標(biāo)準(zhǔn)pic實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

MPLAB軟件的安裝和使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉MPLABIDE的編譯環(huán)境2了解在MPLABIDE環(huán)境下運(yùn)用匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言的編程開發(fā)流程，包括源程序的編寫、編譯、模擬仿真、調(diào)試及程序下載3掌握PIC單片機(jī)匯編指令二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1MPLAB集成開發(fā)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基本操作使用三、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段1MPLAB界面及系統(tǒng)工程的建立MPLAB集成開發(fā)環(huán)境（IDE）是一個(gè)綜合的編輯器、項(xiàng)目管理器和設(shè)計(jì)平臺(tái)，適用于使用MICROCHIPPICMICRO和DSPIC單片機(jī)進(jìn)行嵌入式設(shè)計(jì)的應(yīng)用開發(fā)。1MPLAB菜單及工具欄2VIEW菜單下常用調(diào)試窗口選項(xiàng)2PROJECT菜單下常用命令窗口選項(xiàng)3DEBUGGER菜單由所示兩個(gè)子菜單組成，一個(gè)用于選擇調(diào)試工具及方式，一個(gè)用于清理內(nèi)存空間。4PROGRAMMER程序燒寫工具選擇菜單。（對(duì)于程序的燒寫，MICROCHIP有專門的工具用來(lái)完成程序的燒寫編程，但有些破解的工具同樣支持程序的燒寫）5TOOLS一些其他特殊功能用途的軟件工具選擇窗口6CONFIGURE常用于器件的選擇及單片機(jī)系統(tǒng)編程配置位的設(shè)置。在器件選擇對(duì)話框中，綠色表示PROGRAMMERS、DEBUGGERS硬件工具及編譯器支持所選用的單片機(jī)器件的對(duì)應(yīng)功能；黃色表示只有測(cè)試版（BETA版）硬件工具及編譯器才支持以上功能；紅色表示硬件工具及編譯器不支持所選用的單片機(jī)器件的對(duì)應(yīng)功能。該窗口主要完成對(duì)單片機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)配置寄存器CONFIG進(jìn)行配置；由于這個(gè)寄存器的信息采用一種映像方式存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)器中，地址為2007H，已經(jīng)超出用戶編程存儲(chǔ)空間可尋址的范圍，系統(tǒng)配置存儲(chǔ)器CONFIG的讀、寫只能通過(guò)特殊方法來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢酝ㄟ^(guò)以下設(shè)置方式設(shè)置，編譯后，隨系統(tǒng)程序一起下載到目標(biāo)器件中。2利用MPLAB工程向?qū)Ы⒁粋€(gè)完整的工程第一步選擇菜單命令PROJECT|PROJECTWIZARD（工程|工程向?qū)В⒊霈F(xiàn)如圖24所示的歡迎界面。第二步直接單擊“下一步”，選擇芯片型號(hào)，如圖25所示第三步單擊“下一步”，根據(jù)使用的芯片和源程序選擇相應(yīng)的編譯工具，需要注意的是（對(duì)于PIC16F877A來(lái)說(shuō)）當(dāng)你的源程序?yàn)镃語(yǔ)言時(shí)，編譯工具應(yīng)選HITECHUNIVERSALTOOLSUITE；若源程序?yàn)閰R編語(yǔ)言時(shí)，編譯工具應(yīng)選MICROCHIPMPASMTOOLSUITE。同時(shí)保證TOOLSUITECORTENTS下方的方框內(nèi)的某個(gè)文件前面沒有出現(xiàn)紅色的叉；若出現(xiàn)則需要鼠標(biāo)選中該文件，然后執(zhí)行下方的BROWSE按鈕為其手動(dòng)指定正確的路徑。第四步單擊“下一步”，選擇項(xiàng)目保存目錄和填寫項(xiàng)目名稱，如圖27所示第五步單擊“下一步”，添加源程序到當(dāng)前工程，如圖28所示。如果還沒有編寫源程序直接點(diǎn)擊“下一步”。如果編寫了源程序，向項(xiàng)目中添加文件流程如下選擇要添加的文件，單擊一個(gè)文件名以選擇該文件或按住CTRL鍵并單擊以選擇多個(gè)文件，單擊ADD（添加），要添加到新項(xiàng)目中的文件將出現(xiàn)在右面的列表中。要將文件從列表中刪除，單擊文件名選擇要?jiǎng)h除的文件，然后單擊REMOVE（刪除）。第六步單擊“下一步”直到單擊“完成”，退出向?qū)?。至此，完成一個(gè)工程的建立。第七步選擇MPLAB的菜單命令FILE|NEW（文件|新建）或快捷方式（如圖所示），MPLAB將自動(dòng)調(diào)用MPLABEDITOR（源程序編輯器），工作區(qū)內(nèi)將出現(xiàn)一個(gè)文本編輯窗口，可以在此完成源程序的錄入工作。如圖22所示。在“文本編輯窗口”內(nèi)編輯源程序，選擇菜單命令FILE|SAVE（文件|保存），將編輯好的源文件保存到指定的目錄下，如圖23所示。點(diǎn)擊保存，這是編輯區(qū)的文字由之前的灰色變?yōu)椴噬?。第八步將新建的源文件添加到工程中去，右鍵工程中的SOURCEFILES，點(diǎn)擊ADDFILES，找到工程下新建的源文件，選中，點(diǎn)擊打開。第九步使用PROJECT（項(xiàng)目）菜單匯編和鏈接當(dāng)前文件。要編譯項(xiàng)目，可選擇以下任一種方式APROJECTBUILDALLB在項(xiàng)目窗口中右擊項(xiàng)目名稱并選擇BUILDALL（編譯所有）C在項(xiàng)目工具欄中單擊BUILDALL圖標(biāo)（匯編語(yǔ)言）或（C語(yǔ)言）。OUTPUT（輸出）窗口將顯示編譯的結(jié)果。如果沒有錯(cuò)誤，將會(huì)顯示內(nèi)存使用情況，如果編譯有錯(cuò)誤，輸出窗口會(huì)有提示，需修改程序，直到?jīng)]有錯(cuò)誤。編譯后，打開工程文件夾，可以看出編譯生成了HEX可執(zhí)行文件，即用來(lái)燒寫單片機(jī)的文件。四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求分組實(shí)驗(yàn)，每組兩人（在上電情況下，禁止用手觸摸實(shí)驗(yàn)板上芯片及引腳；實(shí)驗(yàn)前檢查連線是否正確，連接正確后方能實(shí)驗(yàn)）。五、實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)器材單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板、電源、下載器、計(jì)算機(jī)。六、實(shí)驗(yàn)步驟七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）畫出程序流程圖，利用匯編語(yǔ)言編寫源程序，并在目標(biāo)板上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。（2）嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（3）寫出實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。I/O端口實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉PIC16F877A的I/O的基本功能2掌握在MPLABIDE環(huán)境下I/O端口的定義、設(shè)置及其相關(guān)應(yīng)用3掌握PIC單片機(jī)相關(guān)匯編指令二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1利用I/O控制實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)板上LED燈的流水點(diǎn)亮。