]，系统以连续方式运行“8”字循环右移程序，若6位LED出现跑“8”显示，说明系统已进入正常工作状态，可按RESET键返“P.”待令。

2.2快捷使用

1.Windows环境

⑴在桌面上点击图标

然后选择以实验系统所插串口一致的选项，点击“确定”便进入Dais集成调试环境。

⑵点击工具条中“

”图标，在打开对话框中双击LED51.asm文件，进入实验源程序的编辑窗口。

⑶点击工具条中“

”图标，进行源文件的编译、装载，在出现编译成功的对话框后点击“OK”框自动进入源文件调试状态。

⑷在工具条中点击所需的运行方式：

“

”单步、“

”宏单步、“

”运行。

⑸若需要以断点方式运行，可直接点击源语句行前的“

”图标来完成所需断点的设置与清除，然后再点击“

”图标进入断点运行状态。

⑹系统一旦进入运行状态后若需终止该程序的运行请点击“

”图标退出当前操作返回待令状态。

2.LED环境

⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”，装载实验所需的代码程序。

⑵在“P.”状态下键入实验项目所需的程序入口地址，然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。

⑶若需要以断点方式运行，请在“P.”状态下键入断点地址然后按“SRB”键确认，再键入实验程序入口地址按“EXEC”进入实验项目的断点运行。

⑷系统一旦进入运行状态后若需终止该程序的运行请按“STOP”退出当前操作返回待令状态。

第三章MCS-51单片机实验指导

本实验指导是为适应各大、中专院校开设单片机原理与应用方面的课程设置需要而编写，供学生编程用。

完成本实验指导中的实验，可使学生基本掌握MCS-51单片机的结构原理、程序框图和实验步骤。

免除了主讲教师和实验辅导老师为设计、准备调试实验线路和实验程序所需的工作量，节约宝贵的时间。

一、实验指导书中所列的实验程序已经固化到系统管理CPU中，在“P.”状态下，按动“0”键→再按“EV/UN”键，将程序传送到以0000H为起始地址的RAM中。

因实验程序中采用子程序形式较多，要互相调用，所以必须把程序全部传送到实验系统中，对中断入口等地址的指令按照实验要求输入。

其中MCS-51实验程序地址范围：

0000~1FFFH，您可以通过系统自带的键盘显示输入各种命令运行系统RAM中的实验程序，显示实验结果完成各个实验项目。

二、实验接线图上的粗实线表示用户在实验时要用导线连接起来。

三、所有实验都是相互独立的，次序上也没有固定的先后关系，在使用本书进行教学时，教师可根据贵校（院）的教学要求，选择相应实验。

四、对同一问题的解决办法往往不是唯一的欢迎用户在使用本书过程中提出最为优秀的实验方案，指示错误和不足，希望用户反馈给我们，以便及时修改。

五、每个实验程序的序号、实验名称、入口地址见下表。

软件部分实验

实验序号

软件实验名称

入口地址

实验一

清零程序

0640H

实验二

拆字程序

0660H

实验三

拼字程序

0680H

实验四

数据区传送子程序

07B0H

实验五

数据排序实验

09B0H

实验六

查找相同数个数

0AA0H

实验七

无符号双字节快速乘法子程序

0970H

实验八

多分支程序

0A10H

实验九

脉冲计数（定时/计数器实验）

06E0H

实验十

电脑时钟（定时器、中断综合实验）

0030H

实验十一

二进制到BCD转换

联机操作

实验十二

二进制到ASCII转换

联机操作

实验十三

八段数码管显示程序

联机操作

实验十四

键盘扫描显示实验

联机操作

硬件部分实验

实验序号

硬件实验名称

入口地址

实验一

P1口亮灯实验

0790H

实验二

P1口转弯灯灯实验

0C30H

实验三

P3口输入P1口输出

0810H

实验四

工业顺序控制实验

0190H

实验五

8255ABC口输出方波

0580H

实验六

PA口控制PB口实验

0770H

实验七

8255控制交通灯

0BB0H

实验八

简单I/O扩展实验

0B80H

实验九

0809A/D转换实验

