1、基于 ADuC848嵌入式系统的实验和课程设计指导书（汇编语言版本）二一一年三月2目 录第一章 硬件系统介绍 31.1 板上资源分布 41.2 单片机 ADuC848 51.2.1 ADuC848 的简要介绍（针对本设计所选择的型号） .51.2.2 单片机引脚分布 51.3 电源模块 .71.4 模数/数模转换 .81.4.1 模数转换 81.5 RS232 串口 91.6 PS/2 接口和红外接收 .101.7 显示模块 .101.7.1 LCD 显示 101.7.2 数码管 111.7.3 8 路 LED.121.8 蜂鸣器和红外发送 .131.9 SPI 接口、步进电机控制 .131.
2、10 按键输入 .141.11 IIC 总线（RTC 时钟和 EEPROM） .151.12 复位与下载 .16第二章 基础实验 17实验一 I/O 口控制实验 17实验二 定时器、中断实验 19实验三 数码显示实验 23实验四 蜂鸣器驱动实验 28实验五 12864 点阵型液晶显示实验 .31实验六 1602 字符显示实验 .43实验七 矩阵键盘实验 43实验八 A/D 转换实验 .43实验九 D/A 转换实验 .43第三章 系统设计方法及设计课题 4431 单片机应用系统的设计过程 44311 方案论证和硬件系统设计 44312 系统软件设计 45313 系统仿真调试设计 4532 设计课
3、题 46321 多功能定时装置 46322 程控多波形信号发生器 46323 LED 汉字计时报讯屏 .473324 简易多功能计数器 48325 LED 字符显示屏 .48326 抢答器 48327 秒表 49328 数字密码锁 49329 简易电子琴 493210 交通灯 503211 步进电机控制器 .503212 A/D，D/A 转换板 .503213 电子计算器 513214 可编程微波炉控制系统 513215 简易超市收银机 523216 全自动洗衣机控制器 523217 533218 533219 533220 5333 评分标准和注意事项 53331 选择课题 53332 评分
4、标准 54333 实验室设备使用及安全和赔偿条例 54第四章 Keil uVision4 的使用 554.1 前言 .554.2 新建工程 .554.3 工程设置 .574.4 编译连接、下载和调试程序 .604.4.1 编译程序 604.4.2 在线下载程序 614.4.3 在线调试程序 634.4.4 软件仿真调试程序 65第五章 PROTEUS 的使用 .665.1 前言 .6652 操作步骤 66521 进入系统 66522 界面简介 66523 操作步骤 6953 Proteus 与 KeiI 的结合 73第一章 硬件系统介绍 本单片机学习板集成多个基础硬件资源模块，各个资源模块可以
5、相互组合使该板实现4不同的功能。因此，本学习板既可用于51单片机的教学实验，又可用于做功能比较强的单片机课程设计，是51单片机初学者的好帮手。 1.1板上资源分布 如图1.1所示。图1.1 板上资源分布1、2、3：单片机P0、P2 、P3口引出接口（有限流保护电阻）； 4：上排图形点阵LCD12864的接口、下排LCD1602的接口； 5、6：两路16位ADC输入、可作差分输入； 7、8：12位DAC输出、对DAC输出进行比例放大或者跟随的运放； 9：单片机AduC848； 10：无源蜂鸣器、由单片机PWM模块输出信号控制； 11：8位数码管； 12：SPI接口； 13：RS232 串口（通过
6、串口在线下载、单步、断点、运行到某一行等方式调试程序）；14：步进电机（5V、70欧姆、 6线4相）接口； 15：8路LED，从左至右为LED70,分别被P0.7P0.0 控制； 16：复位按键和下载按键； 17、18：IIC总线上的EEPROM AT24C08和RTC DS1307； 19：IIC接口； 520：PS/2接口； 21：红外接收头； 22：功能选择和配置插针； 23：4X4矩阵式键盘或4个独立按键； 24：直流电源输入； 此外还有红外二极管（由单片机 PWM 模块输出信号控制）、USB 电源输入接口。1.2单片机ADuC848 1.2.1 ADuC848 的简要介绍（针对本设计
7、所选择的型号） 详细情况请参考芯片手册。1、8051-based core、5V供电电压； 2、可以通过串口在线下载程序和单步、断点、运行到某一行等方式调试程序； 3、16位8通道-ADC，片内有1.25V参考电压、buffer 和PGA； 4、12位电压输出DAC、Dual 16-BIT - DAC； 5、32kbyte程序存储器、4kbyte用户信息Flash 存储器、256RAM+2048XRAM(byte) ； 6、PLL(12.58 MHz max)（片外只需接32.768kHz晶振）； 7、316位定时/计数器、看门狗定时器； 8、11中断源（2优先级）、11位堆栈指针； 9、24
8、I/O+8模拟或数字输入； 10、UART、 SPI和I2C、高速115200波特率发生； 11、Power supply monitor、上电复位、Dual 200A激励电流源。1.2.2 单片机引脚分布 详见原理图。6Pin14：（P1.0P1.3）作为矩阵式键盘或独立按键的输入，P1口只能用于输入，默认用于模拟输入，作为数字输入使用时应先往P1口相应引脚写0，这里可以用P0延时程序DJNZ R6,DELAYLOOPDJNZ R7,DELAYLOOPRETEND四、思考题（1）修改程序，使发光二极管的现象发生变化。例如：全亮 发光二极管一个一个的熄灭 全灭，循环显示（2）对于本实验延时子程
