《单片机原理及应用》实验报告.docx

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《单片机原理及应用》实验报告

《单片机原理及应用》实验报告

2017/2018学年第1学期

系别计算机学院

专业软件工程

班级17软件工程班

姓名XXXXXX

学号**********

授课老师******

实验一：

流水灯实验

1．实验目的

（1）学习编译和仿真环境使用

（2）学习P3口的使用方法

（3）学习延时子程序的编写

2实验容

（1）通过对P3口地址的操作控制8位LED流水点亮，从而认识单片机的接口；

（2）通过改变并行口输出电平控制LED灯的点亮与否，通过延时程序控制亮灯时间。

3．实验运行结果图

4．源代码

//流水灯实验

#include//包含单片机寄存器的头文件

sfrx=0xb0;//P3口在存储器中的地址是b0H，通过sfr可定义8051核单片机

//的所有部8位特殊功能寄存器,对地址x的操作也就是对P1口的操作

/****************************************

函数功能：

延时一段时间

*****************************************/

voiddelay（void）

{

unsignedchari,j;

for（i=0;i<255i++）

for（j=0;j<255j++）

;//利用循环等待若干机器周期，从而延时一段时间

}

/*****************************************

函数功能：

主函数

******************************************/

voidmain（void）

{

while

（1）

{

x=0xfe;//第一个灯亮

delay（）;//调用延时函数

x=0xfd;//第二个灯亮

delay（）;//调用延时函数

x=0xfb;//第三个灯亮

delay（）;//调用延时函数

x=0xf7;//第四个灯亮

delay（）;//调用延时函数

x=0xef;//第五个灯亮

delay（）;//调用延时函数

x=0xdf;//第六个灯亮

delay（）;//调用延时函数

x=0xbf;//第七个灯亮

delay（）;//调用延时函数

x=0x7f;//第八个灯亮

delay（）;//调用延时函数

}

}

实验二：

中断实验

1．实验目的

（1）熟悉51单片机中断初始化编程方法。

（2）掌握51单片机外部中断源的设计使用。

（3）中断处理应用程序的设计与调试技巧。

2．实验容

通过对P3.2、P3.3引脚的电平控制，实现外部中断处理，从而控制输出口P1的输出效果变化。

3．实验运行结果图

4．源代码

/用外中断0的中断方式进行数据采集和处理

#include//包含51单片机寄存器定义的头文件

sbitS=P3^2;//将S位定义为P3.2，

/*******************************************

函数功能：

主函数

******************************************/

voidmain（void）

{

EA=1;//开放总中断

EX0=1;//允许使用外中断

IT0=1;//选择负跳变来触发外中断

P1=0xff;

while

（1）

;//无限循环，防止程序跑飞

}

/**************************************************************

函数功能：

外中断T0的中断服务程序

**************************************************************/

voidint0（void）interrupt0using0//外中断0的中断编号为0

{

P1=~P1;//每产生一次中断请求，P1取反一次。

}

//用外中断0的中断方式进行数据采集和处理

#include//包含51单片机寄存器定义的头文件

#defineucharunsignedchar

voidDelay（unsignedinti）

{

ucharj;

for（;i>0;i--）

for（j=0;j<125;j++）

{;}

}

//sbitS=P3^2;//将S位定义为P3.2，

/*******************************************

函数功能：

主函数

******************************************/

voidmain（void）

{

uchardisplay[9]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};

unsignedinta;

while

（1）{

EA=1;//开放总中断

EX0=1;//允许使用外中断

EX1=1;

IT0=1;//选择负跳变来触发外中断

IT1=1;

IP=0;

for（a=0;a<9;a++）{

Delay（500）;

P1=display[a];

}

}

}

/**************************************************************

函数功能：

外中断T0的中断服务程序

**************************************************************/

voidint0_isr（void）interrupt0using1//外中断0的中断编号为1

{

ucharn;

for（n=0;n<10;n++）{

p1=0x0f;

Delay（500）;

P1=0xf0;

Delay（500）;

}

}

voidint1_isr（void）interrupt2using2{

ucharn;

for（n=0;n<10;n++）{

p1=0xff;

Delay（500）;

P1=0;

Delay（500）;