05A0H

实验十

0832D/A输出方波实验

调零0617H，方波061FH

实验十一

电子音响实验

music.bin

实验十二

继电器控制实验

0F00H

实验十三

步进电机实验

0CA0H

实验十四

8253方波实验

0EC0H

实验十五

串并转换实验

0F30H

实验十六

外部数据存储器扩展

0F50H

实验十七

8032串行口应用实验

（一）—双机通信

发送0F80H、接收_0FC0H

实验十八

8032串行口应用实验

（二）—与PC机通信

发送0F80H、接收_0FC0H

实验十九

小直流电机调速实验

05E0H

实验二十

LED16×16点阵显示实验

0188H

实验二十一

2×16LCD液晶显示接口实验

0FFCH

实验二十二

红外收发实验

1000H

实验二十三

数字温度传感实验

1003H

实验二十四

外部中断处理（急救车与交通灯实验）

联机操作

多CPU系列教学实验系统状态设置

Dais-多CPU实验系统有多种工作模式，系统对各模式的状态设置定义如下：

1.接口实验模式：

上电或复位系统无条件进入接口实验模式，显示闪动的“P.”。

2.串口出借模式：

在“P.”状态按F2功能键，系统进入串口出借模式，显示“P......”，该状态用户可以自行定义串行口。

按F1功能键或按复位按钮，均使系统返回初始状态“P.”。

3.下载仿真模式：

在“P.”状态按F1功能键，系统进入下载式仿真模式，显示“H.”，在该状态只有按F2功能键才能返回状态“P.”。

在联机状态下，通过菜单栏“设置→仿真模式”，在对话框中设置：

1.接口实验模式：

片外RAM=系统，片外ROM=系统

2.串口出借模式：

片外RAM=用户，片外ROM=系统

3.下载仿真模式：

片外RAM=系统，片外ROM=用户

软件实验

本节共编了十四个软件实验，通过这些实验程序的调试，使学生熟悉MCS-51的指令系统，了解程序设计过程，掌握汇编语言设计方法以及如何使用实验系统提供的调试手段来排除程序错误。

本节提供的软件实验，涉及外部数据存储器扩展寻址操作，因此需按下图扩展外部数据存储器。

外部数据存储器电路图

⑴将DMA单元的D0~D7总线接口用8芯扁平线与数据总线单元D0~D7的任一接口相连，DMA单元的A0~A7地址接口与地址总线单元（低八位）A0~A7的任一接口相连，DMA单元的A8~A12地址接口与地址总线单元（高八位）A8~A12的任一接口相连。

⑵DMA单元的MWR插孔与六位LED左下方的IOW插孔相连。

⑶DMA单元的MRD插孔连到六位LED左下方的IOR插孔。

⑷DMA单元的MACS插孔连到六位LED右下方的A15插孔。

实验一　清零程序

一、实验目的

掌握汇编语言设计和调试方法，熟悉键盘操作。

二、实验内容

把2000~20FFh的内容清零。

三、程序框图

四、实验步骤

1、LED环境

⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”，装载实验所需的代码程序。

⑵在“P.”状态下键入0640，然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。

2、PC环境

在与PC联机状态下，编译、连接、下载PH51\se01.asm，用连续或单步方式运行程序。

3、运行结果检查

⑴在单步运行时，每走一步可观察其运行结果。

⑵在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查2000～20FFH中执行程序前后的内容变化。

五、程序清单

ORG0640H

0640：

7800SE01:

MOVR0,#00H

06429020000MOVDPTR,#2000H;（2000H）送DPTR

0645E4LOO1:

CLRA

0646F0MOVX@DPTR,A;0送（DPTR）

0647A3INCDPTR;DPTR+1

064808INCR0;字节数加1

0649B800F9CJNER0,#00H,LOO1;不到FF个字节再清

064C80FELOOP:

