接口实验报告

接口实验课程结课报告

学号、专业：控制工程 1508202024

姓名：**

报告题目：基于STM32的实时时钟设计

指导教师：潘明

所属学院：电子工程与自动化学院

成绩评定

教师签名

桂林电子科技大学研究生院

2016年6月4日

摘要

本设计以STM32F103芯片为控制核心，利用其内部的RTC设计了一个实时时钟。本系统主要由以下几个部分组成：微处理器，实时时钟模块，显示模块，调节模块。其中MCU 采用STM32F103芯片，实时时钟采用RTC实时时钟，显示模块为4.3寸的TFTLCD显示屏，采用独立按键调节。另外整个系统是在系统软件控制下工作的，能实现年、月、日、时、分、秒的实时显示及闹钟功能，并增加了温度显示。

关键字：STM32F103；实时时钟(RTC)；TFTLCD显示屏

Abstract

This design with STM32F103 chip as the control core, using its internal RTC design a real-time clock. The system is mainly composed of the following parts: microprocessor, real-time clock module, display module, control module. MCU using STM32F103 chip, real-time clock using RTC , display module use the 4.3 inch TFTLCD display screen, using independent buttons to adjust . In addition, the whole system is under the control of the system software,and accomplish the year, month, day, hour, minute, second real-time display and alarm clock function,and added to temperature display.

Key words: STM32F103;real time clock(RTC); TFTLCD display screen

目录

摘要....................................................................... I Abstract ..................................................................... II 第一章绪论 (1)

1.1实时时钟研究的背景和意义 (1)

第二章系统总体方案设计 (3)

2.1 系统结构 (3)

2.2 系统的基本原理 (3)

2.3 系统各单元模块的功能介绍 (3)

第三章硬件单元简介 (4)

3.1 STM32F103简介 (4)

3.3 TFTLCD简介 (10)

3.4 FSMC简介 (11)

3.5 DS18B20简介 (12)

第四章软件设计流程图 (13)

4.1 主程序流程图 (13)

4.2 RTC初始化流程图 (14)

4.3 TFTLCD的使用流程 (14)

4.4 DS18B20温度读取流程图 (15)

第五章硬件单元电路设计 (16)

5.1 电源模块 (16)

5.2 复位电路模块 (16)

5.3 外部时钟模块 (17)

5.4 外部晶振模块 (17)

5.5 JTAG下载模块 (17)

5.6 主控制器模块 (18)

5.7 BootLoader配置模块 (18)

第六章运行与调试 (19)

参考文献 (20)

第一章绪论

1.1实时时钟研究的背景和意义

近年来，随着电子产品的发展，随着社会竞争的激烈，人们对数字时钟的要求越来越高。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间，忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。因此从人们的日常生活到工厂的自动控制，从民用时钟到科学发展所需的时钟，现代人对时间的精度和观察时间的方便有了越来越多的需求。人们要求随时随地都能快速准确的知道时间，并且要求时钟能够更直观、更可靠、价格更便宜。这种要求催生了新型时钟的产生。除此之外，由于对社会责任的更多承担，人们要求所设计的产品能够产生尽量少的垃圾、能够消耗尽量少的能量。因此人们对时钟的又有了体积小、功耗低的要求。传统的机械表由于做工的高精细要求，造价的昂贵，材料的限制，时间指示精度的限制，使用寿命方面，以及其它方面的限制，已不能满足人们的需求。另外，近些年随着科技的发展和社会的进步，人们对时钟的要求也越来越高，而使得新型电子钟表成了大势所趋。

20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下微机开始向社会各个领域渗透同时大规模集成电路获得了高速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。另外单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。单片机模块中最常见的是数字钟，数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。这正符合了现代时钟的设计要求。另一方面，电子技术的告诉发展，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，这些使时间显得更加宝贵，从时间就是生命，时间就是效率这些名言警句中就能看出。数字钟是采用数字电路实现对时、分、秒、数字显示的计时装置,广泛用于个人家庭、车站、码头办公室等公共场所，成为人们日常生活中不可少的必需品，由于数字集成电路的发展和石英

晶体振荡器的广泛应用，使得数字钟的精度,远远超过老式钟表，钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字时钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

第二章系统总体方案设计

2.1 系统结构

本系统的结构框图如图2.1所示。

2.2 系统的基本原理

本系统利用STM32F103自带的RTC 完成秒计数，然后将当然的计数值送到微处理器，微处理器依据当前的计数值根据算法分别算出当前的年、月、日、时、分、秒、星期。然后并将它们在TFTLCD 显示屏上显示出来，并且可以通过按键来调节当前需要调节的对象。另外本系统还附带了一个温度传感器DS18B20，用来测量当前环境的温度并将其值送到TFTLCD 显示屏上显示出来。

2.3 系统各单元模块的功能介绍

1）STM32F103芯片是控制核心，负责各模块的执行及处理各模块的数据。 2）RTC 实时时钟负责秒计数。

3）TFTLCD 显示屏负责显示万年历及温度。 4）温度传感器DS18B20负责环境温度的检测。

5）按键负责调节万年历及闹钟。

STM32F103

按键

TFT 显示屏

RTC 实时时钟 DS18B20 图2.1 系统结构框图

第三章硬件单元简介

3.1 STM32F103简介

Cortex-M3 采用 ARM V7 构架，不仅支持 Thumb-2 指令集，而且拥有很多新特性。较之ARM7 TDMI，Cortex-M3 拥有更强劲的性能、更高的代码密度、位带操作、可嵌套中断、低成本、低功耗等众多优势。

STM32 的优异性体现在如下几个方面：

1．超低的价格。以 8 位机的价格，得到 32 位机，是STM32 最大的优势。

2．超多的外设。STM32 拥有包括： FSMC、 TIMER、 SPI、 IIC、 USB、 CAN、 IIS、 SDIO、ADC、 DAC、 RTC、 DMA 等众多外设及功能，具有极高的集成度。

3．丰富的型号。STM32 仅 M3 内核就拥有 F100、 F101、 F102、 F103、 F105、 F107、F207、F217 等8个系列上百种型号，具有 QFN、 LQFP、 BGA 等封装可供选择。同时 STM32还推出了STM32L 和STM32W 等超低功耗和无线应用型的 M3 芯片。

4．优异的实时性能。84 个中断，16 级可编程优先级，并且所有的引脚都可以作为中断输入。

5．杰出的功耗控制。STM32 各个外设都有自己的独立时钟开关，可以通过关闭相应外设的时钟来降低功耗。

6．极低的开发成本。STM32 的开发不需要昂贵的仿真器，只需要一个串口即可下载代码，并且支持 SWD 和 JTAG 两种调试口。SWD 调试可以为你的设计带来跟多的方便，只需要 2 个IO 口，即可实现仿真调试。

Stm32其主要配置如下：

1)内核：ARM 32位的Cortex?-M3 CPU

? 最高72MHz工作频率，在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHz(Dhrystone2.1) ? 单周期乘法和硬件除法

2)存储器

? 从256K至512K字节的闪存程序存储器

? 高达64K字节的SRAM

? 带4个片选的静态存储器控制器。支持CF卡、

? SRAM、PSRAM、NOR和NAND存储器

? 并行LCD接口，兼容8080/6800模式

3)时钟、复位和电源管理

? 2.0～3.6伏供电和I/O引脚

? 上电/断电复位(POR/PDR)、可编程电压监测器(PVD)

? 4～16MHz晶体振荡器

? 内嵌经出厂调校的8MHz的RC振荡器

? 内嵌带校准的40kHz的RC振荡器

? 带校准功能的32kHz RTC振荡器

4)低功耗

? 睡眠、停机和待机模式

? VBAT为RTC和后备寄存器供电

5)3个12位模数转换器，1μs转换时间(多达21个输入通道)

?转换范围：0至3.6V

? 三倍采样和保持功能

? 温度传感器

?2 通道12 位D/A 转换器

6)DMA：12 通道DMA 控制器

?支持的外设：定时器、ADC、DAC、SDIO、I2S、SPI、I2C和USART

7)调试模式

? 串行单线调试(SWD)和JTAG接口

? Cortex-M3内嵌跟踪模块(ETM)

