山东农业大学：电工电子实验教学中心（实验教材）51NET实验指导书

实验一单片机I/O口应用实验_P3.3口输入P1口输出实验目的1、掌握P3口、P1口简单使用。2、学习延时程序的编写和使用。二、实验内容1、P3.3口做输入口，外接一脉冲，每输入一个脉冲，P1口按十六进制加一。2、P1口做输出口，编写程序，使P1口接的8个发光二极管L0一L7按16进制加一的方式点亮发光二极管。实验说明三、1、P1口是准双向口，它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同，由准双向口结构可知：当P1口作为输入口时，必须先对它置高电平，使内部MOS管截止，因内部上拉电阻是20KQ一40KQ，故不会对外部输入产生影响。若不先对它置高，且原来是低电平，则MOS管导通，读入的数据不正确。2、延时子程序的延时计算。对于延时程序DELAY:MOVR6,#00HDELAY1:MOVR7,#80HDJNZ R7,$DJNZR6,DELAY1查指令表可知MOV、DJNZ指令均需用两个机器周期，而一个机器周期时间长度为12/6.0MHZ，所以该段指令执行时间为：((128+1)×256)+1)×2×(12=6000000)=132.1ms。四、实验原理图U17P1.0LO2181A11Y1KP1.1L141621A21Y2P1.2L2614NK1A31Y3P13L3812241A41Y4O P1.4LA11g2Y12A18031P1.57L5136K2A22Y2P1.615L6VCC2A32Y3中P1.71738L7?2A42Y411G680*8P3.319 2GJR174LS240UiOK1220VCCGNDO图(1-1)1

1 实验一 单片机 I/O 口应用实验_ P3.3 口输入 P1 口输出 一、 实验目的 1、掌握 P3 口、P1 口简单使用。 2、学习延时程序的编写和使用。 二、 实验内容 1、P3.3 口做输入口，外接一脉冲，每输入一个脉冲，P1 口按十六进制加一。 2、P1 口做输出口，编写程序，使 P1 口接的 8 个发光二极管 L0—L7 按 16 进制加一的 方式点亮发光二极管。 三、 实验说明 1、P1 口是准双向口，它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同，由准双向口结 构可知：当 P1 口作为输入口时，必须先对它置高电平，使内部 MOS 管截止，因 内部上拉电阻是 20KΩ—40KΩ，故不会对外部输入产生影响。若不先对它置高， 且原来是低电平，则 MOS 管导通，读入的数据不正确。 2、延时子程序的延时计算。 对于延时程序 DELAY ：MOV R6, #00H DELAY1：MOV R7, #80H DJNZ R7, $ DJNZ R6, DELAY1 查指令表可知 MOV、DJNZ 指令均需用两个机器周期，而一个机器周期时间长度为 12/ 6.0MHZ，所以该段指令执行时间为： ((128+1)×256)+1)×2×(12÷6000000)=132.1ms。 四、 实验原理图 图（1－1）

五、实验程序框图主程序：延时子程序：开始R6设初值FFHP3.3为高吗？R7设初值FFHN延时AR7-1=0否?NVP3.3真的为高吗？R6-1=0否?NP3.3为低吗？返回N图(1-3)时A+1送P1口循环图(1-2)六、实验步1、P3.3用插针连至K1，P1.0~P1.7用插针连至L0L7。2、调试、运行程序MCUIO.ASM。3、开关K1每拨动一次，L0～L7发光二极管按16进制方式加一点亮。2

2 五、 实验程序框图 六、 实验步骤 1、P3.3 用插针连至 K1， P1.0～P1.7 用插针连至 L0～L7。 2、调试、运行程序 MCUIO.ASM。 3、开关 K1 每拨动一次，L0～L7 发光二极管按 16 进制方式加一点亮。 P3.3 真的为高吗？ P3.3 为低吗？ 开 始 P3.3为高吗? 延 时 延 时 A+1 送 P1 口 循 环 N N N Y Y Y 主程序： 图（1－2） N N Y R6 设初值 FFH 延时子程序： R7 设初值 FFH R7-1=0 否？ R6-1=0 否? 返 回 Y 图（1－3）