2利用I/O控制實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)板上數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示”01234567”三、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段LED（LIGHTEMITTINGDIODE），發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)ED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來(lái)。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)“PN結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)也就是光的顏色，是由形成PN結(jié)的材料決定的。LED的特點(diǎn)非常明顯，壽命長(zhǎng)、光效高、無(wú)輻射與低功耗。LED耗電非常低，一般來(lái)說(shuō)LED的工作電壓是236V。工作電流是2MA30MA。對(duì)于貼片LED，參考?jí)航禐榧t色的壓降為182188V，綠色的壓降為175182V，橙色的壓降為1718V，藍(lán)色的壓降為3133V。電阻的大小由根據(jù)下圖中的公式來(lái)決定。開發(fā)板上用的電阻為470歐。限流電阻計(jì)算公式實(shí)驗(yàn)板LED實(shí)物圖根據(jù)原理圖分析可知，當(dāng)由I/O口控制的J13（連接到LED負(fù)極）被置低時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通被點(diǎn)亮。流水燈原理點(diǎn)亮一位LED，其它七位熄滅，經(jīng)適當(dāng)延時(shí)后，點(diǎn)亮下一位LED，其它七位熄滅，按照這樣的順序依次點(diǎn)亮8位LED，延時(shí)長(zhǎng)短決定流水燈的效果。LED連接原理圖LED數(shù)碼管顯示器內(nèi)部由七個(gè)條形發(fā)光二極管和一個(gè)小圓點(diǎn)發(fā)光二極管組成，每個(gè)發(fā)光二極管稱為一個(gè)字段，因而它的控制原理和發(fā)光二極管的控制原理是相同的。根據(jù)各管的接線形式，它可分為兩種，一是共陽(yáng)極（發(fā)光二極管的陽(yáng)極都接在一個(gè)公共點(diǎn)上），另一是共陰極（發(fā)光二極管的陰極都接在一個(gè)公共點(diǎn)上）。給LED數(shù)碼管的七個(gè)條形發(fā)光二極管加不同的電平，二極管顯示不同亮滅的組合就可以形成不同的字形，這種組合稱之為字形碼。下面以1為高電平，0為低電平，給出字形碼表。共陰極數(shù)碼管示意圖共陰極數(shù)碼管示意圖常用數(shù)碼管顯示字碼表常用的LED數(shù)碼管多位顯示實(shí)現(xiàn)方式有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)顯示。LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示需要占用較多的I/O口，且功耗較大，因此在大多數(shù)場(chǎng)合通常不采用靜態(tài)顯示，而采用動(dòng)態(tài)掃描的方法來(lái)控制LED數(shù)碼管的顯示。動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有位數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。點(diǎn)亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，只要掃描顯示速度夠快，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。每個(gè)數(shù)碼管顯示時(shí)間不能太長(zhǎng)也不能太短，時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)影響刷新率，導(dǎo)致總體顯示呈現(xiàn)閃爍的現(xiàn)象，時(shí)間太短發(fā)光二極管的電流導(dǎo)通時(shí)間也就短，會(huì)影響總體的顯示亮度。一般控制在1MS左右最佳。原理圖所示為實(shí)驗(yàn)數(shù)碼管顯示硬件連接圖，原理圖中用到兩片74HC573，一片用于位選，選擇8位共陰數(shù)碼管中的某位或幾位，另一片74HC573用于段選，用于輸入以上表格中的編碼來(lái)控制要顯示的內(nèi)容。舉個(gè)例子，如果要使數(shù)碼管的最低位顯示“A”，那么，首先通過(guò)控制DS1（置“1”），選中位選控制的74HC573，控制DSD7為“0”（共陰，如果是共陽(yáng)的數(shù)碼管就置“1”），斷開DS1（置“0”）實(shí)現(xiàn)最低位位選。然后通過(guò)控制DS2（置“1”），選中段選控制的74HC573，在DSD0DSD7輸入0X77，斷開DS2（置“0”），即可實(shí)現(xiàn)“A”在最低位顯示。實(shí)驗(yàn)板中數(shù)碼管電路原理圖四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求分組實(shí)驗(yàn)，每組兩人（在上電情況下，禁止用手觸摸實(shí)驗(yàn)板上芯片及引腳；實(shí)驗(yàn)前檢查連線是否正確，連接正確后方能實(shí)驗(yàn)）。五、實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)器材單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板、電源、下載器、計(jì)算機(jī)。六、實(shí)驗(yàn)步驟七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）畫出程序流程圖，利用匯編語(yǔ)言編寫源程序，并在目標(biāo)板上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。（2）嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（3）寫出實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。I/O端口實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉PIC16F877A的I/O的基本功能2掌握常用按鍵連接方式、原理3掌握PIC單片機(jī)相關(guān)匯編指令，熟練應(yīng)用查表法。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1利用1X5獨(dú)立鍵盤點(diǎn)亮實(shí)驗(yàn)板上LED燈。2利用實(shí)驗(yàn)板上數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示4X4矩陣鍵盤按鍵鍵值。三、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段按鍵判斷的原理與電路連接方式有密切關(guān)系，實(shí)驗(yàn)板中獨(dú)立鍵盤部分電路和實(shí)物圖片如下所示。按鍵判斷的原理按鍵按下時(shí)，相應(yīng)的I/O口變?yōu)榈碗娖?，單片機(jī)檢測(cè)低電平來(lái)判斷是否有按鍵按下。需要注意的是由原理圖可知在無(wú)按鍵按下情況下，相應(yīng)的I/O口為懸空狀態(tài)，即I/O口電平為不定態(tài)，因此在檢測(cè)之前對(duì)相應(yīng)的I/O初始化時(shí)，要初始化為輸出狀態(tài)且全部置高電平。獨(dú)立鍵盤按鍵個(gè)數(shù)決定占用I/O數(shù)，當(dāng)設(shè)計(jì)中需要較多按鍵時(shí)，為減少I/O端口占用量，常用矩陣鍵盤來(lái)代替。如圖所示為4X4矩陣鍵盤，矩陣鍵盤由行線和列線組成，J6_1、J6_2、J6_3、J6_4對(duì)應(yīng)鍵盤的行線，J6_5、J6_6、J6_7、J6_8對(duì)應(yīng)鍵盤的列線。按鍵設(shè)置在行列線交叉點(diǎn)，其中列線通過(guò)上拉電阻接VCC，即列線的輸入在無(wú)按鍵按下時(shí)被拉高置高電平。判斷鍵盤中有無(wú)按鍵按下是通過(guò)行線送入掃描信號(hào)，然后從行線讀取狀態(tài)得到的。