实验三 外部中断实验

ADuC831/MCS-51 单片机实验

实验一 扩展存储器读写实验

编 制 程 序 ， 对 实 验 箱 上 提 供 的 外 部 存 贮 器 （ 62256） 进 行 读 写 操 作 。

二、实验目的

掌 握 随 机 存 储 器 的 读 写 方 法 。 三、实验说明

1． 单 片 机 系 统 中 ， 对 片 外 存 贮 器 的 读 写 操 作 是 最 基 本 的 操 作 。 通 过 本 实 验 了 解 单 片 机 读 写 片 外 存 储 器 的 读 写 方 法 ， 并 藉 此 来 熟 悉 MCS51 单 片 机 编 程 的 基 本 规 则 、 基 本 指 令 的 使 用 和 调 试 程 序 的 方 法 。

2．ADuC831 片内有 2K 字节 XRAM，当堆栈不扩展使用时，片内 XRAM 占用外 部数据存储空间的低 2K 字节，所以，寻址片外数据存储器时要大于 2K 字节空间。

四、实验电路连线

本实验不需要连线。

五、程序框图

实验二 P3 口输入、输出实验

1． P3 口 作 为 输 出 口 ， 接 8 只 发 光 二 极 管 ， 编 写 程 序 ， 使 发 光 二 管 循 环 点 亮 。

2．P3.0、P3.1 作 为 输 入 口 接 2 个 拔 动 开 关 ，P3.2、P3.3 作 为 输 出 口 接 2 只 发 光 二 极 管 ， 编 写 程 序 ， 用 发 光 二 极 管 观 察 拔 动 开 关 的 状 态 。 二、实验目的

1．学习 P3 口作为输入输出口的使用方法。

2．学习软件延时子程序的编写和使用。

三、实验说明

1． P3 口 是 准 双 向 口 。 它 作 为 输 出 口 时 与 一 般 的 双 向 口 使 用 方 法 相 同 。 由 准 双 向 口 结 构 可 知 当 P3 口 作 为 输 入 口 时 ， 必 须 先 对 它 置 高 电 平 使 内 部 MOS 管 截 止 。若 不 先 对 它 置 高 ，且 原 来 是 低 电 平 ，则 MOS 管 导 通 ， 读 入 的 数 据 是 不 正 确 的 。

2．软件延时是延时子程序指令执行的时间，与晶振的频率有关。

3. ADuC831 在线调试时占用 P3.0 及 P3.1，运行时将开关拔到右边，选择连 续运行状态。

四、实验电路连线

五、程序框图

（A）P3 口循环点灯框图 （B）P3 口输入输出框图

实验三 外部中断实验

编 写 程 序 ，使 其 可 以 响 应 外 部 中 断 源 产 生 的 中 断 触 发 信 号 ，并 在 对 应 的 中 断 服 务 子 程 序 中 点 亮 /熄 灭 一 个 发 光 二 极 管 作 为 观 察 现 象 。 二、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 。 三、实验说明

1.中 断 服 务 程 序 的 关 键 是 ：1）.保 护 进 入 中 断 时 的 状 态 ，并 在 退 出 中 断 之 前 恢 复 进 入 时 的 状 态 。2）.必 须 在 中 断 程 序 中 设 定 是 否 允 许 中 断 重 入 ，即 设 置 EX0 位 。另 外 中 断 程 序 中 涉 及 到 关 键 数 据 的 设 置 时 应 关 中 断 ， 即 设 置 时 不 允 许 重 入 。

2.实 验 可 使 用 INT0 中 断 ， 并 采 用 边 沿 触 发 方 式 。

3.实 验 可 使 用 单 脉 冲 输 出 或 脉 冲 边 沿 输 出 申 请 中 断 ，可 用 逻 辑 笔 显 示 中 断 处 理 结 果 。

四、实验电路连线

实 验 中 将 P3.2（ INT0）扩 展 插 孔 与 单 脉 冲 输 出 插 孔 相 连 ，P3.4（ 用 于 驱 动 发 光 二 极 管 亮 灭 ） 扩 展 插 孔 与 逻 辑 笔 输 入 插 孔 相 连 。

五、程序框图

开始

初始化中断控制

等待中断

中断入口

保护现场

控制二极管亮灭

二极管状态取反

恢复现场

中断返回

外部中断子程序框图 主程序框图

实验四 定时器实验

编 写 程 序 ，使 用 单 片 机 的 内 部 定 时 器 中 断 方 式 ，实 现 一 秒 钟 输 出 状 态 反 转 一 次 。

二、实验目的

1. 学 习 MCS－ 51 单 片 机 内 部 定 时 器 的 使 用 和 编 程 方 法 。 2. 进 一 步 掌 握 中 断 处 理 程 序 的 编 程 方 法 。