?多达112个快速I/O端口

? 51/80/112个多功能双向的I/O口，所有I/O口可以映像到16个外部中断；几乎所有端口均可容忍5V

8)多达11个定时器

?多达4个16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PW或脉冲计数的通道和增量编码器输入

? 2个16位带死区控制和紧急刹车，用于电机控制的PWM高级控制定时器

? 2个看门狗定时器(独立的和窗口型的)

? 系统时间定时器：24位自减型计数器

? 2个16位基本定时器用于驱动DAC

9)多达13个通信接口

? 多达2个I2C接口(支持SMBus/PMBus)

?多达5个USART接口(支持ISO7816，LIN，IrDA接口和调制解调控制)

? 多达3个SPI接口(18M位/秒)，2个可复用I2S接口

? CAN接口(2.0B 主动)

? USB 2.0全速接口

? SDIO接口

10)系统总线

?ICode总线该总线将Cortex?-M3内核的指令总线与闪存指令接口相连接。指令预取在此总线上完成。

?DCode总线该总线将Cortex?-M3内核的DCode总线与闪存存储器的数据接口相连接(常量加载和调试访问)。

?系统总线此总线连接Cortex?-M3内核的系统总线(外设总线)到总线矩阵，总线矩阵协调着内核和DMA间的访问。

?DMA总线此总线将DMA的AHB主控接口与总线矩阵相联，总线矩阵协调着CPU的DCode 和DMA到SRAM、闪存和外设的访问。

?总线矩阵总线矩阵协调内核系统总线和DMA主控总线之间的访问仲裁，仲裁利用轮换算法。在互联型产品中，总线矩阵包含5个驱动部件(CPU的DCode、系统总线、以太网DMA、DMA1总线和DMA2总线)和3个从部件(闪存存储器接口(FLITF)、SRAM和AHB2APB桥)。在其它产品中总线矩阵包含4个驱动部件(CPU的DCode、系统总线、DMA1总线和DMA2总线)和4个被动部件(闪存存储器接口(FLITF)、SRAM、FSMC和AHB2APB桥)。AHB外设通过总线矩阵与系统总线相连，允许DMA访问。

?AHB/APB桥(APB)两个AHB/APB桥在AHB和2个APB总线间提供同步连接。APB1操作速度限于36MHz，APB2操作于全速(最高72MHz)。在每一次复位以后，所有除SRAM 和FLITF以外的外设都被关闭，在使用一个外设之前，必须设置寄存器RCC_AHBENR来打开该外设的时钟。

3.2 RTC时钟简介

STM32 的实时时钟（RTC）是一个独立的定时器。STM32 的RTC 模块拥有一组连续计数的计数器，在相应软件配置下，可提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置系统当前的时间和日期。

RTC 模块和时钟配置系统(RCC_BDCR 寄存器)是在后备区域，即在系统复位或从待机模式唤醒后RTC 的设置和时间维持不变。但是在系统复位后，会自动禁止访问后备寄存器和RTC，以防止对后备区域(BKP)的意外写操作。所以在要设置时间之前，先要取消备份区域（BKP）。

RTC的简化框图，如图3.2所示

图3.2 RTC框图

RTC 由两个主要部分组成，第一部分(APB1 接口)用来和 APB1 总线相连。此单元还包含一组 16 位寄存器，可通过 APB1 总线对其进行读写操作。APB1 接口由 APB1 总线时钟驱动，用来与 APB1 总线连接。

另一部分(RTC核心)由一组可编程计数器组成，分成两个主要模块。第一个模块是 RTC 的预分频模块，它可编程产生 1 秒的 RTC 时间基准 TR_CLK。RTC 的预分频模块包含了一个 20位的可编程分频器(RTC 预分频器)。如果在 RTC_CR 寄存器中设置了相应的允许位，则在每个TR_CLK 周期中 RTC 产生一个中断(秒中断)。第二个模块是一个 32 位的可编程计数器，可被初始化为当前的系统时间，一个 32 位的时钟计数器，按秒钟计算，可以记录 4294967296

秒，约合 136 年左右，作为一般应用，这已经是足够了的。

RTC还有一个闹钟寄存器 RTC_ALR，用于产生闹钟。系统时间按 TR_CLK 周期累加并与存储在 RTC_ALR 寄存器中的可编程时间相比较，如果 RTC_CR 控制寄存器中设置了相应允许位，比较匹配时将产生一个闹钟中断。

RTC内核完全独立于 RTC APB1 接口，而软件是通过 APB1 接口访问 RTC 的预分频值、计数器值和闹钟值的。但是相关可读寄存器只在 RTC APB1 时钟进行重新同步的 RTC 时钟的上升沿被更新， RTC 标志也是如此。这就意味着，如果 APB1 接口刚刚被开启之后，在第一次的内部寄存器更新之前，从APB1 上读取的RTC 寄存器值可能被破坏了（通常读到0）。因此，若在读取RTC 寄存器曾经被禁止的RTC APB1 接口，软件首先必须等待RTC_CRL 寄存器的RSF位（寄存器同步标志位，bit3）被硬件置1。

RTC 正常工作的一般配置步骤如下：

1）使能电源时钟和备份区域时钟。

前面已经介绍了，我们要访问 RTC 和备份区域就必须先使能电源时钟和备份区域时钟。RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_PWR | RCC_APB1Periph_BKP, ENABLE);

2）取消备份区写保护。

要向备份区域写入数据，就要先取消备份区域写保护（写保护在每次硬复位之后被使能），否则是无法向备份区域写入数据的。我们需要用到向备份区域写入一个字节，来标记时钟已经配置过了，这样避免每次复位之后重新配置时钟。取消备份区域写保护的库函数实现方法是：PWR_BackupAccessCmd(ENABLE); //使能 RTC 和后备寄存器访问

3）复位备份区域，开启外部低速振荡器。

在取消备份区域写保护之后，我们可以先对这个区域复位，以清除前面的设置，当然这个操作不要每次都执行，因为备份区域的复位将导致之前存在的数据丢失，所以要不要复位，要看情况而定。然后我们使能外部低速振荡器，注意这里一般要先判断 RCC_BDCR 的 LSERDY 位来确定低速振荡器已经就绪了才开始下面的操作。备份区域复位的函数是：

BKP_DeInit();//复位备份区域开启外部低速振荡器的函数是：

RCC_LSEConfig(RCC_LSE_ON);// 开启外部低速振荡器

4）选择 RTC 时钟，并使能。

这里我们将通过 RCC_BDCR 的 RTCSEL 来选择选择外部 LSI 作为 RTC 的时钟。然后通过RTCEN 位使能 RTC 时钟。库函数中，选择 RTC 时钟的函数是：

RCC_RTCCLKConfig(RCC_RTCCLKSource_LSE); //选择 LSE 作为 RTC 时钟

对于 RTC 时钟的选择，还有 RCC_RTCCLKSource_LSI 和 RCC_RTCCLKSource_HSE_Div128两个，顾名思义，前者为 LSI，后者为 HSE 的 128 分频，这在时钟系统章节有讲解过。使能 RTC 时钟的函数是：

RCC_RTCCLKCmd(ENABLE); //使能 RTC 时钟

5）设置 RTC 的分频，以及配置 RTC 时钟。

在开启了 RTC 时钟之后，我们要做的就是设置 RTC 时钟的分频数，通过 RTC_PRLH 和RTC_PRLL 来设置，然后等待 RTC 寄存器操作完成，并同步之后，设置秒钟中断。然后设置RTC 的允许配置位（ RTC_CRH 的 CNF 位），设置时间（其实就是设置 RTC_CNTH 和 RTC_CNTL 两个寄存器）。下面我们一一这些步骤用到的库函数：

在进行 RTC 配置之前首先要打开允许配置位(CNF)，库函数是：

RTC_EnterConfigMode();/// 允许配置

在配置完成之后，千万别忘记更新配置同时退出配置模式，函数是：

RTC_ExitConfigMode();//退出配置模式，更新配置

设置 RTC 时钟分频数，库函数是：

void RTC_SetPrescaler(uint32_t PrescalerValue);