具體方法依次給行信號(hào)線輸出低電平，檢查列線的輸入，如果列線輸入都為高電平，則表示信號(hào)所在的行中無(wú)按鍵按下；如果行線輸入有低電平，則低電平所在的行和出現(xiàn)高電平的列的交點(diǎn)處有按鍵按下。例如將行線J6_1置低電平，讀得列線J6_6為低電平，可判斷是S2按下。J6_1J6_4OUTPUTJ6_5J6_8INPUT對(duì)應(yīng)的按鍵1110S41101S31011S201110111S11110S81101S71011S610110111S51110S121101S111011S1011010111S91110S161101S151011S1411100111S13無(wú)論是獨(dú)立鍵盤還是矩陣鍵盤，當(dāng)按鍵按下或彈起時(shí)，都會(huì)有毛刺狀的脈沖信號(hào)產(chǎn)生，通常稱為抖動(dòng)信號(hào)。這些信號(hào)作為干擾信號(hào)影響對(duì)按鍵鍵值的判斷通常要進(jìn)行去抖處理。常用去抖方法有硬件去抖及軟件去抖。硬件去抖需要在每個(gè)相應(yīng)I/O端口前連接去抖電路，成本較高，適用于對(duì)按鍵反應(yīng)及要求較高的場(chǎng)所。軟件去抖方法簡(jiǎn)單，通常也叫延時(shí)去抖，即在檢測(cè)到相應(yīng)端口有電平變化時(shí)加一延時(shí)，延時(shí)后對(duì)相應(yīng)端口進(jìn)行二次檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)的電平與前一次相同時(shí)，認(rèn)為該信號(hào)為有效信號(hào)，反之，則認(rèn)為是干擾信號(hào)。軟件去抖方法中的延時(shí)長(zhǎng)短通常取10MS,為經(jīng)驗(yàn)值。四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求分組實(shí)驗(yàn)，每組兩人（在上電情況下，禁止用手觸摸實(shí)驗(yàn)板上芯片及引腳；實(shí)驗(yàn)前檢查連線是否正確，連接正確后方能實(shí)驗(yàn)）。五、實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)器材單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板、電源、下載器、計(jì)算機(jī)。六、實(shí)驗(yàn)步驟七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）畫出程序流程圖，利用匯編語(yǔ)言編寫源程序，并在目標(biāo)板上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。（2）嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（3）寫出實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。INCLUDE/頭文件在HITECH安裝目錄下HITECHSOFTWAREPICCSTD960INCLUDEDEFINEUCHARUNSIGNEDCHARDEFINEUINTUNSIGNEDINTDEFINELE1RA0/位選573鎖存器使能DEFINELE2RA1/段選573鎖存器使能DEFINEDATAPORTPORTD/數(shù)據(jù)口定義UCHARWEIUCHARIUCHARDIS160X3F,0X06,0X5B,0X4F,0X66,0X6D,0X7D,0X07,/012345670X7F,0X6F,0X77,0X7C,0X39,0X5E,0X79,0X71/0F的段碼/89ABCDEF/延時(shí)/VOIDDELAYUINTTIMEUINTI,JFORI0I4個(gè)引腳輸入電平變化中斷；4）、CCP模塊事件捕捉/比較匹配中斷；5）、串行通信（同步或異步）接收發(fā)送中斷；6）、A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷；7）、片上EEPROM寫入完成中斷；8）、8位并行從動(dòng)口中斷。中斷優(yōu)先級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)是指兩個(gè)或多個(gè)中斷源同時(shí)滿足中斷條件時(shí)，單片機(jī)內(nèi)核響應(yīng)這些中斷的順序，實(shí)際上表示了中斷源緊急的程度。其他類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般可以通過(guò)寄存器直接定義中斷優(yōu)先級(jí)，硬件在響應(yīng)中斷時(shí)能自動(dòng)完成優(yōu)先級(jí)的判斷。但對(duì)于PIC中檔單片機(jī)而言，有兩個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生時(shí)，它只會(huì)進(jìn)入0004H處的中斷入口處。判別中斷源和中斷源的優(yōu)先級(jí)的工作就只能完全由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)中斷優(yōu)先級(jí)的方法也非常簡(jiǎn)單和容易理解先被判別的中斷優(yōu)先級(jí)為高，后判別的優(yōu)先級(jí)為低。優(yōu)先級(jí)由軟件處理順序流程決定，這就是PIC軟件優(yōu)先級(jí)的概念。如果允許一個(gè)中斷打斷另一個(gè)中斷，執(zhí)行所謂“中斷嵌套”操作，就必須規(guī)定哪些中斷能夠打斷其他中斷，而最直接的標(biāo)準(zhǔn)就是用“中斷優(yōu)先級(jí)”作為判別的標(biāo)尺。高優(yōu)先級(jí)的中斷比較緊急，因此允許它們通過(guò)中斷嵌套打斷其他低優(yōu)先級(jí)的中斷，反過(guò)來(lái)低優(yōu)先級(jí)的中斷就不允許對(duì)高優(yōu)先級(jí)的中斷實(shí)施嵌套。中斷嵌套在很多類型的單片機(jī)中都是允許的，但MICROCHIP公司不推薦在PIC中檔單片機(jī)中使用中斷嵌套，原因可以從中斷過(guò)程中看出來(lái)。PIC單片機(jī)通過(guò)硬件在進(jìn)入中斷入口時(shí)對(duì)GIE自動(dòng)清零，也就是暫時(shí)禁止了其他中斷，直到中斷服務(wù)程序結(jié)束時(shí)，中斷返回指令RETFIE指令會(huì)將GIE自動(dòng)置位，從而重新允許其他中斷的響應(yīng)。也就是說(shuō)，不論P(yáng)IC中檔單片機(jī)響應(yīng)何種中斷請(qǐng)求，在中斷響應(yīng)期間如果不對(duì)GIE進(jìn)行人為干預(yù)，PIC中檔單片機(jī)都將自動(dòng)禁止其他中斷被響應(yīng)。如果在中斷響應(yīng)期間發(fā)生了其他中斷，不論它的優(yōu)先級(jí)是否高于當(dāng)前中斷，它的中斷請(qǐng)求將一直保留，并在當(dāng)前中斷退出后才能得到響應(yīng)。試驗(yàn)方法、手段實(shí)驗(yàn)一首先要明確中斷源，正確設(shè)置與中斷相關(guān)的寄存器，熟悉中斷程序的入口地址，要利用中斷實(shí)現(xiàn)8位LED反轉(zhuǎn)點(diǎn)亮的功能，只需在中斷響應(yīng)程序中將控制8位LED的I/O端口值取反即可。實(shí)驗(yàn)二首先正確配置輸入電平變化中斷相關(guān)寄存器，等待中斷響應(yīng)，在中斷發(fā)生后檢測(cè)哪個(gè)按鍵按下，并執(zhí)行相應(yīng)按鍵對(duì)應(yīng)的子程序。四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求分組實(shí)驗(yàn)，每組兩人（在上電情況下，禁止用手觸摸實(shí)驗(yàn)板上芯片及引腳；實(shí)驗(yàn)前檢查連線是否正確，連接正確后方能實(shí)驗(yàn)）。五、實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)器材單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板、電源、下載器、計(jì)算機(jī)。六、實(shí)驗(yàn)步驟七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）畫出程序流程圖，利用匯編語(yǔ)言編寫源程序，并在目標(biāo)板上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。