【正文】 以同時打開寄存器窗口、內(nèi)存窗口、變量窗口、反匯編窗口、波形顯示窗口等等，極大地方便了用戶的程序調(diào)試。 靈活的電源接口：配有PC機電源插座，可由PC提供電源。 配有兩塊可編程器件：EPM7128被系統(tǒng)占用。 湘南學院單片機原理及應(yīng)用實驗講義 單片機原理與其結(jié)構(gòu)設(shè)計及應(yīng)用實驗課堂講義第一部分 系統(tǒng)介紹一、 系統(tǒng)特點ELMUTIII 型微機/單片機教學實驗系統(tǒng)是北京精儀達盛科技有限公司根據(jù)廣大學者和許多高等院校實驗需求，結(jié)合電子發(fā)展情況而研制的具有開發(fā)、應(yīng)用、實驗相結(jié)合的高科技實驗設(shè)備。 系統(tǒng)采用開放式模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過兩組相對獨立的總線最多可同時擴展2塊應(yīng)用實驗板，用戶可根據(jù)需要購置相應(yīng)實驗板，降低了成本，提高了靈活性，便于升級換代。使用十分方便。 系統(tǒng)的聯(lián)機運行模式：配有系統(tǒng)調(diào)試軟件，系統(tǒng)調(diào)試軟件分DOS版和WINDOWS版兩種，均為中文多窗口界面。8051調(diào)試軟件不僅支持匯編語言，而且還支持C語言編輯調(diào)試。二、 系統(tǒng)概述 8051單元1）、微處理器：i80c31，它的P1口、P3口皆對用戶開放，供用戶使用。在程序存儲器中，0000H2FFFH為監(jiān)控程序存儲器區(qū)，用戶不可用，4000H5FFFH為用戶實驗程序存儲區(qū)，供用戶下載實驗程序。4）、可提供的對8051的基本實驗 為了提高微機教學實驗質(zhì)量，提高實驗效率，減輕主講教師和實驗教師的勞動強度，在該系統(tǒng)的實驗板上，除微處理器外、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器外，還增加了8255并行接口、8250串行控制器、8279鍵盤、顯示控制器、8253可編程定時器、A/D、D/A轉(zhuǎn)換、單脈沖、各種頻率的脈沖發(fā)生器、輸入、輸出電路等模塊，各部分電路既相互獨立、又可靈活組合，能滿足各類學校，不同層次微機實驗與培訓(xùn)要求。另一部分為用戶CPLD，它完全對用戶開放，用戶可在一定的地址范圍內(nèi)，進行編譯碼，輸出為插孔LCS0LCS7，用戶可用的地址范圍見表1—2，注意，用戶的地址不能與系統(tǒng)相沖突，否則將導(dǎo)致錯誤。具體的對應(yīng)關(guān)系見表12。該電路由兩片6264及27C256組成，該電路的所有信號線均已接好，可直接進行存儲器讀寫實驗。該電源具有短路保護。系統(tǒng)板的結(jié)構(gòu)簡圖見圖21。 單片機的串行口，可供用戶使用。 ADC0809 A/D轉(zhuǎn)換芯片一片，其地址、通道1—8輸入對用戶開放。1配有一路05V連續(xù)可調(diào)模擬量輸出（AN0）。1配有兩塊可編程器件EPM7064，一塊被系統(tǒng)占用。1靈活的電源接口：配有PC機電源插座，可與PC電源直接接駁。此時系統(tǒng)監(jiān)控單元（27C256）、通訊單元（8250、MAX232）、顯示單元（8279，75451，74LS244）、系統(tǒng)總線、系統(tǒng)CPLD正常。原理圖如下：（2）、電路測試常態(tài)P+為高電平，P為低電平；按扭按下時P+為低電平，P為高電平。（2）、電路測試 電路正常時，可通過示波器觀察波形。