单片机硬件设计报告.docx
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单片机硬件设计报告
单片机硬件实验
实验2P1口实验2
思考题：
2
实验3简单I/O口扩展实验一——交通灯控制实验5
思考题：
5
实验5中断实验———有急救车的交通灯控制实验9
思考题：
9
实验6定时器实验———循环彩灯实验14
思考题：
14
实验118279键盘显示接口实验17
思考题：
17
实验15A/D转换实验20
思考题：
20
实验2P1口实验
一、实验目的：
1．学习P1口既做输入又做为输出的使用方法。
2．学习数据输入、输出程序的设计方法。
二、实验原理图：
三、实验步骤：
平推开关的输出K1接P1.0；K2接P1.1；
发光二极管的输入L1接P1.2；L2接P1.3；L5接P1.4；L6接P1.5。
运行实验程序，K1做为左转弯开关，K2做为右转弯开关。
L5、L6做为左转弯灯，L7、L8做为右转弯灯。
结果显示：
1：
K1接高电平K2接低电平时，左转弯灯（L1、L2）以一定频率闪烁,右转弯灯（L5、L6）灭；
2：
K2接高电平K1接低电平时，左转弯灯（L1、L2）灭，右转弯灯（L5、L6）以一定频率闪烁；
3：
K1、K2同时接低电平时，发光二极管全灭；
4：
K1、K2同时接高电平时，发光二极管全亮。
思考题：
修改程序，使K1，K2接高电平时，所有发光二极管闪烁。
四、参考程序：
T2.ASM
NAMET2
CSEGAT0000H
LJMPSTART
CSEGAT4100H
START:
SETBP1.0
SETBP1.1;用于输入时先置位口内锁存器
MOVA,P1
ANLA,#03H;从P1口读入开关状态,取低两位
MOVDPTR,#TAB;转移表首地址送DPTR
MOVCA,@A+DPTR
JMP@A+DPTR
TAB:
DBPRG0-TAB
DBPRG1-TAB
DBPRG2-TAB
DBPRG3-TAB
PRG0:
MOVP1,#0FFH;向P1口输出#0FFH,发光二极管全灭
;此时K1=0,K2=0
JMPSTART
PRG1:
MOVP1,#0F3H;只点亮L5、L6，表示左转弯
ACALLDELAY;此时K1=1,K2=0
MOVP1,#0FFH;再熄灭0.5秒
ACALLDELAY;延时0.5秒
JMPSTART
PRG2:
MOVP1,#0CFH;只点亮L7、L8，表示右转弯
ACALLDELAY;此时K1=0,K2=1
MOVP1,#0FFH;再熄灭0.5秒
ACALLDELAY
JMPSTART
PRG3:
MOVP1,#00H;发光二极管全亮,此时K1=1,K2=1
ACALLDELAY;延时0.5秒
MOVP1,#0FFH;再熄灭0.5秒
ACALLDELAY
JMPSTART
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
DELAY:
MOVR1,#5;延时0.5秒
DEL1:
MOVR2,#200
DEL2:
MOVR3,#126
DEL3:
DJNZR3,DEL3
DJNZR2,DEL2
DJNZR1,DEL1
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
END
实验3简单I/O口扩展实验一——交通灯控制实验
一、实验目的：
1．学习在单片机系统中扩展简单I/O接口的方法。
2．学习数据输出程序的设计方法。
3．学习模拟交通灯控制的实现方法。
二、实验内容：
扩展实验箱上的74LS273做为输出口，控制八个发光二极管亮灭，模拟交通灯管理。
三、实验原理：
本实验需要用到实验箱上八个发光二极管中的六个。
不妨将L1（红）、L2（绿）、L3（黄）做为东西方向的指示灯，将L5（红）、L6（绿）、L7（黄）做为南北方向的指示灯。
四、实验原理图
五、实验步骤：
74LS273的输出O0～O7接发光二极管L1～L8，74LS273的片选CS273接片选信号CSO.
运行实验程序，观察LED显示情况是否与实验内容相符。
思考题：
修改程序，要求将红绿灯控制循环中，红绿灯转换时，黄灯闪烁5次后的“红灯亮，
黄、绿灯全灭”状态，改为“红绿灯全灭，东西、南北方向黄灯闪烁10次”。
程序：
T3.ASM
;74LS273的输出O0～O7接发光二极管L1～L8
;?