（2）嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（3）寫出實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。串行通信接口實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉PIC16F877A的中斷類型、機(jī)理、中斷源。2掌握對(duì)中斷寄存器的操作、中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)。3掌握PIC單片機(jī)相關(guān)匯編指令并對(duì)中斷進(jìn)行響應(yīng)和處理。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1編寫單片機(jī)接收、發(fā)送異步串口程序，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)將一個(gè)數(shù)利用串口助手發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)接收并將接收的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)，要求波特率為9600。2三、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段計(jì)算機(jī)與外界的信息交換稱為通信。常用通信方式有兩種并行通信與串行通信，也稱并行傳送和串行傳送。并行傳送具有傳送速度快，效率高等優(yōu)點(diǎn)，但傳送多少數(shù)據(jù)位就需要多少根數(shù)據(jù)線，傳送成本高；串行傳送是按位順序進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，最少僅需要一根傳輸線即可完成，傳送距離遠(yuǎn)，但傳送速度慢。串行通信又分同步和異步兩種方式。這兩種通信方式的區(qū)別在于發(fā)送設(shè)備時(shí)鐘與接收設(shè)備時(shí)鐘是否嚴(yán)格一致。同步通信中，在數(shù)據(jù)傳送開始時(shí)先用同步字符來(lái)指示（常約定12個(gè)），并由同時(shí)傳送的時(shí)鐘信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)送端和接收端同步，即檢測(cè)到規(guī)定的同步字符后，接著就連續(xù)按順序傳送數(shù)據(jù)。這種傳送方式對(duì)硬件結(jié)構(gòu)要求較高。異步通信中，接收器和發(fā)送器有各自的時(shí)鐘，它們的工作是非同步的，異步通信用一幀來(lái)表示一個(gè)字符，其內(nèi)容如下一個(gè)起始位，僅接著是若干個(gè)數(shù)據(jù)位，下圖中傳輸45H的數(shù)據(jù)格式。一個(gè)字符應(yīng)包括以下信息起始位對(duì)應(yīng)邏輯0（SPACE）狀態(tài)。發(fā)送器通過(guò)發(fā)送起始位開始一幀字符的傳送。數(shù)據(jù)位起始位之后傳送數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位中低位在前，高位在后。數(shù)據(jù)位可以是5、6、7、8位。奇偶校驗(yàn)位奇偶校驗(yàn)位實(shí)際上是傳送的附加位，若該位用于奇偶校驗(yàn)，可校檢串行傳送的正確性。奇偶校驗(yàn)位的設(shè)置與否及校驗(yàn)方式（奇校驗(yàn)還是偶校驗(yàn)）由用戶需要確定。停止位用邏輯1（MARK）表示。停止位標(biāo)志一個(gè)字符傳送的結(jié)束。停止位可以是1、15或2位。串行通信中用每秒傳送二進(jìn)制數(shù)據(jù)位的數(shù)量表示傳送速率，稱為波特率。在串行通信中，數(shù)據(jù)是在兩個(gè)站之間傳送的。按照數(shù)據(jù)傳送方向，串行通信可分為單工方式、半雙工和全雙工三種方式。單工方式數(shù)據(jù)僅按一個(gè)固定方向傳送。因而這種傳輸方式的用途有限，常用于串行口的打印數(shù)據(jù)傳輸與簡(jiǎn)單系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)采集。半雙工方式數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)雙向傳送，但不能同時(shí)進(jìn)行，實(shí)際的應(yīng)用采用某種協(xié)議實(shí)現(xiàn)收、發(fā)開關(guān)轉(zhuǎn)換。全雙工方式允許雙方同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳送,但一般全雙工傳輸方式的線路和設(shè)備較復(fù)雜。多工方式以上三種傳輸方式都是用同一線路傳輸一種頻率信號(hào)，為了充分地利用線路資源，可通過(guò)使用多路復(fù)用器或多路集線器，采用頻分、時(shí)分或碼分復(fù)用技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)在同一線路上資源共享功能，我們盛之為多工傳輸方式。通常，許多串行通訊接口電路均具有全雙工通訊能力，但是在實(shí)際使用中，大多數(shù)情況只工作在半雙工方式，即兩個(gè)工作站通常并不同時(shí)收發(fā)。常用接口方式1、RS232收發(fā)電平為正負(fù)12V的EIA電平，由于收發(fā)共地，所以直接通信距離不能太遠(yuǎn)，通常小于100M。2、RS422與RS485采用對(duì)稱輸入輸出，即收與發(fā)各兩條線，距離可達(dá)1000M。RS422是全雙工，RS485是半雙工。進(jìn)行串行通訊時(shí)要滿足一定的條件，兩者之間必須有一個(gè)電平轉(zhuǎn)換電路，我們采用了專用芯片MAX3232進(jìn)行轉(zhuǎn)換。我們采用了三線制連接串口，也就是說(shuō)和計(jì)算機(jī)的9針串口只連接其中的3根線第5腳的GND、第2腳的RXD、第3腳的TXD。這是最簡(jiǎn)單的連接方法，但是對(duì)我們來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠使用了，電路如下圖所示實(shí)驗(yàn)方法及手段四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求分組實(shí)驗(yàn)，每組兩人（在上電情況下，禁止用手觸摸實(shí)驗(yàn)板上芯片及引腳；實(shí)驗(yàn)前檢查連線是否正確，連接正確后方能實(shí)驗(yàn)）。五、實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)器材單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板、電源、下載器、計(jì)算機(jī)。六、實(shí)驗(yàn)步驟七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）畫出程序流程圖，利用匯編語(yǔ)言編寫源程序，并在目標(biāo)板上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。（2）嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（3）寫出實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉A/D轉(zhuǎn)換的原理及A/D轉(zhuǎn)換器相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。2掌握PIC16F877A內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器模塊相關(guān)的寄存器的應(yīng)用、配置。3能熟練利用PIC單片機(jī)相關(guān)匯編或C指令編寫A/D轉(zhuǎn)換器模塊的應(yīng)用程序。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1簡(jiǎn)易數(shù)字式電子溫度計(jì)設(shè)計(jì)利用PIC16F877A內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器將實(shí)驗(yàn)板上的光敏元件或熱敏元件所反映的光強(qiáng)度或溫度值通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)，要求用數(shù)碼管后三位實(shí)現(xiàn)。為簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)中相關(guān)算法可將光敏或熱敏元件所反映的阻值光度或阻值溫度關(guān)系看成線性關(guān)系。2簡(jiǎn)易數(shù)字式電子溫度、光強(qiáng)計(jì)設(shè)計(jì)利用PIC16F877A內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器多路轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)度或溫度值數(shù)碼管顯示，要求數(shù)碼管高三位顯示光強(qiáng)，低三位顯示溫度，假設(shè)阻值光度或阻值溫度關(guān)系為線性關(guān)系。三、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段1A/D轉(zhuǎn)化概念及原理由于系統(tǒng)的實(shí)際處理對(duì)象往往都是一些模擬量（如溫度、壓力、位移、圖像等），要使計(jì)算機(jī)或數(shù)字儀表能識(shí)別和處理這些信號(hào)，必須首先將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；而經(jīng)計(jì)算機(jī)分析、處理后輸出的數(shù)字量往往也需要將其轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)的模擬信號(hào)才能為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所接收。這樣，就需要一種能在模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間起橋梁作用的電路模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路。能將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的電路，稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（簡(jiǎn)稱A/D轉(zhuǎn)換器）；而將能把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的電路稱為數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（簡(jiǎn)稱D/A轉(zhuǎn)換器），A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的接口電路。在A/D轉(zhuǎn)換器中，因?yàn)檩斎氲哪M信號(hào)在時(shí)間上是連續(xù)量，而輸出的數(shù)字信號(hào)代碼是離散量，所以進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)必須在一系列選定的瞬間（亦即時(shí)間坐標(biāo)軸上的一些規(guī)定點(diǎn)上）對(duì)輸入的模擬信號(hào)取樣，然后再把這些取樣值轉(zhuǎn)換為輸出的數(shù)字量。因此，一般的A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程是通過(guò)采樣、保持量化和編碼這四個(gè)步驟完成。A/D轉(zhuǎn)換原理圖2熱敏、光敏電阻簡(jiǎn)介熱敏電阻溫度轉(zhuǎn)換原理熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時(shí)電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。NTC熱敏電阻與普通電阻不同，它具有負(fù)的電阻溫度特性，當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻值減少，其特性曲線如圖所示。熱敏電阻的阻值溫度特性曲線是一條指數(shù)曲線，線性度差，因此，在使用時(shí)要進(jìn)行線性化處理。線性化處理雖然能改善熱敏電阻的特性曲線，但比較復(fù)雜。因此，在要求不高的應(yīng)用系統(tǒng)中，在一定的溫度范圍內(nèi)，常常把溫度與阻值看成是線性的關(guān)系，以簡(jiǎn)計(jì)算和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。熱敏電阻測(cè)試溫度的原理給熱敏電阻通以恒定的電流，電阻兩端就可以測(cè)到一個(gè)電壓，通過(guò)下面的公式就可以計(jì)算出溫度值TT0KVTT被測(cè)溫度T0與熱敏電阻特性有關(guān)的溫度參數(shù)K與熱敏電阻特性有關(guān)的系數(shù)VT熱敏電阻兩端的電壓根據(jù)這一公式，如果測(cè)得熱敏電阻兩端的電壓，再知道參數(shù)T0和系數(shù)K，則可計(jì)算出熱敏電阻的環(huán)境溫度，也就是被測(cè)的溫度。這樣就把電阻隨溫度的變化關(guān)系轉(zhuǎn)化為電壓隨溫度變化的關(guān)系。光敏電阻原理光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長(zhǎng)的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流電子都參與導(dǎo)電，在外加電場(chǎng)的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極，空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）。常用的光敏電阻器硫化鎘光敏電阻器，它是由半導(dǎo)體材料制成的。光敏電阻器的阻值隨入射光線（可見光）的強(qiáng)弱變化而變化，在黑暗條件下，它的阻值（暗阻）可達(dá)110M歐,在強(qiáng)光條件（100LX）下，它阻值（亮阻）僅有幾百至數(shù)千歐姆。光敏電阻器對(duì)光的敏感性（即光譜特性）與人眼對(duì)可見光（04076）M的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會(huì)引起它的阻值變化。2實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)方法及手段實(shí)驗(yàn)板上光敏及熱敏連接如圖所示數(shù)字式電阻溫度計(jì)設(shè)計(jì)工作的主要內(nèi)容就是把熱敏電阻兩端的電壓值經(jīng)A/D（模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量）轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，然后通過(guò)軟件方法計(jì)算得到溫度值（線性關(guān)系不需要），再進(jìn)行顯示等處理。通過(guò)光敏電阻測(cè)量光強(qiáng)的原理基本和熱敏電阻測(cè)量溫度一致。圖中的R38即為光敏電阻，AD轉(zhuǎn)換器采集DT處的電壓值，再通過(guò)軟件處理得到光強(qiáng)度。四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求分組實(shí)驗(yàn)，每組兩人（在上電情況下，禁止用手觸摸實(shí)驗(yàn)板上芯片及引腳；實(shí)驗(yàn)前檢查連線是否正確，連接正確后方能實(shí)驗(yàn)）。五、實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)器材單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板、電源、下載器、計(jì)算機(jī)。六、實(shí)驗(yàn)步驟七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）畫出程序流程圖，利用匯編語(yǔ)言編寫源程序，并在目標(biāo)板上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。