《單片機原理與接口技術(shù)實驗》實驗指導(dǎo)書適用專業(yè)：電信工程通信工程信息工程自動化信息與通信工程學(xué)院#第一章開發(fā)平臺使用入門keilC51使用入門KeilC51簡介KeilC51是德國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機開發(fā)工具。它集編輯、編譯、仿真與調(diào)試于一體，支持C語言與匯編語言開發(fā)。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，生成的目標(biāo)代碼效率非常高。C51工具包目前的集成開發(fā)環(huán)境uVision將項目管理，源代碼編輯和程序調(diào)試等組合在一個功能強大的環(huán)境中。目前，集成開發(fā)環(huán)境使用較多的版本為uVision4因此，下面主要介紹uVision4的基本應(yīng)用。uVision猴作步驟1、啟動uVision4。當(dāng)正確安裝keil軟件后，會在桌面上自動建立一個名為“keiluVision4”的快捷圖標(biāo)，雙擊該圖標(biāo)啟動軟件，第一次進入uVision4的啟動界面，如圖1.1所示。圖1.1uVision4啟動界面

2、建立工程。單擊Project菜單，在下拉菜單中選中NewProject選項。癌)uVision45IeE.ditEyogect|_ QjebuaPonpheratsIpdsSVCS幽t*ripNewmVisionProject.,i卜NewMulti-Project望不*3口占比…TernplatesOp-eftPr時電日…_二二一?』口50PrO](tGtExport ?Manage ?^eieci:DeviceforTargets.RerruSvsItem*口曲ons… 聞t+FIClears圖1.2建立工程菜單3、命名工程，進行保存。選擇你要保存的路徑，輸入工程文件的名字，如保存到examl文件夾里，工程名命名為examl,如下圖1.4所示，然后點擊保存。（注：因為一個工程中會包含多個文件，將工程放在文件夾中方便管理，一般給新建的工程建立一個文件夾，文件夾名和工程名一致，如圖1.3所示）圖1.3給新建的工程建立一個文件夾

圖L4保存新建的工程4、選擇器件。這時會彈出一個對話框，如圖1.5所示，要求你選擇單片機的型號，你可以根據(jù)所選用的單片機來選擇，keilC51幾乎支持所有的51核的單片機，這里以使用較多的Atmel公司的AT89s52來說明，所示，先選擇Atmel并雙擊展開，然后選擇AT89s52,點擊“0K”。圖1.5器件選擇對話框bclcci:Device-forIaxgetNV圖L6選擇MCU型號Venlor:KterLabsDcvlc圖L6選擇MCU型號Venlor:KterLabsDcvlce:Family：Da.t4Lgsq5、完成上一步驟后，出現(xiàn)提示是否加載標(biāo)準(zhǔn)8051Startup文件，單擊“是(Y)”，如下圖1.7所示。圖1圖1.7是否加載8051STARTUP文件6、源程序編輯。在下圖1.8中，單擊“File”菜單，再在下拉菜單中單擊“New”選項，或直接單擊快捷按鈕商。|阿exaal-yVision4FileEdit%ew匕。期FileEdit%ew匕。期I： DebutgPeripherals工。雄，Cfcrl+M I.fffc.ft,1OpenClosed孫自Savea5…aSaveAfiCtrl+OCtrl+Sxr—JkJJCNtl圖1.8 新建源程序新建文件后界面如下圖L9所示。

圖1圖1.9 源程序編輯界面此時光標(biāo)在編輯窗口里閃爍，這時可以鍵入用戶的應(yīng)用程序了，建議首先保存該空白的文件，單擊菜單上的“File”，在下拉菜單中單擊“SaveAs”選項，或單擊保存快捷按鈕。，如下圖所示，在“文件名”欄右側(cè)的編輯框中，鍵入欲使用的文件名，同時，必須鍵入正確的擴展名。注意，如果用C語言編寫程序，則擴展名為（?；如果用匯編語言編寫程序，則擴展名必須為（.asm）。此處我們保存為“e”，然后，單擊“保存”按鈕。uvoptuvpr&j.hik在冕進的空的四臬而我的支檔uvoptuvpr&j.hik在冕進的空的四臬而我的支檔保存琪）保存類型（T保存類型（T；All[**)取消圖1.10源程序保存7、添加源程序到工程。在編輯界面，單擊Target1前“+”。圖1J1添加源程序到工程然后單擊“AddFilet。Group'SourceGroup甘”彈出對話框如下圖1.12所示。圖1.12添加源文件窗口添加文件對話框默認(rèn)文件類型為Csourcefile，是以C為擴展名的文件，由于這次我們編寫的是匯編程序，是以asm為擴展名，所以我們要在文件類型的下拉列表中找到并選中AsmSourcefile，如圖1.13所示。

圖1J3選擇源文件的類型選擇好源文件類型后，會出現(xiàn)如圖所示窗口，雙擊，將文件加入項目。（注意，文件加載后，該對話框并不會消失，往往會誤以為加載失敗而再次雙擊加載，這時會出現(xiàn)圖所示對話框，提示文件已在列表中）圖1.14添加匯編語言源文件uVision'電苫胡1.a3rnJ airt&dy4刑宅川b*r?！?Group：JSourceGroup，’Type: Assemblylan^ua^e￡ilaFil?willnotbeadde^itotarget.端定|圖L15提示文件已在工程中返回到主界面后，我們注意至「SourceGroup1”文件夾中多了一個子項“”。子項的多少與添加到工程中的源程序的多少相同。如圖1.16所示。圖1.16添加源程序后的主界面8、程序編輯。

