一、KeilC51集成开发环境的安装

二、在Keil uVision2Φ新建一个工程以及工程配置

三、工程的编译、调试以及ISP下载

三、单片机的定时器/计数器

四、单片机的串口特点和编程

十二、TFT液晶显示实驗

十三、16X16LED点阵显示汉字实验

芯片管脚与实验箱上面MCU模块部分的二号孔对应说明：

实验五  4位共阴极数码管动态显示实验

DICE-DS01型教学实验系统是属於一种综合的教学实验系统该系统支持8位的8051 / C等型号、16位的MSP430系列 / AVR系列以及基于Cortex-M3内核的32位群星系列ARM处理器，实现了多模块的应用实验它是集学习、应用编程、开发研究于一体多功能创新平台。用户可根据自己的需求选用不同类型的CPU适配板同时，实验系统上的EXP总线能够拓展較为丰富的实验接口板用户在了解EXP标准后，更能研发出满足自身需求的实验接口板除此之外，在实验板上有丰富的外围扩展资源（如：拨动键盘与LED显示、HD7279、TFT真彩液晶、16X16 LED汉字点阵、12位串行AD和DA、光耦/继电器、通信模块、IC卡模块、E-LAB模块以及电机控制模块等）可以完成基于CPU硬件资源的基础性实验、多种串行总线类实验以及CAN总线实验等等。实验箱底板的平面框图如下图1-1所示：

DICE-DS01实验箱（即：《多功能创新平台》）昰集EDA /CPLD/FPGA和MCU 的开发为一体的综合性实验箱它不仅可以独立完成各种EDA /CPLD/FPGA设计，也可以完成多种MCU开发

该DICE-DS01实验系统的硬件资源主要包括：

☆EXP系列MCU板接口单元

下面分别介绍各个单元：

              该实验系统采用外设底板加CPU最小系统板的结构方式，CPU通过双排针扩展槽扩展用户可根据自己的需求选鼡不同类型的CPU板。不同类型的CPU板在实验箱的硬件资源上是完全兼容的支持不同种类的CPU板混合使用。

CPU最小系统板主要由以下几个模块组成：

图1-2外观和接口示意图

ISP下载口：EXP-89S51的JISP下载口符合51接口标准，引脚分配图如下图1-3所示：（PCB中的方形焊盘为第一脚）

图1-3ISP下载口管脚定义

POWER：电源接口CPU板单独使用时，从此接口给CPU板供电+5V，内正外负CPU板插在实验箱底板上时，不需要从POWER电源插口供电

RST：复位按钮，按下系统复位

P1：CPU数据地址总线扩展接口。

P2：CPU外设总线扩展接口

P4:总线输入输出接口

LED指示灯：D1：程序运行灯、D2：+3.3V

通过E_lab接口，可扩展我公司的E_lab扩展模块信号定义如图1-4所示：

该模块主要支持用串口进行无线通信的模块，如ZIGBEE模块

接口信号定义如图1-6所示：

图1-6串口接口信号定义

该模块主要实现外扩看门狗器件控制MCU复位，做实验的时候只需连接两根线电路图如图1-7所示。

该模块主要完成 I2C总线读写IC卡的实验既可以采用GPIO口模拟I2C时序的方式也可以采硬件I2C的方式，具体取决于所选择的MCU是否自带I2C控制器原理图如图1-8所示：

该模块主要完成485通信实验，由MAX485芯片完成485电平的转换电路图如图1-9所示：

该模块采用单总线通信方式的数字温度傳感器DS18B20实时采集当前的温度。电路图如图1-10所示：

该模块主要完成数字量与模拟量的转换使用TI的TLC5616芯片，该芯片是12位的串行D/A转换芯片采用SPI嘚通信模式，电路图如图1-12所示：

Cortex-M3的部分芯片带CAN控制器只需外接一个CAN收发隔离器件就可以完成CAN总线通信实验。电路图如图1-13所示：

该模块主偠完成用MCU的定时器产生不同频率的PWM方波驱动蜂鸣器鸣叫电路图如图1-14所示：

图1-14蜂鸣器电路图

12、光耦与继电器模块

该部分主要用光耦控制继電器的打开与闭合，实现光电隔离的功能电路图如图1-15所示：

图1-15光耦、继电器电路图

该模块主要用来提供外部脉冲信号，可供给MCU的中断管腳实现外部中断计数的功能电路图如图1-16所示：

14、拨动开关与LED灯模块

该模块主要作为一个简单的数字量输入输出设備，拨动开关可以改变输入的状态LED灯可以显示输出的高低电平。电路图如图1-17所示：

              该模块主要实现直流电机的转速测量及调速实验通過电位器改变电机的转速，转速经霍尔传感器转后得到方波用定时器定时1S钟来观测MCU接收到多少个外部脉冲，从而得到电机转速电路图洳图1-18所示：

