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第0章 绪论1

0.1 本课程实验目标要求1

0.1.1 实验总目标1

0.1.2 实验过程要求1

0.1.3 实验业务要求2

0.2 本课程实验实施要则3

0.2.1 实验方案确定3

0.2.2 硬件／软件设计4

0.2.3 实验现象观测7

0.2.4 实验故障诊治7

0.2.5 实验报告撰写10

0.3 本课程实验支撑平台11

0.3.1 硬件实验平台11

0.3.2 软件开发环境13

0.4 本课程实验项目说明14

0.4.1 实验项目的选择依据14

0.4.2 实验项目的组织原则14

0.4.3 实验项目的编写思路14

0.4.4 实验项目的使用方法15

0.4.5 实验项目所涉知识点与技能点15

第1章 指令系统应用与汇编语言编程18

1.1 典型实验案例18

实验1.1.1 编程将键盘输入的十进制数转换为二进制补码18

实验1.1.2 密码验证程序设计22

实验1.1.3 MCS-51汇编语言与C语言混合编程25

1.2 基本型实验30

实验1.2.1 汇编语言程序的建立与执行30

实验1.2.2 顺序结构程序设计32

实验1.2.3 基于条件转移的分支结构程序设计34

实验1.2.4 基于跳转表的多分支结构程序设计36

实验1.2.5 计数控制循环程序设计38

实验1.2.6 条件／状态控制循环程序设计40

实验1.2.7 子程序结构程序设计42

实验1.2.8 DOS/BIOS功能调用认知44

1.3 综合型实验46

实验1.3.1 算术运算类程序设计46

实验1.3.2 码制转换类程序设计49

实验1.3.3 数据排序类程序设计51

实验1.3.4 字符搜索类程序设计53

1.4 探究型实验56

实验1.4.1 用32位乘法指令实现64位乘法56

实验1.4.2 80x86汇编语言与C语言混合编程58

实验1.4.3 查表与散转程序设计61

第2章 存储器与I/O端口扩展65

2.1 典型实验案例65

实验2.1.1 端口地址译码器设计与测试65

实验2.1.2 基于存储芯片的I/0口扩展68

实验2.1.3 JK触发器测试接口设计71

2.2 基本型实验75

实验2.2.1 I/O端口地址译码器设计75

实验2.2.2 8位单体存储器设计77

实验2.2.3 基于锁存器的8位输出口设计79

实验2.2.4 基于三态门的8位输入口设计81

2.3 综合型实验83

实验2.3.1 利用存储芯片扩展I/0口83

实验2.3.2 基于RAM阵列的FIF0缓存器设计85

实验2.3.3 双口RAM缓存器设计89

实验2.3.4 Flash ROM外部数据存储器设计92

2.4 探究型实验95

实验2.4.1 I/O同步控制方式研究95

实验2.4.2 16位双体存储器设计98

实验2.4.3 EPROM编程器设计101

第3章 DMA与中断控制104

3.1 典型实验案例104

实验3.1.1 中断机理认知104

实验3.1.2 中断驱动式I/0接口设计110

实验3.1.3 劳逸结合提醒器设计114

3.2 基本型实验119

实验3.2.1 中断全过程认识119

实验3.2.2 以8259A级联方式扩展中断级121

实验3.2.3 中断嵌套机理认知124

实验3.2.4 DMA数据传送认知127

3.3 综合型实验130

实验3.3.1 程序查询式多中断源服务判决设计130

实验3.3.2 中断向量式多中断源服务判决设计132

实验3.3.3 以附加8259A方式扩展中断级135

实验3.3.4 中断驱动式开关状态检测与显示系统设计138

3.4 探究型实验140

实验3.4.1 电子秒表设计140

实验3.4.2 基于DMA传送的数据采集系统设计144

实验3.4.3 多请求源共享DMA通道进行DMA传送147

第4章 可编程定时器／计数器控制151

4.1 典型实验案例151

实验4.1.1 基于LED观察的8253/8254工作方式验证151

实验4.1.2 报警发声器设计155

实验4.1.3 简易数字频率计设计158

4.2 基本型实验163

实验4.2.1 基于示波器观察的8253/8254工作方式验证163

实验4.2.2 脉冲参数测试仪设计166

实验4.2.3 30秒违例监控与警告装置设计169