}

}

实验三：

定时器/计数器实验

1．实验目的

（1）熟悉51单片机中断初始化编程方法

（2）熟悉51单片机定时计数器的初始化编程方法

（3）掌握定时计数器的应用

2．实验容

通过使用定时器T0的中断来控制P2.0引脚的的LED的灯闪烁，要求闪烁时间2S，既亮1S，灭1S。

3．实验运行结果图

4．源代码

#include//包含51单片机寄存器定义的头文件

sbitD1=P1^4;//将D1位定义为P1.4引脚

unsignedcharCountor;//设置全局变量，储存定时器T0中断次数

/**************************************************************

函数功能：

主函数

**************************************************************/

voidmain（void）

{

EA=1;//开总中断

ET0=1;//定时器T0中断允许

TMOD=0x01;//使用定时器T0的模式2

TH0=（65536-15536）/256;//定时器T0的高8位赋初值

TL0=（65536-15536）%256;//定时器T0的高8位赋初值

TR0=1;//启动定时器T0

Countor=0;//从0开始累计中断次数

while

（1）//无限循环等待中断

;

}

/**************************************************************

函数功能：

定时器T0的中断服务程序

**************************************************************/

voidTime0（void）interrupt1using0//"interrupt"声明函数为中断服务函数

//其后的1为定时器T0的中断编号；0表示使用第0组工作寄存器

{

Countor++;//中断次数自加1

if（Countor==20）//若累计满20次，即计时满1s

{

D1=~D1;//按位取反操作，将P2.0引脚输出电平取反

Countor=0;//将Countor清0，重新从0开始计数

}

TH0=（65536-15536）/256;//定时器T0的高8位重新赋初值

TL0=（65536-15536）%256;//定时器T0的高8位重新赋初值

}

实验四：

串行口实验

1．实验目的

（1）掌握单片机的串行口的工作原理

（2）掌握单片机串行口收发数据的方法

2．实验容

本实验要求单片机U1通过其串行口TXD向单片机U2发送数据。

单片机U1的P1口接8个开关，U2的P1口接8个发光二极管。

U1设置为只能发送不能接收，U1读入P1口的8个开关状态后，通过串行口发送到U2，U2将接收到的数据送入P1口，由P1口上连接的8个发光二极管显示8个开关的状态。

3．实验运行结果图

4．源代码

/*********发送单片机的发送程序***********/

#include//包含寄存器的头文件

/*********向PC发送一个字节数据**************/

voidSend（unsignedchardate）

{

SBUF=date;

while（TI==0）;

TI=0;

}

/*********延时约150ms*********/

voiddelay（void）

{

unsignedcharm,n;

for（m=0;m<200;m++）

for（n=0;n<250;n++）

;

}

/*******函数功能：

主函数*********/

voidmain（void）

{

unsignedchartemp;

TMOD=0x20;//定时器T1工作于方式2

SCON=0x40;//串口工作方式1

PCON=0x00;//波特率9600

TH1=0xfd;//根据规定给定时器T1赋初值

TL1=0xfd;//根据规定给定时器T1赋初值

TR1=1;//启动定时器T1

P1=0xff;//读取P1端口数据

while

（1）

{

temp=P1;

Send（temp）;//发送数据i

delay（）;//50ms发送一次检测数据

}

}

/**********接收单片机的接收程序***********/

#include//包含单片机寄存器的头文件

/**接收一个字节数据******/

unsignedcharReceive（void）

{

unsignedchardate;

while（RI==0）;//只要接收中断标志位RI没有被置“1”

//等待，直至接收完毕（RI=1）

RI=0;//为了接收下一帧数据，需将RI清0

date=SBUF;//将接收缓冲器中的数据存于dat

returndate;

}

/*****主函数*******/

voidmain（void）

{

TMOD=0x20;//定时器T1工作于方式2

SCON=0x50;//SCON=01010000B，串口工作方式1,REN=1

PCON=0x00;//PCON=00000000B，波特率9600

TH1=0xfd;//根据规定给定时器T1赋初值

TL1=0xfd;//根据规定给定时器T1赋初值

TR1=1;//启动定时器T1

REN=1;//允许接收

while

（1）

{

P1=Receive（）;//将接收到的数据送P1口显示

}

}

实验五：

输入接口实验

1．实验目的

（1）掌握共阴极、共阳极LED的使用方法

（2）掌握矩阵键盘输入扫描和识别程序编写

2．实验容

设计一个4X4的矩阵键盘，键盘的0~15，要求编写出一个键盘输入扫描程序，要求单片机能根据键盘排列顺序，能将按下去键盘号正确识别出来，并采用两个数码管分别键盘的个位和十位。

3．实验运行结果图

4．源代码

#include//包含51单片机寄存器定义的头文件

sbitP14=P1^4;

sbitP15=P1^5;

sbitP16=P1^6;

sbitP17=P1^7;

unsignedcharcodeTab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//数字0~9的段码

unsignedcharkeyval;

/**************************************************************

函数功能：

数码管动态扫描延时

**************************************************************/

voidled_delay（void）

{

unsignedcharj;

for（j=0;j<200;j++）

;