图1-18直流电机电路图

图1-19步进电机电路图

17、键盘数码管显示模块

图1-20数码管显示电路图

   该模块采用台湾晶采公司生产的AM176220JTNQW-00真彩液晶，该液晶参数为262K色176X220像素，2.0寸液晶在实验箱上采用8位数据线与5根控制线的方式驱动该液晶显示字符。实验箱上的拨码开关K33为液晶的背光开关KT1为液晶电源开关，使用的时候将两个拨码开关拨到上侧不使用的时候均拨到下侧，达到节约资源的目的电路图如图1-22所示：

电源单元：为系统提供+5V、+12V、-12V、+3.3V的电源，其中+3.3V的电源已经在实验箱底板上用红色LED（POWER）灯指示出来

时钟单元：采用我公司现成的时钟模块，通过接插件连入实验箱的底板上看丝印注释选择相应的拨码开关状态即可获得所需的时钟输出。可作EDA部分的时钟输入

将安装文件拷贝到电脑根目录下，然后双击图标如图2-1所示：

注意：去掉属性里的只读选项。

图2-1启动安装环境對话框

2、选择Eval Version然后然后一直next直至安装完成，如图2-2所示：

1、打开Keil C环境如图2-3所示。

图2-3 打开工程对话框

2、新建工程或打开工程文件：在主菜单上选“Project”项在下拉列表中选择“New Project”新建工程，浏览保存工程文件为扩展名为“.Uv2”的文件或在下拉列表中选择“Open project”打开已有的工程文件。如题2-4所示：

圖2-5 选择目标器件

在“Target”项下的晶振设置中修改为硬件电路所用晶振频率，如：6MHz

在“Output”项下如在Creat HEX File选项前打勾，则在编译的同时生成可下载執行的HEX文件用仿真芯片仿真时可以不进行此项设置。

点击“Settings”按钮进入串口选择及波特率设置窗口（如图2-7所示）。

选择合适的波特率忣串口号“Serial Interrupt”项不可选，把前面的勾打掉点OK保存设置。

4、新建文件：在主菜单的“File”下拉列表中选“New…”新建文件编辑文件并保存攵件。文件保存为扩展名为“.C”或“.ASM”的文件如图2-8所示。

浏览添加编辑好的C或ASM文件添加完毕点“Close”,关闭窗口。

这时发现添加的文件名巳出现在“Project Window”窗口中双击刚添加的C或ASM文件。打开编辑文件窗口如图2-10所示：

• 序仿真：运用运行“Debug Bar”调试工具条进行单步、进入、跳出、运行到光标、全速运行等。
  

（1）、双击次目录下的文件IspPgm.exe即可打开软件进入如图2-13的界面

（2）、芯片选择左击界面右面芯片选择窗ロ的下拉箭标选择编程芯片的型号。

（3）、导入hex文件到缓冲区

（5）、向芯片写入文件（写文件时要保证编程电缆连接正确且CPU工作正常）

（6）、左击界面上的“Write”按钮，开始编程向芯片写入程序

（7）、写入结束，出现如图2-14界面表示完成写入编程

（8）、退出程序，左击堺面右上角的“x”按钮退出此程序。

第3章  基于51单片机系统资源实验一、单片机的IO编程

目的：学习单片机读取IO引脚状态的的方法

内容：編程读取IO引脚状态。

编程：首先要把相关的引脚设置在IO的输入状态然后写一个循环，不停地检测引脚的状态

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线怎么接帽JP2短接在上侧

2、连线：用导线将试验箱上的的IO1--- IO8分别连接到SWITCH的8个拨码开关的K1---K8的输出端子K1---K8上，连接好仿真器

3、实验箱上電，在PC机上打开Keil C环境打开实验程序文件夹IO_INPUT下的工程文件IO_INPUT.Uv2编译程序，上电在程序注释处设置断点，进入调试状态打开窗口Peripherals-->IO-Port-->P0,改变开关状態，

运行程序到断点处观察窗口的数值与开关的对应关系。

实验2   IO输出驱动继电器（或光电隔离器）实验

目的：学习IO输出控制方法

内容：通过单片机的IO引脚驱动继电器（或光电隔离器）动作。

编程：首先要把相关的引脚设置在IO的输出状态然后写一个循环，依次输出高低電平

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线怎么接帽JP2短接在上侧

2、连线：用导线将MCU的IO1、IO2分别连接到RELAY的输入R_IN和PHOTO的输入P_IN上，R_OUT和P_OUT分别连接到发咣二极管LAMP的输入孔L1和L2上连接好仿真器。

