单片机实验指导书15.docx
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单片机实验指导书15
实验一KEIL软件的使用及P1口控制
一实验目的
1、学习KEIL软件的使用方法及单片机实验平台
2、学习P1口的控制方法
3、学习延时子程序的编写和单片机延时计算方法
二实验原理
1、KEIL软件是德国Keil公司开发的基于Windows平台的单片机集成开发环境软件。
KEIL软件包括编译器、连接器、库管理器和仿真调试器，通过集成开发环境（μVision）将这些部分组合在一起。
2、P1口是一个八位的准双向I/O口，其中一位的内部结构如图所示，输出驱动电路有一只场效应管和一个上拉电阻组成。
每一根口线都可以分别定义成输入或输出线。
做输出线时，写入“1”，则Q’为“0”，T1截止，P1.X输出高电平，写入“0”，则Q’为“1”，T1导通，P1.X输出低电平。
做输入线时，必须先向该口线写“1”，使T1截止。
3、程序延时分析方法：
延时=指令个数X机器周期
机器周期=12÷nMHZn为单片机时钟频率
三实验要求与步骤
实验
（一）：
用P1口做输出口，接八位逻辑电平显示，程序功能使发光二极管从右到左轮流循环点亮。
1、使用单片机最小应用系统1模块。
关闭该模块电源，用扁平数据线连接单片机P1口与八位逻辑电平显示模块。
（并口线与右侧的8个插孔是串联等效的。
）
2、用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真器插到模块的锁紧插座中，请注意仿真器的方向：
缺口朝上。
3、打开KeiluVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加P1_A.ASM源程序，进行编译，直到编译无误。
4、进行软件设置，选择硬件仿真，选择串行口，设置波特率为38400。
5、（先接通仿真器电源再开启试验箱电源）打开模块电源和总电源，点击开始调试按钮，点击RUN按钮运行程序，观察发光二极管显示情况。
发光二极管单只从右到左轮流循环点亮。
注：
软件具体操作见附录
实验
（二）：
用P1.0、P1.1作输入接两个置位开关，P1.2、P1.3作输出接两个发光二极管。
程序读取开关状态，并在发光二极管上显示出来。
1、用导线分别连接P1.0、P1.1到两个置位开关，P1.2、P1.3到两个发光二极管。
2、添加P1_B.ASM源程序，编译无误后，运行程序，拨动置位开关，观察发光二极管的亮灭情况。
四实验参考程序
实验
（一）：
ORG0000H
LJMPSTART
ORG0030H
START:
MOVA,#0FEH
MOVR2,#8
OUTPUT:
MOVP1,A
RLA
ACALLDELAY
DJNZR2,OUTPUT
LJMPSTART
DELAY:
MOVR6,#0
MOVR7,#0
DELAYLOOP:
；延时程序
DJNZR6,DELAYLOOP
DJNZR7,DELAYLOOP
RET
END
（二）实验二仅供参考，需修正
KEYLEFTBITP1.0；定义
KEYRIGHTBITP1.1
LEDLEFTBITP1.2
LEDRIGHTBITP1.3
ORG0000H
LJMPSTART
ORG0030H
START:
MOVC,KEYLEFT
MOVLEDLEFT,C
MOVC,KEYRIGHT
MOVLEDRIGHT,C
LJMPSTART
END
五、附加要求
改变程序，使LED从左至右循环显示，并且使实验一中每个LED灯闪烁的间隔时间大约为5s左右。
六、实验报告要求
1对实验
（一）程序抄写并注释
2画出实验
（一）程序流程图
3找出实验
（一）中延时子程序，并根据实验箱情况计算具体延时。
实验二外部中断实验
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写方法
二、实验原理
1．外部中断的初始化设置的三项内容：
中断总允许即EA=1，外部中断允许即EXi=1（i=0或1），中断方式设置。
中断方式设置一般有两种方式：
电平方式和脉冲方式.