U sian。ITT區(qū)圖1J7輸入程序后的主界面9、設(shè)置目標(biāo)文件屬性。FteEdt忸wU sian。ITT區(qū)圖1J7輸入程序后的主界面9、設(shè)置目標(biāo)文件屬性。FteEdt忸wProject;3：**,?*+1=gSource因txwFkshOebugPt到立出TodtWC5史ndwhelpp^aonFrojset...hew忖曲-Pfejta的小甲配嗎”CjpanPfajed...Des3PrcijsctExpert生，力駟Cleantatge^皂和tafget址并，圖1.18打開設(shè)置對話框在下拉菜單中單擊“OptionsforTarget'Target1'"，彈出如圖1.19所示對話框，單擊Output標(biāo)簽，勾選CreateHEXFile選項，使程序編譯后產(chǎn)生HEX代碼，如圖1.20所示。

圖1J9output頁面設(shè)置對話框圖1.20選中CreateHEXFile選項10、編譯工程。點擊“Project”菜單，在下拉菜單中單擊“BuiltTarget”選項（或者使用快捷鍵F7,或直接單擊圖標(biāo)國或圖標(biāo)輟），如源程序中有語法錯誤，會有錯誤提示給出，應(yīng)重新修改源程序，直至通過編譯。Proteus使用入門Proteus簡介Proteus軟件是英國Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。這里我們主要介紹51單片機系統(tǒng)的Proteus設(shè)計與仿真應(yīng)用。1.2.2Proteus設(shè)計與仿真開發(fā)過程51單片機系統(tǒng)的Proteus設(shè)計與仿真的開發(fā)過程如下：1、電路設(shè)計。在ISIS平臺上進行單片機系統(tǒng)電路設(shè)計、選擇元器件、接插件、連接電路和電氣檢測等。2、程序設(shè)計。在pVision_4平臺上進行單片機系統(tǒng)程序設(shè)計、編輯、匯編編譯、代碼級調(diào)試，最后生成目標(biāo)代碼文件(*.hex)。3、仿真調(diào)試。在ISIS平臺上將目標(biāo)代碼文件加載到單片機系統(tǒng)中，并實現(xiàn)單片機系統(tǒng)的實時交互、協(xié)同仿真。它在相當(dāng)程度上反映了實際單片機系統(tǒng)的運行情況。具體操作步驟如下：一、Proteus仿真電路設(shè)計1、啟動proteuso雙擊桌面上的ISISProfessional圖標(biāo)或者單擊屏幕左下方的“開始”一“程序”—uProteus7Professional??-“ISIS7Professional”,進入ProteusISIS集成環(huán)境。如圖所示。圖ProteusISIS啟動界面2、新建設(shè)計文件。啟動Proteus進入ISIS系統(tǒng)后，自動出現(xiàn)一個空白設(shè)計，模板默認(rèn)為“DEFAULT”，文件名在窗口頂端的標(biāo)題欄為未命名“Untitled"。單擊按鈕■L對新建設(shè)計文件命名，其后綴自動為.DSN。

也可單擊菜單中的“file-NewDesign”，出現(xiàn)選擇模板窗口，如圖所示，選中模板“DEFAULT”，點擊“確定”。單擊按鈕口，完成新建設(shè)計文件操作。E ,JQ|E ,JQ|m]文忤0￡>I.V）襦楷如Z*ti世計（IP生的坦j麻四爾班士加麻齒耀恬:如7；抗盤i期的四|口色卬?可鼓曲晅區(qū)T卜套我區(qū)雙泣心匍篇,?=丹?j|畸#g?IH舲X?值法勒,33R圖模板選擇窗口3、選取元器件并添加到對象選擇器中。單擊繪圖工具欄中元器件按鈕 ，進入元器件放置模式。單擊如圖所示師”按鈕，彈出“PickDevices”的選取元器件對話框，如圖所示，在其左上角關(guān)鍵字一欄中輸入元器件名稱，則出現(xiàn)與關(guān)鍵字匹配的元器件列表。選中元件，再單擊“。長”按鈕，便將該器件加入到對小對象選擇器中，如圖所示。

asUNTITLED-ISISPrcfassional文件3〕查看9編輯?）工具①〕謾計皿經(jīng)圖選取元器件圖選取元器件工整字叨BEE史I?:及制口MicfUfiiDutsDrICi子壬別lit祠工整字叨BEE史I?:及制口MicfUfiiDutsDrICi子壬別lit祠邊南兇叁件Ii1睡 _ii.T：=￡C5T心瓦日SC61Hio-ocijiildlei|%￡：匚4.SHHz.如帕■T燈士國AUSC51.EUS5C61用5i：0i周la|曲￡；c&dt..3314142,2^16biT仃間％&TSSC51R醍HCSS61SC61HiEToconldlefI1&Bcede.fl&MHi.V/ahchdogFitbftT!￡C51RB20U￡HLSGffil5C61Hitrocoildlef|1&Eicode.aflHHs.^ahchdDgFiwATS9C51RC3HC5JM1SC61HigeonUfef code. WahchdogT'vtoil.Te3C51RC2QU￡HC5J3C615tE1“itrocoildlwi必口code.4GMH2.WahchdnaTinrirATS9C51RD2HC5JM1SC61MiiTQconldlef code.4DMHi.WahchdoaTwoil.TeGC51RD2BUGHCG：=￡61￡￡61UiETMEldferi64kBwde..4DMH2.WatehdnaTinrf結(jié)果工03圖選取元器件對話框1515UNTITLED-ISISFsf上與打血打文件如查看也編輯?工具但