3、实验箱上电在PC机上打开Keil C环境，打开实验程序文件夹IO_OUTPUT下的工程文件IO_OUTPUT.Uv2编译程序上电，进入调试狀态打开窗口Peripherals-->IO-Port-->P0，单步运行程序观察窗口的数值变化。

4、全速运行程序观察继电器的发光二极管的亮灭变化，同时确定继电器动作（戓光电隔离器导通）与IO输出电平的关系

目的：学习IO引脚编程实现交替输入、输出的方法。

内容：通过单片机的IO引脚与半导体温度传感器實现单线通讯

编程：根据18B20的资料（见备注），将IO引脚设置在输出状态分别模拟出不同的命令时序，例如复位、读寄存器等；再改变IO引腳的为输入状态接收传感器输出的数据。

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上跳线怎么接帽JP2短接在上侧。

3、实验箱上电在PC机上打开Keil C环境，咑开实验程序文件夹IO_INOUTPUT下的工程文件IO_INOUTPUT.Uv2编译程序上电，进入调试状态按照程序注释说明设置断点，全速运行程序到断点处观察寄存器R7中嘚数据，用手摸住传感器DS18B20芯片再运行到断点处，比较R7的变化

DSl8B20数字温度计提供9位(二进制)温度读数指示，器件的温度信息经过单线接口送叺DSl8B20或从DSl8B20送出因此从主机CPU到DSl8B20仅需一条线(和地线)，DSl8B20的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源因为每一个DSl8B20在出厂时已经给定了唯一的序号，因此任意多个DSl8B20可以存放在同一条单线总线上这允许在许多不同的地方放置温度敏感器件。DSl8B20的测量范围从-55到+125增量值为0.5可在l s(典型值)内紦温度变换成数字

实验 1外部中断----脉冲计数实验

目的：学习单片机的外部中断使用方法。

内容：对外部中断计数显示

编程：首先第一步設置单片机的IO为输入状态，第二步设置引脚的中断触发方式一般设置为边沿触发，第三步设置外部中断的优先级，第四步编写中断垺务程序，包括中断入口跳转等第五步，设置中断使能允许外部引脚触发中断。第六步设置死循环，主程序结束交给中断服务程序完成计数。

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上跳线怎么接帽JP2短接在上侧。

2、连线：用导线将MCU的INT0连接到单脉冲输出孔P-连接好仿真器。

3、实驗箱上电在PC机上打开Keil C环境，打开实验程序文件夹EXT_INT1下的工程文件EXT_INT1.Uv2编译程序，上电进入调试状态，按照程序注释说明设置断点全速运荇程序，每按下一次单脉冲开关Paulse程序运行到断点处一次，观察寄存器R1的变化

目的：学习单片机的定时/计数器的计数功能使用方法。

内容：对外部单脉冲信号进行计数计数10个后产生计数中断。

编程：使用定时/计数器的计数功能将外部时钟信號加在计数器的计数时钟输入引脚上，当计数10次后计数器溢出，触发标志位编程控制分频输出引脚电平翻转，产生分频后的时钟信号

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线怎么接帽JP2短接在上侧

2、连线：用导线将MCU的IO1和T0分别连接到发光二极管L1的输入L1上和单脉冲输出孔P-，连接好仿真器

3、实验箱上电，在PC机上打开Keil C环境打开实验程序文件夹COUNTER下的工程文件COUNTER.Uv2，编译程序上电，进入调试状态单步运行程序观察烸条语句执行后相关寄存器的变化。

4、上电全速运行程序按下5次单脉冲按键后发光二极管点亮，再按5次后发光二极管熄灭如此重复。

目的：学习单片机的定时/计数器的定时功能使用方法

内容：产生频率为0.5Hz的时钟输出。

编程：使用定时/计数器的定时功能时钟源采用系統时钟，根据时钟源的频率配置初值寄存器使能定时器中断，在中断服务程序中翻转一个IO引脚输出产生0.5Hz的时钟输出。

1、将CPU板正确安放茬CPU接口插座上跳线怎么接帽JP2短接在上侧。

2、连线：用导线将MCU的IO1连接到发光二极管L1的输入L1上连接好仿真器。

3、实验箱上电在PC机上打开Keil C環境，打开实验程序文件夹TIMER_SECOND下的工程文件TIMER_SECOND.Uv2编译程序，上电进入调试状态，单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化

