实验四(一) 串并转换实验(2学时)

湖北民族学院科技学院

信息工程学院

单片机原理实验报告

实验名称：单片机串口应用

专业班级

学号

姓名

指导教师

实验四（一）串并转换实验（2学时）

一、实验目的

⑴掌握8031串行口方式0工作方式及编程方法。

⑵掌握利用串行口扩展并行I/O通道的方法。

二、实验内容

（1）在实验箱上完成：

利用8031串行口和串行输入并行输出移位寄存器74LS164，扩展一个8位输出通道，用于驱动一个共阳极数码显示器，在数码显示器上循环显示8031串行口输出的0～9这10个数字。

（2）用Proteus软件参照实验电路连线并仿真运行，得出与实验箱上相同的软件仿真结果。

所用元器件：单片机AT89C51、串入并出移位寄存器74LS164、数码管7SEG-COM-CAT-GREEN(BLUE) 参考仿真电路图：

三、实验说明

串行口工作在方式0时，可通过外接移位存储器实现串并行转换。在这种方式下，数据为8位，只能从RXD端输入输出，TXD端总是输出移位同步时钟信号，其波特率固定为晶振频率1/12。由软件置位串行控制寄存器(SCON)的REN后才能启动串行接收，在CPU将数据写入SBUF寄存器后，立即启动发送。待8位数据输完后，硬件将SCON寄存器的TI位置1，TI必须由软件清零。

共阳极数码管的0~9的显示码如下：0x03,0x9F,0x25,0x0D,0x99,0x49,0x41,0x1F,0x01,0x09

四、实验步骤

⑴将串并单元DATA插孔接P3.0插孔。

⑵将串并单元CLK插孔接P3.1插孔。

⑶将串并单元CLR插孔接地址线A9下方CLR插孔。上电时对164复位。

⑷执行程序

⑸在串并单元数码管上循环显示0~9这10个数字。

五、实验电路（图中粗实线）

六、程序框图

实验程序清单：

#include

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int

uint num,i=0; //全局变量定义

uchar code Table[]={0x03,0x9F,0x25,0x0D,0x 99,

0x49,0x41,0x1F,0x01,0x09}; //共阳数码管字段 void main()

{ TMOD=0x01; //定时器T0方式1

TH0=(65536-50000)/256;//定时器赋初值，定时100ms ，（12MHz 晶振） TL0=(65536-50000)%256; EA=1; //总中断打开 ET0=1; //开定时器0中断 TR0=1; //启动定时器0 SCON=0x00;

while(1); //程序停在此处，等待下一次中断 }

void T0_() interrupt 1 //中断服务子程序 {

TH0=(65536-50000)/256; //定时器重赋初值

TL0=(65536-50000)%256; num++;

if(num==10) //定时1S 时间到 {

num=0; i++;

if(i==10) i=0; //数码管反复扫描

SBUF=~Table[i]; //取反，送数码管显示数字 } }

实验四（二）单片机与PC机串行通信实验（2学时）

一、实验目的

⑴掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通信程序编制方法。

⑵了解实现串行通信的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议。

⑶了解PC机通信的基本要求。

二、实验内容

（1）在实验箱上实现：

利用8031单片机串行口，实现与PC机通信。将“PC机发送程序”上的字符(0~F)显示到实验仪的数码管上。

（2）用Proteus软件参照实验电路连线并仿真运行，得出与实验箱上相同的软件仿真结果。

所用元器件：单片机AT89C51、8位锁存器74LS273或74LS373、3-8译码器74LS138、排阻或电阻RESPACK-8(RES)、或非门74LS02、共阳极六合一数码管7SEG-MPX6-CA以上是“时钟显示实验”电路。

另外增加：TTL和RS232电平转换芯片MAX232、RS232串口COMPIM、串口通信仿真器VIRTUAL TERMINAL 参考仿真电路图：(显示字符的ASCII码值)

三、实验电路及连线

实验时需将8032串行接收信号线P3.0(RXD)连到实验仪右上角RX0插孔；8031的P3.1(TXD)连到实验仪右上角TX0插孔上；使用通信电缆连接PC机与实验仪。

四、程序流程

五、实验步骤

注意：进行本实验时请把通信选择开关拨至最左面一位。

（一）PC机发送，实验仪接收

(1) 若在联机状态，请先装载程序代码至实验系统（生成HEX文件后，点击“start/stop debug session”按钮将程序装载到实验箱中）；

(2) 装载完毕后，点击“start/stop debug session”按钮，此时将退出Debug环境，并结束对实验

箱串口的占用，将实验系统的通信选择开关拨至最左边(波特率2400bps)并按复位；

(3) 开始运行程序，在实验系统键盘上按下[EXEC]键（实验箱键盘右上角）；

(4) 打开Dais软件工作目录（如：C:\Dais），找到并运行“PC发送程序”，选择与实验仪相连的串口

（本实验使用的是默认波特率2400bps），单击“打开串口”按钮；

(5) 从“PC发送程序”单击0~F按钮发送相关字符，相应的数字会显示在实验系统的数码管上。

（二）实验仪发送，PC机接收

(1) 若在联机状态，请先装载程序代码至实验系统（生成HEX文件后，点击“start/stop debug session”