这个函数只有一个入口参数，就是 RTC 时钟的分频数，很好理解。然后是设置秒中断允许， RTC 使能中断的函数是：

void RTC_ITConfig(uint16_t RTC_IT, FunctionalState NewState)；

这个函数的第一个参数是设置秒中断类型，这些通过宏定义定义的。对于使能秒中断方法是：

RTC_ITConfig(RTC_IT_SEC, ENABLE); //使能 RTC 秒中断ALIENTEK 战舰 STM32F103 V3 开发板教程313STM32F1 开发指南（库函数版)

下一步便是设置时间了，设置时间实际上就是设置 RTC 的计数值，时间与计数值之间是需要换算的。库函数中设置 RTC 计数值的方法是：

void RTC_SetCounter(uint32_t CounterValue)最后在配置完成之后通过这个函数直接设置 RTC 计数值。

6）更新配置，设置 RTC 中断分组。

在设置完时钟之后，我们将配置更新同时退出配置模式，这里还是通过 RTC_CRH 的 CNF 来实现。库函数的方法是：RTC_ExitConfigMode();//退出配置模式，更新配置在退出配置模式更新配置之后我们在备份区域 BKP_DR1 中写入 0X5050 代表我们已经初始化过时钟了，

下次开机（或复位）的时候，先读取 BKP_DR1 的值，然后判断是否是 0X5050 来决定是不是要配置。接着我们配置 RTC 的秒钟中断，并进行分组。往备份区域写用户数据的函数是：void BKP_WriteBackupRegister(uint16_t BKP_DR, uint16_t Data)；

这个函数的第一个参数就是寄存器的标号了，这个是通过宏定义定义的。比如我们要往BKP_DR1 写入 0x5050，方法是：BKP_WriteBackupRegister(BKP_DR1, 0X5050);

同时，有写便有读，读取备份区域指定寄存器的用户数据的函数是：

uint16_t BKP_ReadBackupRegister(uint16_t BKP_DR)；

这个函数就很好理解了，这里不做过多讲解。设置中断分组的方法之前已经详细讲解过，调用 NVIC_Init 函数即可，这里不做重复讲解。

7）编写中断服务函数。

最后，我们要编写中断服务函数，在秒钟中断产生的时候，读取当前的时间值，并显示到TFTLCD 模块上。通过以上几个步骤，我们就完成了对 RTC 的配置，并通过秒钟中断来更新时间。

3.3 TFTLCD简介

TFT-LCD 即薄膜晶体管液晶显示器。其英文全称为： Thin FilmTransistor-Liquid CrystalDisplay。 TFT-LCD 与无源 TN-LCD、STN-LCD 的简单矩阵不同，它在液晶显示屏的每一个象素上都设置有一个薄膜晶体（ TFT），可有效地克服非选通时的串扰，使显示液晶屏的静态特性与扫描线数无关，因此大大提高了图像质量。 TFT-LCD 也被叫做真彩液晶显示器。

ATK-4.3TFTLCD 模块采用 NT35510 作为 LCD 驱动器，该驱动器自带 LCD GRAM，无需外加独立驱动器，并且，在指令上，基本兼容 ILI9341，使用非常方便。模块采用 16 位 8080并口与外部连接（不支持其他接口方式，仅支持 16 位 8080 并口），在 8080 并口模式下，LCD驱动需要用到的信号线如下：

CS： LCD 片选信号。

WR：向LCD 写入数据。

RD：从LCD 读取数据。

D[15：0]：16 位双向数据线。

RST：硬复位LCD。

RS：命令/数据标志（0，读写命令；1，读写数据）。

除了以上信号，我们一般还需要用到这 2 个信号RST 和BL_CTR，其中 RST 是液晶的硬复位脚，低电平有效，用于复位 NT35510 芯片，实现液晶复位，在每次初始化之前，建议大家先执行硬复位，再做初始化。 BL_CTR 则是背光控制引脚，高电平有效， BL_CTR自带了 100K 下拉电阻，所以如果这个引脚悬空，背光是不会亮的。必须接高电平，背光才会亮，另外可以用 PWM 控制 BL_CTR 脚，从而控制背光的亮度。NT35510 自带 LCD GRAM （ 480*864*3 字节），并且最高支持 24 位颜色深度（1600万色），不过，我们一般使用 16 位颜色深度（ 65K 色），RGB565 格式，这样，在 16 位模式下，可以达到最快的速度。

3.4 FSMC简介

FSMC，即灵活的静态存储控制器，能够与同步或异步存储器和16位PC 存储器卡连接，STM32 的FSMC 接口支持包括SRAM、NAND FLASH、NOR FLASH 和PSRAM 等存储器。

FSMC 的框图如图2.4 所示：

图3.4 FSMC结构框图

从上图我们可以看出，STM32 的FSMC 将外部设备分为 3 类：NOR/PSRAM 设备、

NAND设备、PC 卡设备。他们共用地址数据总线等信号，他们具有不同的CS 以区分不同的设备，比如本设计中用到的TFTLCD 就是用的FSMC_NE4 做片选，其实就是TFTLCD 当成SRAM 来控制。

这里介绍下为什么可以把TFTLCD 当成SRAM 设备用：首先我们了解下外部SRAM 的连接，外部SRAM 的控制一般有：地址线（如A0~A18）、数据线（如D0~D15）、写信号（WE）、读信号（OE）、片选信号（CS），如果SRAM 支持字节控制，那么还有UB/LB 信号。而TFTLCD的信号包括：RS、D0~D15、WR、RD、CS、RST 和BL 等，其中真正在操作LCD 的时候需要用到的就只有：RS、D0~D15、WR、RD 和CS。其操作时序和SRAM 的控制完全类似，唯一不同就是TFTLCD 有RS 信号，但是没有地址信号。

3.5 DS18B20简介

DS18B20 是由 DALLAS 半导体公司推出的一种的“一线总线”接口的温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比，它是一种新型的体积小、适用电压宽、与微处理器接口简单的数字化温度传感器。一线总线结构具有简洁且经济的特点，可使用户轻松地组建传感器网络，从而为测量系统的构建引入全新概念，测量温度范围为-55~+125℃，精度为±0.5℃。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现 9~l2 位的数字值读数方式。它工作在 3—5.5 V 的电压范围，采用多种封装形式，从而使系统设计灵活、方便，设定分辨率及用户设定的报警温度存储在 EEPROM 中，掉电后依然保存。其原理框图如图3.5所示。

图3.5 DS18B20原理框图

第四章 软件设计流程图

4.1 主程序流程图

按键K1 按键K3

按键K2 按键K0 更新时间

切换对象

显示

开始

按键初始化

TFT_LCD 初始化

RTC 初始化

LED 初始化

DS18B20初始化

中断？

RT C 秒中断

RT C 闹钟中断 Y

N

增加 当前值 减少 当前值 开或关闹钟

闹钟处理

4.2 RTC 初始化流程图

4.3 TFTLCD 的使用流程

设置 RTC 的分频

配置 RTC 时钟

更新配置

设置 RTC 中断分组

编写中断服务函数

结束

选择并使能RTC 时钟 复位备份区域 开启外部低速振荡器 使能电源时钟和备份区域时钟 取消备份区写保护 开始

4.4 DS18B20温度读取流程图

开始

复位

发开始转换命令（0x44）

延时

连续读出两个字节数据（即温度）

结束

第五章硬件单元电路设计

本实验用到的硬件资源有：

1) 指示灯 DS0

2) 串口

3) TFTLCD 模块

4) RTC

5）DS18B20

前面都介绍过了，而 RTC 属于 STM32 内部资源，其配置也是通过软件设置好就可以了。不过 RTC 不能断电，否则数据就丢失了，我们如果想让时间在断电后还可以继续走，那么必须确保开发板的电池有电（ ALIENTEK 战舰 STM32 开发板标配是有电池的）。以下是配置的几大模块：

