单片机实验验指导书(有程序)-2012.doc

_单片机实验指导书三明学院2011年09月01日实验一 简单程序调试实验一、实验目的1、熟悉 Keil uVision3集成仿真环境2、掌握以下内容：1）建立工程2）建立源程序并添加源程序到工程3）编译源程序及工程4）调试并观察运行结果 观察汇编代码； 观察并修改寄存器值； 观察并修改内部存储单元内容二、实验内容实验程序如下：汇编指令 行号ORG 0000HDSP0 EQU 30HDSP1 EQU 31HAT1:MOV R0，#DSP1; 1MOV 32H，A ; 2 ANL A，#0FH ; 3 MOV R0, A ; 4DEC R0 ; 5MOV A, 32H ; 6ANL A, #0FH ; 7SWAP A ; 8MOV R0, A; 9SJMP $ ; 10END 二、实验步骤说明：以下 内加粗内容均为系统菜单名称、列表名称、窗口名称或按钮名称 进入Keil uVision3集成仿真环境从程序组或桌面找到Keil uVision3图标，点击图标启动仿真软件，即可进入KeiluVision2 仿真环境。 建立工程文件 点击菜单ProjectNew Project 出现Creat New Project对话框，在文件名栏中输入一个工程文件名（用英文缩写），选择一个可以保存的文件夹，点击 保存 按钮。 出现选择器件类型对话框, 在对话框左列表中选择处理器型号AtmelAT89C51,点确定 按钮。 出现是否添加标准8051启动代码的对话框，点击否，进入Keil uVision2 工程界面。 建立汇编源文件： 点击菜单File New，出现一个名为Text 1的空白文本文件，点击菜单File Save保存文本文件，出现Save对话框。 在文件名栏中输入一个有意义的文件名，用英文缩写并且不能和工程文件名同名（如TEST1）,后缀必须为“.asm”,点击保存按钮。 点开左侧Project Workspace列表窗中的Target 1文件夹，出现Source Group 1文件夹。鼠标右键点击Source Group 1文件夹，在弹出的菜单中点击Add Files toGroup Source Group 1出现添加文件对话框（图）。 在对话框文件类型中选择Asm Source file (*.s*;*.src;*.a*)，选择刚才保存的asm源文件，点击Add完成添加，然后点击close关闭界面。 输入以下源程序（注意标点符号应该是英文半角符号，并注意区分数字0 和字母O），并保存。 编译并装入 点击菜单ProjectTranslate.，编译当前源程序。如发生错误，根据红色提示带和编辑窗口下的输出出错信息提示进行修改，再编译，直至无错误为止。 点击菜单ProjectBuild target，编译工程。 调试并观察运行结果 点击菜单DebugStart/Stop Debug Session 开始调试程序。 进入调试状态后，系统自动打开反汇编窗口，如果看不到，可由ViewDisassembly Window打开，观察源程序110 条的汇编代码，填入表1-1 内 由左侧寄存器窗口，双击累加器A 旁的值至蓝色可编辑状态，将累加器A的值由00H 修改为25H 观察并修改内部RAM内容（将内部RAM30H 单元的值修改为12H） 由ViewMemory Window，打开内存窗口 在Address栏输入D:30H 并按 回车，表示从内部RAM 的30H 开始显示调试值（从左到右地址依次递增）。 鼠标右键点击内存窗口的30H 位置，在弹出菜单中选择Modify Memory atD:0x30。 在弹出对话框中输入值12H（图1-16），并点击OK,表示修改内部RAM 30H内的值为12H。图1-16- 重复步骤4，将31H 单元的值修改为34H。 单步运行 按DebugStep（F11），每按一次、PC下移一次。 观察左侧寄存器列表中R0、A 的值，以及内存30H、31H、32H 单元内容在PC移过后的变化情况，填入表1-1 内。 