微机与接口技术实验（计算机类）微机接口实验若干问题毛晋昌毛晋昌maojcpku.edu.cn 理科理科2号楼号楼2540 62763330（O）2007年年4月月要目要目1 1仪器使用仪器使用2 2单片机实验若干问题单片机实验若干问题1.程序调试程序调试程序调试程序调试2.四个实验四个实验四个实验四个实验3 3X86实验系统实验系统1.硬件电路原理图、实验箱硬件电路原理图、实验箱硬件电路原理图、实验箱硬件电路原理图、实验箱2.软件：软件：软件：软件：MASMMASM、LINKLINK、DEBUGDEBUG4 4规章规章一、仪器使用一、仪器使用1.信号源信号源2.万用表万用表3.示波器示波器信信号号源源阻抗匹配条件：阻抗匹配条件：阻抗匹配条件：阻抗匹配条件：R= rR= r仪器使用仪器使用仪器使用仪器使用rRE负负载载示波器示波器n n共地共地n n接触良好接触良好n n高输入阻抗高输入阻抗n n衰减系数（衰减系数（1 10）选择，探头与通）选择，探头与通道衰减量匹配道衰减量匹配n n第一象限（坐标原点、起点）第一象限（坐标原点、起点）n nX、Y轴灵敏度轴灵敏度n n同步、同步触发源和触发电平同步、同步触发源和触发电平n n存储、测量、光标等功能运用存储、测量、光标等功能运用n n自动测量自动测量仪器使用仪器使用仪器使用仪器使用二、单片机实验若干问题二、单片机实验若干问题加载：加载：XXX.OBJ复位复位：软件方式（上位机复位复位软件方式（上位机复位复位PC、总清仿真机复位所有总清仿真机复位所有SFR）硬件方式：硬件方式：总清（仿真器左侧上方按钮）、暂停（仿真总清（仿真器左侧上方按钮）、暂停（仿真器左侧下方按钮）、实验箱器左侧下方按钮）、实验箱RST键键调试检测：调试检测： 参数调试参数调试高效检测所有功能高效检测所有功能程序运行、调试方法程序运行、调试方法如果如果如果如果N N个个个个4 4位十进制数相加结果为五位数位十进制数相加结果为五位数位十进制数相加结果为五位数位十进制数相加结果为五位数1XXXX1XXXX，是否能检查满足题意要求之程序的所有功能？是否能检查满足题意要求之程序的所有功能？是否能检查满足题意要求之程序的所有功能？是否能检查满足题意要求之程序的所有功能？实验一实验一 单片机仿真开发系统应用单片机仿真开发系统应用单片机实验单片机实验单片机实验单片机实验参考程序中参考程序中“SJMP $”是必需的吗？如果没有是必需的吗？如果没有“SJMP $”，程序运行后能否得到正确的结果？，程序运行后能否得到正确的结果？答案：在本实验一定的程序运行方式（单步、断点、答案：在本实验一定的程序运行方式（单步、断点、执行到光标所在行）下，可以。执行到光标所在行）下，可以。在全速运行时，不行。在全速运行时，不行。请说明从本实验板外部数据存储器的请说明从本实验板外部数据存储器的7F00H地址单地址单元读出数据元读出数据AAH时，外部数据存储器芯片时，外部数据存储器芯片各管脚各管脚的的电平状态。电平状态。答案：答案：A14-A0：111 1111 0000 0000 D7-D0：1010 1010 ；/CS：0 /DE：0 ； /WR：1读状态各管脚电平测量读状态各管脚电平测量 电源电源VCC 地地GND实验二实验二 模数与数摸转换模数与数摸转换分辨率分辨率分辨率分辨率精度精度精度精度转换（建立）时间转换（建立）时间转换（建立）时间转换（建立）时间单片机实验单片机实验单片机实验单片机实验ADC/DACADC/DAC主要技术指标主要技术指标主要技术指标主要技术指标输入信号频率与采样频率输入信号频率与采样频率 ADC转换速度转换速度中断源中断源入口地址入口地址外部中断外部中断INT00003H定定时器器/计数器数器T0000BH外部中断外部中断INT10013H定定时器器/计数器数器T1001BH串行口串行口0023H对比对比X86键盘显示控制键输入1并行接口MCS-51单片机ROM地址锁存LED驱动DACADC复位片选1片选2RAM位列扫描段码晶振键输入2最小系统实验三实验三 键盘、显示器接口键盘、显示器接口时钟时钟扫描：实现扫描：实现Y0-Y7依次轮流循环扫描的机依次轮流循环扫描的机理，理，SL0/SL1/SL2三个扫描信号频率、三个扫描信号频率、相位关系。