微机原理及应用实验指导书

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目录

第一章概述 (2)

第二章实验系统组成和结构 (3)

实验一存储器块清零实验 (9)

实验二多分支程序设计实验 (10)

实验三8255输入、输出实验 (11)

实验四步进电机控制 (13)

实验五8251串行口通讯实验 (16)

实验六I/O 端口实验 (18)

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第一章概述

《微机原理及应用》实验采用伟福Lab2000P仿真实验系统，本仿真实验系统由板上仿真器、实验仪、伟福仿真软件、开关电源构成。

本实验板提供以下实验电路：

(1)数模变换电路

(2)模数变换电路

(3)逻辑电平输入开关

(4)逻辑电平显示电路

(5)单脉冲电路

(6)逻辑笔电路

(7)1MHz及500KHz脉冲信号源

(8)PWM转换电压电路

(9)模拟量电压(电位器)电路

(10)串口通信实验电路

(11)扬声器驱动电路

(12)继电器控制电路

(13)逻辑门电路

(14)六位8段码LED数字显示器

(15)4x6键盘

(16)存贮器

(17)通用集成电路插座(DIP40/28/24/20/18/16/14)

(18)地址，数据及控制电路总线接出插座

通过可选附件还可以扩展完成以下实验:

(19)步进电机实验

(20)打印机驱动实验

(21)传感器实验

(22)直流电机实验

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第二章 实验系统组成和结构

伟福实验系统可根据教学实践的需要实现MCS51/MCS196单片机原理与接口， 8088/8086微机原理与接口的一系列实验，并在硬件上预留了自主开发实验的空间。该实验系统对基本实验仅需少量连线就可进行，以减轻学生的工作量，同时也提供了一些需较多连线的扩展性实验以进一步锻炼学生的动手能力。此外，它还为学员们提供了强大的软硬件调试手段。

2.1 伟福实验系统的硬件组成

实验仪上有丰富的实验电路和灵活的组成方法。这些电路既可以和8031系列、也可以和80C196系列CPU 及8088／8086CPU 组合完成各种实验。

2.2 LED 6位数字显示器及4ⅹ6 键盘电路

本实验仪的LED 显示电路和键盘电路如图1。显示控制的位码由74HC374输出，经MC1413反向驱动后，做LED 的位选通信号。位选通信号也可做为键盘列扫描码，键盘扫描的行数据从74HC245读回，374输出的列扫描码经245读入后，用来判断是否有键被按下，以及按下的是什么键。如果没有键按下，由于上拉电阻的作用，经245读回的值为高，如果有键按下，374输出的低电平经过按键被接到245的端口上，这样从245读回的数据就会有低位，根据374输出的列信号和245读回的行信号，就可以判断哪个键被按下。LED 显示的段码由另一个74HC374输出。

键盘和LED 显示的地址译码见下图，做键盘和LED 实验时，需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。位码输出的地址为0X002H ，段码输出的地址为0X004H ，键盘行码读回的地址为0X001H ，此处X 是由KEY/LED CS 决定，参见地址译码。例如将KEY/LED CS 接到地址译码的CS0上，那么位码输出的地址就为08002H ，段码输出的地址就是08004H ，键盘行码读回的地址为08001H

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2.3 LED 电平显示电路

实验仪上装有8只发光二极管及相应驱动电路，见图2。L0― L7为相应发光二极管驱

图1： 键盘及LED 显示电路 图2： LED 电平显示电路

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动信号输入端，该输入端为高电压电平“1”时发光二极管点亮。我们可以通过P1口对其直接进行控制，点亮或者熄灭发光二极管。

2.4 逻辑电平开关电路

实验仪上有8只开关K0―K7,并有与之相对应的K0―K7引线孔为逻辑电平输出端。开关向上拨相应插孔输出高电平“1”,向下拨相应插孔输出低电平“0”，见图3。

2.5 单脉冲电路

单脉冲电路由按键(PULSE) 和去抖动电路组成，每按一次(PULSE) 键 产生一个单脉冲。板上有单脉冲的输出信号插孔，图为“ ”和“ ”，分别为正脉冲和负脉冲。

2.6 脉冲发生电路

图5是4MHz 脉冲信号输出电路。如想得到其它频率的脉冲信号，可将4MHz 脉冲信号接到分频电路上，经过分频后，能得到2MHz 、1MHz 、500KHz 、250KHz 、125KHz 、62.5KHz 多种频率的脉冲信号。 脉冲产生电路和分频电路如下：

2.7 分频电路

2.8 继电器输出电路

图3： 逻辑电平开关电路

图6： 脉冲分频电路

图5 ：脉冲产生电路

图4 ： 单脉冲发生电路

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当控制端电平置高，公共触点与常开端吸合。我们可以将常开端接入一发光二极管，公共端接+5V 电平，通过对控制端进行控制，观察发光二极管的状态，见图7。

2.9 A/D 转换电路

实验仪上有一个0～5V 的可调电位器，将可变电压输出端接入A/D 转换电路的输入端，通过CPU 软件处理，读进A/D 转换值，再将转换值送数码管显示。我们可以调节电位器，使之输出不同电压值，通过数码管的显示，检验A/D 转换正确与否。

2.10 D/A 转换电路

实验仪上提供了D/A 转换电路如下图所示。我们可以通过软件编程控制D/A 转换芯片DAC0832，输出相应电流值，经过采样电路取出模拟量电压值，用电压表测量电压输出端子，读出电压值。

图7： 继电器控制电路 图8：A/D 转换电路

图9： D/A 转换电路