如没看清楚，可由PeripheralsRest CPU，重复步骤1-6四、实验报告1、写出Keil uVision3集成仿真使用时的主要步骤。2、写出程序清单，并根据实验结果填写下表： 实验二 数据传送实验一、实验目的掌握单片机内部RAM和外部RAM的数据操作，掌握这两部分RAM存储器的特点与应用。二、实验内容编写并调试一个数据传送程序，将内部RAM 40H4FH的16个数据送到外部RAM 0000H000FH单元。并调试检查写入的内容是否正确。三、实验步骤1、 启动Keil uVision3集成仿真仿真软件。2、 编写并输入实验源程序，名为TEST2AASM。3、 汇编源程序，直至无错误为止。4、 装入数据，单步执行或断点执行程序，检查结果是否正确。在程序运行之前，将01H，02H，03H，0FH，16个数据写入内部RAM 40H4FH的16个单元，然后执行程序，检查外部RAM 0000H000FH 16个单元内容是否与内部RAM40H4FH单元的数据一一对应。四、编程指示开始 #40HR0 #10HR7 #0000HDPTR(R0)A (A)(DPTR)结束(R0)+1R0 (DPTR)1DPTR(R7)1=0? Y N 五、实验报告1、 写出程序清单。2、 试编写数据块清零程序。3、 编写将外部RAM 0000H000FH单元的数据传送到内部RAM40H4FH单元的程序。ORG 0000H MAIM: MOV R0,#40H MOV DPTR, #0000H MOV R7, #16 AT0: MOV A, R0 MOVX DPTR, A INC R0 INC DPTR DJNZ R7, AT0 END实验三 I/O接口实验一、 实验目的：掌握MCS-51单片机的P1口作为并行输入、P3口作为并行输出方式使用时的电路设计及软件编程方法。二、 实验内容：1、 编写P1口输出实验程序，使发光二极管在程序的控制下自动按照设定的规律亮灭。2、 编写P3口输入实验程序，通过接收开关设置的参数来控制发光管的亮灭。三、 实验电路（单片机实验板参考原理图）四、 实验步骤1、 输出实验（1） 认真阅读单片机实验板参考原理图，掌握P1.0P1.7和LED3LED10的连接关系。（2） 在Keil uVision3集成仿真软件中编制程序，首先使所有的发光二极管全部熄灭，之后从LED3开始，LED3LED6 四个发光二极管轮流发光1秒，然后四个二极管全部发光1秒，最后全灭1秒，完成一个过程后又重新开始，周而复始。（3） 在Keil uVision3集成仿真软件中用单步、断点、连续方式调试程序，直至正确。（4） 将生成的*.hex目标文件通过ISP下载线烧写到单片机内部，观察LED3LED6 四个发光二极管的状态，验证运行结果是否正确，直至达到实验的要求为止。2、 输入实验（1） 认真阅读单片机实验板参考原理图，掌握开关K1K4和P3.2P3.5的连接关系。（2） 在Keil uVision3集成仿真软件中编制程序，将P1.0设置为输出口，P3.2设置为输出口，按一次开关K1， LED3熄灭，再次按开关K1，LED3亮，如此循环，LED3亮灭交替。（3） 在Keil uVision3集成仿真软件中用单步、断点、连续方式调试程序，直至正确。（4） 将生成的*.hex目标文件通过ISP下载线烧写到单片机内部，反复按下K1 ，观察LED3的状态，验证运行结果是否正确，直至达到实验的要求为止。五、 编程提示1、 延时子程序的延时计算问题对于程序 DELAYDELAY: MOV R5,#10LOOP: MOV R6,#200LOOP1: MOV R7,#250LOOP2: DJNZ R7,LOOP2 DJNZ R6,LOOP1 DJNZ R5,LOOP RET查指令表可知DJNZ指令需用两个机器周期，在12MHZ晶振时，一个机器周期时间长度为1s，所以该段程序执行时间为：（2502+3）200）+3）10+31s六、 实验报告1、写出程序清单（要写出必要的注释）3、思考：程序没有进行按键消抖动处理，控制结果会因为按键抖动而出错，按压K1十次，大概有35次输出会因为按键抖动而发生错误，实验时请多按几次，观察一下效果，加深对按键消抖动重要性的认识。