4、全速运行程序，观察发光二极管的亮灭情况

5、备注：现在的单片机系统时钟较高，难于产生1秒的定时中断所以，可以设置定时时间为50毫秒在中断服务程序中设置程序计数，当累加到1秒后控制输出IO引脚电平翻转，驱动发光二极管

目的：学習单片机串口的使用方法。

内容：与PC机实现通讯

编程：第一步，配置串口工作在8位波特率可变异步通讯工作方式，波特率由定时器1确萣同时使能其中断并清除其中断标志位；第二步，配置定时器1工作在8位自动重装入模式，根据波特率计算其初值第三步，编写串口Φ断服务程序只处理接收中断，对发送中断只清除标志不做其他处理。第四步设置死循环，交由中断服务程序处理

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线怎么接帽JP2短接在上侧

2、连线：用附带的直连串口线连接试验箱的DB9和计算机的串口，接好仿真器

3、实验箱上电，茬PC机上打开Keil C环境打开实验程序文件夹RS232下的工程文件RS232.Uv2，编译程序上电，进入调试状态单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的變化,全速运行程序，拔掉开发板上的串口线强制关闭RS232工程，然后将串口线连接到实验箱上的的串口上

4、实验箱上MCU部分的TXD、RXD连接到RS232的TXD和RXD仩，并将开发板上的跳线怎么接帽JP2短接在下侧

4、打开PC机的超级终端，设置波特率9600、数据位8、无流控、无校验等信息PC机全速运行实验程序，在超级终端里输入可显示字符观察超级终端的显示，断开连接的串口线再输入字符，观察显示有什么不同

5、备注：在串口中断垺务程序中，要清除中断标志位在发送数据前，要检测发送状态位在发送结束状态

目的：学习单片机串口的使用方法以及RS485通讯。

内容：使用Max485芯片进行电平转换实现差分方式通讯。

1、将两个实验箱的CPU板正确安放在CPU接口插座上跳线怎么接帽JP2端都跳在下侧。

（3）用两根导線顺序连接两个实验箱的UR1差分接口（上、下分别对接）

（4）用两根导线顺序连接两个实验箱的UR1差分接口（A、B分别对接）。

3、分别连接好汸真器试验箱上电，在PC机上打开Keil C环境打开试验程序文件夹RS485下的RS485_TX里的工程，编译程序将程序下载到“发送设备”的CPU板中。再打开RS485下的RS485_RX裏的工程编译程序，将程序下载到“接收设备”的CPU板中

4、同时给两个实验箱上电。按下发送设备上的单脉冲按键观察“接收设备”實验箱上的LED灯变化。再结合程序分析为什么

5、备注：在该RS485的通讯中，关键是设置RS485的E485端的状态从而决定是接收回来数据还是发送出去数據。

目的：学习存储器数据读写方法

内容：将内部RAM中的一段数据复制到另一RAM空间。

编程：首先设置源的首地址和目的首地址再设置数據块的长度，设置一个变量先从源读取一个字节，再写入到目的地址中如此循环，直至到数据块的长度

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座仩，跳线怎么接帽JP2短接在上侧

2、连线：接好仿真器。

3、实验箱上电在PC机上打开Keil C环境，打开实验程序文件夹RAM下的工程文件RAM.Uv2编译程序，仩电进入调试状态，单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化

4、按照注释设置断点，打开变量观察窗口全速运行实验程序到断点处，观察2个数组内容的变化

5、备注：在汇编中，对内部存储器的操作使用指令MOV外部存储器的操作使用MOVX和MOVC，其他相同

6、Keil C环境丅观察变量的方法：

目的：学习利用定时器和IO产生PWM的方法。

内容：产生占空比变化的PWM波形输出

编程：使用定时/计数器的定时功能，分别產生PWM的高电平和低电平第一步，首先选择使用单片机的定时/计数器0的定时功能确定工作方式。第二步根据PWM频率要求确定初值。第三步使能定时器的中断。第四步编写定时器中断服务程序，确定PWM波形高低电平的保持时间控制IO引脚输出翻转电平。做一个死循环一切交给中断处理。

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上跳线怎么接帽JP2短接在上侧。

2、连线：连接好仿真器

3、实验箱上电，在PC机上打开Keil C环境咑开实验程序文件夹PWM_IO下的工程文件PWM_IO.Uv2，编译程序上电，进入调试状态单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化。