9、序Delay： MOV R6，#00HMOV R7,#00HDelayLoop：DJNZ R6，DelayLoopDJNZ R7，DelayLoopRET假设使用12MHz 晶振，粗略计算此程序的执行时间为多少？19实验二 定时器、中断实验一、实验目的1 学习CPU内部计数器的使用和编程方法。2 掌握中断处理程序的编程方法。3 掌握Proteus软件的使用方法二、实验内容和原理1、实验内容模拟时序控制装置。观测发光二极管现象：L1、3L2、4L5、7L6、8L1、3、5、7L2、4、6、8全亮全灭 2、时间常数的计算。CPU内部定时器，按方式工作，每秒钟溢出中断一次。 （假设使用6.144MH
10、z 晶振）机器周期晶振频率（ ） 设初值为，则（ ） ，三、实验步骤（略，同实验一）四、程序流程图及源程序：1、中断子程序流程图：中断入口关闭计数控制位计数值减 1装入时间常数开放计数控制位返回202、主程序流程图入口置首显示代码（A） ，初始地址偏移量（ R1） ，计数初值（R0）定时器 1 初始化，设计数初值开放 EA，ET1,TR1R0=0装计数初值于 R0指向下一个显示代码单元地址偏移=10装入初始偏移量从表中取显示代码显示NNYY3、 程序清单：ORG 0000HLJMP STARTORG 001BHJMP IT11ORG 0030H21START: MOV A,#0FAHMOV R
11、1,#03HMOV R0,#0AHMOV TMOD,#10HMOV TL1,#00HMOV TH1,#38HORL IE,#88HSETB TR1LOOP1: CJNE R0,#00,DISPMOV R0,#0AHINC R1CJNE R1,#0BH,LOOP2MOV R1,#03LOOP2: MOV A,R1MOVC A,A+PCLJMP DISPDB 0FAH,0F5H,0AFH,5FH,0AAH,55H,00H,0FFHDISP: MOV P0,AJMP LOOP1IT11: CLR TR1DEC R0MOV TL1,#00HMOV TH1,#38HSETB TR1RETIEND五、思考
12、题：1、 改变发光二极管闪烁的间隔时间。2 、P1口添加一个暂停按键，当该键按下时显示暂停，保持当前状态；再次按键，继续显示。3、去掉定时与中断，编写延时子程序。4、P1口添加多个按键，分别对应实现不同的显示功能。 （例如：暂停键、显示状态顺序执行和逆序执行键)22实验三 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熟练掌握Keil uVision4和Proteus联调的方法。二、实验内容做一个电子钟：利用定时器0定时中断，控制电子钟走时；利用单片机上的四位数码管显示分钟和秒钟。 三、程序流程图和源程序1、主程序流程图 Y初始化程序开始计数显示缓
13、冲单元首址R0，扫描初值 R2取显示单元值，转为段码送段数据口扫描值送位数据口显示单元地址加一扫描值带进位位（=0）右移一位扫描值=0？取分、秒计数值，经变换放入相应显示单元N232、中断子程序流程图：YNN N中断入口定时器置初值时间计时单元加一计时单元=10？计时单元置 0秒加一，十进制调整秒值=60？秒置 0，分加一，十进制调整分值=60？分置 0返 回YYY243、程序清单：ST_ADDR EQU 0000HBUF EQU 23HSBF EQU 22H;存放秒MBF EQU 21H;存放分ORG ST_ADDRLJMP MAINORG ST_ADDR+0BH;定时器0中断入口LJMP
14、CLOCKORG ST_ADDR+200HMAIN:MOV R0,#40HMOV A,#00HMOV R0,AINC R0MOV R0,AINC R0MOV R0,AINC R0MOV R0,AINC R0MOV R0,AINC R0MOV R0,A ANL TMOD,#0F0HORL TMOD,#01HMOV TL0,#00HMOV TH0,#38HMOV BUF,#00H;清零MOV SBF,#00HMOV MBF,#00HSETB ET0;开定时器0SETB EASETB TR0DS1: MOV R0,#45HMOV R2,#08HDS2: CLR P2.425MOV A,R2MOV P
15、3,R2MOV A,R0LCALL TABLEMOV P0,ALCALL DELAY1;延时DEC R0CLR CMOV A,R2RLC AMOV R2,ACJNE R2,#10H,LLRLC AMOV R2,ALL:CJNE R2,#00H,DS2MOV R0,#45HMOV A,SBFLCALL GETMOV A,MBFLCALL GETSJMP DS1TABLE: INC AMOVC A,A+PCRETDB 03H,9FH,25H,0DH,99H,49H,41H,1FH,01H,19H,0BFHGET: MOV R1,AANL A,#0FHMOV R0,ADEC R0MOV A,R1SW