1、 输出实验例1：ORG0000HAJMPSTART;跳转到初始化程序ORG0033H;- 主程序开始 -START:MOV P1,#0FFH ;是所有LED熄灭ACALL DELAY ;调用延时子程序CLR P1.0 ;P1.0输出低电平,使LED3点亮 ACALL DELAY ;调用延时子程序 SETB P1.0 ;P1.0输出高电平,使LED3熄灭 CLR P1.1 ;P1.1输出低电平,使LED4点亮 ACALL DELAY ;调用延时子程序 SETB P1.1 ;P1.1输出高电平,使LED4熄灭 CLR P1.2 ;P1.2输出低电平,使LED5点亮 ACALL DELAY ;调用延时子程序 SETB P1.2 ;P1.2输出高电平,使LED5熄灭 CLR P1.3 ;P1.3输出低电平,使LED6点亮 ACALL DELAY ;调用延时子程序 MOV P1, #0F0H ;LED3LED6全部发光ACALL DELAY ;调用延时子程序AJMP START ;返回到标号START处再循环;- 延时子程序 -DELAY: MOV R5,#10LOOP: MOV R6,#200LOOP1: MOV R7,#250LOOP2: DJNZ R7,LOOP2 DJNZ R6,LOOP1 DJNZ R5,LOOP RET例2：ORG0000HAJMPSTART ;跳转到初始化程序ORG0033H;- 主程序开始 -START:MOV P1,#0FFH ;是所有LED熄灭ACALL DELAY ;调用延时子程序MOVACC,#0FEH ;ACC中先装入LED3亮的数据（二进制的11111110） MOV P1,ACC ;将ACC的数据送P1口 ACALL DELAY ;调用延时子程序MOV R0,#03H ;上句送到P1口的数据就点亮了LED1,所以将数据再移动3次就完成一个4位流水过程 LOOP3: RL A ;将ACC中的数据左移一位 MOV P1,A ;把ACC移动过的数据送p1口显示 ACALL DELAY ;调用延时子程序 DJNZ R0,LOOP3 ;没有移动够4次继续移动 MOV P1, #0F0H ;LED3LED6全部发光ACALL DELAY ;调用延时子程序AJMP START ;返回到标号START处再循环;- 延时子程序 -DELAY: MOV R5,#10LOOP: MOV R6,#200LOOP1: MOV R7,#250LOOP2: DJNZ R7,LOOP2 DJNZ R6,LOOP1 DJNZ R5,LOOP RET2、 输入实验例1：;*;* K1控制LED3亮灭交替 *;*org 0star: mov p1,#0h mov p3,#0ffhst1: jb p3.2,$ jnb p3.2,$ cpl p1.0 sjmp st1 end例2：;*;* 按压实验板上的按钮K1，控制P1.0的LED亮灭 *;* 按压K1，LED点亮，再次按压K1，LED熄灭 *;* 程序没有进行按键消抖动处理，控制结果会因为按键抖动而出错 *;* 按压K1十次，大概有35次输出会因为按键抖动而发生错误 *;* 实验时请多按几次，观察一下效果，加深对按键消抖动重要性的认识 *;*ORG0000HAJMPSTART;跳转到初始化程序ORG0033HSTART:MOVSP,#60H;SP初始化MOVP3,#0FFH;端口初始化MAIN:JBP3.2,MAIN;检测按键K1有没有按下 CPLP1.0;执行按键命令,改变P1.0指示灯状态 JNBP3.2,$;等待按键K1释放 AJMPMAIN;返回重新检测按键 END例3：;*;* 按压实验板上的按钮K1，控制P1.0的LED亮灭 *;* 按压K1，LED点亮，再次按压K1，LED熄灭 *;* 程序进行了按键消抖动处理，不会出现控制结果出错的现象 *;* 由此可以看出按键软件消抖动的功效 *;*ORG0000HAJMPSTART;跳转到初始化程序ORG0033HSTART: MOVSP,#60H;SP初始化MOVP3,#0FFH;端口初始化MAIN:JBP3.2,MAIN;检测按键P3.2有没有按下ACALLYS20ms;消前沿抖动延时,实现软件去抖动JBP3.2,MAIN;再次检测按键,如果为高电平,则是抖动CPLP1.0;执行按键命令,改变P1.0指示灯状态JNBP3.2,$;等待按键释放AJMPMAIN;返回重新检测按键YS20ms:MOVR7,#40;延时20ms子程序YS1: MOVR6,#229 DJNZR6,$ DJNZR7,YS1 RET实验四 外部中断实验一、实验目的：1、掌握外部中断技术的基本使用方法。2、掌握中断处理程序的编程方法。3、加深理解外部中断优先级的概念。二、实验内容：编制程序使INT0、INT1为边沿触发方式，INT1为高级中断。 在主程序中使8个LED轮流闪烁；外中断程序0中，8个指示灯同时闪烁8次；外中断程序1中，左右4个指示灯交替闪烁。 因为INT1为高级中断，所以INT1中断可以中断INT0中断程序，即当按压K1进入外中断0时，8个LED同时闪烁，此时按压K2可以中断TIN0的执行。相反，当INT1中断后，按压K1则不能中断INT1的执行。三、实验电路（见单片机实验板参考原理图）。四、实验步骤1、认真阅读单片机实验板参考原理图，2、在Keil uVision3集成仿真软件中用单步、断点、连续方式调试程序一，检查程序运行结果是否正确，排除软件错误。3、将生成的*.hex目标文件通过ISP下载线烧写到单片机内部，观察LED3LED10四个发光二极管的状态，验证运行结果是否正确，直至达到实验的要求为止。五、编程提示1、外部中断INT0的入口地址为0003H；外部中断INT1的入口地址为0013H。2、中断服务程序编程的关键是：（1）保护进入中断的状态，并在退出中断之前恢复进入时的状态。（2）必须在中断程序中设置是否允许中断重入，即设置EX0位。3、一般中断程序进入时应保护PSW，ACC以及中断程序使用但非其专用的寄存器。另外中断程序中涉及到关键数据的设置时应关中断，即设置不允许重入。七、 实验报告1、画出硬件接线图。2、写出程序清单（要写出必要的注释）。3、思考：中断响应的条件是什么？如何用软件实现中断请求？例程：;*;* INT0,INT1为边沿触发方式,INT1为高级中断 *;* 主程序中8个LED轮流闪烁 *;* 外中断程序0中,8个指示灯同时闪烁8次 *;* 外中断程序1中,左右4个指示灯交替闪烁 *;* 因为INT1为高级中断，所以INT1中断可以中断INT0中断程序 *;* 即当按压K1进入外中断0时，8个LED同时闪烁，此时按压K2可以中断 *;* TIN0的执行。相反，当INT1中断后，按压K1则不能中断INT1的执行 *;* ORG 0000H AJMP START ORG 0003H JMP PGINT0 ORG 0013H JMP PGINT1 ORG 0033HSTART: MOV P0,#0FFH MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH MOV P3,#0FFHMAIN: MOV IE,#10000101B;INT0,INT1中断使能 MOV IP,#00000100B;INT1中断优先 MOV TCON,#00000000B;INT0,INT1为电平触发 MOV SP,#60H MOV A,#0FEHLOOP: MOV P1,A CALL DELAY RL A JMP LOOP JMP MAIN PGINT0: PUSH ACC MOV R2,#8LOOP0: MOV P1,#00H CALL DELAY MOV P1,#0FFH CALL DELAY DJNZ R2,LOOP0 POP ACC RETI PGINT1: PUSH ACC MOV R3,#8LOOP1: MOV P1,#0FH CALL DELAY MOV P1,#0F0H CALL DELAY DJNZ R3,LOOP1 POP ACC RETI ;* 延时子程序 *DELAY:MOVR4,#80D1:MOVR5,#10D2:MOVR6,#228DJNZR6,$DJNZR5,D2DJNZR4,D1RETEND实验五 定时器/计数器实验一、实验目的1、掌握MCS-51单片机的定时器/计数器工作方式和编程方法。