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单片微型计算机技术资料单片机实验指导书.doc

单片微型计算机技术资料单片机实验指导书

飞雪
2018-09-07 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《单片微型计算机技术资料单片机实验指导书doc》,可适用于IT/计算机领域

单片机原理实验报告指导书合肥工业大学土建学院工程力学系二OO五年十月学生实验守则、学生应按照课程教学计划准时上实验课不得迟到早退。、实验前应认真阅读实验指导书明确实验目的、步骤、原理预习有关的理论知识并接受实验教师的提问和检查。、进入实验室必须遵守实验的规章制度。不得高声喧哗和打闹不准抽烟、随地吐痰和乱丢纸屑杂物。有净化要求的实验室进室必须换拖鞋。、做实验时必须严格遵守仪器设备的操作规程爱护仪器设备节约使用材料服从实验教师和技术人员的指导。未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其物品。、实验中要细心观察认真记录各种试验数据。不准敷衍不准抄袭别组数据不得擅自离开操作岗位。、实验时必须注意安全防止人身和设备事故的发生。若出现事故应立即切断电源及时向指导教师报告并保护现场不得自行处理。、实验完毕应清理实验现场。经指导教师检查仪器设备、工具、材料和实验记录后方可离开。、实验后要认真完成实验报告包括分析结果、处理数据、绘制曲线及图表。在规定的时间内交指导教师批改。、在实验过程中由于不慎造成仪器设备、器皿工具损坏者应写出损坏情况报告并接受检查由领导根据情况进行处理。、凡违反操作规程、擅自动用与本实验无关的仪器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的肇事者必须写出书面检查视情节轻重和认识程度按章予以赔偿。、学生进入开放实验室做实验时应遵守学校开放实验室的有关规定和程序。合肥工业大学二OO一年修订目录第一章实验仪DPPROC实验仪器简介第二章DPPROC使用实验一uVision集成开发环境的使用实验二uVision集成开发环境仿真与调试实验三单片机IO口控制实验四HC译码实验实验五XLED扫描输出实验实验六RS串行口实验实验七图形液晶显示实验实验八串行模数转换实验实验九串行数模转换实验实验十最小单片机系统制作第一章实验仪DPPROC实验仪器简介电路外观图实验仪布局图实验仪主要功能模块实验仪有许多功能模块各个功能模块是相会独立的每个功能模块都有一个编号竖数是A~D横数为~见表一。表一实验仪主要功能模编号功能块名称功能说明AISP下载电路实现PHILIPS单片机kflash的ISP下载编程功能。A总线IO扩展区把单片机的个功能管脚引出来方便用户选择使用各个IO口或单片机总线。A译码电路该区含一片芯片A并串实验区该区含一片LS芯片A串并实验区该区含一片LS芯片APARK用于连接各种PARK模块包括USBCANbus等。APARK功能同A。B语音模块该区可进行语音实验。B非接触IC卡读卡模块非接触式IC卡读卡实验区。BLCD实验区x图形液晶实验区。B温度传感器实验区该区含一片B单总线数字温度传感器。B蜂鸣器区该区含一个交流蜂鸣器及驱动电路。BPWM输出实验区该区PWM信号转换成电压输出。B电压基准源电路该区含一片TL电压基准源电路。B串行AD实验区该区含一片TLC位AD。B串行DA实验区该区含一片TLC位通道串行DA。B直流电机实验区直流电机实验。C电源输出接口区V,V,V电源输出接口。C逻辑笔电路该区是一个检查TTL逻辑电平高低的逻辑笔通过LED显示所检查电路的电平高低。CxLED点阵xLED点阵模块及其驱动电路。C运放实验区LM芯片C电阻接口为运算放大器提供电阻接口电路C实验区实验C继电器实验区继电器及其驱动电路。