開關(guān)量輸出電路由8只LED組成，對應(yīng)的插孔分別為LED1~LED8，當對應(yīng)的插孔接低電平時LED點亮。74LS244的輸入信號由插孔IN0~IN7輸入，插孔CS244是其選通信號，其它信號線已接好；74LS273的輸出信號由插孔O0~O7輸出，插孔CS273是其選通信號，其它信號線已接好。其中EPM7128為系統(tǒng)CPLD，EPM7032為用戶CPLD，它兩共用一下JTAG插座，可通過跳線選擇，當兩跳線座都1，2相連時為系統(tǒng)CPLD，當兩跳線座都2，3相連時為用戶CPLD使用。鍵盤行掃描線插孔號為KA0~KA3；列掃描線插孔號為RL0~RL7；8279還引出CTRL、SHIFT插孔。否則檢查8279芯片、244芯片、138芯片是否正常。SN74LS373提供DMA期間高8位地址的鎖存，低8位地址由端口A0~A7輸出。A/D、D/A電路（1）、電路原理八路八位A/D實驗電路由一片ADC0809，一片74LS04，一片74LS32組成，該電路中，ADIN0—ADIN7是ADC0809的模擬量輸入插孔，CS0809是0809的AD啟動和片選的輸入插孔，EOC是0809轉(zhuǎn)換結(jié)束標志，高電平表示轉(zhuǎn)換結(jié)束。該電路為非偏移二進制D/A轉(zhuǎn)換電路，通過調(diào)節(jié)POT3，可調(diào)節(jié)D/A轉(zhuǎn)換器的滿偏值，調(diào)節(jié)POT2，可調(diào)節(jié)D/A轉(zhuǎn)換器的零偏值。原理圖如下：注：GATE信號無輸入時為高電平?。?）、電路測試檢查復(fù)位信號，通過8253定時器/計數(shù)器接口實驗，程序全速運行，觀察片選、讀、寫、總線信號是否正常。（2）、電路測試檢查復(fù)位信號，通過8259中斷控制器實驗，程序全速運行，觀察片選、讀、寫、總線信號是否正常。其他控制總線如：MEMR，MEMW和片選線均已接好。檢查復(fù)位信號，通過存儲器讀寫實驗，程序全速運行，觀察片選、讀、寫、總線信號是否正常。2）、電路測試：去除短路線，系統(tǒng)加電，將插孔LED1與GND短接，用電源的VCC端依次碰觸插孔LEDALEDDP,觀察最左邊的數(shù)碼管的顯示段依次發(fā)亮，則可斷定此位數(shù)碼管顯示正常，否則檢查芯片7545及連線。 OCMJ28液晶模塊介紹及使用說明OCMJ中文模塊系列液晶顯示器內(nèi)含 GB 2312 16*16點陣國標一級簡體漢字和 ASCII8*8（半高）及8*16（全高）點陣英文字庫，用戶輸入?yún)^(qū)位碼或 ASCII 碼即可實現(xiàn)文本顯示。OCMJ中文模塊系列液晶顯示器可以實現(xiàn)漢字、ASCII 碼、點陣圖形和變化曲線的同屏顯示，并可通過字節(jié)點陣圖形方式造字。規(guī)劃整齊的10個用戶接口命令代碼，非常容易記憶。發(fā)送命令到 OCMJ可在BUSY =0 后的任意時刻開始，先把用戶命令的當前字節(jié)放到數(shù)據(jù)線上，接著發(fā)高電平REQ 信號（REQ =1）通知OCMJ請求處理當前數(shù)據(jù)線上的命令或數(shù)據(jù)。用戶命令 用戶通過用戶命令調(diào)用 OCMJ 系列液晶顯示器的各種功能。7) 上移 格式：F5 令為單字節(jié)命令（最大執(zhí)行時間為25毫秒，Ts2=25mS），其功能為將屏幕向上移 一個點陣行。顯示窗口坐標關(guān)系以上列表為漢字、ASCⅡ碼顯示屏幕坐標（ASCⅡ碼Y坐標一點陣坐標為準）。如下圖，其中SHIFT、CTRL兩鍵通過檢查是否與GND相連來判斷按鍵是否按下。依次檢查KA1K112。一、其主要性能指標及接口定義請參考前面介紹。