实验4.2.4 作息时间响铃自动化系统设计172

4.3 综合型实验175

实验4.3.1 8253/8254与8259综合应用175

实验4.3.2 新闻条目定时刷新显示器设计178

实验4.3.3 电子发声设计180

实验4.3.4 基于8051单片机设计测速测频仪184

4.4 探究型实验191

实验4.4.1 照相机自拍指示装置设计191

实验4.4.2 多量程数字频率计设计195

实验4.4.3 彩色音乐演奏器设计198

第5章 并行接口与串行接口203

5.1 典型实验案例203

实验5.1.1 8255方式1中断式输入／输出203

实验5.1.2 智能化竞赛抢答器设计208

实验5.1.3 模拟电子琴设计215

5.2 基本型实验226

实验5.2.1 8255方式0输入／输出226

实验5.2.2 8255方式1输入／输出228

实验5.2.3 8255方式2输入／输出231

实验5.2.4 8250/8251自发自收串行通信234

5.3 综合型实验239

实验5.3.1 8255与8253/8254综合应用239

实验5.3.2 用8255实现主从机并行通信242

实验5.3.3 基于RS-232/485的单片机与PC机串行通信244

实验5.3.4 基于PCF8563的实时时钟设计247

5.4 探究型实验248

实验5.4.1 简易乒乓球游戏机设计248

实验5.4.2 电缆通断状态自动检测系统设计252

实验5.4.3 USB从模式与PC机通信256

第6章 人机交互接口259

6.1 典型实验案例259

实验6.1.1 行／列扫描式键盘接口设计259

实验6.1.2 键盘与LED显示器接口设计264

实验6.1.3 十字路口交通灯控制系统设计270

6.2 基本型实验277

实验6.2.1 开关与LED显示器接口设计277

实验6.2.2 多位LED显示器接口设计279

实验6.2.3 键盘接口设计282

实验6.2.4 并行打印机接口设计286

6.3 综合型实验288

实验6.3.1 用LED显示的电子时钟设计288

实验6.3.2 点阵型LED显示屏设计292

实验6.3.3 点阵型LCD显示屏设计298

实验6.3.4 8279键盘／显示器接口设计302

6.4 探究型实验305

实验6.4.1 简易计算器设计305

实验6.4.2 多机共享打印机控制系统设计308

实验6.4.3 数字式密码锁设计310

第7章 模拟I/O接口312

7.1 典型实验案例312

实验7.1.1 多功能波形发生器设计312

实验7.1.2 ADC、DAC与8259、8253/8254综合应用317

实验7.1.3 数字录音机设计323

7.2 基本型实验338

实验7.2.1 8位DAC与8位PC机接口338

实验7.2.2 8位ADC与8位PC机接口340

实验7.2.3 12位DAC与8位PC机接口344

实验7.2.4 12位ADC与8位PC机接口347

7.3 综合型实验349

实验7.3.1 ADC、DAC与8255综合应用349

实验7.3.2 ADC、DAC与8259综合应用352

实验7.3.3 简易存储示波器设计354

实验7.3.4 多通道数据采集与记录系统设计358

7.4 探究型实验361

实验7.4.1 基于打印机并行接口的ADC接口设计361

实验7.4.2 带温度显示的炫彩闹铃时钟设计364

实验7.4.3 智能化电饭煲设计367

第8章 计算机测控系统设计372

8.1 典型实验案例372

实验8.1.1 步进电机控制接口设计372

实验8.1.2 基于DS18B20的温度测控系统设计377

实验8.1.3 基于PWM的直流电机闭环调速系统设计387

8.2 基本型实验400

实验8.2.1 模拟输入通道结构研究400

实验8.2.2 模拟输出通道结构研究406

实验8.2.3 直流电机控制接口设计410

实验8.2.4 继电器控制接口设计412

8.3 综合型实验415

实验8.3.1 数据采集监控系统设计415

实验8.3.2 温度控制系统设计418

实验8.3.3 自动计价电子秤设计421

实验8.3.4 步进电机速度控制系统设计424

8.4 探究型实验428

实验8.4.1 倒车雷达设计428

实验8.4.2 洗衣机控制器设计431

实验8.4.3 出租车计程计价器设计433

参考文献437