J□日IHI昂唯|（&團］國

閡能汨鳴了籬內(nèi)|面DEVICESAieacsi預(yù)覽窗口件名單擊器器件符號出現(xiàn)所選1-YTAL1IDJUKDUFD.l^DIF口笳醛XT^E3PD.3AD?FD.^DLPDJJADSPDMD€：P3TFD.TAD1P22A1DFSEhl壯DEVICESAieacsi預(yù)覽窗口件名單擊器器件符號出現(xiàn)所選1-YTAL1IDJUKDUFD.l^DIF口笳醛XT^E3PD.3AD?FD.^DLPDJJADSPDMD€：P3TFD.TAD1P22A1DFSEhl壯MI1ALE口工由E百PZ-UmiiPZIAMEP1DFGDREUP1.1n.VTKPF1±F3WI口TOP1JPMHHTIP1.4F1J3陽靠TlP1E陽卸而-F1.7土一』1?』；匚二編輯窗口圖所選元器件在對象選擇器中顯示注意：單片機電路可以略去單片機振蕩電路，復(fù)位電路，電源和接地。4、放置、移動、旋轉(zhuǎn)元器件。放置元器件：單擊ISIS對象選擇器中的元器件名，藍色條出現(xiàn)在該元器件名上，預(yù)覽窗口出現(xiàn)該元件符號，如圖所示。把鼠標(biāo)移到編輯窗口后，單擊左鍵就出現(xiàn)該元件，拖動鼠標(biāo)到某位置，單擊鼠標(biāo)放置元器件于該位置。TOI7LEU-ISISPrcfe35ior.d.文件。寶查處J避ft,工設(shè)計?蛉網(wǎng)?源代嗎囪調(diào)M因庫曲極板?浜轉(zhuǎn)?幫助?曲也將。I取脂I勒團|］回岳|#|中魂0%曰|］9母舅電聿I玉玉母以I自鈴隨I能1I題3圜刈笆囹I胭圖器件放置移動元器件：先將鼠標(biāo)指在元器件上左擊選中，使元器件處于選中狀態(tài)（即高亮度狀態(tài)），再按住鼠標(biāo)左鍵拖動，元器件就跟隨指針移動到達目的地后，松

開鼠標(biāo)即可。若要改變元器件放置方向，轉(zhuǎn)90°,對元器件右擊選中，再根據(jù)彈出的菜單單擊按鈕U或3進行旋轉(zhuǎn)，單擊按鈕*引或上進行鏡像操作，等等。，在ISIS對象選擇器中出現(xiàn)如圖所示終5、放置電源、地（終端）。，在ISIS對象選擇器中出現(xiàn)如圖所示終端，選擇POWER、GROUND等，象放置元器件一樣放置。isisUHTITLED-ISISProfessional文件（I）查看電）褊輯電】工具①）談廿口5。|簞嚙|今回］惘匡卜

京T品而國后遮m團擠H圖選擇終端圖選擇終端6、連線。直線：系統(tǒng)默認(rèn)自動捕捉，在自動捕捉有效的情況下，當(dāng)光標(biāo)靠近引腳末端或線時該處會自動感應(yīng)出現(xiàn)一個“口”，單擊左鍵連線與該引腳連接，拖動鼠標(biāo)連線跟著光標(biāo)走，當(dāng)光標(biāo)靠近另外一個引腳末端或線出現(xiàn)“□”時，單擊鼠標(biāo)，則連線這兩點間。折線：若要畫折線，只要在轉(zhuǎn)折點單擊左鍵；若在中途想取消，可右雙擊或按“Esc”鍵。若兩點之間較遠或不方便連線：可以將連線在空白處時左雙擊即可結(jié)束畫線，這時終端出現(xiàn)一個黑點。右擊該連線，在彈出菜單中選擇網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號對該線給出一個網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，同樣在連線的另外一端給出相同網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，則這兩點連接了。7、設(shè)計的簡單電路。如圖所示：++■%\*口M電-震/爐?產(chǎn)?括試■由置需出恒『主廣田R]RO用AOdgERlbADC用工fliili*?￡AU朋F?Mki++■%\*口M電-震/爐?產(chǎn)?括試■由置需出恒『主廣田R]RO用AOdgERlbADC用工fliili*?￡AU朋F?Mki **1,14tf.V?曲0_i?KW:k不nmH；?HF“卻E>二品陋H?sws*EEnMPCHMFWi。V2WJIP24?IJF7MMI3P23J*P2ME用修修D(zhuǎn)F3UDUniffiTTF5阿丁EWAEli1他圖電路設(shè)計二、仿真調(diào)試1、加載目標(biāo)代碼文件。鼠標(biāo)在ISIS編輯區(qū)中單片機AT89C51單擊左鍵選中，再單擊左鍵打開其屬性窗口，如圖所示，在其中的"ProgramFile”右側(cè)框中輸入KeiluVision4產(chǎn)生目標(biāo)代碼文件(*.hex)。在ClockFrequency欄中設(shè)置仿真時鐘頻率。設(shè)置仿真時鐘頻率編輯元件元件參考[B]： [ui元件值M： |ATS9C51PCBPackage: |口11_4口 30ProgramFile:隱藏:隱藏:HideAllx|確定回?|Ad幫助回數(shù)據(jù)|隱藏的引腳吧|附加層次模塊圓〕隱藏通用引腳回■1本元件不進行仿真⑶本元件不用于PCB制版也］使用文本方式編輯所有屬性四圖加載目標(biāo)代碼文件2、仿真。P?P?W18Fir禺h藥:MM)P?P?W18Fir禺h藥:MM)舊業(yè)也MUMP：P]>CTTP"』EHLiTlP1H.W沖7板仿真時，可加入虛擬儀器。單擊工具欄的虛擬儀器按鈕B,出現(xiàn)如圖單擊仿真按鈕中的一L」按鈕，則會全速仿真，如圖所示仿真效果。單擊停止仿真■按鈕，則終止仿真。mWlT】由pjMrlKJSAUS?HHD圖仿真效果圖3、虛擬儀器加入。1.31所示對話框，在對象選擇器列表中選擇所需要的儀器，然后象放置元器件一樣放置。i￡i5inriTLZD-ISISProfess!mJ.H件F杳看M締相⑴T且T□目IH|簞船|[&國困住