其中：CS0—CS4為系統(tǒng)CPLD產(chǎn)生的片選信號；LCS0—LCS3為用戶CPLD產(chǎn)生的片選信號；DA0—DA7為低8位地址總線，A8—A11為高4位地址總線；DD0—DD7為低8位數(shù)據(jù)總線；ALE、IOWR、IORD均來自CPU，分別為地址鎖存、IO寫、IO讀信號。） 上電，觀察系統(tǒng)能否正常復(fù)位，數(shù)碼管是否顯示正常，模塊上電源指示燈是否正常。（注：模塊使用說明隨擴展模塊一道提供，本書中不予提供。 工具軟件的安裝界面等待進度條完成100%時，進入如下界面。如果認可協(xié)議，請單擊“YES”則進入下一步的安裝。程序文件夾選擇界面文件復(fù)制界面等待完成100%，軟件安裝全部完成。提示計算機系統(tǒng)正在與實驗系統(tǒng)建立連接，此時請按實驗系統(tǒng)板上的“RESET”按鍵，如果通訊正常，則在計算機上提示“連接成功！”，進入程序集成環(huán)境。（2）主窗口簡介主窗口共有以下幾個區(qū)域組成：最上部為此集成開發(fā)環(huán)境的程序名稱及打開的文件名稱（當沒有文件打開時，則無文件名稱顯示），一般為藍底白字。具體見工具按鈕功能詳解。 當前文件為C51文件（.c）（非編輯狀態(tài)），下列工具有效： 新建C文件（）、新建匯編文件（）、打開（文件）（）、文件保存（存盤）（）、剪切（）、復(fù)制（）、C程序編譯命令（）、C程序連接命令（）、C程序編譯連接命令（）。也可以選擇“打開”，打開現(xiàn)有的實驗程序（,可分別打開匯編語言程序和C語言實驗程序）?！斑x項”欄“通訊串口選項”可進行通訊口設(shè)置。ESC/CBRK鍵：上檔功能CBRK：清除斷點；下檔功能ESC：完成ESCAPE功能，即退至上一次操作處，最終到達監(jiān)控狀態(tài)。EXEC鍵：全速運行鍵。PULSE鍵：單脈沖發(fā)生器按鍵，具體見上文單脈沖發(fā)生器電路。② 初始化狀態(tài)提示符 8051教學實驗系統(tǒng)在上述兩種狀態(tài)下，按下復(fù)位鍵后，LED顯示初始化狀態(tài)提示符：“199502” 當LED顯示初始化狀態(tài)提示符時，表示教學實驗系統(tǒng)正在初始化，請用戶等待，初始化結(jié)束后，系統(tǒng)將顯示監(jiān)控狀態(tài)提示符“C_”或“P_”，此時表明系統(tǒng)初始化已經(jīng)成功完成，用戶可以進行操作了。當輸入地址或數(shù)據(jù)時，鍵入4位或2位16進制數(shù)字后，按ENTER鍵確認，監(jiān)控程序則接受本次操作輸入的地址或數(shù)據(jù)，按ESC鍵取消接受本次操作所鍵入的地址或數(shù)據(jù)，并返回到監(jiān)控初始狀態(tài)，LED顯示“P_”。4．1 內(nèi)部RAM的使用監(jiān)控程序使用了內(nèi)部RAM的7EH和7FH兩個字節(jié)來保存監(jiān)控程序中的重要中間參數(shù)，用戶編寫程序時請勿使用。4．4 鍵盤顯示時的連接關(guān)系8279的RL0～RL7分別與鍵盤的RL10～RL17相連；8279的KA0～KA2分別與鍵盤的KA10～KA12相連；8279的SHEFT與鍵盤的SHEFT1相連；8279的CTRL與鍵盤的CTRL1相連；4．5 8279的工作模式為了保證監(jiān)控程序的正確運行，監(jiān)控程序?qū)?279進行了初始化。為保持統(tǒng)一，所鍵入的地址若為內(nèi)部存儲器地址，則將內(nèi)部存儲器地址擴展成“00”，“”為內(nèi)部存儲器的地址。執(zhí)行結(jié)果：如果鍵入地址大于00FFH且小于4000H，LED則顯示“Error”錯誤提示。