XC866实验教学教案20080504修改

电子科技大学自动化工程学院实验教学教案汇总（实验）课程名称XC866单片机原理及应用电子科技大学教务处制表实验一认识实验平台一．开发板介绍本实验平台由两块实验板构成。

其中蓝色的一块为英飞凌公司提供，称为开发板1，如图1－1所示。

图1－1 开发板1在该开发的正中央是XC866单片机，左下角是扩展的由P3口控制的8位发光二极管显示器，由一片74LS244驱动。

在发光二极管的正下方紧挨着的是一个跳线，其控制着74LS244的使能与否。

当跳线短接时，P3口的状态可以通过8个LED的亮灭来进行表示。

板子下端有两个串口，用于程序的下载和串行通信使用。

板子的右下角是电源输入端子，由外部的9V变压器的输入经过板子上的芯片进行电压转换，产生单片机所需要的＋5V及3.3V电压。

蓝色的复位按钮位于电源端子右上角。

每次按下该按钮将使单片机复位。

板子右边是标号为OCDS的JTAG插座，仿真器通过它和单片机进行连接，可以实现程序的下载和在线调试。

在使用串口进行程序的写入时，J2跳线开关的下面两位需要短接，写入完毕需将其断开。

XC866的所有I/O口及电源端口都通过引脚引出，便于开发者根据需要进行连接使用。

绿色的一块称为开发板2，为自主开发的电路板。

两块电路板通过一个带状扁平电缆连接。

开发板2上主要有一下5个单元：电源模块（LM7805）、4×4按键(ZLG7290)、液晶显示模块、温度传感器LM35、简易信号发生器单元（DAC0832）,外部还有一个用于实验一的灯条，用白色灯管封装。

二．开发软件环境本实验利用Keil μvision3 作为软件开发环境。

该开发环境功能强大，代码编译效率高，可支持多种器件并支持软件仿真及在线调试等功能。

双击桌面上的Keil图标，打开软件界面如下图所示：点开上端的Project下拉菜单，选中其中的New Project选项来建立一个新的工程项目。

此时会弹出对话框来提示用户输入新项目的名称及保存目录。

填写完毕后选择OK，软件会显示一系列的公司的产品型号供用户选择。

选中本项目所使用的单片机型号：Infineon 公司的XC866单片机，点击OK，新项目建立并保存到指定地点，然后自动打开一个空白的项目界面。

器件的选择也可以在以后来进行修改，可通过Project－Select device for target来进行设置。

在空白的项目界面中，选择File－New ，则自动生成一个空白的页面，在该页面中可以进行程序的输入。

如果使用的是C语言，则需要以 .C为后缀保存该文件；如果使用汇编语言编程，文件的后缀应为.asm。

编写完毕并保存过后的文件如果要被当前工程所使用，必须将其包含进来，步骤如下：在Group名上点击右键，在弹出的选项列表中选择Add Files to Group，则刚刚编辑的文件出现在Group下面。

这时可以对该程序进行编译、链接并生成可执行代码。

对整个编程环境的设置可以通过在Target上单击右键，选择Options for target来进行修改，在弹出的页面中包含着所有和该工程有关的设置项。

为了生成可写入Flash的十六进制代码，需要在OUTPUT选项里选中Creat HEX Files选项。

经过编译和链接后，项目文件夹中会出现以HEX为后缀的可执行文件。

对新编写的程序进行编译后，相关信息会显示在窗口下端的消息栏内。

如果程序有误则需要返回开始步骤进行修改，直到提示没有错误为止。

编译好的程序可以通过串口写入到单片机内部，过程如下：1．将串口线和计算机及单片机的串口连接起来。

2．将开发板1上J2下端的两个跳线头短接，双击打开桌面上的Infineon Memtools 4软件，出现操作界面。

3．点击界面下端的connect按钮进行连接，成功后可进行FLASH存储器的擦除、写入等操作。

4．选择左端的Open File按钮，在选择框中找到所生成的后缀为HEX的文件，点击界面右端的Program按钮，文件被写入到Flash中。

5．选择Disconnect断开串口的连接，将J2的跳线断开，按下复位按钮，可以观察程序运行情况，根据显示情况对程序进行相应的修改，直到满意为止。

实验二光彩工程LED显示一、实验目的：1、掌握串口方式0的原理及使用方法。

2、掌握8位移位寄存器4094的结构及使用方法。

3、了解霓虹灯的变化原理。

4、通过程序的修改，改变灯光显示的颜色、频率、方向等。

二．实验原理本实验利用单片机的I/O口模拟串口的方式0的工作原理。

三片移位寄存器4049顺次级联，构成了24位的移位寄存器。

由单片机的P0.3、P0.4和P0.5做为时钟信号、移位输出端和锁存信号。

当时钟的上升沿到来时，将数据线上的值输入移位寄存器的最低位，高次位依次向上移动。

每个发光点都由红、绿、蓝三个发光二极管组成，每个发光二极管都由移位寄存器的一位来进行控制，因此可以混合出8种不同的颜色，使其连续不断的显示则可以实现霓虹灯的显示效果。