C步进电机实验区步进电机及其驱动电路。DIO口实验区包含个独立的LED拨动开关按键。D可调电阻区包含一个k和k的电阻。D红外收发区包含一个红外发射管和一个带解码的红外收发器。DRS实验区包含一片SP和一片RS。DIC实验区该区包含一片WC字节的EEPROM一片PCF实时时钟芯片及外围电路一片ZLG键盘LED驱动芯片及段位数码管和个按键。D接触式IC卡实验区包含一片可连接SLE卡的读卡头。TKSMonitor仿真器说明TKSMonitor仿真器有两种工作方式:下载方式和运行方式。把拨动开关拨到LOAD一端就进入下载方式该方式下可以下载程序到FLASH中。把拨动开关拨到RUN一端就进入运行方式该方式下可运行下载到FLASH中的程序也可以把MON下载到FLASH中然后使用KEIL进行调试。第二章DPPROC使用uVision集成开发环境uVision集成工具uVision集成的工具软件包括:C编译器、宏汇编器、链结器定位器、目标文件至HEX格式转换器并能自动完成程序的编译、汇编、链接等操作。uVision的主界面安装uVision软件后在桌面上点击uVision的快捷图标即可以进入uVision集成开发环境各种调试工具、命令菜单都集成在此开发环境中见图。图uVision的主界面uVision的View菜单、Project菜单和Debug菜单图View菜单图Project菜单图Degug菜uVision的其它菜单内容及使用请参阅uVision帮助文件或其它的参考资料。用uVision集成开发环境创建一个应用程序()在的主界面下点击Project菜单项选择NewProject子菜单在图的对话框中为新的工程项目输入一个名字。图工程项目名称输入对话框()在紧接着出现的图对话框中选择CPU芯片的型号点击“确定”按钮后则一个新的空的工程文件就建立好了。图CPU芯片型号选择对话框()创建源文件利用“文件”菜单中的“新文件”子菜单可创建一个新的文件在此新文件中输入有关的C语言程序或者是汇编程序然后存盘如图。图保存编辑的汇编程序()把刚才编辑的汇编语言程序加入到工程项目文件中如图。图向工程文件中添加汇编或C语言源程序程序文件的编译、链接()编译、链接环境设置选中“Project”选项并在下拉菜单中选择“OptiongForTarget…”命令为目标设置工具选项在图出现的窗口中选择“Output”选项卡按图设置有关的选项。图调试环境设置窗口图Output选项卡对于图中的其它选项卡的使用请参阅uVision帮助文件或其它的参考资料。()编译与链接程序使用“Project”菜单中的“Build…”或“RebuildAll…”可以进行程序的编译与链接。调试与仿真功能的使用进入调试状态()用RS电缆把计算机与TKSMonitor仿真器的一端相连仿真器的另外一端与实验仪的U锁紧插座相连()ISP的跳线JP跳开()打开实验仪的工作电源()把TKSMonitor仿真器的开关拨到LOAD即下载模式()按一下复位键“RESET”。此时实验仪单片机进入下载状态。()启动DPFLASH下载软件在图的界面中设置有关参数然后点击“编程”按钮在随后出现的图界面中选择“其它编程”栏的“MON”选项单击“编程”按钮即可。待编程结束把TKSMonitor仿真器的开关拨到“RUN”模式再按一下“RESET”键MON就开始运行了。此时实验仪进入调试状态。图DPFLASH编程界面图MON编程界面调试状态的存储器模型图调试状态下的存储器空间分配软件调试环境设置()启动uVision调入要调试的工程文件点击“Project”项选择“Optionfortarget…”在随后出现的对话框图中设置有关调试参数。图调试环境设置窗口()C选项卡的设置图C选项卡设置()DEBUG选项卡设置图DEBUG选项卡设置利用DEBUG选项卡中的“SETTING”按钮可设置串行口的属性图。