4LS273的片选CS273接片选信号CSO
NAMET3;I/O口扩展实验一
PORTEQU0CFA0H;片选地址CS0
CSEGAT0000H
LJMPSTART
CSEGAT4100H
START:
MOVA,#11H;两个红灯亮，黄灯、绿灯灭
ACALLDISP;调用273显示单元（以下雷同）
ACALLDE3S;延时3秒
LLL:
MOVA,#12H;东西路口绿灯亮;南北路口红灯亮
ACALLDISP
ACALLDE10S;延时10秒
MOVA,#10H;东西路口绿灯灭;南北路口红灯亮
ACALLDISP
MOVR2,#05H;R2中的值为黄灯闪烁次数
TTT:
MOVA,#14H;东西路口黄灯亮;南北路口红灯亮
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
MOVA,#10H;东西路口黄灯灭;南北路口红灯亮
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
DJNZR2,TTT;返回TTT，使东西路口;黄灯闪烁五次
MOVR2,#0AH;黄灯闪烁10次
ACALLGGG1
MOVA,#21H;东西路口红灯亮;南北路口绿灯亮
ACALLDISP
ACALLDE10S;延时10秒
MOVA,#01H;东西路口红灯亮;南北路口绿灯灭
ACALLDISP
MOVR2,#05H;黄灯闪烁五次
GGG:
MOVA,#41H;东西路口红灯亮;南北路口黄灯亮
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
MOVA,#01H;东西路口红灯亮;南北路口黄灯灭
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
DJNZR2,GGG;返回GGG，使南北路口;黄灯闪烁五次
MOVR2,#0AH;黄灯闪烁10次
ACALLGGG1
JMPLLL;转LLL循环
GGG1:
MOVA,#44H;黄灯亮
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
MOVA,#00H;黄灯灭
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
DJNZR2,GGG1
RET
DE10S:
MOVR5,#100;延时10秒
JMPDE1
DE3S:
MOVR5,#30;延时3秒
JMPDE1
DE02S:
MOVR5,#02;延时0.2秒
DE1:
MOVR6,#200
DE2:
MOVR7,#126
DE3:
DJNZR7,DE3
DJNZR6,DE2
DJNZR5,DE1
RET
DISP:
MOVDPTR,#PORT;273显示单元
CPLA
MOVX@DPTR,A
RET
END
实验5中断实验———有急救车的交通灯控制实验
一、实验目的：
1．学习外部中断技术的基本使用方法。
2．学习中断处理程序的编程方法。
二、实验内容：
在实验三的内容的基础上增加允许急救车优先通过的要求。
当有急救车到达时，两个方向上的红灯亮，以便让急救车通过，假定急救车通过路口的时间为10秒，急救车通过后，交通灯恢复中断前的状态。
本实验以单脉冲为中断申请，表示有急救车通过。
3、
实验原理图：
四、实验步骤：
74LS273的输出O0～O7接发光二极管L1～L8，74LS273的片选CS273\接片选信号CS2，此时74LS273的片选地址为CFB0H～CFB7H之间任选。
单脉冲输出端P-接CPU板上的INT0。
思考题：
修改程序，要求按下单脉冲按钮Pulse后，红灯状态由常亮方式改为闪烁方式，时间10秒，然后恢复原状态。
五、程序：
T5.ASM
;74LS273的输出O0～O7接发光二极管L1～L8
;74LS273的片选CS273\接片选信号CS2，
;单脉冲输出端P-接CPU板上的INT0。
NAMET5;中断控制实验
OUTPORTEQU0CFB0H;端口地址
SAVEEQU55H;保存从端口CFB0输出的数据
CSEGAT0000H
LJMPSTART
CSEGAT0003H;中断向量为0003H
LJMPINT
CSEGAT4100H
START:
SETBIT0
SETBEX0
SETBEA
MOVA,#11H;置首显示码
MOVSAVE,A;保存
ACALLDISP;显示输出
ACALLDE3S;延时3秒
LLL:
MOVA,#12H;东西路口绿灯亮，南北路口红灯亮
MOVSAVE,A
ACALLDISP
ACALLDE10S;延时10秒
MOVA,#10H;东西路口绿灯灭
MOVSAVE,A
ACALLDISP
MOVR2,#05H;东西路口黄灯闪烁5次
TTT:
MOVA,#14H
MOVSAVE,A
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
MOVA,#10H
MOVSAVE,A
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
DJNZR2,TTT
MOVA,#11H;红灯全亮
MOVSAVE,A
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
MOVA,#21H;东西路口红灯亮，南北路口绿灯亮
MOVSAVE,A
ACALLDISP
ACALLDE10S;延时10秒