实验二单片机I/O口应用实验_工业顺序控制实验目的掌握工业顺序控制程序的简单编写和中断的使用。实验预备知识二、在工业控制中，像冲压、注塑、轻纺、制瓶等生产过程，都是一些断续生产过程，按某种程序有规律地完成预定的动作，对这类断续生产过程的控制称顺序控制，例：注塑机工艺过程大致按“合模→注射→延时→开模→产伸→产退”顺序动作，用单片机最易实现。三、、实验内容8031的P1.0～P1.6控制注塑机的七道工序，现模拟控制七只发光二极管的点亮，高电平有效，设定每道工序时间转换为延时，P34为开工启动开关，低电平启动。P33为外故障输入模拟开关，P3.3为0时不断告警，P1.7为报警声音输出。四、实验说明实验中用外部中断0，编中断服务程序的关键是：1、保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入的状态。2、必须在中断程序中设定是否允许中断重入，即设置EX0位。一般中断程序进入时应保护PSW、ACC以及中断程序使用但非其专用的寄存器，本实验中未涉及。五、实验接线图U17LOP1.02.181A11Y1L1P1.1416N1A21Y2P1.2L261431A31Y3L38P131241A41Y4P1.4LA112A12Y18031P1.513AL5-2A22Y2P1.6L61542A32Y3VCO178L73K2A42Y41GP3.4JR1192元P3.374LS240P1.7K1CUICK2HvCCOHGND-SB1SB29012SINVCCSPEAKERIK55KGMD图(2-1)3

3 实验二 单片机 I/O 口应用实验_工业顺序控制 一、 实验目的 掌握工业顺序控制程序的简单编写和中断的使用。 二、 实验预备知识 在工业控制中，像冲压、注塑、轻纺、制瓶等生产过程，都是一些断续生产过程，按 某种程序有规律地完成预定的动作，对这类断续生产过程的控制称顺序控制，例：注塑机工 艺过程大致按“合模→注射→延时→开模→产伸→产退”顺序动作，用单片机最易实现。 三、 实验内容 8031 的 P1.0～P1.6 控制注塑机的七道工序，现模拟控制七只发光二极管的点亮，高电 平有效，设定每道工序时间转换为延时，P3.4 为开工启动开关，低电平启动。P3.3 为外故 障输入模拟开关，P3.3 为 0 时不断告警，P1.7 为报警声音输出。 四、 实验说明 实验中用外部中断 0，编中断服务程序的关键是： 1、保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入的状态。 2、必须在中断程序中设定是否允许中断重入，即设置 EX0 位。 一般中断程序进入时应保护 PSW、ACC 以及中断程序使用但非其专用的寄存器，本实 验中未涉及。 五、 实验接线图 图（2－1）

六、实验程序框图主程序：中断服务子程序：开始关输出保护现场中断、P1口、P3口初始化P1口全低报警等开工N故障清除了吗？工序1延时恢复现场工序2延时...返回.图(2-3)工序7延时图（2-2)七、多实验步骤1、P3.4连K1，P3.3连K2，P1.0P1.6分别连到L0~L6，P1.7连SIN（电子音响驱动控区），其卧式开关打在音乐上，短路片选择左边为蜂鸣器，右边为喇叭。2、K1开关拨在上面，K2拨在上面。3、调试、运行程序GYSX.ASM。4、K1拨至下面（低电平），各道工序应正常运行。5、K2拨至下面（低电平），应有声音报警（人为设置故障）。6、K2拨至上面（高电平），即排除故障，程序应从刚才报警的那道工序继续执行。八、思考修改程序，使每道工序中有多位输出。4

4 六、 实验程序框图 七、 实验步骤 1、P3.4 连 K1，P3.3 连 K2，P1.0～P1.6 分别连到 L0～L6，P1.7 连 SIN（电子音响驱 动控区），其卧式开关打在音乐上，短路片选择左边为蜂鸣器，右边为喇叭。 2、K1 开关拨在上面，K2 拨在上面。 3、调试、运行程序 GYSX.ASM。 4、K1 拨至下面（低电平），各道工序应正常运行。 5、K2 拨至下面（低电平），应有声音报警（人为设置故障）。 6、K2 拨至上面（高电平），即排除故障，程序应从刚才报警的那道工序继续执行。 八、 思考 修改程序，使每道工序中有多位输出。 恢复现场 故障清除了吗？ 返 回 报 警 保护现场 关输出 中断服务子程序： Y N 图（2－3） 主程序： 开始 · · · 中断、P1 口、P3 口初始化 P1 口全低 工序 2 延时 工序 1 延时 等开工 工序 7 延时 · · · · 图（2－2）