2、进一步掌握MCS-51单片机中断服务程序编写方法。二、实验内容1、程序一：利用单片机内部中断方式定时器0实现LED3（通过P1.0口）闪烁。2、程序二：利用单片机内部定时器和计数器，控制发光二极管LED10（通过P1.7口）以亮1秒，暗1秒的速度闪烁。三、实验电路程序一：见单片机实验板参考原理图。程序二：见单片机实验板参考原理图（需要自己用导线将P1.0接T1（P3.5）。四、实验步骤1、认真阅读单片机实验板参考原理图。2、在Keil uVision3集成仿真软件中用单步、断点、连续方式调试程序一，检查程序运行结果是否正确，排除软件错误。3、将生成的*.hex目标文件通过ISP下载线烧写到单片机内部，观察LED3的状态，验证运行结果是否正确，直至达到实验的要求为止。4、在Keil uVision3集成仿真软件中用单步、断点、连续方式调试程序二，检查程序运行结果是否正确，排除软件错误。5、用导线将P1.0接T1（P3.5）。6、将生成的*.hex目标文件通过ISP下载线烧写到单片机内部，观察LED3和LED10的状态，验证运行结果是否正确，直至达到实验的要求为止。五、编程提示1、程序1说明定时器T0、T1的数据寄存器都是16位，定时间隔有限，因此会发现LED3闪烁的速度很快。2、程序2说明（1）该程序要求定时时间间隔为1秒，故应采用复合定时的方法。即设T0为50ms定时器，每50ms使P1.0输出变化一次，则100ms后P1.0输出一个完整的计数脉冲，作为T1计数器的计数输入，所以T1每计数10次就能完成1秒的定时。六、实验报告1、画出硬件接线图。2、写出程序清单（要写出必要的注释）和执行结果。3、根据单片机定时器工作方式，如何选择好的工作方式？在长时间定时中，如何提高定时精度？程序一：ORG0000HAJMPSTARTORG000BH ;定时器0的中断向量地址AJMPTIME0;跳转到真正的定时器程序处ORG0030HSTART:MOVP1,#0FFH ;关所有灯MOVTMOD,#00000001B ;定时/计数器0工作于方式1MOVTH0,#15HMOVTL0,#0A0H ;即数5536SETBEA;开总中断允许SETBET0;开定时/计数器0允许SETBTR0 ;定时/计数器0开始运行LOOP:AJMPLOOP;真正工作时,这里可写任意程序TIME0:;定时器0的中断处理程序PUSHACC PUSHPSW;将PSW和ACC推入堆栈保护CPLP1.0MOVTH0,#15HMOVTL0,#0A0H;重置定时常数POPPSWPOPACCRETIEND程序二：ORG 0000HAT0: MOV P1,#0FFH MOV TMOD,#61H ;设置T1为计数器,工作于方式2;设置T0为定时器,工作于方式1 MOV TL1,#246 MOV TH1,#246 SETB TR1AT1: CPL P1.7 AT2: MOV TL0,#00H ; MOV TH0,#4CH ;即数15536 SETB TR0 JNB TF0,$ CLR TF0 CPL P1.0 JNB TF1,AT2 CLR TF1 SJMP AT1 END实验六 数码管显示实验一、实验目的1、掌握数码管显示器的工作原理。2、握MCS-51单片机与数码管显示器接口电路的设计方法。3、掌握MCS-51单片机驱动数码管显示器的程序编写方法。二、实验内容1、程序一（静态显示）：编写二个数码管静态显示 “座号”的程序。2、程序二（动态显示）：在实验板5位数码管上动态显示“89C51”。三、实验电路（见单片机实验板参考原理图）。画出仿真模拟电路图。四、实验步骤1、认真阅读RM51单片机实验板参考原理图。