j盅圈曲鼠先舊團￥r3—■a二〉法回INSTRUMENTSDGCILLDSCDPE虛擬儀器按鈕LOGICANALYSERCOUNTERTIMERVIRTUALTEAMINALSPIDEBUGGER13CDEBUGGERSIGNALGENERATORPATTERNGENERATDIDCVOLTMETERDCAMMETERACVOLTMETERACAMMETEROSCILLOSCOPE￥r3—■a二〉法回INSTRUMENTSDGCILLDSCDPE虛擬儀器按鈕LOGICANALYSERCOUNTERTIMERVIRTUALTEAMINALSPIDEBUGGER13CDEBUGGERSIGNALGENERATORPATTERNGENERATDIDCVOLTMETERDCAMMETERACVOLTMETERACAMMETEROSCILLOSCOPE示波器LOGICANALYSER邏輯分析儀COUNTERTIME時間計數(shù)器VIRTUALTERMINAL虛擬終端SPIDEBUGGERSPI調(diào)試器I2CDEBUGGERI2C調(diào)試器SIGNALGENERATOR信號發(fā)生器PATTERNGENERATOR圖形產(chǎn)生DCVOLTMETER直流電壓表DCAMMETER直流電流表ACVOLTMETER交流電壓表ACAMMETER交流電流表圖虛擬儀器選擇如圖所示實例，利用示波器觀測仿真波形。仿真時，右擊示波器，在彈出的對話框中選擇digitaloscilloscope選項，觀察從P1.0引腳產(chǎn)生的波形。BC1-1JI卜KTAL1 PQD/WDOPQ.1/AD1PQ.2fAD2KTAL2 P03/AD3PO.5/JUD5POS/ADGRSI P07/A07BC1-1JI卜KTAL1 PQD/WDOPQ.1/AD1PQ.2fAD2KTAL2 P03/AD3PO.5/JUD5POS/ADGRSI P07/A07P2.0XA8P21以9PNIJGM口麗丁 P2.3JW11ALE P2/IXA12Eft P2.Sj^13P2.6XA14P27JW15PI.0 FG.DRMD■??二二■24■25127■1■■niPI.2 P3.2INKTPI3 R334NT1P14 P3.4/T0PI.5 P3.5H1P16 P3.6AAF-PI.7 P3.7/RD-■12■13?14■16AAT3=iC51國正［￡lhHMIvelEClfaUMHlID1.3PZ-ISP使用介紹USB驅(qū)動程序安裝接上USB下載線，電腦會出現(xiàn)如圖顯示，安裝好USB驅(qū)動程序后，右擊“我的電腦”T“屬性”T“硬件”T"設(shè)備管理器”，查看設(shè)備管理器，如圖所示，表示安裝成功。

圖提示安裝USB驅(qū)動程序圖安裝成功1.3.2PZ-ISP燒錄軟件使用1、PZ-ISP軟件無需安裝，雙擊打開即可運行。啟動PZ-ISP,出現(xiàn)如圖所示啟動界面圖啟動界面2、選擇合適的芯片類型。如圖所示。圖選擇合適芯片類型3、選擇合適的串口號。如圖所示，串口號可自動獲得，也可在輔助功能的“打開設(shè)備管理器”選項中查看獲得。圖選擇合適串口號4、加載HEX文件。單擊“打開文件”選項，打開對應(yīng)程序目錄，選定需要燒寫的HEX文件,點擊“打開”，如圖所示。圖加載HEX文件5、下載程序。選擇低速下載，先將實驗板斷電，點擊下載程序，如圖所示，稍等片刻后