实验三并行I/O接口8255应用实验目的了解8255芯片的结构及编程方法。二、实验内容用8255的PA口做输入口，PB口做输出口，控制PA口状态从PB口输出显示。三、实验说明通过PA口接8个开关K1～K8，PB口接8个发光二极管，从PA口读入8位开关的状态送PB口显示，拨动K1~K8，PB口上接的8个发光二极管L0~L7对应显示K1~K8的状态。四、实验接线图UB3134DOPACDOPAOPKIDI33PA300B四K2D232PA2K3D331PAK4D43040PA4PA4D4?K5D52939ASD5PASK6D62838PA6D6PA6K7D727AD7PA7PK8RD18PBO5RDPBOLOWR1936WRPBIOLIAO20AOPB2L2A219PB3AlPB3?L3RST3522RESETPB4PL4236PRSCSPBS?L524PBhYOPB62L68255CS2PB7?L7RB314.7K14 _PCOPCO15_PCIPCI16_PC2品17_PC3n13PC4290vCc12_PCS1I_PC610_PC78255图(3-1)5

5 实验三 并行 I/O 接口 8255 应用 一、 实验目的 了解 8255 芯片的结构及编程方法。 二、 实验内容 用 8255 的 PA 口做输入口，PB 口做输出口，控制 PA 口状态从 PB 口输出显示。 三、 实验说明 通过 PA 口接 8 个开关 K1～K8，PB 口接 8 个发光二极管，从 PA 口读入 8 位开关的 状态送 PB 口显示，拨动 K1～K8，PB 口上接的 8 个发光二极管 L0～L7 对应显示 K1～K8 的状态。 四、 实验接线图 D 0 34 D 1 33 D 2 32 D 3 31 D 4 30 D 5 29 D 6 28 D 7 27 PA0 4 PA1 3 PA2 2 PA3 1 PA4 40 PA5 39 PA6 38 PA7 37 PB0 18 PB1 19 PB2 20 PB3 21 PB4 22 PB5 23 PB6 24 PB7 25 PC0 14 PC1 15 PC2 16 PC3 17 PC4 13 PC5 12 PC6 11 PC7 10 RD 5 W R 36 A 0 9 A 1 8 RESET 35 CS 6 UB31 8255 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 RD W R A 0 A 1 RST 8255CS PA0 PA1 PA2 PA3 PA4 PA5 PA6 PA7 PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 RB31 4.7K VCC Y 0 K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 K 7 K 8 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 图（3－1）

五、实验程序框图始开8255初始化置8255PA口为低电平读PA口的值将PA口的值送PB口显示图(3-2)六、实验步骤1、8255芯片的PA0～PA7插孔依次接在开关K1～K8。2、8255芯片的PB0PB7插孔依次接发光二极管L0～L7。3、8255芯片的片选8255CS插孔接译码输出Y0。4、调试、运行程序8255.ASM。拨动开关，相对应的发光二极管显示其状态。6

6 五、 实验程序框图 六、 实验步骤 1、8255 芯片的 PA0～PA7 插孔依次接在开关 K1～K8。 2、8255 芯片的 PB0～PB7 插孔依次接发光二极管 L0～L7。 3、8255 芯片的片选 8255CS 插孔接译码输出 Y0。 4、调试、运行程序 8255.ASM。拨动开关，相对应的发光二极管显示其状态。 开 始 8255 初始化 置 8255PA 口为低电平 读 PA 口的值 将 PA 口的值送 PB 口显示 图（3－2）

实验四简单I/O口扩展实验实验目的学习在单片机系统中扩展简单I/O口的基本方法。实验内容二、MCS一51外部扩展空间很大，但数据总线口和控制信号的负载能力是有限的，若需要扩展的芯片较多，则MCS一51总线口负载过重，74LS244是一个输入扩展口，同时也是个单向驱动器，以减轻总线负担。74LS273作为同向输出口，控制8个发光二极管的亮灭。三、实验接线图VCCR273.7KUA31VCC1CLROCLKXWRPO71918XD7Q8D8L70UA3APO61617XD6L60Q7D774LS321514XD5PO5Q6D6L5812PO413XD4L40OsDSPO3XD3Y3L30Q4D4PO26XD2588L20D3XDIPO14D2LICPO0XDOQ1D1L0874LS273UA32PIO218XDO1A1IY1KIOPI1416XDI1A21Y2K2014XD2PI261Y3K3e1A3XD3P13S121A4IY4K400PI4 110XD42A12Y1K5PI513XD512A22Y2K60P1615XD62A32Y3F17.17XD72A42Y4K8XRDIGO19CO2GUA3B244CS74LS24474LS32R2444.7KvCc图(4-1)7