2、在Keil uVision3集成仿真软件中用单步、断点、连续方式调试程序一，检查程序运行结果是否正确，排除软件错误。3、将生成的*.hex目标文件通过ISP下载线烧写到单片机内部，观察数码管的状态，验证运行结果是否正确，直至达到实验的要求为止。4、在Keil uVision3集成仿真软件中用单步、断点、连续方式调试程序二，检查程序运行结果是否正确，排除软件错误。6、将生成的*.hex目标文件通过ISP下载线烧写到单片机内部，观察数码管的状态，验证运行结果是否正确，直至达到实验的要求为止。五、编程提示对于动态显示电路，为防止闪烁，需要有显示延时。延时子程序如下：;* 延时子程序 *DELAY:MOV R1,#10Y1: MOV R2,#100 DJNZ R2,$ DJNZ R1,Y1 RET END六、实验报告1、画出硬件接线图。2、写出程序清单（要写出必要的注释）和执行结果。程序1MAIN: MOVP0,#82H ;将数字6的段码输出到P0口MOVP2,#0FEH ;从P2口输出数码管选通代码,让DG1显示,其它数码管关闭 AJMPMAIN ;跳转到开始重新进行 END ;程序结束程序2MAIN:MOVP0,#80H;第1位数码管显示“8”CLR P2.5 ;允许第1位数码管显示ACALLDELAY;显示延时一段时间MOVP0,#0FFH;清除P0口字形码MOVP2,#0FFH;停止所有数码管显示选通，关闭所有显示MOVP0,#90H;第2位数码管显示“9”CLR P2.4 ;允许第2位数码管显示ACALLDELAY;显示延时一段时间MOVP0,#0FFH;清除P0口字形码MOVP2,#0FFH;停止所有数码管显示选通，关闭所有显示MOVP0,#0C6H;第3位数码管显示“C”CLR P2.3 ;允许第3位数码管显示ACALLDELAY;显示延时一段时间MOVP0,#0FFH;清除P0口字形码MOVP2,#0FFH;停止所有数码管显示选通，关闭所有显示MOVP0,#92H;第4位数码管显示“5”CLR P2.2 ;允许第4位数码管显示ACALLDELAY;显示延时一段时间MOVP0,#0FFH;清除P0口字形码MOVP2,#0FFH;停止所有数码管显示选通，关闭所有显示MOVP0,#0F9H;第5位数码管显示“1”CLR P2.1 ;允许第5位数码管显示ACALLDELAY;显示延时一段时间MOVP0,#0FFH;清除P0口字形码MOVP2,#0FFH;停止所有数码管显示选通，关闭所有显示AJMPMAIN;跳转到开始重新进行;* 延时子程序 *DELAY:MOVR1,#10Y1: MOVR2,#100 DJNZR2,$ DJNZR1,Y1 RETENDorg 0000hMAIN:MOVP0,#80H;第1位数码管显示8setb P2.5 ;允许第1位数码管显示ACALLDELAY;显示延时一段时间MOVP2,#00H;停止所有数码管显示选通，关闭所有显示MOVP0,#90H;第2位数码管显示9setb P2.4 ;允许第2位数码管显示ACALLDELAY;显示延时一段时间MOVP2,#00H;停止所有数码管显示选通，关闭所有显示MOVP0,#0c6H;第1位数码管显示8setb P2.3 ;允许第1位数码管显示ACALLDELAY;显示延时一段时间MOVP2,#00H;停止所有数码管显示选通，关闭所有显示 MOVP0,#92H;第1位数码管显示8setb P2.2 ;允许第1位数码管显示ACALLDELAY;显示延时一段时间MOVP2,#00H;停止所有数码管显示选通，关闭所有显示 MOVP0,#0f9H;第1位数码管显示8setb P2.1 ;允许第1位数码管显示ACALLDELAY;显示延时一段时间MOVP2,#00H;停止所有数码管显示选通，关闭所有显示AJMPMAIN;跳转到开始重新进行;* 延时子程序 *DELAY:MOVR1,#10Y1: MOVR2,#100 DJNZR2,$ DJNZR1,Y1 RETENDWelcome ToDownload !欢迎您的下载，资料仅供参考！精品资料