单片机实验讲义

基本实验(8051)

实验一 P1口实验一

一、实验目的： 1． 2．

学习P1口的使用方法。 学习延时子程序的编写和使用。

二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验内容： 1． 2．

P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。 P1口做输入口，接八个按纽开关，以实验箱上74LS273做输出口，编写程序读取

开关状态，在发光二极管上显示出来。 四、实验原理：

P1口为准双向口，P1口的每一位都能独立地定义为输入位或输出位。作为输入位时，必须向锁存器相应位写入“1”，该位才能作为输入。8031中所有口锁存器在复位时均置为“1”，如果后来在口锁存器写过“0”，在需要时应写入一个“1”，使它成为一个输入。

可以用第二个实验做一下实验。先按要求编好程序并调试成功后，可将P1口锁存器中置“0”，此时将P1做输入口，会有什么结果。

再来看一下延时程序的实现。现常用的有两种方法，一是用定时器中断来实现，一是用指令循环来实现。在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。

本实验系统晶振为6.144MHZ，则一个机器周期为12÷6.144us即1÷0.512us。现要写一个延时0.1s的程序，可大致写出如下：

MOV R7，#X （1） DEL1：MOV R6，#200 （2） DEL2：DJNZ R6，DEL2 （3） DJNZ R7，DEL1 （4）

上面MOV、DJNZ指令均需两个机器周期，所以每执行一条指令需要1÷0.256us，现求出X值：

1÷0.256+X（1÷0.256+200×1÷0.256+1÷0.256）=0.1×10? 指令（1） 指令（2） 指令（3） 指令（4） 所需时间 所需时间 所需时间 所需时间

X=(0.1××10?-1÷0.256)/（1÷0.256+200×1÷0.256+1÷0.256）=127D=7FH 经计算得X=127。代入上式可知实际延时时间约为0.100215s，已经很精确了。 五、实验原理图：

P1口输出实验

P1口输入实验

六、实验步骤：

执行程序1(T1_1.ASM)时：P1.0～P1.7接发光二极管L1～L8。

执行程序2(T1_1.ASM)时：P1.0～P1.7接平推开关K1～K8；74LS273的O0～O7接发光二极管L1～L8；74LS273的片选端CS273接CS0（由程序所选择的入口地址而定，与CSO～CS7相应的片选地址请查看第一部分系统资源，以后不赘述）。

七、程序框图：

程序初始化，设置P1口寄存器的初值为FEH延时0.1 秒，使显示稳定将P1口寄存器的数值逐位左移1位 循环点亮发光二极管

程序初始化，设置P1口为输入口将P1口数值读入累加器A将累加器A的数值送到273显示

通过发光二极管将P1口的状态显示

八、参考程序：

1、循环点亮发光二极管（T1_1.ASM）

NAME T1_1 ;P1口输实验 CSEG AT 0000H LJMP START CSEG AT 4100H START: MOV A,#0FEH

LOOP: RL A ; 左移一位，点亮下一个发光二极管 MOV P1,A LCALL DELAY JMP LOOP

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; DELAY: MOV R1,#127 ; 延时0.1秒 DEL1: MOV R2,#200 DEL2: DJNZ R2,DEL2 DJNZ R1,DEL1 RET

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; END

2、通过发光二极管将P1口的状态显示(T1_2.ASM)

NAME T1_2 ;P1口输入实验 OUT_PORT

EQU

0CFA0H

;延时 0.1秒

CSEG AT 0000H LJMP START CSEG AT 4100H

START: MOV P1,#0FFH ;复位P1口为输入状态 MOV A,P1

;读P1口的状态值入累加器A

MOV DPTR,#OUT_PORT ;将输出口地址赋给地址指针DPTR MOVX @DPTR,A ;将累加器A的值赋给DPTR指向的地址 JMP START ;继续循环监测端口P1的状态 END

实验二 P1口实验二

一、实验目的： 1． 2．

学习P1口既做输入又做为输出的使用方法。 学习数据输入、输出程序的设计方法。

二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块

三、实验原理：

P1口的使用方法这里不讲了。有兴趣者不妨将实验例程中的“SETB P1.0, SETB P1.1”中的“SETB”改为“CLR”看看会有什么结果。

另外，例程中给出了一种N路转移的常用设计方法，该方法利用了JMP @A+DPTR的计算功能，实现转移。该方法的优点是设计简单，转移表短，但转移表大小加上各个程序长度

必须小于256字节。 四、实验原理图：

P1口输入、输出实验

五、实验步骤：

平推开关的输出K1接P1.0；K2接P1.1；

发光二极管的输入L1接P1.2；L2接P1.3；L5接P1.4；L6接P1.5。

运行实验程序，K1做为左转弯开关，K2做为右转弯开关。L5、L6做为右转弯灯，L1、L2做为左转弯灯。

结果显示：1：K1接高电平K2接低电平时，右转弯灯（L5、L6）灭，左转弯灯（L1、L2）

以一定频率闪烁；

2：K2接高电平K1接低电平时，左转弯灯（L1、L2）灭，右转弯灯（L5、L6）以一定

频率闪烁；

3：K1、K2同时接低电平时，发光二极管全灭； 4：K1、K2同时接高电平时，发光二极管全亮。 六、参考程序：T2.ASM

NAME T2 ;P1口输入输出实验 CSEG AT 0000H LJMP START CSEG AT 4100H START: SETB P1.0

SETB P1.1 ;用于输入时先置位口内锁存器

MOV A,P1

ANL A,#03H ;从P1口读入开关状态,取低两位 MOV DPTR,#TAB ;转移表首地址送DPTR MOVC A,@A+DPTR JMP @A+DPTR TAB: DB PRG0-TAB DB PRG1-TAB DB PRG2-TAB DB PRG3-TAB

