关于单片机原理及接口技术实验指导书.docx

单片机原理及接口技术实验指导书前言本实验指导书是以启动计算机总厂生产的DICE-5212K单片机实验系统为硬件根基来编写的。其主要内容为实验设备的介绍、操作使用及MCS51系列单片机的相关实验工程。第1章实验设备介绍1.1 实验设备简介DICE-5212K多功能单片机实验开发系统是MCS-51单片机原理与接口C8051嵌入式单片机控制技术自动化控制传感器控制等课程教学的配套实验设备。它以小系统、多功能、易扩展为设计思想，系统的地址总线、数据总线、控制总线全部引出，对用户开放，并留有扩展单元(区)，学生可以选配各种扩展模块开展实验工程。本设备不仅针对教学实验、课程设计、毕业设计等教学环节提供了良好的实验开发环境，同时也可为学生课外科技活动的开展提供硬件支持。下列图为DICE-5212K单片机实验箱的实物图。图1-lDICE-5212K单片机实验箱的实物图1.2 、系统组成及工作方式DlCE-5212K单片机实验系统由用户实验箱、仿真器和ISP下载器等局部组成。其工作方式有脱机运行和联机运行两种，其中脱机运行又分为固化程序脱机运行和ISP脱机运行两种。下面分别介绍各种工作方式。1.2.1 固化程序脱机运行DICE-5212K用户实验箱的外部扩展程序存储器W27512(ROM64K)内部烧写了局部硬件实验模块程序,在不用仿真器和PC机联机时可直接通过实验仪4*6键盘调出相应的程序并全速运行。便于用户测试和演示实验。1.2.2 ISP脱机运行可以通过ISP下载线，将HEX文件直接下载到AT89S52单片机内部8K的FLASHROM中运行Q1.2.3 联机运行通过仿真器及配套上位软件在PC机上编写、编译、装载、运行、调试程序。具体操作详见“第2章DlCE-5212K仿真联机运行”。1.3 系统地址分配及系统接口定义1.3.1 系统地址分配(1)I/O地址分配地址扩展名称用途8000H8FFFH自定义实验用口地址9000H9FFFH自定义实验用口地址OAOOOHOAFFFH自定义实验用口地址OBOOOHOBFFFH自定义实验用口地址OCOOOHOCFFFH自定义实验用口地址ODOOOHODFFFH自定义实验用口地址OEOOOHOEFFFH自定义实验用口地址OFOOOHOFEFFH自定义实验用口地址0FF20H8155控制口写方式字0FF21H8155PA口字位口0FF22H8155PB口字形口0FF23H8155PC口键入口0FF28H8255PA口扩展用0FF29H8255PB口扩展用0FF2AH8255PC口扩展用0FF2BH8255控制口写方式字(2)存储器地址分配地址器件用途OOOOHOFFFFHAT89S52/27C512用户程序空间OOOOU7FFFH62256用户数据空间1.3.2系统接口定义(1) RS232用户通信口短路块定义：A：EXT-C(2、3)位置，表示RXD、TXD插孔悬空，用户使用时需用导线连接。B：Keil-C(U2)位置，表示RXD、TXD插孔已经内部与单片机P3.0、P3.1连接。C4C222U*4S-Xft2->RXD3->11DImLT二8 7 1 3 4 5 4Q9I10H826115111112=tlTJ2Ls二一232电路PC机标相室口定义图1-2(2) CZ4：打印接口DTAO) IDMN) IDMN) IDAIM)IBUrY)12 3 4 5c 7WBPAO IDXTM) 亘1 DRTR3) PA2 IDMQ PM DTX7) 更 史O UTB) GHD图1-3(3) JXO,JX17：为系统提供的数据总线接口Og(4) CZ7：系统提供的扩展接口”工iyB0a)(M)D0mD2mXmDC6图1-5JX14(5) JXl2、JX14：液晶显示接口JX12ewWDB7DBO图1-6(6) ISP下载接口图17Pl.7/SCKP1.6/MIS0RSTNCP1.5/M0SIL4通用单元电路（1）LED发光二极管输出模块实验台上有8只发光二极管及相应驱动电路。见图1-8,L1L8为相应发光二极管驱动信号输入端，该输入端为高电平“1”时发光二极管亮。图1-8UL2L3L4L5UL7L8（2）开关量输入模块一实验台上有8只开关K1-K8,与之相对应的K1-K8个引线孔为逻辑电平输出端。开关向上拨相应插孔输出高电平“1”，向下拨相应插孔输出低电平“0”。见图l-9o(3)单脉冲电路实验仪上单脉冲产生电路如图1-11所示，标有“”和“1”的两个引线插孔为正负单脉冲输出端。附近按钮ANO为单脉冲产生按钮，每按一次产生一个单脉冲。(5)脉冲发生电路实验仪上提供一8MHZ的脉冲源，见图1T3,实验仪上标有8MHZ的插孔，即为脉冲的输出端。8MHZ插孔图1-14(7)数码管显示电路。见图1-15数码管显示电路中，SW3、SW4红色拨码开关打在“ON”位置，数码管代码端和公共端与8155PA、PB口相连。如果SW3、SW4红色拨码开关打在相反位置，即“OFF”位置，数码管电路与8155断开，数码管代码端和公共端对外开放。位扫描口图1-15(8)矩阵键盘模块电路。