5.1 电源模块

图1 电源模块

5.2 复位电路模块

图2 复位电路

微机原理与接口技术实验报告

微机原理与接口技术实验报告 班级：自动化（铁道信号） 姓名： ***** 学号： 1121**** 授课教师：福恩

目录 1.实验一 (3) 2. 实验二 (8) 3.实验三 (13) 4.实验四 (22) 5.实验五 (26) 6.实验六 (33) 7.参考文献 (38)

实验一交通灯控制实验 一.实验目的 通过应用接口技术设计十字路口、复杂路口交通灯控制系统，学会应用“微机原理与接口技术”课程所学的X86汇编语言和接口技术掌握可编程并行接口芯片的硬件设计、软件编程，实现十字路口交通灯的模拟控制并思考计算机如何应用在各种控制系统中。 （1）掌握利用X86汇编语言技巧 （2）掌握X86微处理器与可编程并行接口芯片8255A硬件电路设计 （3）熟悉模拟交通灯控制的实现方法并思考如何应用在实际中。 二.实验容 设计一个交通控制系统，该控制系统工作后，交通灯按照如下规律变化： （1）南北路口的绿灯、东西路口的红灯同时亮3秒左右。 （2）南北路口的黄灯闪烁若干次，同时东西路口的红灯继续亮。 （3）南北路口的红、东西路口的绿灯同时亮3秒。 （4）南北路口的红灯继续亮、同时东西路口的黄灯亮闪烁若干次。 （5）返回（1）依次循环。 三．实验电路 如下图，L7、L6、L5作为南北路口的交通灯与PC7、PC6、PC5相连，L2、L1、L0作为东西路口的交通灯与PC2、PC1、PC0相连。编程使六个灯按交通灯变化规律燃灭。 8255动态分配地址: 控制寄存器：0EC0BH A口地址： 0EC08H C口地址： 0EC0AH

红黄绿红黄绿 图1-1 交通灯实验电路图四．程序流程图 五．源程序 CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE ;********************************** 工作状态控制字设置 START: MOV DX,0EC0BH ;写控制端口，地址0EC0BH MOV AL,10010000B ;C口方式0输出 OUT DX,AL

矩阵键盘设计实验报告

南京林业大学 实验报告 基于AT89C51 单片机4x4矩阵键盘接口电路设计 课程机电一体化设计基础 院系机械电子工程学院 班级 学号 姓名

指导老师杨雨图 2013年9月26日

一、实验目的 1、掌握键盘接口的基本特点，了解独立键盘和矩 阵键盘的应用方法。 2、掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计 和贴士排错能力。 3、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。 4、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路，并用测试程序进行仿真。 5、会根据实际功能，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。对实验结果 能做出分析和解释，能写出符合规格的实验报告。 二、实验要求 通过实训，学生应达到以下几方面的要求： 素质要求 1.以积极认真的态度对待本次实训，遵章守纪、团结协作。 2.善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题，努力培养独立 工作能力。 能力要求 1.模拟电路的理论知识 2.脉冲与数字电路的理念知识 3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力 4.能熟练的编写8951单片机汇编程序 5.能够熟练的运用仿真软件进行仿真 三、实验工具 1、软件：Proteus软件、keil51。 2、硬件：PC机，串口线，并口线，单片机开发板 四、实验内容

1、掌握并理解“矩阵键盘扫描”的原理及制作，了解各元器件的参数及格 元器件的作用。 2、用keil51测试软件编写AT89C51单片机汇编程序 3、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 4、运用仿真软件对电路进行仿真。 五．实验基本步骤 1、用Proteus绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 2、编写程序使数码管显示当前闭合按键的键值。 3、利用Proteus软件的仿真功能对其进行仿真测试，观察数码管的显示状 态和按键开关的对应关系。 4、用keil51软件编写程序，并生成HEX文件。 5、根据绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图，搭建相关硬件电路。 6、用通用编程器或ISP下载HEX程序到MCU。 7、检查验证结果。 六、实验具体内容 使用单片机的P1口与矩阵式键盘连接时，可以将P1口低4位的4条端口线定义为行线，P1口高4位的4条端口线定义为列线，形成4*4键盘，可以配置16个按键，将单片机P2口与七段数码管连接，当按下矩阵键盘任意键时，数码管显示该键所在的键号。 1、电路图

串行接口实验报告

课程实验报告实验名称：串行接口 专业班级： 学号： 姓名： 同组人员： 指导教师： 报告日期：

实验二 1. 实验目的 (3) 2. 实验内容 (3) 3. 实验原理 (3) 4. 程序代码 (6) 5. 实验体会 (13)

实验二 1.实验目的 1.熟悉串行接口芯片8251的工作原理 2.掌握串行通讯接收/发送程序的设计方法 2.实验内容 通过对8251芯片的编程，使得实验台上的串行通讯接口（RS232）以查询方式实现信息在双机上的。具体过程如下： 1. 从A电脑键盘上输入一个字符，将其通过A试验箱的8251数据口发送出去，然后通过B试验箱的8251接收该字符，最后在B电脑的屏幕上显示出来。 2.从A试验箱上输入步进电机控制信息（开关信息），通过A试验箱的8251数据口发送到B试验箱的8251数据口，在B试验箱上接收到该信息之后，再用这个信息控制B试验箱上的步进电机的启动停止、转速和旋转方向。 3.实验原理 1.8251控制字说明 在准备发送数据和接收数据之前必须由CPU把一组控制字装入8251。控制字分两种：方式指令和工作指令，先装入方式指令，后装入工作指令。 另外，在发送和接收数据时，要检查8251状态字，当状态字报告“发送准备好”/“接收准备好”时，才能进行数据的发送或接收。 2.8251方式指令(端口地址2B9H)

3.8251工作指令(端口地址2B9H) 4.8251状态字(端口地址2B9H) 5.8253控制字（283H） 6.8253计数初值（283H） 计数初值=时钟频率/（波特率×波特率因子）本实验：脉冲源=1MHz 波特率=1200 波特率因=16 计数初值= 1000000/1200*16=52

单片机并行口实验报告

单片机并行口实验报告

实验二并行口实验报告 班级： 学号： 姓名： 教师：

一、实验目的 通过实验了解8051并行口输入方式和输出方式的工作原理及编程方法。 二、实验内容 1、输出实验 如图4-1所示。以8031的P2口为输出口。通过程序控制发光二极管的亮灭。 2、输入实验 如图4-1所示。以8031的P1口为输入口。用开关向P1.0~P1.3输入不同的状态，控制P2口P2.4~P2.7发光二极管的亮灭。 3、查询输入输出实验 如图1-1所示。以8051的P1.6或P1.0为输入位，以P2口为输出，二进制计数记录按键的次数。

图1-1 三、编程提示 1、输出实验程序 （1）设计一组显示花样，编程使得P2口按照设计的花样重复显示。 （2）为了便于观察，每一状态加入延时程序。 2、输入实验程序 开关打开，则输入为1；开关闭合，则输入为0。读取P1.0~ P1.3的状态，并将它们输出到P2.4~ P2.7，驱动发光二极管。所以发光二极管L1~L4的亮灭应与开关P1.0~ P1.3的设置相吻合。 3、查询输入输出程序 （1）编程计数P1.0按键次数，按键不去抖动。 （2）编程计数P1.6按键次数，按键不去抖动。 （3）编程计数P1.0按键次数，按键软件延时去抖动。 观察（1）、（2）、（3）、的结果。 四、实验器材 计算机，目标系统实验板 五、实验步骤 1、在KEILC中按要求编好程序，编译，软件调试，生成.HEX文件。 2、断开电源，按图1-1所示，连好开关及发光二极管电路。

3、下载程序。 4、调试运行程序，观察发光二极管状态。 六、C源程序清单 1、#include #define uchar unsigned char #define ON 0 #define OFF 1 sbit led1=P2^0; sbit led2=P2^1; sbit led3=P2^2; sbit led4=P2^3; sbit led5=P2^4; sbit led6=P2^5; sbit led7=P2^6; sbit led8=P2^7; void delay1(void); void main(void) { led1=led2=led3=led4=led5=led6=led7=led8=O FF; while(1) { led1=led8=ON; delay1(); led2=led7=ON;