PRG0: MOV P1,#0FFH ;向P1口输出#0FFH,发光二极管全灭 ;此时K1=0,K2=0 JMP START

PRG1: MOV P1,#0F3H ;只点亮L5、L6，表示左转弯 ACALL DELAY ;此时K1=1,K2=0

MOV P1,#0FFH ;再熄灭0.5秒

ACALL DELAY ;延时0.5秒 JMP START

PRG2: MOV P1,#0CFH ;只点亮L7、L8，表示右转弯 ACALL DELAY ;此时K1=0,K2=1 MOV P1,#0FFH ;再熄灭0.5秒 ACALL DELAY JMP START

PRG3: MOV P1,#00H ;发光二极管全亮,此时K1=1,K2=1

JMP START

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; DELAY: MOV R1,#5 ;延时0.5秒 DEL1: MOV R2,#200 DEL2: MOV R3,#126 DEL3: DJNZ R3,DEL3 DJNZ R2,DEL2 DJNZ R1,DEL1 RET

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;; END

七、程序框图：

上电，程序初始化，设置P1口为输入、输出双线口（P1.0、P1.1为输入口，P1.2、P1.3、P1.4、P1.5为输出口采集P1.0、P1.1输入口的值进入A累加器，根据累加器A的值调转到相应的子程序入口A=00A=01A=10A=11给P1口赋值0FFH(四个发光二极管全灭）依次给P1口赋值0F3H和0FFH,每种状态延时0.5秒依次给P1口赋值0CFH和0FFH,每种状态延时0.5秒给P1口赋值00H(四个发光二极管全亮）

实验三 简单I/O口扩展实验一

——交通灯控制实验

一、实验目的：

1． 学习在单片机系统中扩展简单I/O接口的方法。 2． 学习数据输出程序的设计方法。 3． 学习模拟交通灯控制的实现方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验内容：

扩展实验箱上的74LS273做为输出口，控制八个发光二极管亮灭，模拟交通灯管理。 四、实验原理：

要完成本实验，首先必须了解交通路灯的亮灭规律。本实验需要用到实验箱上八个发光二极管中的六个，即红、黄、绿各两个。不妨将L1(红)、L2（绿）、L3（黄）做为东西方向的指示灯，将L5（红）、L6（绿）、L7（黄）做为南北方向的指示灯。而交通灯的亮灭规律为：初始态是两个路口的红灯全亮，之后，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西方向通车，延时一段时间后，东西路口绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯灭，黄灯开始闪烁。闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，重复上述过程。各发光二极管的阳极通过保护电阻接到+5V的电源上，阴极接到输入端上，因此使其点亮应使相应输入端为低电平。

五、实验原理图

六、实验步骤：

74LS273的输出O0～O7接发光二极管L1～L8，74LS273的片选CS273接片选信号CSO，此时74LS273的片选地址为CFA0H～CFA7H之间任选。

