Федеральное агентство по образованию

Бийский технологический институт (филиал)

государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

им. И.И. Ползунова»

Е.В. Сыпин, Е.С. Повернов, В.В. Тильзо, Н.Ю. Тупикина

ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС НА ОСНОВЕ

ВНУТРИСХЕМНОГО ЭМУЛЯТОРА

МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ СТАНДАРТА MCS-51

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ для студентов специальностей 200106 «Информационно-измерительная техника и технологии», 230201 «Информационные системы

и технологии»

Бийск

Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова

2009

УДК 378.164

Рецензент: доцент кафедры ИУС Г.С. Ломакин

Работа подготовлена на кафедре методов и средств измерений и автоматизации

Сыпин, Е.В.

Лабораторный учебный комплекс на основе внутрисхемного

эмулятора микроконтроллеров стандарта MCS-51: методические рекомендации / Е.В. Сыпин, Е.С. Повернов, В.В. Тильзо, Н.Ю. Тупикина; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2009. – 34 с.

В методических рекомендациях излагаются основные принципы построения лабораторного учебного комплекса на основе внутрисхемного эмулятора микроконтроллеров промышленного стандарта MCS-51 и методы его использования при выполнении лабораторных работ по курсам «Цифровые измерительные устройства», «Микропроцессорная техника и ЭВМ», «Техника двоичной переработки информации», «Основы проектирования приборов и систем», «Проектирование и моделирование радиоэлектронных устройств», «Основы оптико-электронных приборов и систем».

Пособие предназначено для студентов специальностей «Информационно-измерительная техника и технологии» и «Информационные системы и технологии».

Рассмотрены и одобрены на заседании кафедры МСИА

Протокол № 58 от 04.09.09 г.

© Е.В. Сыпин, Е.С. Повернов, В.В. Тильзо, Н.Ю. Тупикина, 2009

© БТИ АлтГТУ, 2009

Содержание

Введение………………………………………………………………. 4

1 Структура лабораторного комплекса……………………………… 4

2 Рекомендуемая последовательность выполнения лабораторной

работы…………………………………………………………………. 6

3 Общие сведения о языке Ассемблера для микроконтроллеров

стандарта MCS-51 и программном пакете фирмы 2500 A.D. ……... 6

3.1 Синтаксис языка Ассемблера……………………………..... 7

3.2 Сообщения о некоторых ошибках ассемблирования….. … 10

4 Общие сведения об интегрированной среде ASM Editor………… 11

4.1 Рекомендуемая последовательность действий при

использовании интегрированной среды ASM Editor…...…….. 12

5 Программа управления внутрисхемным эмулятором

микроконтроллеров семейства MCS-51 для WINDOWS………….. 14

5.1 Рекомендуемая последовательность действий при

использовании программы……………………………………... 18

5.2 Сообщения об ошибках программы……………………….. 18

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Система команд языка

Ассемблера……………………………………………………………. 20

ПРИЛОЖЕНИЕ Б (справочное). Схема эмулятора………………… 32

ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………….... 33

Введение

Развитие цифровой электроники происходит стремительно, и так же динамично меняются требования, предъявляемые к специалистам в этой области.

Сейчас уже недостаточно знать только аппаратную часть цифровой электроники. Квалифицированный инженер обязан представлять работу того или иного цифрового устройства как с точки зрения аппаратного построения, так и с точки зрения программных элементов устройства. Такой комплексный подход позволяет эффективно справляться с задачами разработки, использования и обслуживания элементов цифровой электроники.

Используемый лабораторный комплекс базируется на этой концепции. Изучение принципов работы типовых цифровых компонентов и методов построения различных цифровых устройств практически осуществляется с использованием иерархической структуры лабораторного стенда.

1 Структура лабораторного комплекса

Лабораторный комплекс состоит из однотипных лабораторных стендов. Все лабораторные стенды идентичны по структуре.

На вершине структуры находится IBM-совместимый персональный компьютер (ПК). Он используется как средство, предоставляющее возможность разработать соответствующее тестовое программное обеспечение, которое позволило бы изучить на практике типовые компоненты цифровой электроники или методы построения цифровых устройств.

Следующее звено в иерархической структуре – внутрисхемный эмулятор (ВЭ) однокристальной микроЭВМ промышленного стандарта MCS-51 (INTEL). Эмулятор подключен к ПК через COM-порт. Использование специального программного обеспечения (ПО) дает возможность загрузить в эмулятор разработанное программное обеспечение и выполнить это ПО как в пошаговом режиме, так и в режиме реальной работы. При этом ПК позволяет проконтролировать все этапы выполнения программы.

Последним звеном лабораторного комплекса являются подключенные к эмулятору модули с типовыми блоками цифровых устройств или модули, иллюстрирующие различные методы построения цифровых устройств. Внешний вид ВЭ с подключенным модулем представлен на рисунке 1. Увеличенное изображение кнопки аппаратного сброса ВЭ представлено на рисунке 2.

1 – ВЭ; 2 – цифровой модуль

Рисунок 1 – Внешний вид внутрисхемного эмулятора с подключенным цифровым модулем.

Рисунок 2 – Расположение кнопки аппаратного сброса на корпусе внутрисхемного эмулятора

Такая структура позволяет подавать на входы модулей управляющие сигналы в последовательности, заданной тестовой программой. Сигналы на выходах компонентов контролируются осциллографом, логическим пробником или средствами визуального отображения (светодиод или семисегментный индикатор), включая программные средства ПК.

Таким образом, данный лабораторный комплекс позволяет изучить программирование на Ассемблере для одной из наиболее распространенных в мире микроЭВМ, принципы работы и использования такого мощного аппаратного средства, как внутрисхемный эмулятор, работу типовых блоков цифровой техники на практике и методы построения цифровых устройств.