執(zhí)行結(jié)果：無。 塊拷貝操作功能代號：4功能名稱：BCPY功能鍵名：SHIFT+BCPY操作說明：塊拷貝操作過程與塊移動相同。執(zhí)行結(jié)果：若塊首址小于4000H，LED顯示“Error”。執(zhí)行結(jié)果：若斷點處PC值小于4000H或斷點個數(shù)超過5個，則顯示“Error”；若斷點設(shè)置正確，則顯示“Hello”。 全速執(zhí)行功能代號：8功能名稱：EXEC功能鍵名：EXEC操作說明：本操作可使用戶程序從指定 PC處全速執(zhí)行。執(zhí)行結(jié)果：用戶程序無法控制。 執(zhí)行結(jié)果：執(zhí)行結(jié)束后，LED顯示下一條待執(zhí)行指令第一字節(jié)的地址和內(nèi)容，按ESC鍵可退出單步調(diào)試，按STEP鍵繼續(xù)進行單步操作。 演示程序的運行 在初始化狀態(tài)提示符“P_”下，按“Ctrl_F”即可進入LED顯示的演示程序，在LED顯示器上可看到數(shù)字“8”輪回顯示，按任意鍵可退出該程序，返回監(jiān)控狀態(tài)。二、實驗設(shè)備：ELMUTIII型單片機實驗箱、8051CPU模塊三、實驗內(nèi)容：1． P1口做輸出口，接八只發(fā)光二極管，編寫程序，使發(fā)光二極管循環(huán)點亮。8031中所有口鎖存器在復(fù)位時均置為“1”，如果后來在口鎖存器寫過“0”，在需要時應(yīng)寫入一個“1”，使它成為一個輸入?，F(xiàn)常用的有兩種方法，一是用定時器中斷來實現(xiàn)，一是用指令循環(huán)來實現(xiàn)。可大致寫出如下： MOV R7，X （1） DEL1：MOV R6，200 （2） DEL2：DJNZ R6，DEL2 （3） DJNZ R7，DEL1 （4）上面MOV、DJNZ指令均需兩個機器周期，所以每執(zhí)行一條指令需要1247。+1247。+1247。執(zhí)行程序2()時：～～K8；74LS273的O0～O7接發(fā)光二極管L1～L8；74LS273的片選端CS273接CS0（由程序所選擇的入口地址而定，與CSO～CS7相應(yīng)的片選地址請查看第一部分系統(tǒng)資源，以后不贅述）。延時 JMP LOOP。復(fù)位P1口為輸入狀態(tài) MOV A,P1 。繼續(xù)循環(huán)監(jiān)測端口P1的狀態(tài) END 九、問題請問下列程序的延時時間是多少？（用詳細的表達式寫出） MOV R7，254 DEL1：MOV R6，200 DEL2：DJNZ R6，DEL2 DJNZ R7，DEL1 讀寫擴展的外部設(shè)備有那幾條指令？實驗二 交通燈控制實驗一、實驗?zāi)康模?． 掌握在單片機系統(tǒng)中擴展簡單I/O接口的方法。運行實驗程序，觀察LED顯示情況是否與實驗內(nèi)容相符。不妨將L1(紅)、L2（綠）、L3（黃）做為東西方向的指示燈，將L5（紅）、L6（綠）、L7（黃）做為南北方向的指示燈。各發(fā)光二極管的陽極通過保護電阻接到+5V的電源上，陰極接到輸入端上，因此使其點亮應(yīng)使相應(yīng)輸入端為低電平。兩個紅燈亮，黃燈、綠燈滅 ACALL DISP 。南北路口紅燈亮 ACALL DISP ACALL DE10S 。R2中的值為黃燈閃爍次數(shù)TTT: MOV A,14H 。東西路口黃燈滅。兩個紅燈亮，黃燈、綠燈滅 ACALL DISP ACALL DE02S 。延時10秒 MOV A,01H 。東西路口紅燈亮。南北路口黃燈滅 ACALL DISP ACALL DE02S 。兩個紅燈亮，黃燈、綠燈滅 ACALL DISP ACALL DE02S