运行实验程序，观察LED显示情况是否与实验内容相符。

七、程序框图：

八、参考程序：T3.ASM

NAME T3 ;I/O口扩展实验一 PORT EQU 0CFA0H ;片选地址CS0 CSEG AT 0000H LJMP START CSEG AT 4100H

START: MOV A,#11H ;两个红灯亮，黄灯、绿灯灭 ACALL DISP

;调用273显示单元（以下雷同）

ACALL DE3S ;延时3秒

LLL: MOV A,#12H ;东西路口绿灯亮;南北路口红灯亮 ACALL DISP

ACALL DE10S ;延时10秒

MOV A,#10H ;东西路口绿灯灭;南北路口红灯亮 ACALL DISP

MOV R2,#05H ;R2TTT: MOV A,#14H ; ACALL DISP

ACALL DE02S ; MOV A,#10H ; ACALL DISP

ACALL DE02S ; DJNZ R2,TTT ; MOV A,#11H ; ACALL DISP

ACALL DE02S ; MOV A,#21H ; ACALL DISP

ACALL DE10S ; MOV A,#01H ; ACALL DISP

MOV R2,#05H ;GGG: MOV A,#41H ; ACALL DISP

ACALL DE02S ; MOV A,#01H ; ACALL DISP

ACALL DE02S ; DJNZ R2,GGG ; MOV A,#03H ; ACALL DISP

中的值为黄灯闪烁次数 东西路口黄灯亮;南北路口红灯亮 延时0.2秒

东西路口黄灯灭;南北路口红灯亮 延时0.2秒

返回TTT，使东西路口黄灯闪烁五次 两个红灯亮，黄灯、绿灯灭 延时0.2秒

东西路口红灯亮;南北路口绿灯亮 延时10秒

东西路口红灯亮;南北路口绿灯灭 黄灯闪烁五次

东西路口红灯亮;南北路口黄灯亮 延时0.2秒

东西路口红灯亮;南北路口黄灯灭 延时0.2秒

返回GGG，使南北路口;黄灯闪烁五次 两个红灯亮，黄灯、绿灯灭

ACALL DE02S ;延时0.2秒 JMP LLL ;转LLL循环 DE10S: MOV R5,#100 ;延时10秒 JMP DE1

DE3S: MOV R5,#30 ;延时3秒 JMP DE1

DE02S: MOV R5,#02 ;延时0.2秒 DE1: MOV R6,#200 DE2: MOV R7,#126 DE3: DJNZ R7,DE3 DJNZ R6,DE2 DJNZ R5,DE1 RET

DISP: MOV DPTR,#PORT ;273显示单元

CPL A MOVX @DPTR,A RET

END

实验四 简单I/O口扩展实验二

一、实验目的：

1． 学习在单片机系统中扩展简单I/O口的方法。 2． 学习数据输入，输出程序的编制方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块

三、实验原理：

MCS-51外部扩展空间很大，但数据总线口和控制信号线的负载能力是有限的。若需要扩展的芯片较多，则MCS-51总线口的负载过重，74LS244是一个扩展输入口，同时也是一个单向驱动器，以减轻总线口的负担。

程序中加了一段延时程序，以减少总线口读写的频繁程度。延时时间约为0.01秒，不会影响显示的稳定。 四、实验内容：

利用74LS244做为输入口，读取开关状态，并将此状态通过发光二极管显示出来。 五、实验原理图：

简单I/O实验2

六、实验步骤：

1． 74LS244的IN0～IN7接开关的K1～K8，片选信号CS244接CS1。 2． 74LS273的O0～O7接发光二极管的L1～L8，片选信号CS273接CS2。 3． 编程、全速执行。

4． 拨动开关K1～K8，观察发光二极管状态的变化。

七、程序框图：

八、参考程序：T4.ASM

NAME T4 ;I/O口扩展实验 CSEG AT 0000H LJMP START CSEG AT 4100H

INPORT EQU 0CFA8H ;74LS244端口地址 OUTPORT EQU 0CFB0H ;74LS273端口地址 START: MOV DPTR,#INPORT

LOOP: MOVX A,@DPTR ;读开关状态 MOV DPTR,#OUTPORT

MOVX @DPTR,A ;显示开关状态 MOV R7,#10H ;延时 DEL0: MOV R6,#0FFH DEL1: DJNZ R6,DEL1 DJNZ R7,DEL0 JMP START END

实验五 中断实验

———有急救车的交通灯控制实验

一、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。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验内容：

在实验三的内容的基础上增加允许急救车优先通过的要求。当有急救车到达时，两个方向上的红灯亮，以便让急救车通过，假定急救车通过路口的时间为10秒，急救车通过后，交通灯恢复中断前的状态。本实验以单脉冲为中断申请，表示有急救车通过。 四、实验原理：

交通灯的燃灭规律见实验三。

本实验中断处理程序的应用，最主要的地方是如何保护进入中断前的状态，使得中断程序执行完毕后能回到交通灯中断前的状态。要保护的地方，除了累加器ACC、标志寄存器PSW外，还要注意：一是主程序中的延时程序和中断处理程序中的延时程序不能混用，本实验给出的程序中，主程序延时用的是R5、R6、R7，中断延时用的是R3、R4和新的R5。第二，主程序中每执行一步经74LS273的端口输出数据的操作时，应先将所输出的数据保存到一个单元中。因为进入中断程序后也要执行往74LS273端口输出数据的操作，中断返回时如果没有恢复中断前74LS273端口锁存器的数据，则显示往往出错，回不到中断前的状态。还要注意一点，主程序中往端口输出数据操作要先保存再输出，例如有如下操作：

MOV A，#0F0H （0） MOVX @R1，A （1） MOV SAVE，A （2）

程序如果正好执行到（1）时发生中断，则转入中断程序，假设中断程序返回主程序前需要执行一句MOV A，SAVE指令，由于主程序中没有执行（2），故SAVE中的内容实际上是前一次放入的而不是（0）语句中给出的0F0H，显示出错，将（1）、（2）两句顺序颠倒一下则没有问题。发生中断时两方向的红灯一起亮10秒，然后返回中断前的状态。 五、实验原理图：（同实验三） 六、实验步骤：

74LS273的输出O0～O7接发光二极管L1～L8，74LS273的片选CS273\\接片选信号CS2，此时74LS273的片选地址为CFB0H～CFB7H之间任选。单脉冲输出端P-接CPU板上的INT0。