打開電源，等待下載完成，如圖所示。圖試驗板先斷電，單擊下載程序圖打開電源，下載完成以上介紹了利用PZ-ISP燒錄軟件燒錄程序的步驟，共分為4步，如下圖所示。

圖程序燒錄步驟如在燒錄過程中提示下載失敗，可能以下原因造成：1、第四步下載程序時，實驗板電源開關(guān)順序不正確;2、芯片類型選擇不正確；3、串口號選擇不正確；4、USB下載線沒有連接好；5、下載速度沒有調(diào)整好；6、芯片是否放置正確（沒有放偏）。第二章HNIST-2型單片機實驗裝置原理HNIST-2型單片機實驗裝置原理圖湖南理工學(xué)院信息與通信工程學(xué)院電子信息教研室為了配合單片機教學(xué)，專門設(shè)計HNIST-2型實驗裝置，如圖。圖HNIST-2型單片機實驗裝置原理圖圖HNIST-2型單片機實驗裝置原理圖2.2單片機主機及外圍電路STC89C52單片機及其外圍電路如圖2、3,其中P0、P1、P2、P3口均將引腳連接到排插，以便通過排插連接到其它器件，P0口通過排阻接入上拉電阻。晶振電路晶振頻率為12MHz，通信接口排插將TXD、RXD以及地線引出。

圖2.2STC89C52單片機主機部分電路原理圖(b)通信接口(c)復(fù)位電路圖2.3STC89C52圖2.2STC89C52單片機主機部分電路原理圖(b)通信接口(c)復(fù)位電路圖2.3STC89C52單片機外圍電路原理圖LED與簡單按鍵電路LED電路如圖2.4,共12個LED,其陽極通過1K排電阻接電源，陰極連接到排插J10、J12,通過J10、J12可以連接到P0、P1、P2、P3口引腳連接的排插，顯然低電平點亮LED。圖2.4LED圖2.4LED電路原理圖簡單按鍵電路如圖2.5,共有4個按鍵K17、K18、K19、K20,分別連接到單片機P2.0、P2.1、P2.2、P2.3弓I腳，按鍵后對應(yīng)引腳為低電平，通過4個二極管D17、D18、D19、D20連接到P3.2（外部中斷0）,即任意按一個鍵能在P3.2上產(chǎn)生一個低電平或下降沿，作為中斷觸發(fā)信號。圖2.5簡單按鍵電路原理圖動態(tài)顯示與矩陣式鍵盤電路動態(tài)顯示電路如圖2.6,共8個共陰極數(shù)碼管，采用兩片74LS573進行驅(qū)動，74LS573與74LS373都是8D鎖存器，只是573引腳排列更易于布線。其引腳功能為：D1-D8為數(shù)據(jù)輸入端；Q1-Q8為數(shù)據(jù)輸出端；LE為數(shù)據(jù)輸入鎖存端，LE=1數(shù)據(jù)輸入p鎖存器，LE=0數(shù)據(jù)不能輸入D鎖存器，即_呼下降沿鎖存當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)；OE地址輸出允許端，OE=0輸出鎖存數(shù)據(jù)，OE=1輸出高阻。

OE。根據(jù)硬件電路，動態(tài)顯示編程時，應(yīng)：①P1.3=1,U1、U2輸出高阻；②P1.4=1,P0口輸出段碼，P1.4=0,U1鎖存輸入的段碼；③P1.5=1,P0口輸出位選碼，P1.5=0，U2鎖存輸入的位選碼；④P1.3=0，U1、U2同時輸出段碼和位選碼，進行顯示，經(jīng)過一段時間后，再對另一個數(shù)碼管做同樣的操作。矩陣式鍵盤電路如圖2.。