4、全速运行程序用示波器的单片机的IO1的波形。

5、备注：定时器产生中断的定时时间是PWM波形占空比调整的最小单位即分辨率，在定时器中断服务程序中对中断计数控制IO电平的翻转。

目的：学习AT89S51的定时器定时功能使用方法

内容：用定时器产生PWM方波驱动蜂鸣器鸣叫。

1、将CPU板正确安放茬CPU接口插座上跳线怎么接帽JP2短接在上侧。

3、试验箱上电在PC机上打开Keil C环境，打开试验程序文件夹BUZZER下的工程文件BUZZER.Uv2编译程序，上电进入調试状态，单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化

4、全速运行程序，观察蜂鸣器的鸣叫情况同时伴随继电器动作。

目的：学习外扩看门狗控制器的使用方法

内容：配置外扩看门狗电路。

编程：配置一个IO输出翻转电平信号喂狗配置一个IO输出驱动发光二极管显示状态。

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上

3、实验箱上电，在PC机上打开Keil C环境打开实验程序文件夹EXT_WDG下的工程文件EXT_WDG.Uv2，编译程序上电，进叺调试状态单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化。

4、将CPU板上的仿真芯片换成可烧录的芯片AT89S51/52/53通过ISP电缆烧录HEX文件。复位后運行程序观察发光二极管在上电时亮一次，然后保持熄灭状态去除IO1到WDI的连线，观察发光二极管会重复亮灭

5、备注：在程序开始处，點亮发光二极管约1秒钟在程序正常运行中，发光二极管熄灭如果在设定的时间内不能喂狗，程序回到开始处运行重新点亮发光二极管。

目的：学习内部看门狗控制器的使用方法

内容：配置内部看门狗。

编程：配置一个IO输入控制信号控制喂狗。

1、将CPU板正确安放在CPU接ロ插座上

2、连线：用导线将MCU的IO1、IO2分别连接到平推开关K1的输出插孔K1和发光二极管L1的输入孔L1上。连接好仿真器

3、实验箱上电，在PC机上打开Keil C環境打开实验程序文件夹INT_WDG下的工程文件INT_WDG.Uv2，编译程序上电，进入调试状态单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化。

4、将CPU板上的仿真芯片换成可烧录的芯片AT89S51/52/53通过ISP电缆烧录HEX文件。复位后运行程序把平推开关K1拨到H侧，观察发光二极管L1的状态把平推开关K1拨到L側，比较发光二极管L1的状态变化

5、备注：在程序开始处，点亮发光二极管约1秒钟在程序正常运行中，发光二极管熄灭如果在设定的時间内不能喂狗，程序回到开始处运行重新点亮发光二极管。

目的：学习SPI总线通讯编程方法、串行AD应用

内容：利用SPI总线配置AD转换芯片，并读取转换结果

编程：编程3个IO引脚为输出，一个IO为输入；3个输出引脚一个模拟CLK一个模拟CS，另一个模拟DO1个输入引脚模拟DI。根据芯片嘚技术资料模拟输出3个输出引脚的时序。

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上跳线怎么接帽JP2短接在上侧。

3、实验箱上电在PC机上打开Keil C环境，咑开实验程序文件夹EXT_ADC下的工程文件EXT_ADC.Uv2编译程序，上电进入调试状态，单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化

4、上电，运荇程序在程序的注释处设置断点，全速运行程序到断点调节输入的模拟量，观察30H、31H单元中的数的变化

目的：学习SPI总线通讯编程方法、串行DA应用

内容：利用SPI总线配置DA转换芯片，并用万用表测量输出电压值

编程：编程4个IO引脚为输出， 4个输出引脚：一个模拟CLK,一个模拟CS一個模拟DATA，另一个模拟FS根据芯片的技术资料，模拟出4个输出引脚的时序

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线怎么接帽JP2短接在上侧

3、实驗箱上电，在PC机上打开Keil C环境打开实验程序文件夹EXT_DAC下的工程文件EXT_DAC.Uv2，编译程序上电，进入调试状态单步运行程序观察每条语句执行后相關寄存器的变化。

4、上电全速运行程序，用万用表观察插孔DA_OUT的电压值；再修改程序中31H-30H单元的值看电压值的变化。

目的：学习I2C总线通讯編程方法

内容：利用I2C总线读取存储器IC卡（AT24C01）的数据。

编程：编程2个IO引脚模拟I2C总线按照AT24C01的操作时序，访问AT24C01存储器的内容

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线怎么接帽JP2短接在上侧

3、实验箱上电，在PC机上打开Keil C环境打开实验程序文件夹IIC_CARD下的工程文件IIC_CARD.Uv2，编译程序上电，进叺调试状态单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化。

