西电微机原理:中断系统与定时器驱动LED闪烁实验

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本实验主要聚焦于微机原理中的中断系统和定时/计数器应用。实验三的目标是通过使用西门子8951微控制器以及Quartus II、Keil和Medwin等开发工具,实现定时器中断来控制发光二极管的周期性闪烁。以下是实验的详细步骤和关键知识点: 1. 实验环境:参与者需要熟悉并掌握Quartus II 2版本的硬件配置,如使用JTAG接口下载FPGA板子上的MCU8951.sof文件。此外,Keil集成开发环境(IDE)也是不可或缺的,用于编写和调试51单片机的C语言程序。 2. 实验要求:具体任务是利用定时器功能,设计中断服务程序,使LED灯每隔一定时间间隔闪烁一次,这涉及到了中断处理机制的理解和编程实践。 3. 实战操作: - 下载固件到FPGA:首先,打开Prog51Core工程,直接加载MCU8951.sof文件到FPGA板子。在下载过程中,仅启用program/configure选项,确保正确连接和配置下载器。 - Keil编程:在Keil环境中,新建.c文件,编写代码并设置设备为Atmel89C51。注意,Keil默认不生成.hex文件,需手动设置以便后续下载。在项目设置中,将源文件添加到工程组,并进行编译。 4. 程序导入和下载:在Quartus II中,使用System Memory Content Editor工具导入编译后的.hex文件到系统内存,确保程序正确加载到微控制器的ROM区域。 5. 程序运行与测试:程序设计包括定义GPIO引脚LED_1和LED_2,以及一个计数变量count。LED_LM函数中,通过判断计数器的奇偶性来控制LED灯的点亮和熄灭,从而实现定时闪烁效果。按下reset键后,LED按照预设的中断定时逻辑开始工作。 6. 仿真与验证:通过Keil的仿真器,可以观察程序执行过程和LED的闪烁情况,确保定时器中断功能正常,定时准确。 实验的关键知识点涵盖了微处理器硬件设计(中断系统)、编程语言的应用(C语言)、以及FPGA和微控制器的联合工作流程,特别是如何利用定时器中断来实现精确的时间控制。理解这些概念和技能对于深入理解微机原理以及嵌入式系统的实际操作至关重要。