MOVA,#01H;南北路口绿灯灭
MOVSAVE,A
ACALLDISP
MOVR2,#05H;南北路口黄灯闪烁5次
GGG:
MOVA,#41H
MOVSAVE,A
ACALLDISP
ACALLDE02S
MOVA,#01H
MOVSAVE,A
ACALLDISP
ACALLDE02S
DJNZR2,GGG
MOVA,#11H;红灯全亮
MOVSAVE,A
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
JMPLLL;转LLL循环
DE10S:
MOVR5,#100;延时10秒
JMPDE1
DE3S:
MOVR5,#30;延时3秒
JMPDE1
DE02S:
MOVR5,#02;延时0.2秒
DE1:
MOVR6,#200
DE2:
MOVR7,#126
DE3:
DJNZR7,DE3
DJNZR6,DE2
DJNZR5,DE1
RET
INT:
CLREA
PUSHACC;中断处理
PUSHPSW
MOVA,R5
PUSHACC
MOVA,R2
PUSHACC
MOVR2,#19H
DAME:
MOVA,#11H;红灯亮
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
MOVA,#00H;红灯灭
ACALLDISP
ACALLDE02S;延时0.2秒
DJNZR2,DAME
MOVA,SAVE;取SAVE中保存数据输出到cfa0端口
ACALLDISP
POPACC;出栈
MOVR2,A
POPACC
MOVR5,A
POPPSW
POPACC
SETBEA;允许外部中断
RETI
DISP:
MOVDPTR,#OUTPORT
CPLA
MOVX@DPTR,A
RET
END
实验6定时器实验———循环彩灯实验
一、实验目的：
1．学习8031内部计数器的使用和编程方法。
2．进一步掌握中断处理程序的编写方法。
二、实验设备：
CPU挂箱，8031CPU模块
三、实验原理：
1．定时常数的确定
定时器/计数器的输入脉冲周期与机器周期一样，为振荡频率的1/12。
本实验中时钟频率为6.0MHZ，现要采用中断方法来实现0.5秒延时，要在定时器1中设置一个时间常数，使其每隔0.1秒产生一次中断，CPU响应中断后将R0中计数值减一，令R0=05H，即可实现0.5秒延时。
时间常数可按下述方法确定：
机器周期=12÷晶振频率=12/（6×10⁶）=2us
设计数初值为X，则（2e+16-X）×2×
=0.1，可求得X=15535
化为十六进制则X=3CAFH，故初始值为TH1=3CH，TL1=AFH
2．初始化程序
包括定时器初始化和中断系统初始化，主要是对IP、IE、TCON、TMOD的相应位进行
正确的设置，并将时间常数送入定时器中。
由于只有定时器中断，IP便不必设置。
3．设计中断服务程序和主程序
中断服务程序除了要完成计数减一工作外，还要将时间常数重新送入定时器中，为下一次中断做准备。
主程序则用来控制发光二极管按要求顺序燃灭。
四、实验电路：
思考题：
修改程序，使彩灯变化花样为：
①L1、L2、…L8依次点亮；②L1、L2、…L8依次熄灭；③以双灯方式L1L2、L3L4、…依次点亮；④以双灯方式L8L7、L6L5、…依次熄灭。
程序：
T6.ASM
NAMET6;定时器实验
CSEGAT0000H
LJMPSTART
CSEGAT001BH;定时器/计数器1中断程序入口地址
LJMPINT
CSEGAT4100H
START:
MOVA,#01H;首显示码
CPLA
MOVR1,#03H;03是偏移量，即从基址寄存器到表首的距离
MOVR0,#05H;05是计数值
MOVTMOD,#10H;计数器置为方式1
MOVTL1,#0AFH;装入时间常数
MOVTH1,#03CH
ORLIE,#88H;CPU中断开放标志位和定时器
;1溢出中断允许位均置位
SETBTR1;开始计数
LOOP1:
CJNER0,#00,DISP
MOVR0,#05H;R0计数计完一个周期，重置初值
INCR1;表地址偏移量加1
CJNER1,#1BH,LOOP2
MOVR1,#03H;如到表尾，则重置偏移量初值
LOOP2:
MOVA,R1;从表中取显示码入累加器
MOVCA,@A+PC
CPLA
JMPDISP
DB01H,03H,07H,0FH,1FH,3FH,7FH,0FFH,0FEH,0FCH
DB0F8H,0F0H,0E0H,0C0H,80H,00H,03H,0FH,3FH,0FFH,3FH,0FH,03H,00H
DISP:
MOVP1,A;将取得的显示码从P1口输出显示
JMPLOOP1
INT:
CLRTR1;停止计数
DECR0;计数值减一
MOVTL1,#0AFH;重置时间常数初值
MOVTH1,#03CH
SETBTR1;开始计数
RETI;中断返回
END
实验118279键盘显示接口实验
一、实验目的：
1．进一步了解8279键盘、显示电路的编程方法。
2．进一步了解键盘电路工作原理及编程方法。
二、实验设备：
CPU挂箱，8031CPU模块
三、实验原理：
本实验用到了8279的键盘输入部分。
键盘部分提供的扫描方式最多可和64个按键或传感器阵列相连，能自动消除开关抖动以及对多键同时按下采取保护。
由于键盘扫描由8279自动实现，简化了键盘处理程序的设计，因而编程的主要任务是实现对扫描值进行适当处理，以两位十六进制数将扫描码显示在数码管上。