图串行口参数设置调试操作完成有关的调试操作软件和硬件的设置后则可以利用DEBUG菜单和VIEW菜单中的有关命令进行程序的调试。实验一uVision集成开发环境的使用一、实验目的和要求熟悉uVision集成开发环境的使用练习用C语言编写单片机程序。二、实验设备与仪器计算机uVision集成开发软件包。三、实验前准备工作.预习实验指导书第二章的内容上机前要熟知uVision集成开发环境的使用方法.上机前最好能用C语言写出自己的单片机程序。四、实验注意事项.严格遵守计算机房的规章制度不得迟到、早退更不得在实验室打闹.每人一机独立进行实验并做好实验记录。五、实验内容学习uVision集成开发环境的使用方法练习用uVision集成开发环境编辑、编译、链接和调试实验程序或同学自己编写的单片机C语言程序。六、实验方法与步骤启动计算机操作系统启动uVision集成开发环境按照实验指导书第节的方法用uVision集成开发环境创建一个应用程序并进行编辑、编译、连接直到生成正确的HEX代码。在上述应用程序框架内同学可以输入自己编写的单片机C语言程序也可以调入其它实验的程序进行编译与链接。七、实验数据整理及实验报告要求.简述生成应用程序的过程。.记录程序调试过程中所出现的错误及改正方法。请简述单片机C语言与微机C语言之异同。实验二uVision集成开发环境的仿真与调试一、实验目的和要求熟悉uVision集成开发环境调试功能的使用学习DPPROC实验仪的使用方法。二、实验设备与仪器计算机uVision集成开发软件包。.DPPROC实验仪一台。三、实验前准备工作预习实验指导书第一章的内容熟知DPPROC实验仪的分区方法预习实验指导书第一章的内容熟知TKSMonitor仿真器的工作模式及其切换方法预习实验指导书第节与节的内容熟记DPPROC实验仪及uVision集成开发环境调试与仿真功能的步骤和方法。四、实验注意事项.严格遵守实验室的规章制度不得迟到、早退更不得在实验室打闹.每至人一组协作进行实验并做好实验记录。五、实验内容uVision集成开发环境仿真和调试功能练习.在uVision集成开发环境中调入实验源程序对该程序进行编辑、修改、编译、链接与调试。同学也可以自行编写程序。六、实验方法与步骤.用针排线把DPPROC实验仪上的A区J接口和A区J接口相连然后使用排线把A区的J接口与D区的J接口相连如图所示。对DPPROC实验仪加电把TKSMonitor仿真器上的开关拨到LOAD模式即在下载状态按下复位键“RESET”使DPPROC实验仪进入下载状态。使用DPFLASH把MON监控程序下载到TKSMonitor仿真器关闭DPFLASH软件。把TKSMonitor仿真器的工作模式开关切换到RUN按一下复位键“RESET”MON程序就开始运行了TKSMonitor仿真器进入到调试状态。用uVision集成开发环境编辑、编译实验程序(或同学自己编写的程序).按照实验指导书第二章“软件调试环境设置”进行有关设置操作对实验的源程序进行重新编译和链接.仿真调试()点击菜单栏的“DEBUG”菜单在出现的下拉式菜单中选择“StartStopDebugSession”调试命令这样就可以把用户程序下载到TKSMonitor仿真器中。()点击菜单栏中的“View“选项在弹出的下拉式菜单中选择”WatchCallStackWindow”打开变量观察窗口也可以采用同样的方法打开其它观察窗口。()然后可以选用以下命令对程序进行调试。)单步跟踪F)单步运行F)执行返回CtrlF)执行到光标CtrlF)全速运行F)启动停止调试F。.在调试过程中同学可以观察DPPROC试验仪D区的LED的亮灭是否由程序来控制。七、实验数据整理.简述监控程序下载过程.简述实验程序调试过程及调试结果。实验三单片机IO口控制一、实验目的和要求利用单片机P口作IO口学习使用P口作为输入和输出口。