七、程序框图： 主程序框图 中断程序框图

八、参考程序：T5.ASM

NAME T5 ;OUTPORT EQU 0CFB0H ;SAVE EQU 55H ;saveCSEG AT 0000H LJMP START CSEG AT 4003H LJMP INT CSEG AT 4100H

中断控制实验 端口地址

保存从端口cfa0输出的数据

START: SETB IT0 SETB EX0 SETB EA

MOV A,#11H ;置首显示码 MOV SAVE,A ;保存 ACALL DISP ;显示输出 ACALL DE3S ;延时3秒

LLL: MOV A,#12H ; MOV SAVE,A ACALL DISP

ACALL DE10S ; MOV A,#10H ; MOV SAVE,A ACALL DISP

MOV R2,#05H ;TTT: MOV A,#14H MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE02S MOV A,#10H MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE02S DJNZ R2,TTT

MOV A,#11H ; MOV SAVE,A ACALL DISP

ACALL DE02S ; MOV A,#21H ; MOV SAVE,A ACALL DISP

ACALL DE10S ; MOV A,#01H ; MOV SAVE,A

东西路口绿灯亮，南北路口红灯亮延时10秒 东西路口绿灯灭 东西路口黄灯闪烁5次 红灯全亮 延时0.2秒

东西路口红灯亮，南北路口绿灯亮 延时10秒 南北路口绿灯灭 ACALL DISP

MOV R2,#05H ;南北路口黄灯闪烁5次 GGG: MOV A,#41H MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE02S MOV A,#01H MOV SAVE,A ACALL DISP ACALL DE02S DJNZ R2,GGG

MOV A,#11H ; MOV SAVE,A ACALL DISP

ACALL DE02S ; JMP LLL ;DE10S: MOV R5,#100 ; JMP DE1

DE3S: MOV R5,#30 ; JMP DE1

DE02S: MOV R5,#02 ;DE1: MOV R6,#200 DE2: MOV R7,#126 DE3: DJNZ R7,DE3 DJNZ R6,DE2 DJNZ R5,DE1 RET INT: CLR EA

PUSH ACC ; PUSH PSW MOV A,R5 PUSH ACC

MOV A,#11H ; ACALL DISP

红灯全亮 延时0.2秒 转LLL循环 延时10秒 延时3秒 延时0.2秒 中断处理

红灯全亮，绿、黄灯全灭 DEL10S: MOV R3,#100 ;延时10秒 DEL1: MOV R2,#200 DEL2: MOV R5,#126 DEL3: DJNZ R5,DEL3 DJNZ R4,DEL2 DJNZ R3,DEL1

MOV A,SAVE ;取SAVE中保存数据输出到cfa0端口 ACALL DISP

POP ACC ;出栈 MOV R5,A POP PSW POP ACC

SETB EA ;允许外部中断 RETI

DISP: MOV DPTR,#OUTPORT

CPL A

MOVX @DPTR,A RET END

实验六 定时器实验

———循环彩灯实验

一、实验目的：

1． 学习8031内部计数器的使用和编程方法。 2． 进一步掌握中断处理程序的编写方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验原理：

1． 定时常数的确定

定时器/计数器的输入脉冲周期与机器周期一样， 为振荡频率的1/12。本实验中时钟

频率为6.0 MHZ，现要采用中断方法来实现0.5秒延时，要在定时器1中设置一个时间常数，使其每隔0.1秒产生一次中断，CPU响应中断后将R0中计数值减一，令R0=05H，即可实现0.5秒延时。

时间常数可按下述方法确定：

机器周期=12÷晶振频率=12/(6×10?)=2us

设计数初值为X，则（2e+16-X）×2×10=0.1，可求得X=15535 化为十六进制则X=3CAFH，故初始值为TH1=3CH，TL1=AFH 2． 初始化程序

包括定时器初始化和中断系统初始化，主要是对IP、IE、TCON、TMOD的相应位进行 正确的设置，并将时间常数送入定时器中。由于只有定时器中断，IP便不必设置。

3． 设计中断服务程序和主程序

中断服务程序除了要完成计数减一工作外，还要将时间常数重新送入定时器中，为下一次中断做准备。主程序则用来控制发光二极管按要求顺序燃灭。 四、实验题目

由8031内部定时器1按方式1工作，即作为16位定时器使用，每0.1秒钟T1溢出中断一次。P1口的P1.0～P1.7分别接发光二极管的L1～L8。要求编写程序模拟一循环彩灯。彩灯变化花样可自行设计。例程给出的变化花样为：①L1、L2、?L8依次点亮；②L1、L2、?L8依次熄灭；③L1、L2、?L8全亮、全灭。各时序间隔为0.5秒。让发光二极管按以上规律循环显示下去。

五、实验电路：

-6

六、实验步骤：

P1.0～P1.7分别接发光二极管L1～L8即可。 七、参考程序：T6.ASM

NAME T6 ;定时器实验 OUTPORT EQU 0CFB0H CSEG AT 0000H

LJMP START

CSEG AT 401BH ;定时器/计数器1中断程序入口地址

LJMP INT

CSEG AT 4100H

START: MOV A,#01H ;首显示码

MOV R1,#03H ;03是偏移量，即从基址寄存器到表首的距离 MOV R0,#5H ;05是计数值 MOV TMOD,#10H ;计数器置为方式1 MOV TL1,#0AFH ; MOV TH1,#03CH