（2）嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（3）寫出實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉I2C總線相關(guān)協(xié)議。2掌握I2C總線相關(guān)協(xié)議單片機(jī)實(shí)現(xiàn)方法。3掌握利用PIC單片機(jī)相關(guān)匯編指令或C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)對(duì)EEPROM讀寫。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容12將獨(dú)立鍵盤三個(gè)按鍵連接到引腳輸入電平變化中斷端口，利用中斷實(shí)現(xiàn)蜂鳴器反轉(zhuǎn)鳴叫、數(shù)碼管加一顯示、1位LED反轉(zhuǎn)點(diǎn)亮。三、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段串行EEPROM中，較為典型的有ATMEL公司的AT24CXX系列和AT93CXX等系列產(chǎn)品，它們是I2C總線式串行器件。串行器件不僅占用很少的資源和I/O線，而且體積大大縮小，同時(shí)具有工作電源寬、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、數(shù)據(jù)不易丟失和支持在線編程等特點(diǎn)。I2C總線是一種用于IC器件之間連接的二線制總線。它通過(guò)SDA（串行數(shù)據(jù)線）及SCL（串行時(shí)鐘線兩根線在連到總線上的器件之間傳送信息，并根據(jù)地址識(shí)別每個(gè)器件不管是單片機(jī)、存儲(chǔ)器、LCD驅(qū)動(dòng)器還是鍵盤接口。以ATMEL公司的2線EEPROM為例，從AT24C01AT24C16,其內(nèi)存架構(gòu)分別由16PAGE8BYTE、32PAGE8BYTE、32PAGE16BYTE、64PAGE16BYTE、128PAGE16BYTE組成。尋址字節(jié)需要711BIT的數(shù)據(jù)字。AT24C32和AT24C64分別由128PAGE32BYTE、256PAGE32BYTE組成。系統(tǒng)提供了2個(gè)字節(jié)的尋址數(shù)據(jù)字。引腳描述SCL串行時(shí)鐘SDA串行數(shù)據(jù)A20設(shè)備地址、頁(yè)地址WP寫禁止VCC電源供電GND地在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，必須確認(rèn)數(shù)據(jù)傳送的開始和結(jié)束。在I2C總線技術(shù)規(guī)范中，開始和結(jié)束信號(hào)（也稱啟動(dòng)和停止信號(hào)）的定義如圖所示。時(shí)鐘和數(shù)據(jù)傳輸SDA引腳正常狀態(tài)下由外部器件拉高。SDA上的數(shù)據(jù)只有在SCL為低的時(shí)間段才能進(jìn)行改變，在SCL為高時(shí)SDA數(shù)據(jù)的更改會(huì)表現(xiàn)為如下所述的一個(gè)開始條件或者一個(gè)結(jié)束條件。開始條件SCL為高，SDA由高變?yōu)榈褪且粋€(gè)開始條件，開始命令優(yōu)先于其他所有的命令。結(jié)束條件SCL為高，SDA由低變?yōu)楦呤且粋€(gè)結(jié)束條件。在一個(gè)讀序列之后的結(jié)束命令，會(huì)將EEPROM置于一個(gè)待機(jī)電源模式。響應(yīng)所有的地址和數(shù)據(jù)字都是以8BIT字，串行的傳入或者傳出EEPROM。在第九個(gè)時(shí)鐘周期，EEPROM發(fā)出一個(gè)0來(lái)作為收到一個(gè)字的響應(yīng)信號(hào)。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送格式是在I2C總線開始信號(hào)后，送出的第一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)是用來(lái)選擇從器件地址的，其中前7位為地址碼，第8位為方向位R/W讀寫控制,如上圖所示。方向位為“0”表示發(fā)送，即主器件把信息寫到所選擇的從器件；方向位為“1”表示主器件將從從器件讀信息。開始信號(hào)后，系統(tǒng)中的各個(gè)器件將自己的地址和主器件送到總線上的地址進(jìn)行比較，如果與主器件發(fā)送到總線上的地址一致，則該器件即為被主器件尋址的器件，其接收信息還是發(fā)送信息則由第8位R/W確定。在I2C總線上每次傳送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)不限，但每一個(gè)字節(jié)必須為8位，而且每個(gè)傳送的字節(jié)后面必須跟一個(gè)應(yīng)答位（ACK）,ACK信號(hào)在第9個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)出現(xiàn)。數(shù)據(jù)的傳送過(guò)程如上圖所示。每次都是先傳最高位，通常從器件在接收到每個(gè)字節(jié)后都會(huì)作出響應(yīng)，即釋放SCL線返回高電平，準(zhǔn)備接收下一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，主器件可繼續(xù)傳送。如果從器件正在處理一個(gè)實(shí)時(shí)事件而不能接收數(shù)據(jù)時(shí)，（例如正在處理一個(gè)內(nèi)部中斷，在這個(gè)中斷處理完之前就不能接收I2C總線上的數(shù)據(jù)字節(jié)）可以使時(shí)鐘SCL線保持低電平，從器件必須使SDA保持高電平，此時(shí)主器件產(chǎn)生1個(gè)結(jié)束信號(hào)，使傳送異常結(jié)束，迫使主器件處于等待狀態(tài)。當(dāng)從器件處理完畢時(shí)將釋放SCL線，主器件繼續(xù)傳送。當(dāng)主器件發(fā)送完一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后，接著發(fā)出對(duì)應(yīng)于SCL線上的一個(gè)時(shí)鐘（ACK）認(rèn)可位，在此時(shí)鐘內(nèi)主器件釋放SDA線，一個(gè)字節(jié)傳送結(jié)束，而從器件的響應(yīng)信號(hào)將SDA線拉成低電平，使SDA在該時(shí)鐘的高電平期間為穩(wěn)定的低電平。從器件的響應(yīng)信號(hào)結(jié)束后，SDA線返回高電平，進(jìn)入下一個(gè)傳送周期。四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求分組實(shí)驗(yàn)，每組兩人（在上電情況下，禁止用手觸摸實(shí)驗(yàn)板上芯片及引腳；實(shí)驗(yàn)前檢查連線是否正確，連接正確后方能實(shí)驗(yàn)）。五、實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)器材單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板、電源、下載器、計(jì)算機(jī)。六、實(shí)驗(yàn)步驟七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）畫出程序流程圖，利用匯編語(yǔ)言編寫源程序，并在目標(biāo)板上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。（2）嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（3）寫出實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉PIC16F877A的中斷類型、機(jī)理、中斷源。2掌握對(duì)中斷寄存器的操作、中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)。3掌握PIC單片機(jī)相關(guān)匯編指令并對(duì)中斷進(jìn)行響應(yīng)和處理。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1將你的學(xué)號(hào)用LCD1602顯示出來(lái)，顯示格式要求第一行“MYSTUDENTID”；第二行“201XXXXX”。