二、实验设备与仪器计算机uVision集成开发软件包。.DPPROC实验仪一台。三、实验前准备工作预习实验指导书第一章的内容熟知DPPROC实验仪的分区方法预习实验指导书第一章的内容熟知TKSMonitor仿真器的工作模式及其切换方法根据实验的硬件结构预习实验程序或根据实验的硬件结构编写自己的程序。四、实验注意事项.严格遵守实验室的规章制度不得迟到、早退更不得在实验室打闹.每至人一组协作进行实验并做好实验记录。五、实验原理根据图的实验原理图在DPPROC实验仪连线编写相应的单片机程序并做到:.在A图中用程序实现P口连接的个LED轮流点亮与熄灭.在B图中当按下K开关时个LED同时亮当松开K开关时个LED同时熄灭。图实验原理图六、实验内容.编写一段控制程序用P口为控制口是P口上的连接的个LED轮流亮.编写一段程序用P控制P口连接的LED的亮与熄灭。七、实验方法与步骤.用导线把A区的J接口与D区的J接口相连原理图如图A。.编写一个延时程序。.编写LED轮流亮的程序并调试运行。.使用导线把A区的J接口的与D区的J接口的LEDLED相连另外A区的J接口的P与D区的J的KEY相连,原理图如B。.编写P控制LED的程序并调试运行。(按下KEY看是否全亮)。.A区的J接口的P与D区的J的SW相连然后再运行程序查看结果。八、实验数据整理.绘制实验程序的流程图.简述实现上述硬件控制功能的其它方法。实验四HC译码实验一、实验目的和要求熟悉译码器的使用方法灵活应用HC进行电路设计。二、实验设备与仪器计算机uVision集成开发软件包。.DPPROC实验仪一台。三、实验前准备工作预习实验指导书第一章的内容熟知DPPROC实验仪的分区方法预习HC译码器原理熟悉HC译码条件及译码结果。.预习实验的实验程序或根据实验要求编写自己的实验程序。四、实验注意事项.严格遵守实验室的规章制度不得迟到、早退更不得在实验室打闹.每至人一组协作进行实验并做好实验记录。五、实验原理用单片机的P口为IO口控制HC译码器并通过LED显示译码结果。HC的真值表与管脚图实验四原理图六、实验内容.编写程序通过P口控制HC的数据输入端从而选通相应的数据输出位。.将译码的数据输出端口连接到个LED验证译码的正确性。七、实验方法与步骤短接A区JP接口上的短路帽将A区A、B、CGGAGB与A区的PP相连参考原理图。将D区的LED、LED、LED分时连接到A区译码数据输出口YY。打开程序调试实验软件(或同学自己编写的实验程序)下载运行编写好的程序查看程序运行结果是否正确。八、实验数据整理.简述HC译码调价.绘制实验程序的流程图。实验五XLED扫描输出实验、实验目的和要求学习利用单片机的IO口进行LED点阵的扫描显示。二、实验设备与与仪器计算机uVision集成开发软件包。.DPPROC实验仪一台。三、实验前准备工作预习实验指导书第一章的内容熟知DPPROC实验仪的分区方法预习XLED扫描输出实验的硬件结构及控制原理。.预习实验的实验程序熟悉LED的控制方法。四、实验注意事项.严格遵守实验室的规章制度不得迟到、早退更不得在实验室打闹.每至人一组协作进行实验并做好实验记录。五、实验原理用P口控制C区的片HC进行行列扫描使C区的XLED点阵显示指定的汉字实验原理图如下。XLED实验原理图六、实验内容编写一段程序用P口为控制口在X的LED点阵上显示汉字。七、实验方法与步骤.使用导线将A区的PP与C区的LDATH,LDATL,LCLK,LOE,LSTR依此连接。.运行计算机内的实验程序或同学自己修改过的程序在LED阵列上显示指定的汉字。八、实验数据整理.简述在LED上显示汉字的方法.绘制实验程序的主程序流程图。实验六RS串行口实验一、实验目的和要求通过实验掌握单片机串行通讯口的使用方法。二、实验设备与仪器计算机uVision集成开发软件包。.DPPROC实验仪一台。