ORL IE,#88H ;CPU ;1 SETB TR1 ;LOOP1: CJNE R0,#00,DISP

MOV R0,#5H ;R0 INC R1 ; CJNE R1,#31H,LOOP2

MOV R1,#03H ;LOOP2: MOV A,R1 ; MOVC A,@A+PC JMP DISP

DB 01H,03H,07H,0FH,1FH,3FH,7FH,0FFH,0FEH,0FCH DB 0F8H,0F0H,0E0H,0C0H,80H,00H,0FFH,00H,0FEH DB 0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH,0BFH,0DFH DB 0EFH,0F7H,0FBH,0FDH,0FEH,00H,0FFH,00H DISP: MOV P1,A ; JMP LOOP1

INT: CLR TR1 ; DEC R0 ; MOV TL1,#0AFH ; MOV TH1,#03CH

SETB TR1 ; RETI ;END

装入时间常数 中断开放标志位和定时器 溢出中断允许位均置位 开始计数 计数计完一个周期，重置初值 表地址偏移量加1 如到表尾，则重置偏移量初值 从表中取显示码入累加器 将取得的显示码从P1口输出显示 停止计数 计数值减一 重置时间常数初值 开始计数 中断返回

八、程序框图：T6.ASM

主程序框图

中断程序框图

实验七 8255A可编程并行接口实验一

一、实验目的：

1． 了解8255A芯片的结构及编程方法。 2． 掌握通过8255A并行口读取开关数据的方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验原理：

设置好8255A各端口的工作模式。实验中应当使三个端口都工作于方式0，并使A口为输出口，B口为输入口。 四、实验内容：

利用8255A可编程并行接口芯片，重复实验四的内容。实验可用B通道作为开关量输入口，A通道作为显示输出口。

五、实验电路：

六、实验步骤：

8255A的PA0～PA7接发光二极管L1～L8；PB0～PB7接开关K1～K8；片选信号8255CS接CS0。 七、程序框图：

系统初始化，设置8255的A口输出，B口输入。通过8255的B口将开关的状态读入CPU中通过8255的A口将读入的开关状态送给发光二极管显示延时10ms

八、参考程序：T7.ASM

NAME T7 ;8255A实验一

CSEG AT 0000H LJMP START CSEG AT 4100H

PA EQU 0CFA0H PB EQU 0CFA1H PCTL EQU 0CFA3H

START: MOV DPTR,#PCTL ;置8255A控制字，A、B、C口均工作 ;方式0，A、C口为输出，B口为输入 MOV A,#82H MOVX @DPTR,A

LOOP: MOV DPTR,#PB ; MOVX A,@DPTR

MOV DPTR,#PA ; MOVX @DPTR,A

MOV R7,#10H ;DEL0: MOV R6,#0FFH DEL1: DJNZ R6,DEL1 DJNZ R7,DEL0 JMP LOOP END

从B口读入开关状态值 从A口将状态值输出显示 延时

实验八 8255A可编程并行接口实验二

——键盘实验 一、实验目的：

1． 掌握8255A编程原理。 2． 了解键盘电路的工作原理。 3． 掌握键盘接口电路的编程方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验原理：

1．识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。

行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如所读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。

本实验例程采用的是行反转法。

行反转法识别键闭合时，要将行线接一并行口，先让它工作于输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口往各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上的输入值，那么，在闭合键所在的行线上的值必定为0。这样，当一个键被按下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。

2．程序设计时，要学会灵活地对8255A的各端口进行方式设置。

3．程序设计时，可将各键对应的键值（行线值、列线值）放在一个表中，将要显示的0～F字符放在另一个表中，通过查表来确定按下的是哪一个键并正确显示出来。 实验题目

利用实验箱上的8255A可编程并行接口芯片和矩阵键盘，编写程序，做到在键盘上每按一个数字键（0～F），用发光二极管将该代码显示出来。 四、实验步骤：

将键盘RL10～RL17接8255A的PB0～PB7；KA10～KA12接8255A的PA0～PA2；PC0～PC7接发光二极管的L1～L8；8255A芯片的片选信号8255CS接CS0。 五、实验电路：

六、程序框图T8.ASM

实验九 数码显示实验

一、实验目的：

1． 进一步掌握定时器的使用和编程方法。 2． 了解七段数码显示数字的原理。

3． 掌握用一个段锁存器，一个位锁存器同时显示多位数字的技术。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验原理：

本试验采用动态显示。动态显示就是一位一位地轮流点亮显示器的各个位（扫描）。将8031CPU的P1口当作一个锁存器使用，74LS273作为段锁存器。 四、实验题目

利用定时器1定时中断，控制电子钟走时，利用实验箱上的六个数码管显示分、秒，做成一个电子钟。显示格式为： 分 秒

定时时间常数计算方法为：

定时器1工作于方式1，晶振频率为6MHZ，故预置值Tx为： （2e+16-Tx）x12x1/（6x10e+6）=0.1s Tx=15535D=3CAFH,故TH1=3CH，TL1=AFH 五、实验电路：

六、实验接线：

将P1口的P1.0～P1.5与数码管的输入LED6～LED1相连,74LS273的O0～O7与LEDA～LEDDp相连,片选信号CS273与CS0相连。去掉短路子连接。 七、程序框图：T9.ASM