2結(jié)合定時(shí)器功能，試著實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)時(shí)顯示的電子表。顯示格式要求第一行“DATEXXXXXXXX”；第二行“TIMEXXXXXX”。三、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段1字符型液晶顯示原理及相關(guān)介紹字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣式液晶顯示模塊。在顯示器件上的電極圖型設(shè)計(jì)，它是由若干個(gè)57或511等點(diǎn)陣符位組成。每一個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。點(diǎn)陣字符位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔起到了字符間距和行距的作用。目前市面上常用的有16字1行，16字2行，20字2行和40字2行等的字符模塊組。這些LCM雖然顯示字?jǐn)?shù)各不相同，但是都具有相同的輸入輸出界面。1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，其控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用上并無(wú)差別。1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表所示在控制芯片HD44780中內(nèi)置了DDRAM、CGROM和CGRAM。DDRAM就是顯示數(shù)據(jù)RAM，用來(lái)寄存待顯示的字符代碼。共80個(gè)字節(jié)，其地址和屏幕的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表例如要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個(gè)“A“字,就要向DDRAM的00H地址按LCD模塊的指令格式寫入“A”字的代碼即可。從表中可知DDRAM第一行（00H27H）、第二行（40H67H）各有40個(gè)地址，但在實(shí)際應(yīng)用中LCD1602只需每行的前16個(gè)地址，且各行的地址與顯示位置是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，如圖所示。DDRAM地址與顯示位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系HD44780內(nèi)置了192個(gè)常用字符的字模，存于字符產(chǎn)生器CGROMCHARACTERGENERATORROM中，另外還有8個(gè)允許用戶自定義的字符產(chǎn)生RAM，稱為CGRAMCHARACTERGENERATORRAM。下圖說(shuō)明了CGROM和CGRAM與字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如想要在LCD1602屏幕的第二行第三列顯示一個(gè)“A“字,就要向DDRAM的42H地址寫入“A”字的代碼41H即可。顯示“A”字代碼41H如何而來(lái)呢從上圖可以看出，“A”字的對(duì)應(yīng)上面高位代碼為0100，對(duì)應(yīng)左邊低位代碼為0001，合起來(lái)就是01000001，也就是41H。其實(shí)仔細(xì)研究上圖可知0X200X7F為標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼，0XA00XFF為日文字符和希臘文字符，其余字符碼0X100X1F及0X800X9F沒有定義。字符代碼0X000X0F為用戶自定義的字符圖形RAM對(duì)于5X8點(diǎn)陣的字符，可以存放8組，5X10點(diǎn)陣的字符，存放4組，即為CGRAM。2字符型液晶顯示指令系統(tǒng)HD44780控制的LCD1602顯示器有相應(yīng)的指令，只有按照指令相關(guān)操作才能使LCD1602正常工作顯示，其指令共11條，詳細(xì)如下1清屏指令功能清除液晶顯示器，即將DDRAM的內(nèi)容全部填入“空白“的ASCII碼20H光標(biāo)歸位，即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方將地址計(jì)數(shù)器AC的值設(shè)為0。2光標(biāo)歸位指令功能把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方把地址計(jì)數(shù)器AC的值設(shè)置為0保持DDRAM的內(nèi)容不變。3進(jìn)入模式設(shè)置指令功能設(shè)定每次定入1位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的移位方向，并且設(shè)定每次寫入的一個(gè)字符是否移動(dòng)。參數(shù)設(shè)定的情況如下所示位名設(shè)置I/D0寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移1寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移S0寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏不移動(dòng)1寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移1個(gè)字符4顯示開關(guān)控制指令功能控制顯示器開/關(guān)、光標(biāo)顯示/關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍。參數(shù)設(shè)定的情況如下位名設(shè)置D0顯示功能關(guān)1顯示功能開C0無(wú)光標(biāo)1有光標(biāo)B0光標(biāo)閃爍1光標(biāo)不閃爍5設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動(dòng)方向指令功能使光標(biāo)移位或使整個(gè)顯示屏幕移位。參數(shù)設(shè)定的情況如下S/CR/L設(shè)定情況00光標(biāo)左移1格，且AC值減101光標(biāo)右移1格，且AC值加110顯示器上字符全部左移一格，但光標(biāo)不動(dòng)11顯示器上字符全部右移一格，但光標(biāo)不動(dòng)6功能設(shè)定指令功能設(shè)定數(shù)據(jù)總線位數(shù)、顯示的行數(shù)及字型。參數(shù)設(shè)定的情況如下位名設(shè)置DL0數(shù)據(jù)總線為4位1數(shù)據(jù)總線為8位N0顯示1行1顯示2行F057點(diǎn)陣/每字符1510點(diǎn)陣/每字符（7）設(shè)定CGRAM地址指令功能設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。DB5、DB4、DB3為字符號(hào)，也就是你將來(lái)要顯示該字符時(shí)要用到的字符地址000111（能定義八個(gè)字符）。DB2DB1DB0為行號(hào)（000111）（八行）。（8）設(shè)定DDRAM地址指令功能設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的DDRAM的地址。（9）讀取忙信號(hào)或AC地址指令功能讀取忙碌信號(hào)BF的內(nèi)容，BF1表示液晶顯示器忙，暫時(shí)無(wú)法接收單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)或指令當(dāng)BF0時(shí)，液晶顯示器可以接收單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)或指令讀取地址計(jì)數(shù)器AC的內(nèi)容。（10）數(shù)據(jù)寫入DDRAM或CGRAM指令一覽功能將字符碼寫入DDRAM，以使液晶顯示屏顯示出相對(duì)應(yīng)的字符將使用者自己設(shè)計(jì)的圖形存入CGRAM。DB7、DB6、DB5可為任何數(shù)據(jù)，一般取“000”。DB4、DB3、DB2、DB1、DB0對(duì)應(yīng)于每行5點(diǎn)的字模數(shù)據(jù)。（11）從CGRAM或DDRAM讀出數(shù)據(jù)的指令一覽功能讀取DDRAM或CGRAM中的內(nèi)容。