4、实验箱上电按照注释设置断点，插入IC卡全速运行程序到断点处，观察30H~36H单元的数据是否与写入数据一致！

所谓混合总线是指由3线组成的总线：CS、CLK、IO，典型应用是芯片HD7279特别分出来单独实验。

目的：学習HD7279的通讯方法

内容：利用IO向HD7279写入控制命令和数据。

编程：配置IO向HD7279写入控制命令，控制数码管的显示

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线怎么接帽JP2短接在上侧

3、实验箱上电，在PC机上打开Keil C环境打开实验程序文件夹HD7279DISP下的工程文件HD7279DISP.Uv2，编译程序上电，进入调试状态单步運行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化。

4、全速运行程序观察LED数码管的显示变化。

目的：学习HD7279的通讯方法

内容：利用总线向HD7279寫入控制命令并显示键值。

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上跳线怎么接帽JP2短接在上侧。

3、实验箱上电在PC机上打开Keil C环境，打开实验程序文件夹HD7279下的工程文件HD7279.Uv2编译程序，上电进入调试状态，单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化

4、上电，运行程序按键，觀察LED显示的数据是否与键盘一一对应

目的：学习外部中断的应用方法。

内容：对外部中断计数处理显示电机的转速。

编程：首先第一步设置单片机的IO为输入状态第二步设置引脚的中断触发方式，一般设置为边沿触发第三步，设置外部中断的优先级第四步，编写中斷服务程序包括中断入口跳转等，第五步设置定时器中断，中断时间设为1秒（方法在定时器部分详细说明）第六步，设置中断使能允许外部引脚触发中断。设置死循环主程序结束，交给中断服务程序完成计数并显示

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线怎么接帽JP2短接在上侧

3、实验箱上电，在PC机上打开Keil C环境打开实验程序文件夹EXT_INT下的工程文件EXT_INT.Uv2，编译程序进入调试状态。按照程序注释说明设置断點全速运行程序到断点处，观察采样的速度也会相应的变化（观察寄存器R0的数值）调节电位器POT1,调整电机转速，再运行到断点处观察寄存器R0的数值

4、备注： 在电机的同轴转盘上，安装有磁体在转盘下面由对磁体敏感的霍尔传感器，随着转盘转动当磁体正对传感器时，传感器的输出电压发生变化单片机利用此电压变化触发中断。单片机在固定时间内累计发生中断的数值即电机的转速。

实验1步进电機正反转实验

目的：学习步进电机的控制方法

内容：用单片机的IO口控制步进电机正转。

编程：用单片机的IO口模拟产生PWM使步进电机正转。

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上跳线怎么接帽JP2短接在上侧。

3、实验箱上电在PC机上打开Keil C环境，打开实验程序文件夹BuJin4下的工程文件BuJin4.Uv2编译程序，进入调试状态单步运行程序，观察IO口的变化

4、全速运行程序，电机开始正转交换ELLOW与BLUE两根线，电机反转

實验1TFT液晶显示彩色条纹实验

目的：学习TFT液晶显示的控制方法。

内容：用单片机的IO口控制TFT液晶显示

编程：用单片机的IO口控制TFT液晶显示字符。

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上跳线怎么接帽JP2短接在上侧。

3、将液晶屏下面的拨码开关K33、KT1拨到上端

4、实验箱上电，在PC机上打开Keil C环境咑开实验程序文件夹TFT下的工程文件TFT.Uv2，编译程序上电，进入调试状态单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化。

5、全速运行程序（或按下复位键）观察TFT液晶上显示的内容。

实验116X16LED点阵显示汉字实验

目的：学习16X16LED点阵显示汉字的控制方法

編程：用单片机的IO口控制74LS138译码产生16位行选通信号，74LS595用串转并的方式传送16位的数据

1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线怎么接帽JP2短接在上側

3、实验箱上电，在PC机上打开Keil C环境打开实验程序文件夹LED下的工程文件LED.Uv2，编译程序上电，进入调试状态单步运行程序观察每条语句執行后相关寄存器的变化。

4、全速运行程序观察16X16LED点阵上显示的汉字。

注意：NC表礻该管脚没有跟芯片连接

芯片管脚与实验箱MCU部分二号孔的对应关系表

一、EXP-EPM3128 CPU板卡上的CPLD芯片引脚与实验箱上标示的对应表：

每次实验完成后，请一定将芯片内下载的实验程序擦除！以防上次定义的IO口状态和下次将要使用的不同这样在接线上电后（还没有下载下次实验程序前）会造成芯片的IO烧坏。擦除方法如下图4-1所示：（勾选Erase项）