实验十 8279显示接口实验一

一、实验目的：

1． 掌握在8031系统中扩展8279键盘显示接口的方法。

2． 掌握8279的工作原理和编程方法。 3． 进一步掌握中断处理程序的编程方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验原理：

利用8279键盘显示接口电路和实验箱上提供的2个数码显示，做成一个电子钟。 利用8279可实现对键盘/显示器的自动扫描，以减轻CPU的负担，且具有显示稳定、程序简单、不会出现误动作等特点。本实验利用8279实现显示扫描自动化。

8279操作命令字较多，根据需要来灵活使用，通过本实验可初步熟悉其使用方法。 电子钟做成如下格式：

XX 由左向右分别为十位、个位（秒）。 四、实验电路：

五、实验步骤：

本试验不必接线 六、程序框图：T10.ASM

实验十一

8279键盘显示接口实验二

一、实验目的：

1． 进一步了解8279键盘、显示电路的编程方法。 2． 进一步了解键盘电路工作原理及编程方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验原理：

本实验用到了8279的键盘输入部分。键盘部分提供的扫描方式最多可和64个按键或传感器阵列相连，能自动消除开关抖动以及对多键同时按下采取保护。

由于键盘扫描由8279自动实现，简化了键盘处理程序的设计，因而编程的主要任务是实现对扫描值进行适当处理，以两位十六进制数将扫描码显示在数码管上。

可省略对8279进行初始化，因为监控程序对8279已经进行了初始化，详见第三章键盘操作说明的4.5节。 四、实验题目

利用实验箱上提供的8279，键盘电路，数码显示电路，组成一个键盘分析电路，编写程序，要求在键盘上按动一个键，就将8279对此键扫描的扫描码显示在数码管上。 五、实验电路：

六、实验接线：

将键盘的KA10～KA12接8279的KA0～KA2；RL10～RL17接8255A的RL0～RL7； 七、程序名：T11.ASM

八、实验提示：

编译全速运行程序后，按某一键，数码管将显示键值，可仔细观察键与键值的对应关系。

实验十二 串行口实验一

———单机实验

一、实验目的：

1． 掌握8031串行口方式1的工作方式及编程方法。 2． 掌握串行通讯中波特率的设置。

3． 在给定通讯波特率的情况下，会计算定时时间常数。

二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验原理

MCS-51单片机串行通讯的波特率随串行口工作方式选择的不同而不同，它除了与系统的振荡频率f，电源控制寄存器PCON的SMOD位有关外，还与定时器T1的设置有关。

1） 在工作方式0时，波特率固定不变，仅与系统振荡频率有关，其大小为f/12。 2） 在工作方式2时，波特率也只固定为两种情况： 当SMOD=1时， 波特率=f/32 当SMOD=0时， 波特率=f/64

3） 在工作方式1和3时，波特率是可变的： 当SMOD=1时， 波特率=定时器T1的溢出率/16 当SMOD=0时， 波特率=定时器T1的溢出率/32

其中，定时器T1的溢出率=f/(12*(256-N))，N为T1的定时时间常数。 在实际应用中，往往是给定通讯波特率，而后去确定时间常数。例如：f=6.144MHZ,波特率等于1200，SMOD=0时，则1200=6144000/(12*32*(256-N))，计算得N=F2H。

例程中设置串行口工作于方式1，SMOD=0，波特率为1200。 循环彩灯的变化花样与实验六相同。也可自行设计变化花样。 四、实验题目

利用8031串行口发送和接收数据，并将接收的数据通过扩展I/O口74LS273输出到发光二极管显示，结合延时来模拟一个循环彩灯。 五、实验连线：

8031的TXD接RXD；74LS273的CS273接CS0；O0～O7接发光二极管的L1～L8； 六、程序名称：T12.asm

实验十三 串行口实验二

———双机实验

一、实验目的：

1． 掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通讯程序的编制。 2． 了解实现串行通讯的硬件环境，数据格式、数据交换的协议。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验内容

利用8031串行口，实现双机通讯。编写程序让甲机负责发送，乙机负责接收，从甲机的键盘上键入数字键0～F，在两个实验箱上的数码管上显示出来。如果键入的不是数字按键，则显示“Error”错误提示。 四、实验原理及电路：

本实验通讯模块由两个独立的模块组成：甲机发送模块和乙机接收模块。

MCS-51单片机内串行口的SBUF有两个：接收SBUF和发送SBUF，二者在物理结构上是独立的，单片机用它们来接收和发送数据。专用寄存器SCON和PCON控制串行口的工作方式和波特率。定时器1作为波特率发生器。

编程时注意两点：一是初始化，设置波特率和数据格式，二是确定数据传送方式。数据传送方式有两种：查询方式和中断方式。例程采用的是查询方式。

为确保通讯成功，甲机和乙机必须有一个一致的通讯协议，例程的通讯协议如下： 通讯双方均采用2400波特的速率传送，甲机发送数据，乙机接收数据。双机开始通讯时，甲机发送一个呼叫信号“06”，询问乙机是否可以接收数据；乙机收到呼叫信号后，若同意接收数据则发回“00”作为应答，否则发“15”表示暂不能接收数据；甲机只有收到乙