相位关系。视觉暂留效应。视觉暂留效应。入口方式入口方式单片机实验单片机实验单片机实验单片机实验1 2 3 4 1 1 2 1 2 3 1 2 3 4 左左右右实验四实验四 串行口通信串行口通信空空空空闲闲闲闲位位位位起起起起始始始始位位位位数数数数 据据据据 位位位位待待待待定定定定位位位位停停停停止止止止位位位位空空空空闲闲闲闲位位位位1 10 0D0D0 D1D1 D2D2 D3D3 D4D4 D5D5 D6D6 D7D7X X1 11 1SM0 SM1模模 式式 功能功能波特率波特率0 00同步移位寄存器同步移位寄存器fOSC/120 118位位UART可可变1 029位位UARTfOSC/64或或fOSC/321 139位位UART可可变寄存器寄存器寄存器寄存器 SCONSCONSM0 SM1SM2RENTB8RB8 TI RICYCYACACF0F0 RS1RS1 RS0RS0 OVOVP PPSWPSW单片机实验单片机实验单片机实验单片机实验SCON SCON 寄存器寄存器寄存器寄存器SM0SM1SM2RENTB8RB8 TI RI;查询方式发送查询方式发送 MOV A,#DATASEND: MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI SJMP SEND ORG 0000H LJMP START ORG 0023H LJMP SIO_SUB ORG 0050HSTART: (通信模式通信模式/中断设置中断设置) MOV A,#DATA MOV SBUF,A SJMP $SIO_SUB: JBC TI,TO_SEND JBC RI,TO_RECE RETITO_SEND: RETITO_RECE: MOV A,SBUF RETITF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 EAESET1EX1ET0EX0IE中断允许寄存器中断允许寄存器TCON中断控制寄存器中断控制寄存器PCON电源管理电源管理MSB置置1(波特率加倍波特率加倍)：ORL PCON,#80H 或或ORL 87H,#80H两个独立的寄两个独立的寄存器存器收收/发发SBUFSM2SM2设置和设置和9 9位字符帧的第位字符帧的第9 9位用法说明位用法说明 在第在第在第在第9 9位用作位用作位用作位用作奇偶位的情形奇偶位的情形奇偶位的情形奇偶位的情形，应置，应置，应置，应置SM2=0SM2=0。 在第在第在第在第9 9位用于表示是地址帧还是数据帧的位用于表示是地址帧还是数据帧的位用于表示是地址帧还是数据帧的位用于表示是地址帧还是数据帧的多机多机多机多机通信情形通信情形通信情形通信情形，从机方，从机方，从机方，从机方SM2SM2和和和和收到第收到第收到第收到第9 9位位位位=1=1（RBRB1 1）时，表示接收到地址帧，）时，表示接收到地址帧，）时，表示接收到地址帧，）时，表示接收到地址帧，RIRI不仅不仅不仅不仅被激活，而且可以向被激活，而且可以向被激活，而且可以向被激活，而且可以向CPUCPU请求中断；请求中断；请求中断；请求中断； SM2SM2和和和和收到第收到第收到第收到第9 9位位位位=0=0时，表示接收到数据帧，时，表示接收到数据帧，时，表示接收到数据帧，时，表示接收到数据帧，RIRI不被激活；若不被激活；若不被激活；若不被激活；若SM2SM20 0，串行口以单机发送或，串行口以单机发送或，串行口以单机发送或，串行口以单机发送或接收方式工作，接收方式工作，接收方式工作，接收方式工作，TITI和和和和RIRI以正常方式被激活，以正常方式被激活，以正常方式被激活，以正常方式被激活，但但但但不会引起中断请求不会引起中断请求不会引起中断请求不会引起中断请求。 