单片机原理及其接口技术实验报告

单片机原理及其接口技术实验指导书 实验1 Keil C51的使用（汇编语言） 一.实验目的： 初步掌握Keil C51（汇编语言）和ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱的操作和使用，能够输入和运行简单的程序。 二.实验设备： ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱一台、具有一个RS232串行口并安装Keil C51的计算机一台。 三.实验原理及环境： 在计算机上已安装Keil C51软件。这个软件既可以与硬件（ZY15MCU12BD型综合单片机实验箱）连接，在硬件（单片机）上运行程序；也可以不与硬件连接，仅在计算机上以虚拟仿真的方法运行程序。如果程序有对硬件的驱动，就需要与硬件连接；如果没有硬件动作，仅有软件操作，就可以使用虚拟仿真。 四：实验内容： 1.掌握软件的开发过程： 1）建立一个工程项目选择芯片确定选项。 2）加入C 源文件或汇编源文件。 3）用项目管理器生成各种应用文件。 4）检查并修改源文件中的错误。 5）编译连接通过后进行软件模拟仿真。 6）编译连接通过后进行硬件仿真。 2.按以上步骤实现在P1.0输出一个频率为1Hz的方波。 3.在2的基础上，实现同时在P1.0和P1.1上各输出一个频率同为1Hz但电平状态相反的方波。 五：程序清单： ORG 0000H AGAIN：CPL P1.0 MOV R0，#10 ;延时0.5秒 LOOP1：MOV R1，#100 LOOP2：MOV R2，#250 DJNZ R2，$ DJNZ R1，LOOP2 DJNZ R0，LOOP1 SJMP AGAIN END 六：实验步骤： 1.建立一个工程项目选择芯片确定选项 如图1-1所示：①Project→②New Project→③输入工程名test→④保存工程文件（鼠标点击保存按钮）

实验报告七-键盘扫描及显示实验

信息工程学院实验报告 课程名称：微机原理与接口技术 实验项目名称：键盘扫描及显示实验 实验时间： 班级： 姓名： 学号： 一、实 验 目 的 1. 掌握 8254 的工作方式及应用编程。 2. 掌握 8254 典型应用电路的接法。 二、实 验 设 备 了解键盘扫描及数码显示的基本原理，熟悉 8255 的编程。 三、实 验 原 理 将 8255 单元与键盘及数码管显示单元连接，编写实验程序，扫描键盘输入，并将扫描结果送数码管显示。键盘采用 4×4 键盘，每个数码管显示值可为 0～F 共 16 个数。实验具体内容如下：将键盘进行编号，记作 0～F ，当按下其中一个按键时，将该按键对应的编号在一个数码管上显示出来，当再按下一个按键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，数码管上可以显示最近 6 次按下的按键编号。 键盘及数码管显示单元电路图如图 7-1 和 7-2 所示。8255 键盘及显示实验参考接线图如图 7-3 所示。 图 7-1 键盘及数码管显示单元 4×4 键盘矩阵电路图 成 绩： 指导老师(签名)：

图 7-2 键盘及数码管显示单元 6 组数码管电路图 图 7-3 8255 键盘扫描及数码管显示实验线路图 四、实验内容与步骤 1. 实验接线图如图 7-3 所示，按图连接实验线路图。

图 7-4 8255 键盘扫描及数码管显示实验实物连接图 2.运行 Tdpit 集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。 图 7-5 8255 键盘扫描及数码管显示实验程序编辑界面 3. 运行程序，按下按键，观察数码管的显示，验证程序功能。 五、实验结果及分析： 1. 运行程序，按下按键，观察数码管的显示。

串口通信实验报告全版.doc

实验三双机通信实验 一、实验目的 UART 串行通信接口技术应用 二、实验实现的功能 用两片核心板之间实现串行通信，将按键信息互发到对方数码管显示。 三、系统硬件设计 （１）单片机的最小系统部分 （２）电源部分 （３）人机界面部分

数码管部分按键部分 （４）串口通信部分 四、系统软件设计 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int void send(); uchar code0[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//0-9的数码管显示 sbit H1=P3^6; sbit H2=P3^7;

sbit L1=P0^5; sbit L2=P0^6; sbit L3=P0^7; uint m=0,i=0,j; uchar temp,prt; /***y延时函数***/ void delay(uint k) { uint i,j; //定义局部变量ij for(i=0;i

{ m=1; //KEY1键按下 return(m); } if(H2==0) { m=4; //KEY4键按下 return(m); } } } if(L2==0) { delay(5); if (L2==0) { L2=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=2; //KEY2键按下 return(m); } if(H2==0) { m=5; //KEY5键按下 return(m); } } } if(L3==0) { delay(5); if (L3==0) { L3=0;H1=1;H2=1; if(H1==0) { m=3; //KEY3键按下

接口实验报告

实验一 8255A 与开关电路的实验 一、实验目的 （1）掌握8255A 并行接口芯片的原理及编程方法； （2）掌握读取开关状态的方法。 二、实验内容 编写程序，通过8255A 接口芯片，读取开关状态，并在计算机屏幕上显示出来。 三、线路连接 实验中共有8个逻辑开关，与8255A 端口C 的 PC 7~PC 0连接。线路连接如图4.1所示。开关向上拨时，8255A 相应的端口输出高电平“1”，开关向下拨时，相应端口输出低电平“0”。 四、编程提示 设置控制字，使8255A 工作在方式0，端口C 为输入 CPU 通过端口C 将K 7～K 0的状态读入，然后转换成ASCII 码，并在主机显示显示。 五、流程图 程序流程如图4.2所示。 1）连接试验台线路（在试验台和主机没有通电之前，按照实验连接图， 将图中虚线用导线连接好。） 2）打开主机进入DOS 环境 3）编辑、汇编、链接汇编语言程序 4）打开扩展卡I/O 端口地址（a ）进入DOS 全屏模式；b ）run 文件） 5）运行和调试汇编程序（试验箱通电，直接运行汇编、链接所产生的可 执行文件。 七、实验结果 1）

八、思考题 如果将8255A端口B设为输入方式，与开关K7～K0连接，控制字应如何设置? 程序又应该如何修改? 答：工作方式控制字设置为82H。程序修改如下： 首先将IO8255C EQU IOPORT+282H 修改为 IO8255B EQU IOPORT+281H 将8255A工作方式控制字端口程序改为如下： MOV DX , IO8255T MOV AL , 82H OUT DX , AL 将输入设置为B口 MOV DX , IO8255B IN AL , DX

单片机串口通讯实验报告

实验十单片机串行口与PC机通讯实验报告 ㈠实验目的 1.掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通讯的编制； 2.了解实现串行通讯的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议； 3.了解PC机通讯的基本要求。 ㈡实验器材 1.G6W仿真器一台 2.MCS—51实验板一台 3.PC机一台 ㈢实验内容及要求 利用8051单片机串行口，实现与PC机通讯。 本实验实现以下功能，将从实验板键盘上键入的字符或数字显示到PC 机显示器上，再将PC机所接收的字符发送回单片机，并在实验板的LED上显示出来。 ㈣实验步骤 1.编写单片机发送和接收程序，并进行汇编调试。 2.运行PC机通讯软件“commtest.exe”，将单片机和PC机的波特率均设定 为1200。 3.运行单片机发送程序，按下不同按键（每个按键都定义成不同的字符）， 检查PC机所接收的字符是否与发送的字符相同。 4.将PC机所接收的字符发送给单片机，与此同时运行单片机接受程序，检 查实验板LED数码管所显示的字符是否与PC机发送的字符相同。