见图1-16图1-16(9)目标CPU(AT89S52)的控制电路注：图1-17中的74LS245与74LS373功能由CPLD器件1016实现。grj,SIloMuP059274LS245DO-DTa*1222222三QQBBQQQ5Dl口aadDIdBUUDIn)ALElV(10)存储器控制电路。见图178AO A15DOD2口25BCE MN22N2*2M2AltMlla2Al*l5图1-18（三）实验扩展模块图1-19所示为实验扩展模块引脚定义，对应插孔号。KZKZ8还配有排针/锁紧孔转接口。6ZMOlZXA£T+Zl-2l+y2OooooOooooAD7AD5AD3ADlKZlKZ6NCKZ7KZ8VCCOooooOooooOooooOooooAD6AD4AD2ADOKZ2KZ3KZ5NCKZ4GND第2章DICE-5212K仿真联机运行2.1 DICE-KEILUSB仿真器与DICE-5212K的连接（1）确认KBl开关打在“一般模式”，KB2短路块插在MCS-51（1>2）位置，SWI短路块插在“UP”位置。SW3、SW4、SW5打在“ON”的位置。这些都是出厂时的默认设置；（2）在确认断电的情况下，取下DICE-5212K实验仪右上角绿色锁紧插座上的AT89S52单片机芯片；（3）将40芯白色扁平线上的1DC40插头与DICE-KE1LUSB仿真器的1DC40插座接插好，然后用随机配送的USB线将仿真器与PC机连接；（4）将40芯白色扁平线另一头的40芯仿真头插在D1CE-5212K实验仪右上角绿色锁紧插座上。注意：不要插反，绿色锁紧插座左上角第一脚为单片机第一脚。40芯仿真头的第一脚上有箭头指示。DICE-KEILUSB仿真器应置于实验箱右侧。如有疑问请致电我公司技术支持。2.2 KEILC仿真软件的操作应用（1）建设一个工程：点击PrOjCCt（工程）菜单，选择NeWPrOjeCt（新工程），在文件名中输入您的第一个程序工程名称，假定我们用“test”o“保存”后的文件扩展名为uv2这是KEILUviSion2工程文件扩展名，以后我们可以直接点击此文件以翻开先前做的工程。注意输入的时候不要输入文件的后缀名，默认即可。为了查找方便，假定我们保存在C盘的根目录。这时会弹出让你选择单片机型号的对话框，我们选择ATMEL-AT89S52o图2-1（2）汇编源文件的建设：点击FILE（文件）菜单中的NEW.（新文件）命令新建一个文本编辑窗口。在里面输入一个程序范例如流水灯程序，然后点击FlLE（文件）菜单中的SAYE（保存）命令保存文件，注意必须输入文件的后缀名.asm,例如保存为C:/PrOg/001.asm（注意不要有中文目录,文件名不超过8个字符，否则编译不通过！如果您是第一次使用,那么建议您直接保存在C盘的根目录，文件名同样取OOLASM,不要试图把他保存在桌面/我的文档等等！）图2-2请注意：C51用户请在您的代码的main。函数前面，加上一句：codeunsignedcharstop3_at_0x3b;ASM汇编用户请将你的主程序跳过中断区直到008OH以后，如:org0000H1.JMPmainorg0080Hmain：.;程序开场OllOlIOllCHU除姐总程序俎和姐内所有文件图2-3（3）点击Targetl（目标1）前面的“+”，出现SoUrCeGrOUP1,（源程序组1）选中右键点选“AddfilesGroupSourceGroup1”（增加文件到源程序组1）这时选择文件类型为asm,再选中OOLaSm文件，再按Add添加，在随后的提示框中按“确定”。国西«1目标1zJ_归标L田IlOll凶ORG0000H1.JHPHAINIORG0080H一目行目标1戊瘠丁工殂'源程序蛆膘性日EX件,缄由EX程Q调试眇他设蓄IXMSVCSw三由方。0口MQ打开文件劭立新建送所有目标由海透目标彦IAiRiSJCft（4）仿真部份采用Mon51协议，在使用之前应必须对软件工程进展如下设置：单击“Project"（工程）菜单，再在下拉菜单中单击“optionsfortargettarget1”（目标1属性）在下列图中选择OUtPUt（输出）"CreateHEXfile”（产生hex文件）的选项，以便汇编后生成HEX代码,供编程器使用。目标中标属性目标筠出列表IC51I51IBLSl定位BLSl杂项|Q选择ObJ文件夹.I瞅行文件名：p何旷生执生文件：A123见!调/信息P出浏览信息Ier乏龌成高逮）HEX格式：IHEX-803产生库文件A123,LIB（5）在“Debug"（调试）中点选uKeilMonitor-51Driver,同时选中加载代码到仿真器，运行到main,在“恢复调试设置”中“断点”“工具栏”“浏览点”“储存器显示”也全部钩选上，然后点击“设置”。（6）点击“Settings”（设置）选择要使用串口必须和实际相符合，你的计算机可能是COM2或者其他，对此不能确定可以通过观察控制面板硬件端口通讯端口来解决，同时注意电脑上不能够同时运行其他可能占用串口资源的软件，串口调试软件等等也必须退出,否则将引起冲突，（如果您使用的是