7 实验四 简单 I/O 口扩展实验 一、 实验目的 学习在单片机系统中扩展简单 I/ O 口的基本方法。 二、 实验内容 MCS—51 外部扩展空间很大，但数据总线口和控制信号的负载能力是有限的，若需要 扩展的芯片较多，则 MCS—51 总线口负载过重，74LS244 是一个输入扩展口，同时也是一 个单向驱动器，以减轻总线负担。74LS273 作为同向输出口，控制 8 个发光二极管的亮灭。 三、 实验接线图 D 1 3 Q 1 2 D 2 4 Q 2 5 D 3 7 Q 3 6 D 4 8 Q 4 9 D 5 13 Q 5 12 D 6 14 Q 6 15 D 7 17 Q 7 16 D 8 18 Q 8 19 CLK 11 CLR 1 UA31 74LS273 XWR 273CS2 XD0 XD1 XD2 XD3 XD4 XD5 XD6 XD7 1 2 3 UA3A 74LS32 1A1 2 1A2 4 1A3 6 1A4 8 2A1 11 2A2 13 2A3 15 2A4 17 1Y1 18 1Y2 16 1Y3 14 1Y4 12 2Y1 9 2Y2 7 2Y3 5 2Y4 3 1G 1 2G 19 UA32 74LS244 4 5 6 UA3B 74LS32 XRD XD0 XD1 XD2 XD3 XD4 XD5 XD6 XD7 PI0 PI1 PI2 PI3 PI4 PI5 PI6 PI7 244CS R244 4.7K VCC R273 4.7K VCC PO0 PO1 PO2 PO3 PO4 PO5 PO6 PO7 K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 K 7 K 8 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 Y 2 Y 3 VCC 图（4－1）

四、实验程序框图开始置端口地址从74LS244读入开关状态从74LS273输出开关状态延时0.01S图（4-2)五、多实验步骤1、74LS244的输入端PI0～PI7接K1～K8，74LS273的输出端PO0～PO7接L0～L7，244CS接Y2，273CS2接Y3。2、调试、运行程序I0.ASM。3、拨动K1~K8，观察L0L7点亮情况。8

8 四、 实验程序框图 五、 实验步骤 1、74LS244 的输入端 PI0～PI7 接 K1～K8，74LS273 的输出端 PO0～PO7 接 L0～L7， 244CS 接 Y2，273CS2 接 Y3。 2、调试、运行程序 IO.ASM。 3、拨动 K1～K8，观察 L0～L7 点亮情况。 开 始 置端口地址 从 74LS244 读入开关状态 从 74LS273 输出开关状态 延 时 0.01S 图（4－2）

实验五A/D转换实验一、实验目的1、掌握A/D转换与单片机的接口方法。2、了解A/D芯片0809转换性能及编程方法。3、通过实验了解单片机如何进行数据采集。实验内容二、利用实验仪上的0809做A/D转换实验，实验仪上的电位器提供模拟量输入。编制程序，将模拟量转换成数字量，通过显示接口芯片8279在七段数码管上显示。三、、实验说明A/D转换器大致分有三类：一是双积分A/D转换器，优点是精度高，抗干扰性好价格便宜，但速度慢：二是逐次逼近式A/D转换器，精度、速度、价格适中：二是并行A/D转换器，速度快，价格也昂贵。实验用ADC0809属第二类，是8位A/D转换器。每采集一次一般需100μS。由于ADC0809A/D转换器转换结束后会自动产生EOC信号（高电平有效），取反后将其与8031的INTO相连，可以用中断方式读取A/D转换结果。四、实验接线图UB4326OVoulIN-Omsb2-133133327INIIN-1.28IN2(IN-2IN3IN-3Isb2-8IN4(.IN-4WREOC3ININ-SADD-AIN6以IN-6RU80ADD-BADD-CINTIN-7ALERD16refl-)ENABLEGNDHSTART12ref(+)CLOCKSADC0809+12VCLK_080/EOYAFC04WOR!330GND500KHz图(5-1)显示部分原理图参考键盘显示控制器8279应用实验9