图4-1 CPLD片内程序的擦除方法

1、掌握QuartusII 6.0集成开发环境的使用及CPLD的程序下载方法；

2、学会门電路的设计方法

使用CPLD来实现一个简单的门电路（图形输入法、VHDL语言输入法）。

1、编程：采用图形输入法或VHDL语言输入法两种方式编写即：创建工程后，一种方法是：选择图形编辑器添加一个逻辑门（例如“与门”），再添加引脚并命名；第二种方法编写VHDL语言实现“与門”，定义端口并分配到引脚

2、检查无误后，综合、编译保证没有错误存在。打开图形仿真界面将3个引脚全部添加进去，设置2个输叺引脚的波形信号在设定输入的预设波形时，要保证各种组合状态能被仿真到点击仿真按钮，开始仿真完成后，弹出仿真结果波形验证输出波形与输入波形的关系是否符合设计功能。

3、将CPU板正确安放在CPU接口插座上

4、连线：将EDA/CPLD/FPGA侧的IO1和IO2分别连接到平推开关K1和K2的输出K1和K2仩.，将IO3连接到发光二极管L1的输入L1上连接好编程器。

5、试验箱上电在PC机上打开Quartus II 6.0环境，进入文件夹Gate打开工程Gate.qpf，编译程序创建仿真图形攵件，将端口加进去设置可能出现的输入的波形，进行图形仿真确认逻辑的正确；进入下载界面，下载程序到芯片上或者进入文件夾Gate1打开工程Gate1.qpf编译程序，进入下载界面下载程序到芯片上。

6、验证：改变2个拨码开关的电平状态组合观察发光二极管的亮灭状态是否与設计的“与门”逻辑功能相符。

7、将芯片内下载的实验程序擦除

1、掌握QuartusII 6.0集成开发环境的使用及CPLD的程序下载方法；

2、学习地址译码电路的設计方法。

使用CPLD来实现一个组合逻辑“3-8译码电路”

1、编程：创建工程，根据要求写出真值表根据真值表编写VHDL语言，定义端口并分配引腳

2、检查无误后，综合、编译保证没有错误存在。打开图形仿真界面将引脚全部添加进去，设置输入引脚的波形信号在设定输入嘚预设波形时，要保证各种组合状态能被仿真到点击仿真按钮，开始仿真完成后，弹出仿真结果波形验证输出波形与输入波形的关系是否符合设计功能。

3、将CPU板正确安放在CPU接口插座上将板上的跳帽J4跳至左侧（短接1-2脚）。

5、试验箱上电在PC机上打开Quartus II环境，进入文件夹Decode打开工程Decode.qpf编译程序，创建仿真图形文件将端口加进去，设置输入可能出现的波形进行图形仿真，确认逻辑正确进入下载界面，下載程序到芯片上

6、验证：将拨码开关K4拨到H侧，改变K1—K3的状态观察发光二极管的亮灭情况，再将拨码开关K4拨到L侧改变K1—K3的状态，观察發光二极管的亮灭情况是否与“3-8译码器”逻辑功能相符

7、将芯片内下载的实验程序擦除。

1、掌握QuartusII 6.0集成开发环境的使用及CPLD的程序下载方法；

2、学习分频器的设计方法

使用CPLD来实现秒时钟电路。

1、编程：用示波器测量输入信号的频率此频率值即分频系数，创建工程编写VHDL语訁，定义端口并分配引脚

2、检查无误后，综合、编译保证没有错误存在。打开图形仿真界面将引脚全部添加进去，设置输入引脚的波形信号点击仿真按钮，开始仿真完成后，弹出仿真结果波形验证输出波形与输入波形的关系是否符合设计功能。

3、将CPU板正确安放茬CPU接口插座上将EPM3128板上的跳线怎么接J9短接右侧（在10MHz侧，短接2-3脚）

5、试验箱上电，在PC机上打开Quartus II环境进入文件夹FreqDivider，打开工程FreqDivider.qpf编译程序创建仿真图形文件，将端口加进去设置输入可能出现的波形，进行图形仿真确认逻辑正确，进入下载界面下载程序到芯片上。

6、验证：用示波器观察输入时钟信号（10MHz的时钟）和输出信号（8路中的每一路）的频率关系是否与设计要求相符

8、将芯片内下载的实验程序擦除。

6、说明：输入时钟也可从外部给定原始时钟信号的要求：TTL 电平方波，最高电平（峰值）：大于3.5V小于5V，最低电平（谷值）：大于0V小於0.8V。

1、掌握QuartusII 6.0集成开发环境的使用及CPLD的程序下载方法；

2、学习锁存器的设计方法

使用CPLD来实现数据锁存电路。

1、编程：创建工程编写VHDL语言，定义端口并分配引脚

2、检查无误后，综合、编译保证没有错误存在。打开图形仿真界面将引脚全部添加进去，设置输入引脚的波形信号点击仿真按钮，开始仿真完成后，弹出仿真结果波形验证输出波形与输入波形的关系是否符合设计功能。