16、AP AANL A,#0FHMOV R0,ADEC R0RETCLOCK:MOV TL0,#00H;定时器中断子程序MOV TH0,#38HPUSH PSW26PUSH ACCINC BUFMOV A,BUFCJNE A,#0AH,QUITMOV BUF,#00HMOV A,SBFINC ADA AMOV SBF,ACJNE A,#60H,QUITMOV SBF,#00HMOV A,MBFADD A,#1HDA AMOV MBF,ACJNE A,#60H,QUITMOV MBF,#00HQUIT: POP ACCPOP PSWRETIDELAY1: MOV R4,#10;延时程序DEL11:
17、MOV R5,#0AHDEL12: MOV R3,#18HDEL13: DJNZ R3,DEL13DJNZ R5,DEL12DJNZ R4,DEL11RETEND四、实验板插针配置： 使用数码管第30位（板上为右边4位），用短路子接通插针8。五、思考题1改变显示内容，使数码管显示小时和分钟。2在第一题的基础上，改写程序，使第二个数码管的小数点做为秒闪，按一秒的周期闪烁。3在原程序的基础上，改写程序，使数码管分时显示小时和分钟、分钟和秒钟。4添加按键，可以调整时钟和分钟。27实验四 蜂鸣器驱动实验一、实验目的1 了解输入/输出端口控制方法。2 了解音频发声原理。二、实验原理音阶由不同频率的方波产
18、生，音阶与频率的关系如表一所示。方波的频率由定时器控制。定时器计数溢出后，产生中断，将P2.6口取反即得周期方波。每个音阶相应的定时器初值可按下法计算：晶振为6.144MHZ时，音阶“1”相应的定时器初值为X，则1262*2=（216-X）*12(6.144*106)可得 X=64559D=FC2FH,其它的可同样求得(见下表 单位：HZ，X为16进制）音调4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3频率175 196 220 247 262 294 330 349 392 440 494 523 587 659X FA49FAE6FB7EFC0CFC2FFC8FFCF8FD23FD
19、73FDBAFDFAFE18FE4CFE94音的节拍由延时子程序实现。延时子程序实现基本延时时间，节拍值只能是它的整数倍。三、实验内容及步骤利用P2.6口输出不同频率的脉冲通过蜂鸣器发出不同频率音调。用短路帽接通插针三。四、程序流程图和源程序1、中断子程序流程图282、主程序流程图3、源程序清单ST_ADDR EQU 0000HORG ST_ADDRLJMP MAIN29ORG ST_ADDR+1BHLJMP INT_0ORG ST_ADDR+200HMAIN: ANL TMOD,#0FHORL TMOD,#10HSETB ET1SETB EAMOV DPTR,#TONEMOV A,#00HL
20、OP: MOVC A,A+DPTRJZ MAINMOV R5,AMOV TH1,AINC DPTRMOV A,#00HMOVC A,A+DPTRMOV R6,AMOV TL1,R6SETB TR1INC DPTRMOV A,#00HMOVC A,A+DPTRMOV R2,ALOOP1: MOV R3,#80HLOOP2: MOV R4,#0FFHLOOP3: DJNZ R4,LOOP3DJNZ R3,LOOP2DJNZ R2,LOOP1INC DPTRMOV A,#00HLJMP LOPINT_0: PUSH DPHPUSH DPLPUSH ACCCPL P2.6MOV TH1,R5MOV T
21、L1,R6SETB TR130POP ACCPOP DPLPOP DPHRETITONE: DB 0FCH,2FH,04H,0FCH,99H,04H，0FCH,0F8H,04H,0FDH,22H,04HDB 0FDH,073H,04H,0FDH,0BCH,04H，0FDH,0FAH,04H,0FEH,17H,04HDB 0FEH,17H,04H，0FDH,0FAH,04H,0FDH,0BCH,04H，0FDH,73H,04H,0FDH,22H,04H，DB 0FCH,0F8H,04H,0FCH,99H,04H，0FCH,2FH,04H,00H,00H,00HEND五、思考题1、改编一首完整的新
22、的歌曲。实验五 12864 点阵型液晶显示实验一、实验目的1、了解点阵型液晶显示器的工作原理。2、了解点阵型液晶显示器控制方式。二、实验原理1、本实验采用内置控制器、不带字库的图形点阵液晶显示模块，点阵数为12864。它主要由行驱动器/列驱动器及12864 全点阵液晶显示器组成，可完成图形显示也可以显示84 个(1616 点阵)汉字。主要技术参数和性能：1）电源VDD +5V 模块内自带-10V 负压用于LCD 的驱动电压2）显示内容128(列) 64(行)点3）全屏幕点阵4）七种指令5）与CPU 接口采用8 位数据总线并行输入输出和8 条控制线6）占空比1/647）工作温度-10 +55 存储温度-20 +602、模块主要硬件构成说明(结构框图)IC1、IC2 为列驱动器，IC1 控制模块的右半屏，IC2 控制模块的左半屏， IC3 为行驱动器。IC1、IC2、IC3 含有以下主要功能器件，了解如下器件有利于对LCD 模块的编程。