㈤ 实验框图

源程序代码： ORG 0000H AJMP START ORG 0023H AJMP SERVE ORG 0050H START: MOV 41H,#0H ;对几个存放地址进行初始化 MOV 42H,#0H MOV 43H,#0H MOV 44H,#0H MOV SCON,#00H ;初始化串行口控制寄存器，设置其为方式0 LCALL DISPLAY ;初始化显示 MOV TMOD,#20H ;设置为定时器0，模式选用2 MOV TL1, #0E6H ;设置1200的波特率 MOV TH1, #0E6H SETB TR1 ;开定时器 MOV SCON,#50H ;选用方式1，允许接收控制 SETB ES SETB EA ;开中断 LOOP: ACALL SOUT ;键盘扫描并发送，等待中断 SJMP LOOP SERVE JNB RI,SEND ;判断是发送中断还是接收中断，若为发送中 断则调用 ACALL S IN ;发送子程序，否则调用接收子程序 RETI SEND: CLR TI ;发送子程序 RETI SIN: CLR RI ;接受子程序 MOV SCON, #00H MOV A, SBUF ;接收数据 LCALL XS ;调用显示子程序 RETI 子程序： SOUT: CLR TI ;清发送中断标志位 LCALL KEY ;调用判断按键是否按下子程序 MOV A,R0 ;将按键对应的数字存入A MOV SBUF,A ;输出按键数字给锁存 RET KEY: MOV P1,#0FFH ;将P1设置为输入口 MOV A, P1 CPL A ;将A内值取反

计算机输入输出系统_接口实验报告

计算机输入输出系统接口实验报告 姓名： 学号： 东南大学计算机科学与工程学院、软件学院 School of Computer Science & Engineering College of Software Engineering Southeast University 二0 16 年 6 月

实验一环境熟悉与I/O地址译码 一、实验目的 掌握I/O地址译码电路的工作原理。 二、实验内容 将接口实验包中所带的EX-138.DSN文件用ISIS 7打开。改变A9~A3的接线方法，从而得到Y0；388H~38FH；Y1：398H～39FH; ……；Y7：3F8H~3FFH。并修改上一问的程序，以同样使得Y4#有效。 1）源程序 .8086 .MODEL SMALL .stack .data address word 3c8h .code start: mov ax,@data mov ds,ax mov dx,address mov al,0 out dx,al jmp $ END start 2）电路原理图（138译码部分）

3）运行结果贴图（138译码及上面两个273的输出）

实验二可编程中断控制器8259 一、实验目的 1．掌握8259的基本工作原理和编程方法。 2．深入了解中断的概念和实地址模式下中断处理程序的编写方法。 二、实验内容 将接口实验包中所带的EX-8259.DSN文件用ISIS 7打开。按手册接线并执行。运行结果贴图（执行三次中断，每次中断后的8086寄存器的截图） ……

实验三可编程定时器计数器8253 一、实验目的 掌握8253的基本工作原理、编程方法及其应用。 二、实验内容 一）研究定时计数器（选） 1）源程序 .8086 .MODEL SMALL .DATA .CODE START:MOV AX,@DATA MOV DS,AX MOV DX,226H MOV AL,00010000B ;T/C0,least significant byte only,mode0,Binary OUT DX,AL MOV AL,5 ;Initial count=5 MOV DX,220H OUT DX,AL MOV AH,4CH INT 21H END START 2）讨论题 如果把方式0改成方式1，电路不动，则按下BUTTON后，计数器值会否减1？为什么？ 不会，因为方式1下GATE=1或0没有影响，只有GATE的上升沿才会触发计数器开始计数，而该电路中GATE时钟为1，所以计数器不会减1. 二）信号发生器 1）源程序 .8086 .MODEL SMALL .DATA .CODE START:MOV AX,@DATA MOV DS,AX ;Initailize T/C0 MOV DX,226H MOV AL,00110110B ;T/C0,least significant byte first,mode3,binary OUT DX,AL MOV DX,220H MOV AX,1000 ;Initial count=1000 OUT DX,AL MOV AL,AH

计算机组成原理与接口技术实验报告

计算机组成原理与接口技术 课程设计实验报告 学院：计算机科学与工程 专业：计算机科学与技术 班级：计科二班 学号： 姓名： 指导老师： 评分： 2016年12月28日

实验一验证74LS181运算和逻辑功能 1、实验目的 （1）掌握算术逻辑单元（ALU）的工作原理； （2）熟悉简单运算器的数据传送通路； （3）画出逻辑电路图及布出美观整齐的接线图； （4）验证4位运算功能发生器(74LS181)组合功能。 2、实验原理 ALU能进行多种算术运算和逻辑运算。4位ALU-74LS181能进行16种算术运算和逻辑运算。 74ls181芯片介绍： 该芯片总共由22个引脚，其中包括8个数据 输入端（~A0、~A1、~A2、~A3，~B0、~B1、~B2、 ~B3，其中八个输入端中A3和B3是高位），这八 个都是低电平有效。还包括S0、S1、S2、S3这四 个控制端，这四个控制端主要控制两个四位输入 数据的运算，例如加、减、与、或。CN端处理进 入芯片前进位值，M控制芯片的运算方式，包括 算术运算和逻辑运算。F0、F1、F2、F3是四个二 进制输出端，以一个四位二进制形式输出运算的 结果。CN4记录运算后的进位。

3、实验内容 实验电路图：

4、总结及心得体会 本实验通过一个设计一个简单的运算器，使我熟悉了Multisim软件的一些基本操作方法，并掌握了一些简单的电路设计与分析的能力，并对我做下一个运算器的实验有一定的帮助。因为是之前实验课做过的实验，再次做起来过程比较流畅，没有遇到什么大的问题，实验的测试结果与预期的一致。 该芯片总共由22个引脚，其中包括8个数据输入端（~A0、~A1、~A2、~A3，~B0、~B1、~B2、~B3，其中八个输入端中A3和B3是高位），这八个都是低电平有效。还包括S0、S1、S2、S3这四个控制端，这四个控制端主要控制两个四位输入数据的运算，例如加、减、与、或。CN端处理进入芯片前进位值，M控制芯片的运算方式，包括算术运算和逻辑运算。F0、F1、F2、F3是四个二进制输出端，以一个四位二进制形式输出运算的结果。CN4记录运算后的进位。其中AEQB、~P和~G这三个端口与本实验无关，所以这里不做额外介绍。

键盘及LED显示实验

实验三键盘及LED显示实验 一、实验内容 利用8255可编程并行接口控制键盘及显示器，当有按键按下时向单片机发送外部中断请求（INT0，INT1），单片机扫描键盘，并把按键输入的键码一位LED 显示器显示出来。 二、实验目的及要求 （一）实验目的 通过该综合性实验，使学生掌握8255扩展键盘和显示器的接口方法及C51语言的编程方法，进一步掌握键盘扫描和LED显示器的工作原理；培养学生一定的动手能力。 （二）实验要求 1．学生在实验课前必须认真预习教科书与指导书中的相关内容，绘制流程图，编写C51语言源程序，为实验做好充分准备。 2．该实验要求学生综合利用前期课程及本门课程中所学的相关知识点，充分发挥自己的个性及创造力，独立操作完成实验内容，并写出实验报告。 三、实验条件及要求 计算机，C51语言编辑、调试仿真软件及实验箱50台套。 四、实验相关知识点 1．C51编程、调试。 2．扩展8255芯片的原理及应用。 3．键盘扫描原理及应用。 4．LED显示器原理及应用。 5．外部中断的应用。 五、实验说明 本实验仪提供了8位8段LED显示器，学生可选用任一位LED显示器，只要按地址输出相应的数据，就可以显示所需数码。 六、实验原理图

P1口桥接。 八、实验参考流程图 1．主程序流程图

2．外中断服务程序流程图 外部中断0 外部中断1 定时器0中断程序，用于消抖动：

3．LED显示程序流程图 九、C51语言参考源程序 #include "reg52.h" unsigned char KeyResult; //存放键值 unsigned char buffer[8]; //显示缓冲区 bit bKey; //是否有键按下 xdata unsigned char P_8255 _at_ 0xf003; //8255的控制口 xdata unsigned char PA_8255 _at_ 0xf000; //8255的PA口 xdata unsigned char PB_8255 _at_ 0xf001; //8255的PB口 xdata unsigned char PC_8255 _at_ 0xf002; //8255的PC口 code unsigned char SEG_TAB[] = { //段码 0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6,0xee,0x3e,0x9c,0x7a,0x9e,0x8e,0x0}; sbit bLine0 = P3^2; sbit bLine1 = P3^3; //延时1ms void Delay1ms() { unsigned char i;