三、实验前准备工作预习实验指导书第一章的内容熟知DPPROC实验仪的分区方法预习实验指导书第一章的内容熟知TKSMonitor仿真器的工作模式及其切换方法预习实验的硬件结构预习实验程序或根据实验的硬件结构编写自己的程序。四、实验注意事项.严格遵守实验室的规章制度不得迟到、早退更不得在实验室打闹.每至人一组协作进行实验并做好实验记录。五、实验原理用串口线连接计算机和DPPROC实验仪实现计算机与DPPROC实验仪的数据通讯。实验六原理图六、实验内容.编写一段程序利用单片机的串行口向计算机发送数据比如X.编写一段程序接收计算机串行口发送来的数据比如X在单片机接收到数据的时候返回一个数据比如X。在计算机一端以接收到单片机发送回的准确数据(比如X)为完成。七、实验方法与步骤.用串口线连接计算机与实验仪。.编写一段程序利用单片机串行扣向计算机发送数据如X波特率为bps.该程序不能在DPPROC上进行仿真只能下载下载操作请按以下步骤进行。()复位TKSMonitor仿真器后将状态开关拨置到LOAD处。()运行DPFLASH下载软件装载已编译好的HEX代码。点击下载软件的“编程”命令按钮在出现的对话框内选择“编程文件区“再点击”编程“命令即可把编译生成的HEX代码下载到FLASH芯片中。()把TKSMonitor仿真器上的开关拨到RUN按下复位开关“RESET“则TKSMonitor仿真器进入用户模式并全速运行所下载的程序。.下载程序运行后可以在计算机的接收软件中接收到“UUUU。。。“。.编写一段程序在单片机接收到X(‘U’)的时候返回一个X(‘A’)。在计算机一端以接收到X(‘A’)为完成波特率为bps。(该程序不能在DPPROC上进行仿真只能下载下载操作请参考步骤)。.下载程序运行后先从计算机端发送一个X(‘A’)在计算机的接收端可以观察到“A“。.同学可以自行编写或修改程序使得单片机能够对接收到的数据进行处理并把处理过的数据返回到计算机。八、实验数据整理.简述单片机串行口波特率的设置方法。.绘制单片机发送与接收程序的流程图。实验七图形液晶显示实验一、实验目的和要求了解图形液晶模块(单色)的控制方法实现简单图形显示算法。二、实验设备与仪器计算机uVision集成开发软件包。.DPPROC实验仪一台。三、实验前准备工作预习实验指导书第一章的内容熟知DPPROC实验仪的分区方法预习实验指导书第一章的内容熟知TKSMonitor仿真器的工作模式及其切换方法预习实验的程序了解LCD的控制方法。四、实验注意事项.严格遵守实验室的规章制度不得迟到、早退更不得在实验室打闹.每至人一组协作进行实验并做好实验记录。五、实验原理实验采用X图形点阵液晶模块JP用于LCD背光的电源控制(短接为使用背光)D~D以及BWR,BRD已经与单片机的相应接口连接其余个接线柱为LCD控制连线引出接口。图形液晶显示器原理图六、实验内容控制图形液晶模块显示ASCII字符、画直线等。七、实验方法与步骤将A区的AA分别连接到B区的AA将A区的P连接到B区的RST将A区的Y连接到B区的CS将A区的AA分别连接到A区的相应接线柱上(已接好)连接关系如下:AGBAGAAGACABAA在B区的J插入图形液晶模块(X)将B区的JP短接A区的JP短接编写代码使用TKSmonitor仿真器进行调试。八、实验数据整理.简述图形液晶显示汉字与图形的方法.绘制实验参考程序主程序的流程图。实验八串行模数转换实验一、实验目的和要求学习使用TLC串行AD芯片进行电压信号的采集与处理。二、实验设备与仪器计算机uVision集成开发软件包.DPPROC实验仪一台.万用表一台。三、实验前准备工作预习实验指导书第一章的内容熟知DPPROC实验仪的分区方法预习TLC串行AD转换芯片资料及编程方法。四、实验注意事项.严格遵守实验室的规章制度不得迟到、早退更不得在实验室打闹.每至人一组协作进行实验并做好实验记录。五、实验原理TLC为位串行AD转换芯片输入电压范围为~V,每一个bit位对应的电压为mv。