机的应答信号“00”后才可把要发送的数据发送给乙机，否则继续向乙机呼叫，直到乙机同意接收。其发送数据格式为：

字节数n：甲机将向乙机发送的数据个数 数据1～数据n：甲机将向乙机发送的n个数据

累加校验和：字节数n，数据1，……，数据n这（n+1）个字节内容的算术累加和。 乙机根据接收到的“校验和”判断已接收到的数据是否正确。若接收正确，向甲机回发“0F”信号，否则回发“F0”信号给甲机。甲机只有接到信号“0F”才算完成发送任务，否则继续呼叫，重发数据。实验线路示意图如下：

五、实验步骤：

甲机8031CPU板上的TXD接乙机的RXD 甲机的RXD接乙机的TXD 甲机的GND接乙机的GND

8279与键盘、显示数码管的连线方法请参见实验十和实验十一。

六、程序框图：

程序名称T13f.asm,T13j.asm

发送程序 接收程序

实验十四 D/A转换实验

一、实验目的：

1． 了解D/A转换的基本原理。

1． 了解D/A转换芯片0832的性能及编程方法。 2． 了解单片机系统中扩展D/A转换的基本方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块

三、实验内容：

利用DAC0832，编制程序产生锯齿波、三角波、正弦波。三种波形轮流显示。 四、实验原理：

D/A转换是把数字量转换成模拟量的变换，从D/A输出的是模拟电压信号。产生锯齿波和三角波只需由A存放的数字量的增减来控制；要产生正弦波，较简单的手段是造一张正弦数字量表。取值范围为一个周期，采样点越多，精度就越高。

本实验中，输入寄存器占偶地址端口，DAC寄存器占较高的奇地址端口。两个寄存器均对数据独立进行锁存。因而要把一个数据通过0832输出，要经两次锁存。典型程序段如下：

MOV DPTR，#PORT MOV A，#DATA MOVX @DPTR,A INC DPTR MOVX @DPTR,A

其中第二次I/O写是一个虚拟写过程，其目的只是产生一个WR信号。启动D/A。 五、实验电路：

六、实验步骤：

1、 DAC0832的片选CS0832接CS0，输出端OUT接示波器探头。 2、 将短路端子DS的1、2短路

七、程序框图T14.ASM

主程序MAIN 锯齿波显示子程序：PRG1

三角波显示子程序：PRG2 正弦波显示子程序：PRG3

中断子程序：DELAY

实验十五

A/D转换实验

一、实验目的：

1． 掌握A/D转换与单片机的接口方法。 2． 了解A/D芯片ADC0809转换性能及编程方法。 3． 通过实验了解单片机如何进行数据采集。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验内容：

利用实验台上的ADC0809做A/D转换器，实验箱上的电位器提供模拟电压信号输入，编制程序，将模拟量转换成数字量，用数码管显示模拟量转换的结果。 四、实验原理：

A/D转换器大致有三类：一是双积分A/D转换器，优点是精度高，抗干扰性好，价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近法A/D转换器，精度、速度、价格适中；三是并行A/D转换器，速度快，价格也昂贵。

实验用的ADC0809属第二类，是八位A/D转换器。每采集一次需100us。

ADC0809 START端为A/D转换启动信号，ALE端为通道选择地址的锁存信号。实验电路中将其相连，以便同时锁存通道地址并开始A/D采样转换，故启动A/D转换只需如下两条指令：

MOV DPTR，#PORT MOVX @DPTR,A

A中为何内容并不重要，这是一次虚拟写。

在中断方式下，A/D转换结束后会自动产生EOC信号，将其与8031CPU板上的INT0相连接。在中断处理程序中，使用如下指令即可读取A/D转换的结果：

MOV DPTR，#PORT MOVX A，@DPTR

五、实验电路：

六、实验步骤：

1． 0809的片选信号CS0809接CS0。 2． 电位器的输出信号AN0接0809的ADIN0。 3． EOC接CPU板的INT0.

七、程序框图：T15.ASM

主程序

中断服务程序

实验十六

一、实验目的：

1． 掌握PC存储器扩展的方法。

存储器扩展实验

2． 熟悉62256芯片的接口方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验内容：

向外部存储器的7000H到8000H区间循环输入00～0FFH数据段。设置断点，打开外部数据存储器观察窗口，设置外部存储器的窗口地址为7000H—7FFFH。全速运行程序,当程序运行到断点处时,观察7000H—7FFFH德内用是否正确。 四、实验原理图：

实验系统上的两片6264的地址范围分别为：3000H～3FFFH，4000H～7FFFH，既可作为实验程序区，也可作为实验数据区。62256的所有信号均已连好。 五、程序框图：T16.asm

实验十七 8253定时器实验

一、实验目的：

1、学习8253扩展定时器的工作原理。 2、学习8253扩展定时器的使用方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验内容：

向8253定时控制器写入控制命令字，通过示波器观察输出波形。 四、实验接线：

1、 8253的片选CS8253与CS0相连；8253CLK0与CLK3相连；OUT0与8253CLK1相连； 2、示波器的信号探头与OUT0相连；OUT1与发光二极管的输入L8相连 五、实验原理图：

