第4章实验一二三.docx

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第4章实验一二三

《单片机原理与接口技术》

实验一　存储器扩展实验

实验二　I/O扩展实验

实验三　8255并行口实验

班级：

学号：

姓名：

成绩：

指导老师：

日期：

2017年11月20日

实验一　存储器扩展实验

一、实验目的

学习外部存储器的扩展，掌握存储器访问的程序设计方法。

二、实验原理

HM6116是一种2K*8位的高速静态CMOS随机存取存储器,其基本特征是:

（1）高速度------存取时间为100ns/120ns/150ns/200ns（分别以6116-10、6116-12、6116-15、6116-20为标志）。

（2）低功耗——运行时间为150mW,空载时为100mW。

（3）与TTL兼容。

（4）管脚收出与标准的2K*8b的芯片（例如，2716芯片兼容）。

（5）完全静态——无须时钟脉冲与定时选通脉冲。

（6）HM6116有11条地址线（A0~A10）、8条数据线（I/O1~I/O8）、1条电源线、1条接地线GND和3条控制线——片选信号CE、写允许信号WE和输出允许信号OE（3条控制线低电平有效）。

这3个控制信号的组合控制HM6116芯片的工作方式

三、仪器设备：

1、PC计算机一台。

2、Dais-386PRO+实验系统一套。

四、实验内容：

扩展SRAM6116作为外部存储器，对其进行读写。

实验步骤：

1）按图4-1连接实验电路，参考程序：

A51\RAM6116.ASM；

2）编写实验程序，经编译、链接无语法错误后装载到实验系统；

3）在SJMP$语句行设置断点，然后运行程序；

4）程序遇到断点后暂停，此时查看外部数据存储器0020h~002Fh单元，应与0000h~000Fh单元一致，均为80h~8Fh；

5）修改程序中写入的数据、长度，重新编译、装载及运行程序，验证程序的正确性。

图4-1　存储器扩展实验电路图

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$;断点到此行，检查外部数据存储器0020-002Fh数据

LO44:

DECR7

SJMPSE22

LO45:

DECR7

DECR6

SJMPSE22;未完继续

END

ORG0000H

START:

MOVA,#80H

MOVDPTR,#0000H;0000~000F写入数据

LOOP1:

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

INCA

CJNEA,#90H,LOOP1

MOVR2,#00H;源地址

MOVR3,#00H

MOVR4,#00H;目的地址

MOVR5,#20H

MOVR6,#00H;数据长度

MOVR7,#0FH

SE22:

MOVDPL,R3

MOVDPH,R2;建立源程序首址

MOVXA,@DPTR;取数

MOVDPL,R5

五、实验结果讨论：

本实验的实验教程中实验电路接线有些问题，在老师的指导下我们改正过来，根据正确的连接方式，学习到了一些关于通过89c51用线译码法扩展SRAM6116作为外部存储器的知识，通过上网查资料，了解的6116的引脚分布。

程序通过指针将80H~8FH写入片外数据数据储存区的0000H~000FH单元地址，再将0000H~000FH单元传送到0020H~002FH，结果如上图。

实验中我通过改变程序可以将33H~44H写入片外数据数据储存区的0010H~0021H单元地址，再将0010H~0021H单元传送到0030H~0031H，程序及结果如上图所示。

实验二　I/O扩展实验

一、实验目的

学习在单片机系统中扩展简单I/O口的基本方法。

二、实验原理

MCS-51单片机的4个I/O口中，通常情况下，只有P1口作为I/O口使用，实际使用中经常需要扩展I/O口，扩展I/O口方法之一就是采用专用的I/O接口芯片如8155，8255等。

8155扩展了两个输出口、一个输入口以实现键盘输入和数码管输出。

可编程并行接口芯片Intel8155内部含有256字节的静态PAM，两个并行8位口PA、PB，一个并行的6位口PC，以及一个14位的定时/计数器，是单片机系统最常用的接口芯片之一，掌握其性能与作用方法非常重要。

三、仪器设备：

1、PC计算机一台。

2、Dais-386PRO+实验系统一套。

五、实验内容：

MCS-51单片机对外部设备的访问（即I/O口输入／输出操作）的基本要求是“输入缓冲、输出锁存”。

实验中开关量K7~K0的输入经74LS244八位缓冲输入接口实现，74LS273作为锁存输出接口，控制L7~L0八个发光二极管的亮灭。

实验电路：

图4-2　I/O扩展实验电路图

CS_IOEQU0300H

ORG0000H

START:

MOVDPTR,#CS_IO

MOVXA,@DPTR;取出244状态

MOVDPTR,#CS_IO

MOVX@DPTR,A;送273驱动发光二极管

SJMPSTART

END

实验步骤：

1）按图4-2连接实验电路，参考程序：

A51\IO.ASM；

2）编写实验程序，经编译、链接无语法错误后装载到实验系统；

3）全速运行程序，拨动开关K7~K0，观察发光二极管L7~L0状态；

4）实验完毕后，应使用暂停命令中止程序的运行。

五、实验结果讨论：

本实验程序较为简单，通过指针去除244的状态再给273驱动LED即可。

主要是学习两个芯片的功能及引脚作用。

74LS244为3态8位缓冲器，一般用作总线驱动器。

74LS244没有锁存的功能。

地址锁存器就是一个暂存器，它根据控制信号的状态，将总线上地址代码暂存起来。

74LS273是一种带清除功能的8D触发器，1D～8D为数据输入端，1Q～8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作数据锁存器,地址锁存器。

实验三　8255并行口实验

一、实验目的

学习8255的工作方式，掌握8255典型应用电路和输入／输出程序的设计方法。

二、实验原理

本实验用到两部分电路：

开关量输入输出电路和8255可编程并口电路。

并行接口是以数据的字节为单位与I/O设备或被控制对象之间传递信息。

CPU和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8位、16位、32位等。

8255可编程外围接口芯片是Intel公司生产的通用并行I/O接口芯片，它具有A、B、C三个并行接口，用+5V单电源供电。

三、仪器设备：

PORTAEQU0300H

PORTBEQU0301H

PORTCEQU0302H

CS8255EQU0303H

ORG0000h

SE09:

MOVDPTR,#CS8255

MOVA,#80H

MOVX@DPTR,A;8255初始化

MOVA,#55H;一位隔一位高电平

LO15:

MOVDPTR,#PORTA

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#PORTB

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#PORTC

MOVX@DPTR,A;A.B.C口送入

CALLDELAY;延时

CPLA;取反

SJMPLO15;循环

DELAY:

MOVR6,#0A0H

D1:

MOVR7,#0FFH

DJNZR7,$

DJNZR6,D1;延时

RET

END

1、PC计算机一台。

2、Dais-386PRO+实验系统一套。

六、实验内容：

1、8255A/B/C口输出方波

编写程序，使8255的PA、PB、PC口每一位能循环输出高低电平。

实验电路：

图4-3-1　8255输出方波实验电路图

实验步骤：

1）按图4-3-1连接实验电路，参考程序：

A51\8255_1.ASM；

2）编写实验程序，经编译、链接无语法错误后装载到实验系统；

3）运行程序，将一发光二极管接入8255PA、PB、PC任意一位端口，应有循环亮灭；也可用示波器测量，应输出方波；

4）实验完毕后，应使用暂停命令中止程序的运行。

2、8255PA输入／PB输出

编写程序，读取PA7~PA0所连接的K7~K0开关数据，写入到PB7~PB0，控制L7~L0八个发光二极管的亮灭。

实验电路：

PORTAEQU0300H

PORTBEQU0301H

PORTCEQU0302H

CS8255EQU0303H

ORG0000H

SE17:

MOVDPTR,#CS8255

MOVA,#90H

MOVX@DPTR,A;8255初始化

LO32:

MOVDPTR,#PORTA

MOVXA,@DPTR;PA口状态取出

MOVDPTR,#PORTB

MOVX@DPTR,A;送PB口

SJMPLO32

END

图4-3-2　8255输入输出实验电路图

实验步骤：

1）按图4-3-2连接实验电路，参考程序：

A51\8255_2.ASM；

2）编写实验程序，经编译、链接无语法错误后装载到实验系统；

3）全速运行程序，拨动开关K7~K0，观察发光二极管L7~L0状态；

4）实验完毕后，应使用暂停命令中止程序的运行。

五、实验结果讨论：

8255A/B/C口输出方波：

程序通过延时子程序和取反指令来使LED循环亮灭，在PA、PB、PC任意一端口可以用示波器检测到方波，实验结果如上图。

8255PA输入／PB输出：

本实验通过PA口输入，PB口输出，一直循环将状态取出并且送出。

通过本实验再一次加深的对8255芯片的学习。

8255作为主机与外设的连接芯片，提供与主机相连的3个总线接口、即数据线、地址线、控制线接口。

同时具有与外设连接的接口A、B、C口，由于8255可编程，所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：

与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。