9 实验五 A/D 转换实验 一、 实验目的 1、掌握 A/ D 转换与单片机的接口方法。 2、了解 A/ D 芯片 0809 转换性能及编程方法。 3、通过实验了解单片机如何进行数据采集。 二、 实验内容 利用实验仪上的 0809 做 A/ D 转换实验，实验仪上的电位器提供模拟量输入。编制程 序，将模拟量转换成数字量，通过显示接口芯片 8279 在七段数码管上显示。 三、 实验说明 A/ D 转换器大致分有三类：一是双积分 A/ D 转换器，优点是精度高，抗干扰性好， 价格便宜，但速度慢；二是逐次逼近式 A/ D 转换器，精度、速度、价格适中；三是并行 A/ D 转换器，速度快，价格也昂贵。 实验用 ADC0809 属第二类，是 8 位 A/ D 转换器。 每采集一次一般需 100μs。由于 ADC0809 A/D 转换器转换结束后会自动产生 EOC 信号(高 电平有效)，取反后将其与 8031 的 INT0 相连，可以用中断方式读取 A/ D 转换结果。 四、 实验接线图 IN-0 26 msb2-1 21 2-2 20 IN-1 27 2-3 19 2-4 18 IN-2 28 2-5 8 2-6 15 IN-3 1 2-7 14 lsb2-8 17 IN-4 2 EOC 7 IN-5 3 ADD-A 25 IN-6 4 ADD-B 24 ADD-C 23 IN-7 5 ALE 22 ref(-) 16 ENABLE 9 START 6 ref(+) 12 CLOCK 10 UB43 ADC0809 1 2 3 UB42A 74LS02 4 5 6 UB42B 74LS02 RD W R D 0 D 1 D 2 GND IN6 IN7 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 D 7 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 EOC /EOC IN0 CS_0809 CLK_0809 5 6 U1C 74HC04 GND RB42 330 +12V R0809 4.7K VCC Y 0 500KHz Vout WB1 10K 图（5－1） 显示部分原理图参考键盘显示控制器 8279 应用实验

五、实验程序框图始开0809初始化初始显示0809--000809通道0采样数码管显示采样图（5-2)六、实验步骤1、把0809的0通道INO用插针线接至电位器模拟电压产生区Vout插孔（0～5V）。2、0809的CLK0809插孔与固定脉冲输出端500KHz相连。3、0809的片选CS_0809连接至系统译码Y0。4、调节A/D区的10K电位器，使0809的VREF脚（12脚）为5V（出厂时已调好）。5、将8279键盘接口显示部分的JB51（a-h)用8芯线连接至数码管显示区的CODE，JB53（BITO-BIT7)连接至数码管显示区的BIT：将8279CS2连接到系统译码Y6，8279CLK连接到固定脉冲的1MHZ。6、调试、运行程序AD0809.ASM，在数码管上显示当前采集的电压值转换后的数字量，调节模拟电压的电位器，数码管显示将随着电压变化而相应变化，典型值为：0V00H，25V一80H，5V一FFH10

10 五、 实验程序框图 六、 实验步骤 1、把 0809 的 0 通道 IN0 用插针线接至电位器模拟电压产生区 Vout 插孔(0～5V)。 2、0809 的 CLK_0809 插孔与固定脉冲输出端 500KHz 相连。 3、0809 的片选 CS_0809 连接至系统译码 Y0。 4、调节 A/D 区的 10K 电位器,使 0809 的 VREF 脚（12 脚）为 5V（出厂时已调好）。 5、将 8279 键盘接口显示部分的 JB51(a-h)用 8 芯线连接至数码管显示区的 CODE， JB53(BIT0-BIT7)连接至数码管显示区的 BIT；将 8279CS2 连接到系统译码 Y6， 8279CLK 连接到固定脉冲的 1MHZ。 6、调试、运行程序 AD0809.ASM，在数码管上显示当前采集的电压值转换后的数字 量，调节模拟电压的电位器，数码管显示将随着电压变化而相应变化， 典型值为：0V—00H，2.5V—80H，5V—FFH。 开 始 0809 初始化 初始显示 0809-00 0809 通道 0 采样 数码管显 示采样 值 图（5－2）