P.31P.31（讲义修改）（讲义修改）（讲义修改）（讲义修改）单片机实验单片机实验单片机实验单片机实验在模式在模式在模式在模式2 2或模式或模式或模式或模式3 3下下下下SM2SM2的设置与字符帧第的设置与字符帧第的设置与字符帧第的设置与字符帧第9 9位的作用有关位的作用有关位的作用有关位的作用有关关于思考题的补充说明（关于思考题的补充说明（P36P36）n n每位（每位（Bit）16个检测脉冲，个检测脉冲，10Bit（若（若SM2=1时，必须收齐时，必须收齐10个码元，即包括个码元，即包括停止位）停止位）格式的每个码元都采取以格式的每个码元都采取以7、8、9三个采样数据三个采样数据3中取中取2的表决方式，假定的表决方式，假定数据信号波形的两端无边沿失真，发送波数据信号波形的两端无边沿失真，发送波特率特率fs一定，求接收端波特率一定，求接收端波特率fr允许的最大允许的最大变化范围。变化范围。实验可验证收发波特率最大允实验可验证收发波特率最大允许误差许误差。 单片机实验单片机实验单片机实验单片机实验按收齐按收齐10bit情形考虑波特率最大允许误差情形考虑波特率最大允许误差三、三、X86实验系统实验系统1.硬件电路原理图、实验箱硬件电路原理图、实验箱2.软件：软件：MASM、LINK、DEBUG两个实验平台、两种微机系统两个实验平台、两种微机系统基于基于X86微机的实验系统微机的实验系统TPC-H微机微机接口实验箱接口实验箱实验箱经实验箱经50线扁线扁平电缆连至平电缆连至ISA总线接口卡总线接口卡50线线插插头头ISA总线接口卡总线接口卡 ISA总线插口总线插口 74LS24574LS24474LS24474LS24474LS244通用插座通用插座D-40脚脚通用插座通用插座B-20脚脚通用插座通用插座A-20脚脚通用插座通用插座-16脚脚通用插座通用插座-14脚脚单脉冲单脉冲逻辑笔逻辑笔开关开关K7-K0LED显示（显示（L7-L0）七段数码管七段数码管（abcfdp）位选位选复位复位触发器触发器时钟时钟脉冲脉冲直流直流信号信号I/O地址地址 / 选通信选通信号号喇喇叭叭50线线插头插头总线总线电源电源开关开关计数器计数器8253DA 0832AD 0809并口并口8255A8253通道通道0 / 18255A-PC口口8255A-PA口口5V5VGNDGND5V模拟量输入模拟量输入模拟量输出模拟量输出DMA/IO跳线端子跳线端子继继电电器器步步进进电电机机话话筒筒直直流流电电机机电路电路1电路电路2DEBUG常用命令常用命令命令命令命令命令符符符符功功功功 能能能能命令命令命令命令符符符符功功功功 能能能能1 1 1 1？DEBUGDEBUGDEBUGDEBUG命令列表命令列表命令列表命令列表8 8 8 8F F F F填写内存填写内存填写内存填写内存2 2 2 2Q Q Q Q退出退出退出退出DEBUGDEBUGDEBUGDEBUG返回返回返回返回DOSDOSDOSDOS9 9 9 9M M M M内存内容内存内容内存内容内存内容传传送送送送3 3 3 3D D D D显显示内存示内存示内存示内存单单元内容元内容元内容元内容10101010I I I I端口端口端口端口输输入入入入4 4 4 4R R R R显显示和修改寄存器示和修改寄存器示和修改寄存器示和修改寄存器内容内容内容内容11111111O O O O端口端口端口端口输输出出出出5 5 5 5U U U U反反反反汇编汇编12121212T T T T单单步或多步跟踪步或多步跟踪步或多步跟踪步或多步跟踪6 6 6 6A A A A汇编汇编13131313P P P P单单步或多步运行步或多步运行步或多步运行步或多步运行7 7 7 7E E E E修改内存修改内存修改内存修改内存单单元内容元内容元内容元内容14141414G G G G连续连续运行程序运行程序运行程序运行程序X86X86实验实验实验实验