三、实验说明

1. 内 部 计 数 /定 时 器 的 编 程 主 要 是 定 时 常 数 的 设 置 和 有 关 控 制 寄 存 器 的 设 置 。

2. 定 时 常 数 的 值 可 按 以 下 方 法 计 算 ： 机 器 周 期 =12÷12MHz＝ 1μ S

（ N-定 时 常 数 ） *1μ S= 溢 出 时 间 （ 定 时 长 度 ）。

3． 实 现 状 态 反 转 可 使 用 P3.2 引 脚 驱 动 发 光 二 极 管 显 示 。 四、实验电路连线

将 P3.2 扩展插孔与 FLED0 插孔相连。

五、程序框图 开始

置T0中断工作方式

设置T0定时常数

设置初始状态位

设置秒计数值

中断允许

输出状态位 等待中断

定时器T0入口

保护现场

秒计数值减1

重置秒计数值 到1秒？

状态位取反

恢复现场 中断返回

Y

N

定时中断子程序框图 主程序框图

实验五 D/A 转换实验

一、实验要求

利用片内 DAC 或外部 DAC 电路，编制程序产生锯齿波、三角波、正弦波。三 种波形轮流显示，用示波器观察输出波形。

二、实验目的

1. 了解 D/A 转换的基本原理。

2. 学习 D/A 转换的编程方法。

三、实验说明

1. D/A 转换是把数字量转换为模拟量。比较简单的方法是产生三个波形的 表格，通过查表实现三个波形的显示。锯齿波和三角波的表格只需由数 字量的增减来控制，同时要注意三角波要分两段来产生。要产生正弦波，

较简单的手段是造一张正弦数字量表。即查函数表得到的值转换成十六 进制数填表。

2. D/A 转换取值范围为一个周期，采样点越多，精度越高些。

四、实验电路连线

1.将示波器探头连接至 DAC 输出插孔，并将地线连在一起。

2．利用片外 DAC 时，将 VREFA、VREFB 插孔与参考电源 VREF 插孔相连，DACA/B、

DACCS、DACWR 插孔分别与系统扩展插孔 P3.2、P3.3、P3.4 相连。

五、程序框图

入 口

置 计 数 器 初 值

查 表 读 波 形 数 据

启 动 D/A

改 变 计 数 器 及 表 指 针

显 示 完 毕

返 回 Y N

实验六 A/D-D/A 转换实验

利 用 主 板 上 可 调 电 压 输 出 或 信 号 发 生 器 提 供 模 拟 量 输 入 ， 通过片内 ADC 或外部 ADC 电路做 A/D 转 换 ； 用 片 内 DAC 或外部 DAC 电路做 D/A 转 换 。 编 制 程 序 ， 用示波器观察输出波形并与输 入 信 号 相 比 较 。

二、实验目的

1. 了解 A/D 转换的基本原理。

2. 学 习 A/D 转换的编程方法。

3. 了解单片机如何进行数据采集。

4. 进 一 步 掌 握 D/A 转换的编程方法。

三、实验说明

ADuC831 通 过 ADCCON1 控制寄存器选择 ADC 工作方式、转换时间及触发方 式，通过 ADCCON2 控制寄存器进行转换模式控制和通道选择。可选择外部触发或 软件触发方式，其中软件触发方式有单次、连续转换或 DMA 块转换，单次转换采 样速率低，连续转换转换采样速率较高。

四、实验电路连线

1.将信号发生器输出探头或可调电压输出插孔接 ADC 输入插孔，示波器探头 连接至 DAC 输出插孔，并将地线连在一起。

2. 利用片外 ADC 和 DAC 时，将 VREFA、VREFB 插孔与参考电源 VREF 插孔相 连，ADCCLK、ADCRD、DACA/B、DACCS、DACWR 插孔分别与系统扩展插孔 P3.0、P3.1、

