系列单片机教学实验板硬件设计毕业设计

系列单片机教学实验板硬件设计毕业设计内容摘要：

5V之间为逻辑1电平，表示传号状态；输出电压相对于信号地线在＋5V～＋15V之间为逻辑0电平，表示空号状态。 在接收端，逻辑1电平为3V～15V，逻辑0电平为＋3V～＋15V，即允许发送端到接收端有2V的电压降。 这样的RS232电平和TTL逻辑电路（单片机）产生的电平是不一样的，因此，PC机与单片机AT89C52之间必须经过一定的电路转换逻辑电平。 图311给出了实验板上的RS232串行接口逻辑电平转换电路。 该电路由分立元件构成，它等同MAX202的电平转换功能。 一个完整的RS232接口有22根线，采用25根插针的标准连接器，各插针定义见表16。 在使用PC机和单片机进行直接通信时，一股选用PC机端的9针串口，因此RS232只需要少数几根线即可正常工作。 TXD／RXD是一对数据线，TXD为发送数据输出，RXD为接收数据输入，当PC机和单片机以全双工方式直接通信时，双方的这两根线应交叉连接。 所有信号均通过信号地构成回路，双方的信号地相连。 有以上这三条线(TXD、RXD和信号地)，单片机和PC机就可以分别对异步通信电路芯片编程，设置成不需要任何联络或握手信号、直接进行数据交换的方式。 RS232三线式直接数据通信接口如表17所示。 图311 RS232串行逻辑电平转换电路 Fig. 311 RS232 serial logic level transformation the circuitForm16 Definition of RS232 signal表16 RS232信号的定义引脚序号说明引脚序号说明1保护地13辅信道 允许发送（CTS）2发送数据14辅信道 发送数据3接收数据15发送信号无定义DCE为源4请求发送（RTS）16辅信道 接收数据5允许发送（CTS）17接收信号无定时6数传机准备好18未定义7信号地19请求发送（RTS）8接收线信号检测20数据终端准备好9保留供数传机测试21信号质量检测10保留供数传机测试22振铃指示11未定义23数据信号速率选择12接收线信号检测24接收数据无定时Form 17 RS232 data munication interface 表17 RS232三线式直接数据通信接口说明引脚序号引脚序号 保护地（接外壳） 1 1发送数据TXD 2 2接收数据RXD 3 3信号地 7 7请求发送RST 4 4消除发送CTS 5 5载波检测DCD 8 8数据装置准备好DTR 6 6数据终端准备好DSR 20 20振铃指示RI 22 22表17中，通常左边为连接PC机的25针插头时，右边连接单片机实验板只需2根信号线（另加1根地线）。 信号线为双方的3端交叉连接，而其它7端对应连接，即完成了PC机与单片机仿真实验板的连接。 仿真实验板配套的RS232通讯线就是采用上述连接方式制成的。 2软件设计 在微机应用系统的设计和开发中，主要工作集中在接口设计和程序涉及两个方面，而汇编语言程序设计是开发单片机应用系统软件的关键。 在这里着重介绍程序设计的基本方法，并举例一些典型的汇编语言程序实例。 汇编由语言程序设计步骤用微机完成某项任务时，往往应根据问题的要求对硬件，软件综合考虑。 在总体硬件确定情况下，程序设计一般可按如下步骤进行。 (1) 分析问题分析问题就是要熟悉和明确问题的要求，明确已知条件以及对运算与控制的要求，准确地规定要完成的任务，建立数学模型。 (2) 确定算法根据实际问题的要求和指令系统的特点，选择解决问题的方法。 算法是进行程序设计的依据，它决定了程序的正确性和程序的质量。 (3) 设计程序流程图程序流程图是程序结构的一种图解表示法，它直观，清晰地体现了程序设计思想，是程序设计一种常用工具。 设计程序流程图，是把算法转化成程序的准备阶段。 (4) 分配内存单元分配内存工作单元，确定程序和数据区的起始地址。 (5) 编写汇编语言源程序根据流程图和指令系统编写源程序。 编写员程序时，力求简单明了，力求简单明了层次清晰。 （6）调试程序源程序编制好以后，必须上机调试。 先将源程序通过汇编生成目标程序，并消除愈发失误；然后再使用系统进行联调修改，直至预定一定的要求。 软件实验51系列单片机具有丰富功能的指令系统，它集中反映了51系列单片机是一个面向功能很强的单片微型机。 掌握指令系统，是熟悉和应用单片机的软件基础。 但是，要真正掌握指令系统，一方面必须与单片机的硬件结构结合起来学习；另一方面要结合实际多做程序分析和进行简单的程序设计及调试，才能收到应有的效果。 通过如下软件试验，我们能快速地掌握单片机工作原理和熟悉汇编语言的指令系统。 说明：XCODE外部程序存储器 XDATA外部数据存储器 ICODE片内ROM 片内RAM （00H～7FH） IDATA片内RAM （80H～FFH） SFR特殊寄存器（80H～FFH）为了锻炼学生的编程能力，同类型的编程只给出一个例程，思考部分要求学生课后自己完成。 软件实验 存储器清零一、实验要求：指定存储器中某块的起始地址和长度，要求能将其内容清零。 二、实验目的：三、实验说明通过本实验，学生可以了解单片机读写存储器的读写方法，同时也可以了解单片机编成，调试方法，如何将存储器块内容固定值。 例程：清除片内数据存储器（DATA+IDATA）清除片内数据存储器（DATA+IDATA），即片内从00H至FFH所有单元。 ORG 8000H。 实验板开始执行的第一条指令所处的地址LJMP MAIN。 跳转到主程序ORG 8030H。 主程序开始的地址；避开中断入口地址MAIN: MOV R0, 0FFH。 