2022年单片机实验exp.ppt

单片机实验是电子工程和计算机科学领域中的一个重要实践环节，它帮助学生理解和掌握微控制器的基本操作和应用。本实验的目的是通过设计和实现交通信号灯控制系统，来学习单片机的I/O扩展、中断系统以及相关的编程技术。具体来说，实验主要涉及以下几个方面： 1. **I/O扩展**：实验中使用了两个74LS273作为输出驱动器，控制12个LED灯来模拟交通信号灯。74LS273是一种双4位D型触发器，常用于存储和控制数字信号。在这里，它们被用来扩展单片机的I/O能力，以便驱动更多的外部设备。 2. **中断系统**：实验中利用了Proteus VSM仿真环境，通过连接P0口作为地址总线，并结合74LS138译码器控制74LS273的输出。同时，INT0作为中断输入，当有中断信号进入时，程序会响应并执行相应的中断服务子程序。中断系统是单片机处理突发事件的关键机制，可以提高系统的实时性和效率。 3. **编程设计**：实验要求编写特定的程序，以实现交通信号灯的逻辑控制。初始状态设定为东西方向绿灯，南北方向红灯。经过20秒后，东西方向变为黄灯闪烁，然后转为红灯，南北方向变为绿灯。当有中断发生（如模拟急救车通行），所有灯变红10秒，之后恢复到之前的状态。程序流程图展示了信号灯状态的切换逻辑，通过改变控制字节来改变LED的状态。 4. **编程细节**：程序中定义了不同的控制字节，如`all_red`, `ewg_nsred`等，这些字节通过`lightdata`变量存储并写入到74LS273的地址中。同时，使用了中断向量`int0_isr`来处理INT0中断。中断服务程序在中断发生时被调用，完成特定的任务后恢复到中断前的状态。 5. **汇编语言编程**：实验程序采用的是汇编语言，如`org`指令用于指定程序存储器的起始地址，`ljmpl`用于跳转到指定地址执行代码，`port`和`port1`是74LS273的地址，用于写入控制字节。汇编语言允许直接控制硬件，对于理解单片机的工作原理非常有帮助。 通过这个实验，学生可以深入理解单片机的I/O操作、中断处理、编程控制逻辑以及硬件与软件的交互方式。这不仅锻炼了实际动手能力，也巩固了理论知识，为后续的嵌入式系统设计打下坚实的基础。