8255并行口实验实验报告

8255并行口实验实验报告 作者： 一、实验目的 掌握8255A的编程原理。 二、实验设备 CPU挂箱、8086CPU模块。 三、实验内容 8255A的A口作为输入口，与逻辑电平开关相连。8255A的B口作为输出口，与发光二极管相连。编写程序，使得逻辑电平开关的变化在发光二极管上显示出来。 四、实验原理介绍 本实验用到两部分电路：开关量输入输出电路和8255可编程并口电路。 五、实验步骤 1、实验接线 CS0?CS8255； PA0～PA7?平推开关的输出K1～K8； PB0～PB7?发光二极管的输入LED1～LED8。 2、编程并全速或单步运行。 3、全速运行时拨动开关，观察发光二极管的变化。当开关某位置于L 时，对应的发光二极管点亮，置于H时熄灭。 六、实验提示 实验也是如此。实验中，8255A工作于基本8255A是比较常用的一种并行接口芯片，其特点在许多教科书中均有介绍。8255A有三个8位的输入输出端口，通常将A端口作为输入用，B端口作为输出用，C端口作为辅助控制用，本输入输出方式（方式0）。 七、实验结果 程序全速运行后，逻辑电平开关的状态改变应能在LED上显示出来。例如：K2置于L位置，则对应的LED2应该点亮。 八、程序框图（实验程序名：t8255.asm）

开始 设置8255工作方式 读A口 输出至B口 结束 九、程序源代码清单： assume cs:code code segment public org 100h start: mov dx,04a6h ;控制寄存器地址 mov ax,90h ;设 置为A口输入，B口输出 out dx,ax mov al,0feh start1:mov dx,04a2h 芯片的 入口地址 out dx,al mov bl,al mov dx ,04a0h in al,dx test ax,01h jz strat2 mov al ,bl rol al,1 流水灯循环左移 mov bl,al mov cx,3000h 设置cx为灯闪烁时间对应的循环次数 add: loop add jmp start1 无条件跳转至start1 strat2:mov al,bl mov dx,04a2h out dx,al ror al,1 流水灯循环左移 mov bl, al mov cx,3000h add1: loop add jmp start 无条件跳转至start code ends end start 十、实验总结 通过该实验，掌握了8255A的编程原理，学会了用汇编语言来编写程序控制8255A进行流水灯的操作实验。

微机原理与接口技术实验报告

新疆农业大学机械交通学院 实习（实验）报告纸 班级：机制072 学号： 073731234 姓名：唐伟 课程名称：微机原理及接口技术实习（实验）名称: DEBUG软件的使用 实验时间: 6.22 指导教师签字：成绩： —、实验目的 1．学习DEBUG软件的基本使用方法。 2．掌握8088／8086的寻址方式。 3．掌握数据传送、算术运算逻辑运算等类指令的基本操作。 二、实验内容与步骤 实验内容： 修改并调试以下程序，使之完成30000H开始的内存单元中存入31个先自然递增然后有自然递减的数据（00H~0F~00H）的功能。程序从CS:0100H开始存放。调试完成后程序命名为PCS.EXE并存盘。 实验步骤： （1）用A命令输入程序； （2）用反汇编U命令显示程序及目标码； 存盘程序命令为PCS1.EXE；

三、思考题 1．EXE文件程序的第一条可执行指令的IP等于多少? 答：EXE文件程序的第一条可执行指令的IP等于0010 。 2．在DEBUG环境下显示的程序和数字是什么形式?标号又是什么形式? 答: DEBUG把所有数据都作为字节序列处理。因此它可以读任何类型的文件。DEB UG可以识别两种数据: 十六进制数据和ASCⅡ码字符。它的显示格式是各个字节的十六进制值以及值在32与126之间的字节的相应ASCⅡ码字符。DEBUG总是用四位十六进制数表示地址。用两位数表示十六进制数据。不支持标号。 3．试述本次实验中你学会的DEBUG命令？ 答：本次试验我学会了汇编命令（A命令）、．反汇编命令(U命令)、显示当前环境和寄存器内容（R命令、以十六进制和ASCII码形式显示内存单元内容（D命令）

单片机 键盘接口实验

实验六键盘接口实验 一、实验目的 1、掌握Keil C51软件与Protues软件联合仿真调试的方法； 2、掌握单片机的键盘接口电路； 3、掌握单片机的键盘扫描原理； 4、掌握键盘的去抖原理及处理方法。 二、实验仪器与设备 1、微机一台 2、Keil C51集成开发环境 3、Protues仿真软件 三、实验内容 1、用Protues设计一矩阵键盘接口电路。要求利用P1口接一4×4矩阵键盘。串行口通过一74LS164接一共阴极数码管。用线反转法编写矩阵键盘识别程序，用中断方式，并将按键的键值0-F通过串行口输出，显示在数码管上。 2、将P1口矩阵键盘改成8个独立按键，重新编写识别和显示程序。 四、实验说明 矩阵键盘识别一般包括以下内容： ⑴判别有无键按下。 ⑵键盘扫描取得闭合键的行、列号。 ⑶用计算法或查表发的到键值； ⑷判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待。 ⑸将闭合键的键值保存，同时转去执行该闭合键的功能。 五、实验步骤 1、用Protues设计键盘接口电路； 2、在Keil C51中编写键盘识别程序，编译通过后，与Protues联合调试； 3、按动任意键，观察键值是否能正确显示。 六、实验电路仿真图 矩阵键盘电路图见附录1。 独立按键电路图见附录2。 七、实验程序 实验程序见附录3、4。 八、实验总结 1、矩阵键盘常用的检测方法有线反转法、逐行扫描法。线反转法较简单且高效。在矩阵键盘的列线上接一与门，利用中断方式查询按键，可提高CPU的运行效率。 2、注意用线反转法扫描按键时，得到的键值不要再赋给temp，最好再设一新变量接收键值，否则再按下按键显示数字的过程中，再按按键会出现乱码。 3、学会常用与门、与非门的使用方法。 附录1：矩阵键盘实验电路图

串行通信实验报告材料

串行通信实验报告 班级姓名学号日期 一、实验目的： 1、掌握单片机串行口工作方式的程序设计，及简易三线式通讯的方法。 2、了解实现串行通讯的硬环境、数据格式的协议、数据交换的协议。 3、学习串口通讯的程序编写方法。 二、实验要求 1.单机自发自收实验：实现自发自收。编写相应程序，通过发光二极管观察收发状态。 2．利用单片机串行口，实现两个实验台之间的串行通讯。其中一个实验台作为发送方，另一侧为接收方。 三、实验说明 通讯双方的RXD、TXD信号本应经过电平转换后再行交叉连接，本实验中为减少连线可将电平转换电路略去，而将双方的RXD、TXD直接交叉连接。也可以将本机的TXD接到RXD上。 连线方法：在第一个实验中将一台实验箱的RXD和TXD相连，用P1.0连接发光二极管。波特率定为600，SMOD=0。 在第二个实验中，将两台实验箱的RXD和TXD交叉相连。编写收发程序，一台实验箱作为发送方，另一台作为接收方，编写程序，从内部数据存储器20H~3FH单元中共32个数据，采用方式1串行发送出去，波特率设为600。通过运行程序观察存储单元内数值的变化。 四、程序 甲方发送程序如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0023H LJMP COM_INT ORG 1000H MAIN: MOV SP,#53H MOV 78H,#20H

MOV 77H,00H MOV 76H,20H MOV 75H,40H ACALL TRANS HERE: SJMP HERE TRANS: MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0F3H MOV TL1,#0F3H MOV PCON,#80H SETB TR1 MOV SCON,#40H MOV IE,#00H CLR F0 MOV SBUF,78H WAIT1: JNB TI,WAIT1 CLR TI MOV SBUF,77H WAIT2: JNB TI,WAIT2 CLR TI MOV SBUF,76H WAIT3: JNB TI,WAIT3 CLR TI