六、程序框图：T17.ASM

开 始写T0方式控制字写T0计数初值写T1方式控制字写T1计数初值写T2方式控制字写T2计数初值空操作结束

七、实验提示：

8253是自动控制系统中经常使用的可编程定时器/计数器，其内部有三个相互独立的计数器，分别称为T0，T1，T2。8253有多种工作方式，其中方式3为方波方式。当计数器设好初值后，计数器递减计数，在计数值的前一半输出高电平，后一半输出

低电平。实验中，T0的时钟由CLK3提供，其频率为750KHz。程序中，T0的初值设为927CH（37500十进制），则OUT0输出的方波周期为（37500*4/3*10-6=0.05s）。T1采用OUT0的输出为时钟，则在T2中设置初值为n时，则OUT2输出方波周期为n*0.05s。n的最大值为FFFFH，所以OUT2输出方波最大周期为3276.75s(=54.6分钟)。可见，采用计数器叠加使用后，输出周期范围可以大幅度提高，这在实际控制中是非常有用的。

实验十八 8259中断控制器实验

一、实验目的：

1、学习8259中断扩展控制器的工作原理。 2、学习8259中断扩展控制器的使用方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验内容：

向8259中断扩展控制器写入控制命令字，通过发光二极管观察中断情况。 四、实验原理图

五、实验接线：

1、 8259的片选CS8259与CS0相连；51INTX与INT0相连；

2、P1.0----P1.7与发光二极管的输入LED1---LED8相连；P+逐次与IR0---IR7相连。

六、实验步骤：

1、 编译、全速运行程序T18.ASM，应能观察到发光二极管点亮约2秒后熄灭， 2、先将P+与IR0相连，按动PULSE按键，发光二极管LED1点亮，再按PULSE键，发光二极管LED1熄灭，依次将P+与IR1---IR7相连，重复按动PULSE键，相应的LED发光二极管有亮、灭的交替变化。 七、程序框图：T18.ASM

实验十九 CPLD实验

一、实验目的：

1、学习CPLD芯片的工作原理。 2、学习MAXPLUS-II的编程方法。 二、实验设备：

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验内容：

由PC机通过串口，与系统板的JTAG接口，下载编写的CPLD程序，通过试验加以验证。 四、实验原理图：

五、实验接线：

1、8255的片选CS8255与LCS0相连；

2、 PA.0--PA.7与发光二极管的输入LED1---LED8相连； 3、 PB.0--PB.7与平推开关的输出K1---K8相连；。 六、实验步骤

1、将附带的CPLD程序通过JTAG接口下载到CPLD芯片EPM7064.

2、编译、全速运行程序T19.ASM，拨动平推开关，相应的发光二极管有亮、灭变化。 七、程序框图：T19.ASM 八、实验提示：

可以在8000H----CFBF、CF0H---FFFFF任意选择LCS信号，用户可自行试验，要注意测试程序的片选信号要与CPLD的得知相一致。 九、CPLD参考配置：

十、CPLD参考程序

TITLE \library IEEE;

use IEEE.std_logic_1164.all; use IEEE.std_logic_unsigned.all;

entity user_el_iii is port (

Address : IN STD_LOGIC_VECTOR(15 DOWNTO 0); RD,WR,MIO,AEN : IN STD_LOGIC; IOWR,IORD,MEMW,MEMR : IN STD_LOGIC;

LCS : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0) );

end user_el_iii;

ARCHITECTURE archde1 OF user_el_iii IS BEGIN

--MEMW<='Z'; --MEMR<='Z'; --IOWR<='Z'; --IORD<='Z';

LCS<=\WHEN (Address>\ELSE --FROM D000 TO D07F

\WHEN (Address>\ELSE --FROM D080 TO D0FF

\WHEN (Address>\ELSE --FROM D100 TO

D17F

\WHEN (Address>\ELSE --FROM D180 TO D1FF

\WHEN (Address>\ELSE --FROM D200 TO D27F

\WHEN (Address>\ELSE --FROM D280 TO D2FF

\(Address>\ELSE --FROM D3FF LARGE ADDRESS1 256 BYTES \(Address>\ELSE --FROM D5FF LARGE ADDRESS2 512 BYTES

\ END archde1;

实验二十 LCD显示实验

一、实验目的：

学习液晶显示的编程方法，了解液晶显示模块的工作原理。 掌握液晶显示模块与单片机的接口方法。

WHEN D300 TO WHEN D400 TO 二、所需设备

EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块 三、实验内容

编程实现在液晶显示屏上显示中文汉字“北京理工达盛科技有限公司”。 四、实验原理说明

五、实验步骤 1、实验连线

8255的PA0~PA7接DB0~DB7，PC7接BUSY，PC0接REQ，CS8255接CS0。 2、运行实验程序T20.asm，观察液晶的显示状态。 六、程序框图

开始初始化查表读数据NBUSY为0?Y数据输出REQ置位

NBUSY为1?YREQ复位N数据读完?Y结束

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/54bw.html