其接线方法如下:参考电压输入端REF连接到TL输出电压Vref上CLK为时钟信号输入端、DAT为数据输出端、CS为片选信号ANIN为模拟信号输入端JP为电源控制跳线(短接时使用该线路)。TLC原理图六、实验内容编写程序通过单片机的P口控制串行AD转换芯片实现模拟信号到数字信号的转换。七、实验方法与步骤安装B区JP的短路帽然后将VCC(V电源)与B区的REF连接将B区的CLKDATCS对应连接到A区的PPP。使用导线将D区的K电位器连接为电压调节模式使用导线将其电压调整端连接到B区的ANIN接线柱作为TLC的电压输入信号。打开程序调试软件下载运行编写好的程序完成一次AD转换然后调节电位器改变输入电压多次测量并保存测量结果。使用万用表测量输入的模拟电压信号分析采集到的AD转换数据是否准确。八、实验数据整理输入电压为值mv,则AD转换后的结果为多少请绘出用TLC芯片进行AD转换的程序流程图实验九串行数模转换实验一、实验目的和要求学习使用DA芯片生成需要的波形。二、实验设备与仪器计算机uVision集成开发软件包.DPPROC实验仪一台.万用表一台。三、实验前准备工作预习实验指导书第一章的内容熟知DPPROC实验仪的分区方法阅读TLC技术资料了解TLC时序及产生波形幅度的计算方法。四、实验注意事项.严格遵守实验室的规章制度不得迟到、早退更不得在实验室打闹.每至人一组协作进行实验并做好实验记录。五、实验原理DAT、CLK、LDAC、LOAD是TLC的控制信号与时钟信号输入端REFA、REFB、REFC、REFD是四个DA通道的参考电压输入端DACA、DACB、DACC、DACD是四个DA通道的模拟电压输出端。TL原理图六、实验内容设计程序,用单片机的IO口控制TLC实现DA转换,使通道输出一个电压值,使通道输出另外一个电压值,并用万用表测量该值七、实验方法与步骤短接B区的电源跳线JP,调节B区的电位器W,使其输出接线柱VREF的电压为V将A区P、P、T、T分别连接到B区的CLK、DAT、LDAC、LOAD,将B区VREF连接到B区的REF接线柱短接B区的电源跳线JP。运行实验程序(或自己编写的程序),观察实验结果八、实验数据整理简述TLC的控制方法如果要使TLC的通道输出V的电压,则送给通道的控制数据是多少实验十最小单片机系统制作一、实验目的和要求综合利用已学知识,制作一个单片机最小系统,同学自己编写控制程序,并把控制程序固化到单片机芯片内,用以验证该最小系统能够正常工作二、实验设备与仪器计算机uVision集成开发软件包.写片器.万用表,单面板,烙铁,C芯片,其它元器件等三、实验前准备工作预习单片机最小系统的有关理论编写好单片机控制程序四、实验注意事项.严格遵守实验室的规章制度不得迟到、早退更不得在实验室打闹.每至人一组协作进行实验并做好实验记录。五、实验原理最小单片机系统由以下几部分构成:复位线路振荡线路、单片机芯片与发光二极管线路。在线路焊接正确的情况下控制程序应能使发光二极管正常两灭。最先单片机系统原理图六、实验内容用单面板和必要的元器件焊接一个最小单片机系统把调试好的程序用写片器固化到单片机芯片内。当该最小单片机系统加电后正常的最小单片机系统应能使P口上连接的发光二极管正常亮灭。七、实验方法与步骤根据原理图,在单面板上制作最小单片机系统在uVision集成开发环境下,编写、编译单片机控制程序并生成HEX格式的文件用写片器把HEX格式的文件固化到C单片机芯片内把固化有控制程序的C芯片插入到最小单片机系统给最小单片机系统加电,观察发光二极管是否能够正常亮灭如果观察不道步骤的结果,请检查硬件线路和控制程序八、实验数据整理简述最小单片机系统的制作过程最小单片机系统调试过程中遇到的问题及解决方法

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