其连接原理图如图2－1所示。

图2－1 移位寄存器原理图由于发光二极管需要较大的工作电流，所以在输出端采用NPN三极管9013进行驱动，保证发光二极管的可靠工作。

移位寄存器的输出脚接到NPN三极管的基极端。

当输出为高电平时，三极管导通，电流流过发光二极管使其发光。

单个发光二极管的驱动电路如图2－2所示。

图2－2 驱动电路通过向移位寄存器不断写入显示值，控制霓虹灯进行有规律地显示。

三．实验步骤1、连接好电源线，用串口线把XC866开发板和计算机的串口相连。

2、把霓虹灯条的五针排线连接到实验板的Interface连接端子上。

2、打开Keil μvision3开发环境。

3、编写程序并修改，编译链接，生成HEX文件。

4、打开Memtools4软件，将HEX文件下载到单片机中。

5、将J6断开，并按下XC866开发板上的复位按钮，观察灯条上的显示情况。

6、根据显示情况对程序进行修改，使灯光能够往左移、往右移，能显示红、绿、蓝及其混出的各种颜色，修改程序，改变灯光显示的频率。

四．参考程序本实验程序由系统初始化子程序、延时子程序、显示子程序组成。

系统初始化子程序完成定时器0、P0口的初始化，延时子程序采用定时器0。

显示子程序采用P0口模拟4094时序，P0_4模拟4094的DATA口，P0_5模拟4094 CLK时钟，P0_3模拟4094的STR锁存信号。

在866单片机数据存储区开辟8个地址空间，每个字节的低三位对应三个发光二极管。

改变这8个地址空间的数据，再把数据移位到4094的并行输出口上，即可达到控制发光二极管的目的。

下面为详细的显示子程序说明：display_clr[]：存放显示数据的缓冲区，num为数据缓冲区长度。

void display(ubyte display_clr[],ubyte num){ ubyte i,j,k,m;for(i=num-1,j=0;j<num;i--,j++) //送8个数，从最后一个到第一个送{ k=display_clr[i];for(m=0;m<3;m++) //每个数送低三位{P0_5=0; //用p0.5模拟上升沿（4094 CLK）if((k&0x01)==0)P0_4=0; //用p0.4送数据位（4094 DATA）elseP0_4=1;P0_5=1; //产生上升沿k=k>>1; //循环三次}}P0_3=1;P0_3=0; //产生下降沿锁存信号（4094 STR）}详细的实验程序清单如下：#include "MAIN.H"#include "IO.H" //函数声明void display(ubyte display_clr[],ubyte num);void device_init(void);void delay(ubyte t);void qisetiao( void);void qisezhui(void);void lbzj(void)void zjlb(void)void qhzhui (void);bool time_flag=0;void main(){ubyte store_clr[8]; //存放显示数据的数组ubyte a,b,c,d;device_init(); //定时器0、P0口初始化while(1){ void qisetiao( void);void qisezhui(void);void lbzj(void)void zjlb(void)void qhzhui (void);}}void device_init(void){SYSCON0=SYSCON0&0xfe;PORT_PAGE=0x00; // 0 页P0_DIR=0xFF; // 输出P0_DA TA=0x00;SFR_PAGE(_pp1, noSST); // 1页P0_PUDSEL=0xff; // 配置上拉下拉寄存器P0_PUDEN=0x00;SFR_PAGE(_pp2, noSST); //配置为GPIOP0_ALTSEL0=0x00;P0_ALTSEL1=0x00;SFR_PAGE(_pp3, noSST); //一般输出P0_OD=0x00;SFR_PAGE(_pp0, noSST); //操作口地址模拟4094时序TMOD=0x01; //定时器0，初始化TL0=0x01;TH0=0x01;EA=1; //开中断，开定时器0中断ET0=1;TR0=1;}void delay(ubyte t) //延时子函数{ ubyte i;i=0;while(i<t){ while(time_flag==0);time_flag=0;i++;}}void time0_service(void) interrupt 1 //定时器0中断服务程序{ time_flag=1;TL0=0x01;TH0=0x01;}void display(ubyte display_clr[],ubyte num) //显示子程序{ubyte i,j,k,m;for(i=num-1,j=0;j<num;i--,j++) //送8个数，从最后一个到第一个送{k=display_clr[i];for(m=0;m<3;m++) //每个数送低三位{P0_5=0; //用p0.5模拟上升沿（4094 CLK）if((k&0x01)==0)P0_4=0; //用p0.4送数据位（4094 DATA）elseP0_4=1;P0_5=1; //产生上升沿k=k>>1; //循环三次}}P0_3=1;P0_3=0; //产生下降沿锁存信号（4094 STR）}void qisetiao( void){ for(b=0;b<8;b++) //七色跳变{for(a=0;a<8;a++) //存显示数据store_clr[a]=b;display(store_clr,8); //调用显示函数delay(50); //调用延时函数}}void qisezhui(void){ for(b=0;b<8;b++) //七色追光{for(a=0;a<8;a++){store_clr[a]=b; //存显示数据display(store_clr,8); //调用显示函数delay(10); //调用延时函数}}}void lbzj(void){ for(b=0;b<8;b++) //两边往中间{ for(a=0;a<8;a++){ store_clr[a]=b; //存显示数据store_clr[7-a]=b;display(store_clr,8); //调用显示函数delay(10); //调用延时函数}}}void zjlb(void){ for(b=0;b<8;b++){ for(a=0;a<8;a++) //两边往中间{ store_clr[a]=b; //存显示数据store_clr[7-a]=b;display(store_clr,8); //调用显示函数delay(20); //调用延时函数}b++; //改变颜色for(a=4,d=3;a<8;a++,d--) //中间往两边{ store_clr[a]=b; //存显示数据store_clr[d]=b;display(store_clr,8); //调用显示函数delay(10); //调用延时函数}}}void qhzhui (void){ for(b=0;b<8;b++){ for(a=0;a<8;a++) //追过去{ store_clr[a]=b; //存显示数据display(store_clr,8); //调用显示函数delay(10); //调用延时函数}b++; //改变颜色for(a=7,d=0;d<8;a--,d++) //追回来{store_clr[a]=b; //存显示数据display(store_clr,8); //调用显示函数delay(10); //调用延时函数}}}五．实验报告要求：1．写出霓虹灯显示的原理2．修改例程中的相应代码，改变灯光显示的颜色、方向及频率。