}

/**************************************************************

函数功能：

按键值的数码管显示子程序

**************************************************************/

voiddisplay（unsignedchark）

{

P2=0xbf;

P0=Tab[k/10];

led_delay（）;

P2=0x7f;

P0=Tab[k%10];

led_delay（）;

}

/**************************************************************

函数功能：

软件延时子程序

**************************************************************/

voiddelay20ms（void）

{

unsignedchari,j;

for（i=0;i<100;i++）

for（j=0;j<60;j++）

;

}

/**************************************************************

函数功能：

主函数

**************************************************************/

voidmain（void）

{

EA=1;

ET0=1;

TMOD=0x01;

TH0=（65536-500）/256;

TL0=（65536-500）%256;

TR0=1;

keyval=0x00;

while

（1）

{

display（keyval）;

}

}

/**************************************************************

函数功能：

定时器0的中断服务子程序，进行键盘扫描，判断键位

**************************************************************/

voidtime0_interserve（void）interrupt1using1

{

TR0=0;

P1=0xf0;

if（（P1&0xf0）!

=0xf0）

delay20ms（）;

if（（P1&0xf0）!

=0xf0）

{

P1=0xfe;

if（P14==0）

keyval=1;

if（P15==0）

keyval=2;

if（P16==0）

keyval=3;

if（P17==0）

keyval=4;

P1=0xfd;

if（P14==0）

keyval=5;

if（P15==0）

keyval=6;

if（P16==0）

keyval=7;

if（P17==0）

keyval=8;

P1=0xfb;

if（P14==0）

keyval=9;

if（P15==0）

keyval=10;

if（P16==0）

keyval=11;

if（P17==0）

keyval=12;

P1=0xf7;

if（P14==0）

keyval=13;

if（P15==0）

keyval=14;

if（P16==0）

keyval=15;

if（P17==0）

keyval=16;

}

TR0=1;

TH0=（65536-500）/256;

TL0=（65536-500）%256;

}

实验六：

LCD循环显示实验

1．实验目的

（1）掌握单片机驱动显示屏的方法

（2）掌握LCD1602的使用方法

2．实验容

采用1602型LCD循环显示字符串“WelcometoHeifeiNormalUniversity”。

其中LCD显示模式为：

16*2显示、5*7点阵、8位数据口；显示开、有光标开且光标闪烁；光标右移，字符不移。

3．实验运行结果图

4．源代码

#include//包含单片机寄存器的头文件

#include//包含_nop_（）函数定义的头文件

sbitRS=P2^0;//寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚

sbitRW=P2^1;//读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚

sbitE=P2^2;//使能信号位，将E位定义为P2.2引脚

sbitBF=P0^7;//忙碌标志位，，将BF位定义为P0.7引脚

unsignedcharcodestring[]={"WelcometoChina"};

/*****************************************************

函数功能：

延时1ms

（3j+2）*i=（3×33+2）×10=1010（微秒），可以认为是1毫秒

***************************************************/

voiddelay1ms（）

{

unsignedchari,j;

for（i=0;i<10;i++）

for（j=0;j<33;j++）

;

}

/*****************************************************

函数功能：

延时若干毫秒

入口参数：

n

***************************************************/

voiddelay（unsignedcharn）

{

unsignedchari;

for（i=0;i

delay1ms（）;

}

/*****************************************************

函数功能：

判断液晶模块的忙碌状态

返回值：

result。

result=1，忙碌;result=0，不忙

***************************************************/

unsignedcharBusyTest（void）

{

bitresult;

RS=0;//根据规定，RS为低电平，RW为高电平时，可以读状态

RW=1;

E=1;//E=1，才允许读写

_nop_（）;//空操作

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

result=BF;//将忙碌标志电平赋给result

E=0;

returnresult;

}

/*****************************************************

函数功能：

将模式设置指令或显示地址写入液晶模块

入口参数：

dictate

***************************************************/

voidWriteInstruction（unsignedchardictate）

{

while（BusyTest（）==1）;//如果忙就等待

RS=0;//根据规定，RS和R/W同时为低电平时，可以写入指令

RW=0;

E=0;//E置低电平（根据表8-6，写指令时，E为高脉冲，

//就是让E从0到1发生正跳变，所以应先置"0"

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作两个机器周期，给硬件反应时间

P0=dictate;//将数据送入P0口，即写入指令或地址

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=1;//E置高电平

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;

_nop_（）;//空操作四个机器周期，给硬件反应时间

E=0;//当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行命令

}

/*****************************************************

函数功能：

指定字符显示的实际地址

入口参数：

x

***************************************************/

voidWriteAddress（unsignedcharx）

{

WriteInstruction（x|0x80）;//显示位置的确定方法规定为"80H