2．中断服务的关键：
（1）保护进入中断时的状态。
堆栈有保护断点和保护现场的功能使用PUSH，在转中断服务程序之前把单片机中有关寄存单元的内容保护起来。
注：
中断程序自动保护PC，对其做入栈操作
（2）用POP指令恢复中断时的现场。
（先进后出）
3．中断控制原理：
中断控制是提供给用户使用的中断控制手段。
实际上就是控制一些寄存器，51系列用于此目的的控制寄存器有四个：
TCON、IE、SCON及IP。
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
TCON格式（中断控制字）
TF1、TF0：
定时器/计数器T的溢出中断请求标志位；
TR1、TR0：
计数器控制位TR1（TR0）=1启动定时器TR1（TR0）=0停止计数器
IE1：
外部中断请求1标志位；
IT1：
选择外部请求1；
IE0：
外部中断请求0标志位；
IT0：
IT0=0为低电平触发IT0=1为负跳变有效；
复位后TCON被清零，中断请求被禁止。
SCON格式（触发方式中断控制字）
TI：
串行口的发送中断请求标志位。
发送1帧串行数据后，硬件自动为TI置1。
注：
CPU不会为T1清零，需要在中断程序中用软件为TI清零
RI：
串行口接受中断请求标志位。
接收完1帧串行数据后，硬件自动为RI置1。
注：
CPU不会为R1清零，需要在中断程序中用软件为RI清零
三、实验内容
参考实验程序（主程序为P1口输出跑马灯程序），编写中断子程序使得发生外部中断0，且为下降沿触发时，LED灯全亮。
中断结束后LED继续接上次状态进行跑马灯闪烁。
注：
注意保护现场。
且编译器不支持工作组寄存器名（R0-R7）入栈，需要对栈地址操作。
例：
PUSH06H（累加器支持左移右移不支持压栈出栈;工作组寄存器不支持左移右移支持压栈出栈）；把R6入栈等同PHSHUR6
四、实验步骤
1．使用单片机最小应用系统1模块，P1接发光二极管，INTO接单次脉冲输出端。
2．用串行数据通信线连接计算机与仿真器，把仿真器插到模块的锁紧插座中，请注意仿真器的方向：
缺口朝上。
3．打开KeiluVision2仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着添加**.ASM源程序，进行编译，直到编译无误。
4．打开模块电源和总电源，点击开始调试按钮，点击RUN按钮运行程序。
五、参考程序
ORG0000H
LJMPSTART
ORG0003H
LJMPINT
ORG0030H
INT:
PUSH05H
PUSH06H
PUSH07H
MOVP1,#00H
ACALLDELAY
POP07H
POP06H
POP05H
RETI
START:
MOVIE,#81H
MOVTCON,#01H
MOVA,#0FEH
OUTPUT:
MOVP1,A
RLA
ACALLDELAY
LJMPOUTPUT
DELAY:
MOVR6,#0
MOVR7,#0
MOVR5,#5
DELAYLOOP:
；延时程序
DJNZR6,DELAYLOOP
DJNZR7,DELAYLOOP
DJNZR5,DELAYLOOP
RET
END
六、附加要求：
将中断内容变为前五个灯进行一次跑马灯，然后中断结束。
实验三定时器/计数器
一实验目的
1学习定时器/计数器的工作原理
2掌握定时器/计数器的控制方法
3掌握定时器/计数器各种工作模式和工作方式下的编程方法
二实验原理
MCS-51单片机内有两个可编程的定时器/计数器T0、T1，可分别工作在定时器或计数器模式下。
每种工作模式下有四种工作方式。
1、计数器工作模式：
外部脉冲进行计数，输入引脚（T0、T1即P3.4和P3.5）产生负跳变脉冲则计数器加1
2、定时器工作模式：
内部脉冲计数，每个机器周期产生一个计数脉冲，如外接12MHZ时钟则每隔1μs计数器加1
3、工作方式控制寄存器TMOD
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
GATE
C/T
M1
M0
GATE
C/T
M1
M0
T1方式字段T0方式字段
当INTX为高电平且RTRX为1时启动定时器/计数器
GATE
只要TR0（或TR1）置1,定时器/计数器就被选通
0为定时器模式
C/T
1为计数器模式
M1M0工作方式选择控制
4、定时器/计数器控制寄存器TCON
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
TF1
TR1
TF0
TR0
IE1
IT1
IE0
IT0
ITX外部中断请求触发方式选择0为电平触发1为负跳沿触发
IEX外部中断请求标志位
TFX定时器/计数器溢出标志位
1启动相应的定时器/计数器
TRX
0停止相应的定时器/计数器
注：
上述X代表1或0
5、定时器/计数器控制寄存器IE
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
位标志
EA
—
ET2
ES
ET1
EX1
ET0
EX0
其中与中断有关的控制位共7位：
EA：
中断允许总控制位。
EA=0时，中断总禁止，禁止一切中断；
EA=1时，中断总允许，而每个中断源允许与禁止，分别由各自的允许位确定。
EX0和EX1：
外部中断允许控制位。
EX0（或EX1）=0，禁止外部中断（或）；
EX0（或EX1）=1，允许外部中断（或）。
ET0和ET1：
定时器中断允许控制位。
ET0（ET1）=0，禁止定时器0（或定时器1）中断；
ET0（ET1）=1，允许定时器0（或定时器1）中断。
ES：
串行中断允许控制位。
ES=0，禁止串行（TI或RI）中断；
ES=1，允许串行（TI或RI）中断。
ET2：
定时器2中断允许控制位。
ET2=0，禁止定时器2（TF2或EXF2）中断；
ET2=0，禁止定时器2（TF2或EXF2）中断；
在单片机复位后，IE各位被复位成“0”状态，CPU处于关闭所有中断的状态。
所以，在单片机复位以后，用户必须通过程序中的指令来开放所需中断。
6、各种工作方式最大定时时间（以6MHZ外接时钟频率计算）
方式0最长定时16.384ms
方式1最长定时131.072ms
方式2最长定时512μs
方式3最长定时512μs
7、定时初始值计算
n为不同工作方式计数器计数位数，A为机器周期所占时间，M为所需定时时间，X为对定时器/计数器所需设置的初始值
例：
工作方式1下外接6MHZ晶振，要定时100ms则初始值X为：
X=15536=3CBOHTH0=3CHTL0=0B0H
三实验内容
1、编程实现以定时器/计数器T0做为定时器，使得P1.0每隔一秒钟取反一次，并用LED灯显示。
可参考实验程序
（一）
2、在内容1的基础上实现以T1做计数器,当P1.0取反20次后关闭所有中断，并点亮8个LED灯。
四实验步骤
内容一，P1口连接8位逻辑电平输出.
内容二，P1口连接8位逻辑电平输出，P1.0连接T1即P3.5.
五参考程序
说明：
本程序以工作方式1定时50ms，定时中断20次为一秒为例。
程序省略部分需补充才可完成实验要求。
ORG0000H
LJMP
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