可省略对8279进行初始化，因为监控程序对8279已经进行了初始化，详见第三章键盘操作说明的4.5节。
四、实验题目
利用实验箱上提供的8279，键盘电路，数码显示电路，组成一个键盘分析电路，编写程序，要求在键盘上按动一个键，就将8279对此键扫描的扫描码显示在数码管上。
五、实验接线：
将键盘的KA10～KA12接8279的KA0～KA2；RL10～RL17接8279的RL0～RL7；
思考题：
键盘的扫描电路共分为3行8列，现要求修改源程序，使得按数字键0~9时，可在最左侧的LED数码管上直接显示对应数字。
程序名：
T11.ASM
;将键盘的KA10～KA12接8279的KA0～KA2
;RL10～RL17接8279的RL0～RL7；
NAMET11;8279键盘实验二
CSEGAT0000H
LJMPSTART
CSEGAT4100H
START:
MOVDPTR,#0CFE9H;8279命令字
MOVA,#0D1H;清显示
MOVX@DPTR,A
LOOP1:
MOVXA,@DPTR
ANLA,#0FH
JZLOOP1;有键按下？
没有则循环等待
MOVA,#0A0H;显示\消隐命令
MOVX@DPTR,A
MOVA,#40H;读FIFO命令
MOVX@DPTR,A
MOVDPTR,#0CFE8H;读键值
MOVXA,@DPTR
MOVR1,A;保存键值
MOVDPTR,#0CFE9H;写显示RAM命令
MOVA,#80H;选中LED2
MOVX@DPTR,A
MOVA,R1
ANLA,#0FH;取后半字节
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR;取段显码
MOVDPTR,#0CFE8H;写显示RAM
MOVX@DPTR,A
MOVDPTR,#0CFE9H;写显示RAM命令
MOVA,#81H;选中LED1
MOVX@DPTR,A
MOVA,R1
ANLA,#0F0H
SWAPA;取后半字节
MOVDPTR,#TAB
MOVCA,@A+DPTR;取段显码
MOVDPTR,#0CFE8H;写显示RAM
MOVX@DPTR,A
MOVDPTR,#0CFE9H
SJMPLOOP1
TAB:
DB3FH,06H,5BH,4FH,4FH,4FH,66H,6DH,7DH,07H;段显码表
db07H,07H,7fh,6fh,77h,7cH
END
实验15A/D转换实验
一、实验目的：
1．掌握A/D转换与单片机的接口方法。
2．了解A/D芯片ADC0809转换性能及编程方法。
3．通过实验了解单片机如何进行数据采集。
二、实验内容：
利用实验台上的ADC0809做A/D转换器，实验箱上的电位器提供模拟电压信号输入，编制程序，将模拟量转换成数字量，用数码管显示模拟量转换的结果。
三、实验电路：
四、实验步骤：
1．0809的片选信号CS0809接CS0。
2．电位器的输出信号AN0接0809的ADIN0。
3．EOC接CPU板的INT0.
思考题：
将P1.0接LED1,P1.1接LED2；修改源程序，满足以下要求（2,3小题选作一题即可）：
1）将ADC0809的采样方式改为中断响应，利用中断处理程序读取转换结果。
2）当采样值大于0F0H，LED1亮；当采样值小于010H，LED2亮。
参考程序T15.c
#include
#include
#defineLed_datXBYTE[0xcfe8]//8279数据口地址
#defineLed_ctlXBYTE[0xcfe9]//设置8279控制字
#definead_portXBYTE[0xcfa0]//ADC0809地址
sbitP10=P1^0;
sbitP11=P1^1;
voidDisplay_byte（unsignedcharloc,unsignedchardat）
{
unsignedchartable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};
loc&=0xf;//1111
Led_ctl=loc|0x80;//选中LED1
Led_dat=table[dat>>4];/*显示高4位*/
loc++;
Led_ctl=loc|0x80;//90H,选中LED2
Led_dat=table[dat&0xf];/*显示低4位*/
}
voiddelay（unsignedintt）
{
for（;t>0;t--）;
}
voidmain（void）
{
EA=1;
EX0=1;
IT0=1;
Led_ctl=0xd1;//清屏显示
while（（Led_ctl&0x80）==0x80）;
Led_ctl=0x31;
ad_port=0;//启动A/D转换
while
（1）;
}
/*将ADC0809的采样方式改为中断响应，利用中断处理程序读取转换结果。
*/
voidint0_int（void）interrupt0
{
Display_byte（0,ad_port）;
delay（10000）;
if（ad_port>0xf0）P10=0;//当采样值大于0F0H，LED1亮
if（ad_port<0x10）P11=0;//当采样值小于010H，LED2亮
if（ad_port>=0x10&ad_port<=0xf0）P10=P11=1;
ad_port=0;
}
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