微机原理与接口技术综合实验电子钟实验报告

微机原理综合实验：电子钟 实验要求 8253每1s产生中断请求给8259，中断服务程序利用8255控制数码管，构建一个电子钟。 一、实验原理（相关芯片大致介绍） 1.8254 8254 是Intel 公司生产的可编程间隔定时器，是8253 的改进型，比8253 具有更优良的性能。8254 具有以下基本功能： （1）有3 个独立的16 位计数器。 （2）每个计数器可按二进制或十进制（BCD）计数。 （3）每个计数器可编程工作于6 种不同工作方式。 （4）8254 每个计数器允许的最高计数频率为10MHz（8253 为2MHz）。 （5）8254 有读回命令（8253 没有），除了可以读出当前计数单元的内容外，还可以读出状态寄存器的内容。 （6）计数脉冲可以是有规律的时钟信号，也可以是随机信号。计数初值公式为：n=fCLKi÷fOUTi、其中fCLKi是输入时钟脉冲的频率，fOUTi是输出波形的频率。 2.8259 Intel公司专为控制优先级中断而设计开发的芯片，包括中断源优先级排队、辨别中断源以及提供中断矢量的电路，无需附加任何电路，用户只需对8259 进行编程，就可以管理8 级中断，并选择优先模式和中断请求方式。同时，在不需增加其他电路的情况下，通过多片8259 的级连，能构成多达64 级的矢量中断系统。管理功能包括：1）记录各级中断源请求，2）判别优先级，确定是否响应和响应哪一级中断，3）响应中断时，向CPU 传送中断类型号。 3.8255 并行接口是以数据的字节为单位与I/O 设备或被控制对象之间传递信息。CPU 和接口之间的数据传送总是并行的，即可以同时传递8 位、16 位或32 位等。8255 可编程外围接口芯片是Intel 公司生产的通用并行I/O 接口芯片，它具有A、B、C 三个并行接口，用+5V 单电源供电，能在以下三种方式下工作： 方式0--基本输入/输出方式、 方式1--选通输入/输出方式、 方式2--双向选通工作方式。 二、设计方案 ①:初始化各芯片，选定工作方式。 ②:使用功能调用获取当前时间，作为初值装入。 ③:8254芯片开始计数，每隔1s产生一个中断信号。 ④:8259芯片接受到中断信号，并传给cpu，cpu响应中断。 ⑤:返回到③循环执行。

汇编程序及接口技术实验报告

微机汇编程序及接口技术实验报告 汇编程序实验： 一、实验目的 1、熟悉汇编程序调试过程 2、掌握算术运算指令运用 3、掌握分支程序的编程和调试方法 二、实验设备 80X86微型计算机 三、实验内容 1、编程并调试显示“Hello Word!”字符串的汇编程序 TITLE HELLO DA TA SEGMENT STR DB'Hello World!$' DA TA ENDS CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE START:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET STR MOV AH,9H INT 21H MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START

2、A、B、C、D、W是互不相等的在数据段中定义的16位有符号数，并假设加减运算不产生溢出。编写一个完整段定义的汇编语言程序，计算W=(A+B)×（C—D）。 title asmprogram1_1 DA TA SEGMENT A DW 1H B DW 3H C DW 4H D DW 2H W DW 2 DUP(?) DA TA ENDS ; CODE SEGMENT ASSUME DS:DATA,CS:CODE START:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AX,A ADD AX,B MOV BX,C SUB BX,D IMUL BX MOV W,AX MOV W+2,DX MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START

3、设X、Y为在数据段中定义的有符号字变量。编写一个完整段定义的汇编语言程序（包含必要的伪指令，给出必要的注释）完成以下操作：若0

键盘接口实验实验报告及程序

实验六键盘接口实验 姓名专业通信工程学号成绩 一、实验目的 1.掌握Keil C51软件与Protues软件联合仿真调试的方法； 掌握单片机的键盘接口电路； 掌握单片机键盘扫描原理； 掌握键盘的去抖原理及处理方法。 实验仪器与设备 1.微机1台C51集成开发环境3。Proteus仿真软件 实验内容 用Proteus设计一矩阵键盘接口电路。要求利用P1口接一4*4矩阵键盘。串行口通过一74LS164接一共阴极数码管。参考电路见后面。 用线反转法编写矩阵键盘识别程序，要求采用中断方式（列线通过4输入与门74LS20接/INT0），无按键按下时，数码管循环画“8”；有按键按下时产生中断并将按键的键值0~F通过串行口输出，在数码管上显示3秒钟后返回；返回后，数码管继续循环画“8”。 将P1口矩阵键盘改为8个独立按键（用中断方式设计），键盘通过74LS30（8输入与非门）和74LS04（六反相器）与/INT0相连，重新编写识别和显示程序。实验原理 矩阵键盘识别一般应包括以下内容： 判别有无键按下。 键盘扫描取得闭合键的行、列号。 用计算法火或查表法得到键值。 判断闭合键是否释放，如果没释放则继续等待。 将闭合键的键值保存，同时转去执行该闭合键的功能。 实验步骤 用Proteus设计键盘接口电路； 在Keil C51中编写键盘识别程序，编译通过后，与Proteus联合调试； 按动任意键，观察键值是否能正确显示。 电路设计及调试、程序 程序设计：矩阵键盘 #include<> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table1[]={0x00,0x01,0x21,0x61,0x65,0x6d,0x7d,0x7f}; uchar code key_table[]={0xee,0xde,0xbe,0x7e,0xed,0xdd,0xbd,0x7d,0xeb,0xdb,0xbb,0x7b,0xe7,0 xd7,0xb7,0x77};

微机接口 8255并行接口实验报告

浙江工业大学计算机学院实验报告 实验名称 8255并行接口实验 姓名徐洁 学号 201326810521 班级计科1301班 教师雷艳静 日期 2015/12/31

一、实验内容与要求 1.1 实验内容 8255方式0实验一：从8255端口C输入数据，再从端口A输出，即TPC-USB平台按逻辑电平开关K0~K7通过编程使端口C接收，然后再通过端口A输出到LED显示电路L0~L7,这样逻辑电平开关的值就可以通过8255芯片显示在LED显示电路上。 8255方式1输出实验：编程实现每按一次单脉冲按钮产生一个正脉冲，使8255产生一次中断，让CPU进行一次中断服务：依次输出01H、02H、04H、08H、10H、20H、40H、80H 使LED显示电路L0~L7依次发光，中断8次结束。 8255方式1输入实验：编程实现每按一次单脉冲按钮产生一个正脉冲使8255产生一次中断请求，让CPU进行一次中断服务，读取逻辑电平开关预置的ASCII码，在屏幕上显示其对应的字符，中断8次结束。 1.2 实验要求 (1) 具有一定的汇编编程的基础，能编写一些基本语句来实现实验。实验前根据实验流程 图，写出对应代码； (2) 要了解8255A并行接口芯片内部结构和外部引脚，理解8255芯片的工作方式和程序设 计方法； (3) 熟悉实验平台TPC-USB了解各个接口的名称与功能，进行实验时能快速并正确地连接 好实验电路； (4) 8255方式0实验一：连接PC与TPC-USB平台，用微机实验软件运行程序，用TPC-USB 平台上的逻辑电平开关与LED显示电路观察，LED显示的值与逻辑电平开关设的值对应； (5) 8255方式1输出实验：连接PC与TPC-USB平台，用微机实验软件运行程序，手按单 脉冲按钮，观察LED显示电路能依次发光，按8次后，中断结束，程序结束； (6) 8255方式1输入实验：连接PC与TPC-USB平台，用微机实验软件运行程序，用TPC-USB 平台的逻辑电平开关设置一个ASCII码，按一次单脉冲，屏幕就能显示该ASCII码对应的字符，变更逻辑电平的开关，按一次单脉冲，屏幕就会显示变更的ASCII码对应的字符。这样操作N次之后，中断结束，程序结束。