SJMPLOOP

六、思考

假使把2000H~20FFh中的内容改成FFh，如何修改程序。

实验二　拆字程序

一、实验目的

掌握汇编语言设计和调试方法。

二、实验内容

把2000h的内容拆开，高位送2001h低位，低位送2002h低位，2001h、2002h高位清零，一般本程序用于把数据送显示缓冲区时用。

三、程序流程

四、实验步骤

1、LED环境

⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”，装载实验所需的代码程序。

⑵在“P.”状态下键入0660，然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。

2、PC环境

在与PC联机状态下，编译、连接、下载PH51\se02.asm，用连续或单步方式运行程序。

3、运行结果检查

⑴在单步运行时每走一步可观察其运行结果。

⑵在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查2000～2002h中内容变化情况。

五、程序清单

ORG0660H

SE02:

MOVDPTR,#2000H

MOVXA,@DPTR

MOVB,A;（2000）→A→B

SWAPA;交换

ANLA,#0FH;屏敝高位

INCDPTR

MOVX@DPTR,A;送2001H

INCDPTR

MOVA,B

ANLA,#0FH;（2000）内容屏敝高位

MOVX@DPTR,A;送2002H

SJMP$

END

六、思考

如何用断点方式调试本程序。

实验三　拼字程序

一、实验目的

进一步掌握汇编语言设计和调试方法。

二、实验内容

把2000h、2001h的低位分别送入2002h高低位，一般本程序用于把显示缓冲区的数据取出拼装成一个字节。

三、程序流程

四、实验步骤

1、LED环境

⑴在“P.”状态下按"0→EV/UN"，装载实验所需的代码程序。

⑵在“P.”状态下键入0680，然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。

2、PC环境

在与PC联机状态下，编译、连接、下载PH51\se03.asm，用连续或单步方式运行程序。

3、运行结果检查

⑴在单步运行时每走一步可观察其运行结果。

⑵在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查2002h内容变化情况。

五、程序清单

;拼字程序

ORG0680H

SE03:

MOVDPTR,#2000H

MOVXA,@DPTR

ANLA,#0FH;（2000H）内容屏敝高位

SWAPA;交换

MOVB,A;保存

INCDPTR

MOVXA,@DPTR;（2001H）内容送A

ANLA,#0FH;屏敝高位

ORLA,B;或

INCDPTR

MOVX@DPTR,A;送2002H

SJMP$

END

实验四　数据区传送子程序

一、实验目的

掌握RAM中的数据操作。

二、实验内容

把R2、R3源RAM区首址内的R6、R7字节数据传送到R4、R5目的RAM区。

三、程序流程

四、实验步骤

1、LED环境

⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”，装载实验所需的代码程序。

⑵对R2、R3所定义的源地址单元从首址开始依次写入00、11、22、……、0FF。

⑶在“P.”状态下键入07B0，然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。

2、PC环境

在与PC联机状态下，编译、连接、下载PH51\se04.asm，用连续或单步方式运行程序。

3、运行结果检查

⑴在单步运行时每走一步可观察其运行结果。

⑵在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键检查由R4、R5所定义的目的地址单元从首址开始的内容依次应为00、11、22、……、0FF。

五、程序清单

;数据区传送子程序

ORG07B0H

MOVR2,00H

MOVR3,#00H

MOVR4,#10H

MOVR5,#00H

MOVR6,#00H

MOVR7,#08H

SE22:

MOVDPL,R3

MOVDPH,R2;建立源程序首址

MOVXA,@DPTR;取数

MOVDPL,R5

MOVDPH,R4;目的地首址

MOVX@DPTR,A;传送

CJNER3,#0FFH,LO42

INCR2

LO42:

INCR3;源地址加1

CJNER5,#0FFH,LO43

INCR4

LO43:

INCR5;目地址加1

CJNER7,#00H,LO44

CJNER6,#00H,LO45;字节数减1

SJMP$

NOP

LO44:

DECR7

SJMPSE22

LO45:

DECR7

DECR6

SJMPSE22;未完继续

END

实验五　数据排序实验

一、实验目的

熟悉MCS-51指令系统，掌握程序设计方法。

二、实验内容

编写并调试一个排序子程序，其功能为用冒泡法将内容RAM中几个单元字节无符号的正整数，按从小到大的次序重新排列。

三、程序框图

四、实验步骤

1、LED环境

⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”，装载实验所需的代码程序。

⑵对片内RAM地址50h～5AH进行不规则置数。

⑶在“P.”状态下键入09B0，然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。

2、PC环境

在与PC联机状态下，编译、连接、下载PH51\se05.asm，用连续或单步方式运行程序。

3、运行结果检查

⑴在单步运行时每走一步可观察其运行结果。

⑵在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查片内50～5Ah中内容是否按从小到大排列。

五、程序清单

;数据排序实验

;数据排序实验

ORG09B0H

QUE:

MOVR3,#50H

QUE1:

MOVA,R3;指针送R0

MOVR0,A

MOVR7,#0AH;长度送R7

CLR00H;标志位为0

MOVA,@R0

QL2:

INCR0

MOVR2,A

CLRC

MOV22H,@R0

CJNEA,22H,QL3;相等吗?

SETBC

QL3:

MOVA,R2

JCQL1;大于交换位置

SETB00H

XCHA,@R0

DECR0

XCHA,@R0

INCR0;大于交换位置

QL1:

MOVA,@R0

DJNZR7,QL2

JB00H,QUE1;一次循环中有交换继续

SJMP$;无交换退出

END

六、思考

修改程序把50~5Ah中内容按从小到大排列。

实验六　查找相同数个数

一、实验目的

熟悉汇编语言编程。

二、实验内容

在2000~200Fh中查出有几个字节是零，把个数放在2100h中。

三、程序框图

四、实验步骤

1、LED环境

⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”，装载实验所需的代码程序。

⑵在2000～200Fh的几个单元中填入零

⑶在“P.”状态下键入0AA0，然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。

2、PC环境

在与PC联机状态下，编译、连接、下载PH51\se06.asm，用连续或单步方式运行程序。

3、运行结果检查

⑴在单步运行时每走一步可观察其运行结果。

⑵在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查2100h中是几个单元数。

五、程序清单

;查找相同数个数

ORG0AA0H

L5800:

MOVR0,#10H;查找16个字节

MOVR1,#00H

MOVDPTR,#2000H

L5811:

MOVXA,@DPTR

CJNEA,#00H,L5816;取出内容与00H相等吗?

INCR1;取出个数加1

L5816:

INCDPTR

DJNZR0,L5811;未完继续

MOVDPTR,#2100H

MOVA,R1

MOVX@DPTR,A;相同数个数送2100H

L581E:

SJMPL581E

END

六、思考

修改程序，查找其他内容。

实验七　无符号双字节快速乘法子程序

一、实验目的

掌握MCS-51汇编语言程序设计方法。

二、预备知识

本程序是利用单字节的乘法指令，根据下面的公式进行乘法运算的：

（R2R3）×（R6R7）

=（（R2）×28+（R3））×（（R6）×28+（R7））

=（R2）×（R6）×216+（R2）×（R7）+（R3）×（R6）×28+（R3）*（R7）

三、实验内容

将（R2R3）和（R6R7）中双字节无符号整数相乘，积送R4R5R6R7中。

四、程序框图

五、实验步骤

1、LED环境

⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”，装载实验所需的代码程序。

⑵对R2、R3所定义的源地址单元从首址开始输入无符号整数。

⑶在“P.”状态下键入0970，然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。

2、PC环境

在与PC联机状态下，编译、连接、下载PH51\se07.asm，用连续或单步方式运行程序。

3、运行结果检查

⑴在单步运行时每走一步可观察其运行结果。

⑵在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键检查R4R5R6R7中内容。

六。

程序清单

;无符号双字节快速乘法子程序

ORG0970H

QKUL:

MOVA,R3

MOVB,R7

MULAB;R3*R7

XCHA,R7;R7=（R3*R7）低字节

MOVR5,B;R5=（R3*R7）高字节

MOVB,R2

MULAB;R2*R7

ADDA,R5

MOVR4,A

CLRA

ADDCA,B

MOVR5,A;R5=（R2*R7）高字节

MOVA,R6

MOVB,R3

MULAB;R3*R6

ADDA,R4

XCHA,R6

XCHA,B

ADDCA,R5

MOVR5,A

MOVPSW.5,C;存CY

MOVA,R2

MULAB;R2*R6

ADDA,R5

MOVR5,A

CLRA

MOVACC.0,C

MOVC,PSW.5;加上次加法的进位