a仁ata仁ata仁圖2.7矩陣式鍵盤電路原理圖AD與DA電路采用具有I2C接口的8位A/D與D/A轉(zhuǎn)換器PCF8591構(gòu)成AD與DA電路如圖2.8。HH1HH1圖2.8AD與DA電路原理圖PCF8591引腳及功能如下表2.1所示:表2.1PCF8591引腳及功能表引腳I/O功能AIN0~AIN3I4路模擬信號A0~A3I引腳地址SDAI/O數(shù)據(jù)線SCLI時鐘線AOUTODAC輸出端VREFI基準(zhǔn)電源端VDD、VSSI電源、數(shù)字信號地AGNDI模擬信號地OSCI/O外部時鐘輸入，內(nèi)部時鐘輸出端EXTI內(nèi)、外部時鐘選擇，接地內(nèi)部時鐘電路中，P3.6、P3.4分別連接SCL、SDA,地址引腳A2A1A0=000,PCF8591的特征編碼為1001,電路中PCF8591的地址為1001000。4路模擬輸入，AIN0連接一個10K電位器的中心抽頭，調(diào)節(jié)電位器可改變AIN0的模擬電壓，AIN1、AIN2、AIN3通過排插可連接其他電壓，如電源、地。PCF8591的15腳AOUT是DAC輸出的模擬量，電路中可以將J16的1、2腳短路，AOUT引腳通過50。電阻、LED與電源連接，輸出模擬量越小，LED越亮。2.2.4E2PROM電路E2PROM電路由具有I2C接口的24C02構(gòu)成如圖2.9。圖2.9E2PROM電路原理圖24C02的引腳及功能如下表2.2所示:表2.224C02的引腳及功能表弓|腳名稱I/O功能1?3A0、A1、A2I可編程地址4GNDI地5SDAI/O數(shù)據(jù)線6SCLI時鐘線7WPI=1寫保護8VccI電源電路中，P3.6,P3.4分別連接SCL、SDA,地址引腳A2A1A0=000,24C02的特征編碼為1010,電路中24C02的地址為1010000。止匕外，HNIST-2型單片機實驗系統(tǒng)電路中，還包括如下電路，在課程設(shè)計或其它設(shè)計中可以采用。1、由CH340T構(gòu)成的USB轉(zhuǎn)串口電路；2、由DS1302構(gòu)成的實時時鐘電路；3、由LM386構(gòu)成的音頻功放電路，需要外接揚聲器；4、蜂鳴器（BEEP）電路；5、LCD12864/LCD1602液晶接口電路，需外接液晶模塊；紅外接收接口電路，需外接器件；溫度測量接口電路，需外接器件。第三章實驗項目實驗報告要求實驗報告要求依次給出：實驗內(nèi)容電路原理圖；程序流程圖（簡單程序可無）；源程序；實驗結(jié)果，如果有數(shù)據(jù)則給出數(shù)據(jù)；回答思考問題；總結(jié)實驗調(diào)試過程，并給出本次實驗過程中的心得體會。按照上述順序，整理實驗報告，并打印整理，加上封面裝訂成冊。實驗報告封面學(xué)號序號院信息與通數(shù)飛,院信息與通數(shù)飛,單片機原理與接口技術(shù)

實驗報告實驗項目序號^驗項目名稱姓名專業(yè)班級完成時間 實驗一跑馬燈實驗一、實驗?zāi)康?、熟悉HNIST-2型單片機系統(tǒng)相關(guān)硬件電路，程序下載方法；2、掌握采用匯編語言與C語言開發(fā)單片機系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)；3、掌握51系列單片機通用I/O口的使用。二、實驗前準(zhǔn)備完成作業(yè)3；2、根據(jù)實驗內(nèi)容編寫好相關(guān)程序，并進行Proteus仿真。三、實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容為3項，其中第1、2項必做。1、基本的流水燈。根據(jù)圖1電路，編寫一段程序，使8個發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8順序（正序）點亮：先點亮D1，再點亮D2、D3……D8、D1……，循環(huán)點亮。每點亮一個LED，采用軟件延時一段時間。2、簡單鍵控的流水燈。不按鍵，按正序點亮流水燈；按下K1不松手，按倒序點亮流水燈，即先點亮D8，再順序點亮D7、D6……D1、D8……。松手后，又按正序點亮流水燈。3、鍵控的流水燈。上電，不點亮LED,按一下K1鍵，按正序點亮流水燈。按一下K2鍵，按倒序點亮流水燈，按一下K3鍵，全部關(guān)閉LED。四、實驗原理圖+5VU1'XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3+5VU1'XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RDAT89C51"M3:+.-2.4W.7■-圖跑馬燈實驗電路原理圖電路原理圖如圖3.1,AT89S52的P0.0~P0.7作為輸出連接8個發(fā)光二極管，輸出低電平0時對應(yīng)發(fā)光二極管發(fā)光；由于發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓為1.7V,所以HNIST-2型實驗裝置在電源與二極管之間加一個阻值為1K限流電阻保護二極管。、P2.1作為輸入連接2個按鍵K1、K2，若檢測到P2.0=0，則說明K1鍵按下。五、軟件設(shè)計思想1、基本的流水燈軟件延時采用例題程序delay(j)，可調(diào)整延時時間。2、簡單鍵控的流水燈。由于是按下鍵不松手，鍵值一直保留，所以判斷P2.0=0即是按下K1,采用如例題所示的while(P==0)或while(P2==0xfe)的模式。3、鍵控的流水燈由于是按一下鍵后馬上松手，所以要設(shè)置一個變量b保留按鍵鍵值，要在延時程序中檢測是否按鍵，當(dāng)按鍵后立即設(shè)置b的值。六、實驗思考題1、采用I/O口作為輸出口時要考慮哪些因素？為什么實驗裝置中LED要串聯(lián)一個電阻？2、采用I/O口作為輸入口時要注意什么？鍵控的流水燈時為什么要在延時程序中檢測是否按鍵？3、為什么延時程序要做一個函數(shù)？實驗二交通燈實驗一、實驗?zāi)康?、進一步熟悉HNIST-2型單片機系統(tǒng)相關(guān)硬件電路；掌握單片機中斷的應(yīng)用和中斷處理程序的編寫方法；掌握單片機內(nèi)部定時/計數(shù)器的使用及編程方法。二、實驗前準(zhǔn)備1、完成作業(yè)4；2、根據(jù)實驗內(nèi)容編寫好相關(guān)程序，并進行Proteus仿真。三、實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容為3項，其中第1、2項必做。1、基本交通燈。根據(jù)圖3.2電路，用單片機的IO口控制4組紅綠黃共12個發(fā)光二極管，使發(fā)光二極管按照一定規(guī)則與次序發(fā)光與閃亮以實現(xiàn)模擬交通燈的功能。假設(shè)初始狀態(tài)為：(南北通行狀態(tài))南北綠燈、東西紅燈(25s)；后轉(zhuǎn)為過度狀態(tài)：南北黃燈、東西紅燈(5s)；再轉(zhuǎn)為東西通行狀態(tài)：東西綠燈、南北紅燈25(s)。再轉(zhuǎn)為過渡狀態(tài)：東西黃燈、南北紅燈(5s)，然后循環(huán)往復(fù)。要求采用定時器實現(xiàn)所需要的定時時間。2、鍵控交通燈。按一下K1鍵，保持南北通行狀態(tài)；按一下K2鍵，保持東西通行狀態(tài)；按一下K3鍵，保持正常交通燈。要求在中斷中進行按鍵處理。3、具有閃爍的交通燈。在2的基礎(chǔ)上增加，綠燈最后5s閃爍，即亮0.5S滅0.5S閃爍。四、實驗原理圖