使R0指向IDATA中的最大的地址FFH MOV A, 0。 清除累加器CLR_RAM: MOV @R0, A。 清除DPTR所指向的IDATA单元DJNZ R0, CLR_RAM。 完成清除IDATAHALT: LJMP HALT。 完成清除IDATA，在此死循环，实际程序中应为后续操作。 =================== =======。 用以分隔程序，使程序清晰易懂END。 程序结束，编译程序不理会END以后的内容思考：如何编写清除外部数据存储器（XDATA）的程序说明：89C52内部有多个存储空间，每个存储空间都是具有连续的字节地址空间，其地址都是从0开始至最大存储范围的字节地址，就是说它们的地址是全部重叠的。 因为IDATA区的地址和SFR的地址是重叠，我们通过区分访问的存储区了解决地址重叠问题。 SFR只能通过直接寻址来访问，而IDATA区只能通过间接寻址来访问。 但是外部数据存储器（XDATA）就只能使用DPTR、R0或者R1间接寻址。 软件实验 BCD码转换及运算一、实验要求1. 将给定的一个二进制数，转换成十进制（BCD）码2. 将二个给定BCD码进行求和及相减二、实验目的1. 掌握简单的数据转换算法2. 基本了解数值的各种表达方法3. 掌握求和相减要注意的地方三、计算机中的数值有各种表达方式，这是计算机的基础。 掌握各种数值之间的转换是一种基本功。 例程：二进制转换成十进制（BCD码）将二进制数（F3H）转换成十进制数存放在30H，31H，32HORG 0000H LJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV R0, 30H ；给出百位存放地址 MOV A, 0F3H ；给出要转换的二进制数 MOV B, 64H ；将数除100，得到百位数 DIV AB MOV @R0, A ；存百位数 INC R0 ；给出十位数的存放地址 MOV A, B ；将余数除10，得到十位数 MOV B, 0AH DIV AB MOV @R0, A ；存放十位数 INC R0 ；得个位数地址 MOV @R0, B ；存放个位数。 =============================。 用以分隔程序，使程序清晰易懂 END。 程序结束，编译程序不理会END以后的内容 思考：1. BCD码求和有两个4位BCD码，分别放在片内RAM的50H，51H单元和60H，61H单元中。 求两数之和并存放在40H，41H单元中。 2. 压缩的BCD码相减被减数和减数为压缩BCD码，分别存于R3和R4中，其差值也存进R3中。 3. 如果是压缩BCD码相加的程序应该如何编程。 说明：十位数相加时用ADDC指令，是考虑当个位数相加的结果超过9时，将产生进位，在对十位数相加时应该把它加进去。 DA A指令支队累加器A起作用，它不能单独使用并且在假发指令ADD和ADDC之后，也不适用于减法指令。 为了能借用DA A指令，可采用把减法变成补码相加的办法，用9AH减去减数，得到10为模的减数的补码。 软件实验二进制转换成ASCII一、实验要求 给出一个十六进制的数，将其转换成ASCII值。 二、实验目的1. 了解十六进制值和ASCII值得区别2. 了解如何将十六进制转换成ASCII值3. 了解如何查表进行数值转换及快速计算三、实验说明 此实验让我们了解数值的十六进制和ASCII的区别，利用查表可能快速进行数值转换。 进一步了解数值的各种表达方法。 例程：由十六进制数09的ASCII码为30H39H和AF的ASCII码为41H46H可知，如果十六进制数小于0AH，则像应该数的ASCII码为A+30H；如果该数等于或大于0AH，则相应的ASCII码为A+37H。 ORG 0030HMOV R0, 3BH ；给指定单元赋值 MOV A, R0 ；取十六进制数高四位ANL A, 0F0HSWAP A ACALL HEXASC ；调用转换子程序 MOV 30H, A ；将高四位运算结果放到30H单元MOV A, R0 ；取十六进制数低四位ANL A, 0FHACALL HEXASC ；调用转换子程序MOV 31H, A ；把低四位运算结果放到31H单元HEXASC: CJNE A,0AH,L1 ；子程序L1: JNC L2 ；A=0AH，转L2ADD A, 30H ；A0AH,则A+30HRETL2: ADD A,37H ；A=0AH,则A+37HRET。 =================================。 用以分隔程序，使程序清晰易懂END。 程序结束，编译程序不理会END以后的内容 软件实验 内存块移动一、实验要求将指定源地址和长度的存储块移动到指定目标位置二、实验目的 1. 了解内存的移动方法 2. 加深对存储器读写的认识三、实验说明块移动是计算机常用操作之一,用地址加一方法移动块。 例程：外部数据块搬移（≤256字节）把处于程序存储器（XCODE）中从Data_TAB开始的256个字节数据传送到外部数据存储器从B000H开始的256个单元中去。 ORG 8000H。 实验板开始执行的第一条指令所处的地址 LJMP MAIN。 跳转到主程序 ORG 8030H。 主程序开始的地址；避开中断入口地址MAIN: MOV DPTR, Data_TAB。 使DPTR指向XCODE中的Data_TAB开始的256个字节数据MOV P2, 0B0H。 使P2口指向XDATA中的目的地址高8位 MOV R0, 00H。 使R0口指向XDATA中的目的地址低8位起始地址 MOVEDATA: M。