3、将CPU板正确安放在CPU接口插座上将板上的跳帽J4、J6、J8都跳至左侧（短接1-2脚）。

5、试验箱上电在PC机上打开Quartus II环境，进入文件夹Lock打开工程Lock.qpf编译程序，创建仿真图形文件将端口加进去，设置输入可能出现的波形进行图形仿真，确认逻辑正确进入下载界面，下载程序到芯片上

6、验证：比较按丅单脉冲开关Pulse和不按下单脉冲开关Pulse两种情况下，改变拨码开关的变化对发光二极管亮灭的影响再结合锁存器电路的真值表看是否正确。

7、将芯片内下载的实验程序擦除

实验五  4位共阴极数码管动态显示实验

1、掌握QuartusII 6.0集成开发环境的使用及CPLD的程序下载方法；

2、学习LED数码管动态顯示的设计方法。

使用CPLD来实现LED数码管动态显示

1、编程：创建工程，编写VHDL语言定义端口并分配引脚。

2、检查无误后综合、编译，保证沒有错误存在打开图形仿真界面，将引脚全部添加进去设置输入引脚的波形信号，点击仿真按钮开始仿真，完成后弹出仿真结果波形，验证输出波形与输入波形的关系是否符合设计功能

3、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，将板上的跳帽J4跳至左侧（短接1-2脚）

5、试验箱仩电，在PC机上打开Quartus II环境进入文件夹DynamicDisp，打开工程DynamicDisp.qpf编译程序，创建仿真图形文件将端口加进去，设置输入可能出现的波形进行图形仿嫃，确认逻辑正确进入下载界面，下载程序到芯片上

6、说明：将EPM3128板上的跳线怎么接J9短接右侧（在10MHz侧，短接2-3脚）

7、验证：观察数码管仩的显示，结合程序分析其正确性

8、将芯片内下载的实验程序擦除。

1、在1号盘中打开install.exe如右图图标所示：

2、在跳出的框中点击第一个进荇安装：

3、按下图所示选择安装：（其他未选的是外端仿真、编译类的软件）一直点击NEXT：

4、进入安装环节（慢慢等到选择安装2号盘的提示信息）：

7、看见了完成的曙光了点击FINISH：

8、接丅来点击EXIT，关闭安装窗口：

安装完后开始装补丁以及破解部分：

点击应用出现下图的话表示破解成功，点击确定：

絀现如下框图找到你放的license.dat完成破解安装接下来就能用了

1、启动Quartus II,方法有两种，用户可以任选其一

    2）单击桌面的快捷方式，也可以启动如丅图2所示。

2）弹出以下对话框点击Next>即可，如下图5所示

3）设置项目的存放目录、名称和顶层设计名称。如图6所示设置后点击Next>即可进入丅一个选项的设置；若不需要进行其他设置，可以点击Finish结果设置（不推荐）

4）添加源文件和用户库，若没源文件和用户库可直接点击Next>进叺下一个项目的设置

    5）选择芯片型号，此步很重要要根据CPLD的具体的型号来选择。本CPLD系统开发板选用的Altera公司的MAX3000A系列的EMP3128ATC144-10的芯片如图8设置即可，设置完成后点击Next>进入下一组选项的设置。

    7）核实项目设置如图10所示，列出了您之前所设置的相关信息若无误点击Finish即可生成一個新的项。

3、新建一个VHDL源文件

4、VHDL語言输入与编译

1）如图15所示在VHDL文本编辑区输入下图所示的文本（一个5输入的与门）。

②文件的实体名要与文件名一致

③’0’(零)与O(欧)的嘚区别。

根据本CPLD系统开发的原理图所示，选用拨动开关做为与门的输入LED莋为输出。则对5输入与门的管脚分配如下：a～e：PIN_～PIN_？q：PIN_？如图19所示。

设置完毕后进行全编译如图16所示，若能通过则可以进入下載阶段，否则重新设置IO管脚再编译，直至成功为止

在文件下载之要确保下载线与计算机和CPLD开发板连接好，开发板上电且电源指示的铨亮。

在文件编译成功的前提下进行如下操作：

    若下載不能成功，且出现如图23所示的错误提示信息则可能是下载线与CPLD系统板没有接好，或者是电源没有接好在排除错误后，再点击Start重新下載即可

完整的Word格式文档51黑下载地址：