版章单片机实验指导.docVIP

实践训练 13.1 概述 本章旨在对学生的软硬件设计能力和软硬件联调及纠错能力进行训练，使学生掌握嵌入式系统的开发方法和技能。嵌入式系统的开发步骤如下： 分析课题需求→确定方案→软硬件设计→软硬件联调及纠错→绘制印刷电路板→焊接形成产品 软硬件设计、软硬件联调及纠错是开发的关键步骤，实验是学习单片机必需手段和必由之路。本章的实践内容，紧密结合课堂教学，每个实验先有示例程序（汇编语言和C语言程序示例）然后由学生自行设计。用跳线改变接口的设计安排。 本章实验提供的硬件电路可以在面包板搭建（此时必须另购编程器），可以在编者提供的可在线编程ISP实验板进行，可以在外购的实验台上进行（只需改端口号），还可以通过Proteus做成80C51虚拟实验板进行。 编者提供的可在线编程ISP实验板具有在线编程（又称为烧写或下载）功能和程序运行功能，因此它既是编程器又是实验板。为考虑用户的电脑接口差异，可选择不同的下载方式： ①并口下载—采用ATMEL公司的89S52（内含8K EEPROM的增强型51单片机），通过25针D型接头的连接线连接电脑和实验板，使用软件Microcontroller ISP Software（需先安装）。 ②串口下载—COM口或USB下载。串口下载使用软件SSTEasyIAP11F.EXE（勿需安装）。单片机采用SST公司的89E58RD（内含32K EEPROM的增强型51单片机），通过9针D型接头的连接线将实验板和电脑COM口相连接，如果加接一条COM和USB的转换线，可用USB接口下载。 如果是Proteus的虚拟实验板，课件中提供了Proteus的虚拟实验板电路图，鼠标点击单片机，选中的文件就虚拟下载了。 实验板为读者综合使用内部资源提供了参考，实验板可以开出如下实验： 汇编语言和C语言（C51)程序设计和调试方法 并行口的输入、输出实验 数码管的显示与控制 中断实验（如作报警器） 定时/计数器的应用设计（定时、计数、音乐） 串行通信（单片机和单片机、单片机和PC机的通信） 键盘控制程序设计（选做） 串行EEPROM（I2C接口）（选做） 串行D/A转换(SPI接口)（选做） 串行A/D转换(SPI接口) 选做） LED电子显示屏汉字显示程序设计（选做，需另配汉字显示屏） LCD 液晶显示屏显示程序设计（选做，需另配LCD显示屏） 如果综合利用上述资源用户可以设计诸如多功能数字钟、波形发生器、数字电压表、音乐盒、频率计、抢答器、计算器、模拟量采样等应用系统作为学生的课程设计或毕业设计的实验平台。 I/O端口 用途 P0 ①8位拨码开关输入；② 4×４矩阵键盘（使用键盘时8位拨码开关应处于OFF态）。 P1.0～P1.5 ①6位数码管位选。 ②P1.4和P1.5也作 AD549的数据线和时钟线（更改跳线J2、J3位置，此时这两位数码管不受控）。③P1.0控制喇叭（更改跳线J9、J10位置） P1.6 P1.7 串行IIC EEPROM (24C04)时钟线SCL和数据线SDA (跳线J1连接)。 P2.0～P2.7 ①７段数码管段选；P2.7控制数码管小数点；②跳线J6连接时 P2.7作TLC549片选信号CS P3.0、P3.1 UART串口MAX232的TXD、RXD P3.2 外部中断输入INT0 (跳线J5连接) P3.3 SPI 接口TLC5616数据线DIN。(虚拟板也作 TLC549的数据线SDO) P3.4 ①计数器 T0外部脉冲 (跳线J6连接)。② TLC5615片选信号CS (跳线J8连接) P3.5 SPI 接口TLC5615时钟线SCLK P3.6 留用，如外部扩展，作总线写WR信号 (虚拟板作 TLC5615片选信号CS) P3.7 留用，如外部扩展，作总线读RD信号 (虚拟板作 TLC549片选信号CS) 带锁按压开关W1（ISP/EXE） 并口编程方式时为编程/执行控制，按下为编程状态，弹起为执行程序状态。 串口编程方式时 W1为无效，应一直处于弹起状态， 带锁按压开关W2-INT0 J5的跳线连在INT0端时，每按一次 W2，脉冲源输出电平变化一次，产生中断INT0所需的外部中断请求信号，注按两次才会产生一个脉冲。 带锁按压开关W3-T0 J6的跳线连在T0端时，每按一次 W3，脉冲源输出电平变化一次，产生T0定时/计数器的所需的外部计数脉冲，注按两次才会产生一个脉冲。 4. 硬件实验板的单片机端口安排、跳线、开关的使用见表12.1. 硬件实验板和虚拟实验板除TCL549,TCL5615 的连线不同外，其他线路相同。 表12. 1 实验板单片机端口、跳线、开关的使用 13.3