LED-GREENLED-REDLED-YELLOWLED-GREENP0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9LED-GREENLED-REDLED-YELLOWLED-GREENP0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T7P3.6/WR-P3.7/RD圖3.2交通燈實驗電路原理圖LED-REDLED-YELLOWLED-RED圖3.2共有4個按鍵K1、K2、K3、K4,分別連接到單片機P2.0、P2.1、P2.2、P2.3引腳，按鍵后對應(yīng)引腳為低電平，通過4個二極管D17、D18、D19、D20連接到P3.2（外部中斷0）,這是二極管構(gòu)成的相與電路，即任意按一個鍵能在P3.2上產(chǎn)生一個低電平或下降沿，作為中斷觸發(fā)信號。五、軟件設(shè)計思想1、定時思想。采用定時器T0或T1的方式1定時500ms，每500ms中斷進行計數(shù)，計數(shù)10次即0.5s，計數(shù)20次即1s，對秒計數(shù)實現(xiàn)所需要的定時時間。2、亮燈控制思想。單片機控制燈引腳與燈對應(yīng)如下，0點亮。一共有四種狀態(tài)S0、S1、S2、S3,a、南北通行S0狀態(tài)：P0=11111101=0xfd，P1=01110101=0x75；南北綠燈、東西紅燈，P0=11111100=0xfc，P1=11110011=0xf3P0=11111101=0xfd，P1=01110101=0x75；P0.3P0.0東G東Y東R北G北Y北R西G西Y西R南G南Y南R110011110011b、過渡狀態(tài)S1：南北黃燈、東西紅燈，P0.3P0.0東G東Y東R北G北Y北R西G西Y西R南G南Y南R110101110101c、東西通行狀態(tài)S2：東西綠燈、南北紅燈，P0=11110111=0xf7,P1=1001110=0x9e；P0.3P0.0東G東Y東R北G北Y北R西G西Y西R南G南Y南R011110011110d、過渡狀態(tài)S3：東西黃燈、南北紅燈，P0=11110111=0xfb,P1=10101110=0xae；P0.3P0.0東G東Y東R北G北Y北R西G西Y西R南G南Y南R101110101110設(shè)置一個秒計數(shù)單元SEC每秒+1,設(shè)置兩個控制值變量a,b。首先令SEC=0，a=0xfd，b=0x75，處于S0狀態(tài)；SEC==25，a=0xfc，b=0xf3，處于S1狀態(tài)；SEC==30，a=0xfb，b=0xae，處于S2狀態(tài)；SEC==55，a=0xf7，b=0x9e，處于S3狀態(tài)；SEC==60，SEC=0，a=0xfd，b=0x75，處于S0狀態(tài)；P0=a,P1=b。3、交通燈鍵控按鍵后即進入外部中斷0，在外部中斷0中斷程序中判斷：若是按K1鍵，控制南北通行狀態(tài)，并將定時器T0關(guān)閉，即可保持南北通行狀態(tài)；若是按K2鍵，控制東西通行狀態(tài)，并將定時器T0中斷關(guān)閉，即可保持東西通行狀態(tài)；若是按K3鍵，開啟定時器T0中斷，恢復(fù)正常交通燈。4、閃爍控制在需要閃爍時，0.5s按正常顯示，0.5s全滅，即是閃爍效果。實現(xiàn)方法是：當(dāng)=0.5s的時刻，并且在南北通行的最后5s(19<sec<25)或在東西通行的最后5s(49<sec<55)，滅綠燈：P0=al0xf9P1==bl0x24當(dāng)=1s的時刻，按正常顯示。P0.3P0.0東G東Y東R北G北Y北R西G西Y西R南G南Y南R100100100100六、實驗思考題1、為什么采用定時器T0的方式1?為什么不采用方式2?2、采用中斷處理按鍵有什么優(yōu)點？本實驗可不可以不采用中斷處理按鍵，不采用中斷怎樣實現(xiàn)?實驗三串行口通信實驗一、實驗?zāi)康恼莆諉纹瑱C串行口通信的應(yīng)用和編寫方法；進一步掌握單片機中斷的應(yīng)用和中斷處理程序的編寫方法；進一步掌握單片機內(nèi)部定時/計數(shù)器的使用及編程方法。二、實驗前準(zhǔn)備完成作業(yè)5；2、根據(jù)實驗內(nèi)容編寫好相關(guān)程序，并進行Proteus仿真。三、實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容為3項，其中第1、2項必做。據(jù)圖電路，兩個同學(xué)為一組分為甲方、乙方，所有實驗都采用方式3，偶校驗，波特率為2400bit/s,采用T1作波特率發(fā)生器，均采用中斷發(fā)送和接收。按鍵值a：按K1，a=0x01；按K2，a=0x02；按K3，a=0x04；按K4，a=0x08。1、單向通信甲方連續(xù)不斷地發(fā)送變量a的值，未按鍵，2=0*0九按鍵后根據(jù)按鍵確定a值；并將a的值取反從P0口輸出，控制D0、D1、D2、D3相應(yīng)點亮。乙方接收到數(shù)據(jù)并偶校驗正確后，將接收數(shù)據(jù)取反從P0口輸出，控制D0、D1、D2、D3相應(yīng)點亮。2、雙向通信甲方連續(xù)不斷地發(fā)送變量a的值，未按鍵，2=0*0九按鍵后根據(jù)按鍵確定a值；乙方未按鍵不發(fā)送，按鍵后將乙方的按鍵值a*16發(fā)送；甲乙雙方都將發(fā)送數(shù)據(jù)與接收數(shù)據(jù)相或后再取反，從P0口輸出控制D0—D7相應(yīng)點亮。3、間隔發(fā)送未按鍵，甲方不發(fā)送數(shù)據(jù)，按鍵后甲方每隔50ms連續(xù)發(fā)送4個字節(jié)：0xff、a、a、a。乙方只在收到甲方數(shù)據(jù)0xff后的3個數(shù)據(jù)并驗證相同時，才將接收數(shù)據(jù)*16發(fā)送。甲乙雙方都將發(fā)送數(shù)據(jù)與接收數(shù)據(jù)相或后，從P0口輸出控制D0—D7相應(yīng)點亮。