概括起來(lái)LCD1602指令操作系統(tǒng)及基本操作時(shí)序如下讀狀態(tài)輸入RSL，RWH，EH，輸出DB0DB7狀態(tài)字寫指令輸入RSL，RWL，E下降沿脈沖，DB0DB7指令碼輸出無(wú)讀數(shù)據(jù)輸入RSH，RWH，EH輸出DB0DB7數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RSH，RWL，E下降沿脈沖，DB0DB7數(shù)據(jù)輸出無(wú)3液晶顯示實(shí)驗(yàn)板連接原理圖四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求分組實(shí)驗(yàn)，每組兩人（在上電情況下，禁止用手觸摸實(shí)驗(yàn)板上芯片及引腳；實(shí)驗(yàn)前檢查連線是否正確，連接正確后方能實(shí)驗(yàn)）。五、實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)器材單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板、電源、下載器、計(jì)算機(jī)。六、實(shí)驗(yàn)步驟七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）畫出程序流程圖，利用匯編語(yǔ)言編寫源程序，并在目標(biāo)板上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。（2）嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（3）寫出實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉I2C總線相關(guān)協(xié)議。2掌握I2C總線相關(guān)協(xié)議單片機(jī)實(shí)現(xiàn)方法。3掌握利用PIC單片機(jī)相關(guān)匯編指令或C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)對(duì)EEPROM讀寫。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容12將獨(dú)立鍵盤三個(gè)按鍵連接到引腳輸入電平變化中斷端口，利用中斷實(shí)現(xiàn)蜂鳴器反轉(zhuǎn)鳴叫、數(shù)碼管加一顯示、1位LED反轉(zhuǎn)點(diǎn)亮。三、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段人們習(xí)慣把紅外線發(fā)射管和紅外線接收管稱為紅外對(duì)管。紅外線發(fā)射與接收的方式有兩種，其一是直射式，其二是反射式。直射式是指發(fā)光管和接收管相對(duì)安放在發(fā)射與受控物的兩端，中間相距一定距離；反射式指發(fā)光管和接收管并列一起，平時(shí)接收管始終無(wú)光照，只在發(fā)光管發(fā)出的紅外光遇到反射物時(shí)，接收管收到反射回來(lái)的紅外線才工作。開發(fā)板上使用的紅外對(duì)管為直射式。開發(fā)板上使用的紅外對(duì)管為U15,J5的第7位連接到J5的第8位給給本模塊提供電源，當(dāng)發(fā)射管和線接收管之間沒有障礙物時(shí)，T5三極管的基極（B）電壓為低,三極管導(dǎo)通，這樣發(fā)射極（E）輸出為高電平并輸入比較器的1N腳，與1N腳25V比較，當(dāng)1N大于1N時(shí)，比較器的OUT到J5的第6位為低電平。相反，當(dāng)發(fā)射管和線接收管之間有障礙物（實(shí)驗(yàn)時(shí)可以用卡片或厚一點(diǎn)的紙片阻擋）時(shí)，T5三極管的基極（B）電壓為高,三極管截止，這樣發(fā)射極（E）輸出為低電平并輸入比較器的1N腳，與1N腳25V比較，此時(shí)1N小于1N時(shí)，比較器的OUT到J5的第6位為高電平。步進(jìn)電機(jī)是數(shù)字控制電機(jī)，它將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，即電機(jī)的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度由輸入脈沖數(shù)決定，而電機(jī)的轉(zhuǎn)速由脈沖信號(hào)頻率決定,因此非常適合于單片機(jī)控制。開發(fā)板上設(shè)計(jì)的步進(jìn)電機(jī)是減速比1/64的5線4相電機(jī)，采用單極性直流電源供電。只要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適的時(shí)序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。下圖是該四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理示意圖。開始時(shí)，開關(guān)SB接通電源，SA、SC、SD斷開，B相磁極和轉(zhuǎn)子0、3號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的1、4號(hào)齒就和C、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5號(hào)齒就和D、A相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。當(dāng)開關(guān)SC接通電源，SB、SA、SD斷開時(shí)，由于C相繞組的磁力線和1、4號(hào)齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，1、4號(hào)齒和C相繞組的磁極對(duì)齊。而0、3號(hào)齒和A、B相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5號(hào)齒就和A、D相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類推，A、B、C、D四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著A、B、C、D方向轉(zhuǎn)動(dòng)。四相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式可以采用雙四拍ABBCCDDAAB方式，也可以采用單四拍ABCDA方式，或單、雙八拍AABBBCCCDDDAA方式。單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時(shí)序與波形分別如圖中A、B、C所示四、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求分組實(shí)驗(yàn)，每組兩人（在上電情況下，禁止用手觸摸實(shí)驗(yàn)板上芯片及引腳；實(shí)驗(yàn)前檢查連線是否正確，連接正確后方能實(shí)驗(yàn)）。五、實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)器材單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板、電源、下載器、計(jì)算機(jī)。六、實(shí)驗(yàn)步驟七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求（1）畫出程序流程圖，利用匯編語(yǔ)言編寫源程序，并在目標(biāo)板上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。（2）嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（3）寫出實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。/INCLUDEDEFINEUCHARUNSIGNEDCHARDEFINEUINTUNSIGNEDINT/延時(shí)/VOIDDELAYUINTTIMEUINTI,JFORI0IDEFINEUCHARUNSIGNEDCHARDEFINEUINTUNSIGNEDINTDEFINEDATAPORTPORTD/數(shù)據(jù)口定義DEFINES17RC7/定義按鍵IODEFINES18RC6DEFINES19RC5DEFINES20RC4DE