按钮将程序装载到实验箱中）；

(2) 装载完毕后，点击“start/stop debug session”按钮，此时将退出Debug环境，并结束对实验

箱串口的占用，将实验系统的通信选择开关拨至最左边(波特率2400bps)并按复位；

(3) 打开Dais软件工作目录（如：C:\Dais），找到并运行“PC接收程序”，选择与实验仪相连的串口（本实验使用的是默认波特率2400bps），单击“打开串口”按钮；

(4) 开始运行程序，在实验系统键盘上按下[EXEC]键（实验箱键盘右上角）；

(5) 将预先存放在存储器中的数字0~F通过单片机串口发出，“PC接收程序”会将接收到的字符显示在PC机屏幕上。

程序清单

1.从“PC发送程序”单击0~F按钮发送相关字符，相应的数字0—15会显示在实验系统数码管上。

#include

#include //访问外部存储器时，必须用到此头文件

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

#define ZX XBYTE[0xffdc] //字形口端口地址宏定义

#define ZW XBYTE[0xffdd] //字位口端口地址宏定义

uchar value,n;//全局变量定义

uchar buffer[6]={0,0,0,0,0,0};

uchar code table[]=

{0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0 x80,0x90,0x88,0x83,0xc0,0xa1,0x86

,0x8e}; //共阳数码管字段

uchar code table2[]={0x20,0x10,0x08,0x04,0x 02,0x01}; //数码管字位

void display(uchar n); //数码管显示子函数声明，并且带参数返回

void delay(uint); //延时子函数的声明

void main()

{

SCON=0x40; //串口方式1，未开

REN

PCON=0x80; //SMOD=1

TMOD=0x20; //T1方式2（为可重装）

TH1=243; //计数初值

TL1=243; //2400322*)25612fosc SMODN波特率

TR1=1; //打开定时器1

while(1) //一直执行

{ SCON=0x50; //开

REN

while(!RI)

display(n);

RI=0; //RI需要手动清

n=SBUF;

SCON=0x40; //关

REN

}

}

void delay(uint x) //延时子函数的定义

{

uint i,j;

for(i=x;i>0;i--)

for(j=10;j>0;j--);

}

void display(uchar n) //数码管显示子函数定义，并且带参数返回

{

buffer[0]=n/10;//0—15数位分解，送给数码管显示

buffer[1]=n%10;

ZX=table[buffer[0]]; //显示十位，先送字形ZW=table2[0]; //再送字位

delay(10); //延时一小段时间

ZX=0xff; //数码管消影

ZX=table[buffer[1]]; //显示个位

ZW=table2[1];

delay(10); //延时一小段时间

ZX=0xff; //数码管消影

}

六、思考

（1）试分别使用查询和中断2中方式实现“PC机发送，实验仪接收”的功能。（2）试完成“实验仪发送，PC机接收”部分的编程并实现该功能。

思考题源程序：#include

#include //访问外部存储器时，必须用到此头文件

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

#define ZX XBYTE[0xffdc] //字形口端口地址宏定义

#define ZW XBYTE[0xffdd] //字位口端口地址宏定义

uchar value,n;//全局变量定义

uchar buffer[6]={0,0,0,0,0,0};

uchar code table[]=

{0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0 x80,0x90,0x88,0x83,0xc0,0xa1,0x86

,0x8e}; //共阳数码管数字

uchar code table2[]={0x20,0x10,0x08,0x04,0x 02,0x01};

void display(uchar n);//数码管显示子函数的声明，并且带参数返回

void delay(uint); //延时子函数的声明

void main()

{

SCON=0x40; //串口方式1，未开

REN

PCON=0x80; //SMOD=1

TMOD=0x20; //T1方式2（8为可重装） TH1=243; //计数初值

TL1=243; //2400322*)256(12fosc SMODN波特率

TR1=1; //打开定时器1

while(1) //一直执行

{

SCON=0x50; //开

REN

while(!RI)

display(n);

RI=0; //RI需要手动清0

n=SBUF;

SCON=0x40; //关

REN

}

}

void delay(uint x) //延时子函数的定义

{

uint i,j;

for(i=x;i>0;i--)

for(j=10;j>0;j--);

}

void display(uchar n) //数码管显示子函数的定义，并且带参数返回

{ //z字母的ASCII值为127，下面数位分解

buffer[0]=n/100; //百位

buffer[1]=n%100/10; //十位

buffer[2]=n%10; //个位

ZX=table[buffer[0]]; //显示ASCII的百位，先送字形

ZW=table2[0]; //再送字位

delay(10); //延时一小段时间

ZX=0xff; //

数码管消影

ZX=table[buffer[1]]; //显示ASCII的十位ZW=table2[1];

delay(10);

ZX=0xff;

ZX=table[buffer[2]]; //显示ASCII值的个位ZW=table2[2];

delay(10);

ZX=0xff; //数码管消影

}

注意：可以显示大写字母，小写字母，0—的ASCII值