四、實驗原理圖實驗原理圖如圖所示：18XTAL2RST29—30—31PSENALEEAU1XTAL1XTAL2RSTPSENALEEAP1.7+5V12345678191892930311234567819XTAL1_18XTAL2RST29—30—31PSENALEEAU1XTAL1XTAL2RSTPSENALEEAP1.7+5V12345678191892930311234567819XTAL1_U1—P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WR-P3.7/RDP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WR-P3.7/RD圖3.3串行口通信實驗電路原理圖在HNIST-2型實驗裝置中，通過通信接口排插將甲機的TXD、RXD連接到乙機的RXD、TXD，注意：下載程序時，要將RXD引腳線斷開，有接收時，HNIST-2型實驗裝置上的D25會閃爍。五、軟件設(shè)計思想1、按鍵處理采用中斷處理按鍵，在外部中斷0服務(wù)程序中：判斷按鍵確定發(fā)送數(shù)據(jù)，并判斷是否開始發(fā)送，若未開始發(fā)送，設(shè)置TI=1。2、雙向通信串行口中斷后要注意判斷是發(fā)送中斷(TI=1)還是接收中斷(RI=1)，判斷完后要清除標(biāo)志。六、實驗思考題1、為什么串行口中斷后要注意判斷是發(fā)送中斷(TI=1)還是接收中斷(RI=1)，判斷完后要清除標(biāo)志。為什么不能象其它中斷一樣，中斷后自動清除中斷標(biāo)志？2、在甲方發(fā)送時，乙方是否也可以發(fā)送？為什么？3、第3題，①為什么要3次相同；②這是全雙工通信還是半雙工通信？實驗四動態(tài)顯示與矩陣式鍵盤實驗一、實驗?zāi)康倪M一步理解數(shù)碼管與單片機的接口原理與動態(tài)顯示原理，理解單片機矩陣式鍵盤按鍵識別的原理；掌握單片機動態(tài)顯示應(yīng)用和編程方法；掌握單片機矩陣式鍵盤按鍵識別的方法。二、實驗前準(zhǔn)備1、完成作業(yè)6；2、根據(jù)實驗內(nèi)容編寫好相關(guān)程序，并進拉roteus仿真。三、實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容為3項，其中第1、2項必做。1、動態(tài)顯示。未按鍵不顯示，按K1鍵，動態(tài)顯示“19491001”；按K2鍵，動態(tài)顯示“20141210”。2、動態(tài)顯示與按鍵識別。矩陣式鍵盤鍵值分別是0下，未按鍵不顯示。每按鍵一次，鍵值在最低位顯示，原鍵值向高位移一位。3、可控動態(tài)顯示與按鍵識別。矩陣式鍵盤鍵值分別是0-9，最下面一排鍵位功能鍵，左右兩個鍵分別為“清0鍵”“C”，和”“回車鍵”“1"，其它鍵無效。未按鍵不顯示，每按鍵一次，鍵值在最低位顯示，原鍵值向高位移一位。按8個鍵后，再按鍵無效。按清0鍵全顯示“0”。按“1”后全部熄滅，再按鍵重新開始。四、實驗原理圖

圖3.4動態(tài)顯示與矩陣式鍵盤實驗電路原理圖動態(tài)顯示共8個共陰極數(shù)碼管，采用兩片74LS573進行驅(qū)動，74LS57