P3.2、P3.3、P3.4 相连。

五、程序框图

开 始

初 始 化 A / D 、 D / A 开 中 断

延 时

等 待 中 断

A D u C 8 3 1 主 程 序 框 图

中 断 入 口 存 转 换 结 果

D / A 转 换

中 断 返 回

A D u C 8 3 1 中 断 子 程 序 框 图

实验七 PWM 输出实验

用 P3.2 端口输出不同占空比的脉冲。

二、实验目的

1. 了解脉宽调制(PWM)的原理。

2. 进一步掌握延时程序或定时器定时的编程方法。

三、实验说明

PWM 是单片机上常用的输出方法，通过外接电路可将占空比转换为电压的大 小。可用示波器观察输出波形。

四、实验电路连线

将示波器探头连接至 P3.2 输出插孔，并将地线连在一起。

五、程序框图 开始

输出低电平

低电平延时宽度

输出高电平

高电平延时宽度

实验八 输入/输出接口实验

编 写 程 序 ， 使 得 八 位 发 光 二 极 管 的 亮 灭 变 化 与 八 位 拨 动 开 关 的 状 态 相 一 致 。

二、实验目的

掌握总线方式输入输出口的编程方法。

三、实验说明

读入八位拨动开关的状态值，输出到八个二极管。

四、实验电路连线

此实验不需要连线。

五、程序框图 开始

读拨动开关的状态值

写显示二极管的值

实验九 七段数码管显示实验

编 写 程 序 ， 在 八 位 数 码 管 上 动 态 显 示 一 组 数 据 。 二、实验目的

1. 了解数码管动态显示的原理。

2. 了解用总线方式控制数码管显示。

三、实验说明

动态显示一组数据，由学生自定。

七段数码管字形段码表如下：

四、实验电路连线

此实验不需要连线 五、程序框图

开始

初始化显示参数

取显示数据

输出段码数据 指向下一个显示数据

输出位选通信号

位选通信号移位

延时

8位显示完？

返回 Y N

实验十 键盘扫描显示实验

编 写 程 序 ，将 键 盘 上 的 值 显 示 在 八 位 LED 七 段 数 码 管 上 并 用 发 光 二 极 管 显 示 键 的 位 置 。

二、实验目的

1.掌握 LED 七 段 数码管动态显示的原理。

2.学习键盘扫描的原理及其编程方法。

三、实验说明

动态显示键值，由学生自定。

实验程序可分为三个模块：

1. 键盘扫描子程序：确定按键位置。

2. 读键值子程序：查表确定所在键的值。

3. 显示子程序：动态显示键值。

四、实验电路连线 此实验不需要连线。

四、程序框图

开始

初始化地址参数

列输出全0信号

读行信号的值

有键闭合？

延时10ms

输出列扫描信号

列扫描信号称移位 读列值

读行值

计算行列值

该列有键输入？

4列扫描完？

返回

N Y

N

Y Y

N 入口

查表得键码

返回

开始

初始化

调键盘扫描子程序

调读键码子程序

调显示子程序

返回

主程序框图

键盘扫描子程序框图 读键值子程序框图

实验十一 LCD 显示实验

利用实验箱上的图形 LCD 显示器，编 写 程 序 显 示 一 组 字 符 。 二、实验目的

1.了解图形液晶显示器的基本原理及使用方法。

2.了解字符码与自编字形之间的关系。

三、实验说明

显示字符及显示方式由学生自定，主要学习 LCD 的初始化方法及字符码的调 用。详细使用可查阅 T6963C.pdf 文件使用说明。

实验程序可分为三个模块：

1．LCD 的初始化；

2．清显示 RAM 子程序 3．字符写入子程序。

四、实验电路连线 此实验不需要连线。

五、程序框图 开始

LCD初始化

置显示起始位

写显示缓冲区数据

延时

返回

实验十二 日历时钟

利用实验箱上的日历时钟器件 PCF8563 设计一个实时时钟，编 写 程 序 显 示 出 预 设 的 时 分 秒 。

二、实验目的

1. 了解 I2C 总线通讯协议。

2. 掌握 I2C 总线接口的时钟器件的工作原理及使用方法。

3. 巩固 LED 七段数码管动态显示方法。

三、实验说明

可查阅 PCF8563 时钟器件的使用说明 PCF8563.pdf 文件。

实验程序可分为三个模块：

1. 写数据串子程序：写初始时间。

2. 读数据串子程序：读当前时间的值。

3. 显示子程序：动态显示时间。

四、实验电路连线

ADuC831 单片机不需要连线。MCS-51 单片机可利用P3.0、P3.1 端口作为I²C 总线接口，将主板上的P3.0、P3.1 扩展插孔分别与SCL、SDA插孔相连。

四、程序框图

开 始

I 2 C 接 口 初 始 化

初 始 化 时 间 缓 冲 单 元

写 从 地 址 及 发 送 数 据 个 数

调 发 送 数 据 子 程 序

返 回 主 程 序 框 图 写 从 地 址 及 读 数 据 个 数

调 读 数 据 子 程 序

调 显 示 子 程 序

开 始

起 动 I 2 C 总 线

发 送 写 从 地 址

发 送 写 数 据 地 址

返 回

Y

Y

写 数 据 串 子 程 序 框 图 发 送 数 据 串

发 送 停 止 位 有 应 答 吗

有 应 答 吗

N

N

Y

开 始

起 动 I 2 C 总 线

发 送 写 从 地 址

发 送 读 数 据 起 始 地 址

返 回

Y

读 数 据 串 子 程 序 框 图 读 数 据 串

发 送 停 止 位 有 应 答 吗

有 应 答 吗

N N Y

发 送 读 从 地 址 起 动 I 2 C 总 线

Y

有 应 答 吗

N