C51单片机实验指导书Word文件下载.docx
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图1-3打开工程对话框
2.新建工程或打开工程文件：
在主菜单上选“Project”项，在下拉列表中选择“NewProject”新建工程，浏览保存工程文件为扩展名为“.Uv2”的文件。
或在下拉列表中选择“Openproject”打开已有的工程文件。
如图1-4所示：
图1-4新建工程
3.环境设置：
新建工程文件后，在工具栏中选择如下图选项设置调试参数及运行环境
，或从主菜单“Project”项中选择“OptionsforTarget‘Target1’”，打开如下图1-5设置窗口。
图1-5选择目标器件
在“Device”项下选择要仿真的芯片类型，如：
Atmel—>
AT89S51。
在“Target”项下的晶振设置中修改为硬件电路所用晶振频率，如：
6MHz。
在“Output”项下如在CreatHEXFile选项前打钩，则在编译的同时生成可下载执行的HEX文件，用仿真芯片仿真时可以不进行此项设置。
在“Debug”项下选择
使用硬件仿真。
如图1-6所示：
图1-6Debug窗口设置
点击“Settings”按钮，进入串口选择及波特率设置窗口，如图1-7所示。
图1-7端口设置
选择合适的波特率和串口号。
项不可选，把前面的勾打掉，点OK保存设置。
在“OptionforTarget‘Target1’”窗口中，点确定，退出环境设置。
4.新建文件：
在主菜单的“File”下拉列表中选“New.....”新建文件。
编辑文件并保存文件。
文件保存为扩展名为“.c”或“.asm”的文件，如图1-8所示。
图1-8新建main.c或.asm文件
5.添加文件：
在左边的“ProjectWindow”窗口中，用右键选取“SourceGroup1”，在弹出的列表中选择“AddFilestoGroup‘SourceGroup1’”，弹出浏览窗口，如图1-9所示：
图1-9添加main.c或.asm文件
浏览添加编辑好的C或ASM文件。
添加完毕点“close”，关闭窗口。
这时发现添加的文件名已经出现在“ProjectWindow”窗口中。
双击刚添加的C或ASM文件。
打开编辑文件窗口如图1-10所示：
图1-10工程窗口
3．工程的编译、调试
1.译链接：
在“BuildBar”
工具条中，选第二项编译当前文件，第三项为编译全部。
编译完成、在下方“Output”窗口中出现编译结果，如图1-11所示：
图1-11编译窗口
2.仿真调试：
点击调试按钮
，或从主菜单选取调试“Start/StopDebugSession”（快捷键CTRL+F5）,程序下载到仿真芯片中。
窗口下方显示下载进度条。
100%下载完成后出现如图1-12所示。
图1-12下载窗口
3.序仿真：
运行“DebugBar”调试工具条
，进行单步、进入、跳出、运行到光标、全速运行等。
第二章基于51单片机系统资源实验
实验1IO开关量输入实验
目的：
学习单片机读取IO引脚状态的的方法。
内容：
编程读取IO引脚状态。
设备：
EL-EMCU-I试验箱、EXP-89S51/52/53CPU板。
编程：
首先要把相关的引脚设置在IO的输入状态，然后写一个循环，不停地检测引脚的状态。
步骤：
1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线帽JP2短接在上侧。
2、连线：
用导线将试验箱上的的IO1---IO8分别连接到SWITCH的8个拨码开关的K1---K8的输出端子K1---K8上，连接好仿真器。
3、实验箱上电，在PC机上打开KeilC环境，打开实验程序文件夹IO_INPUT下的工程文件IO_INPUT.Uv2编译程序，上电，在程序注释处设置断点，进入调试状态，打开窗口Peripherals-->
IO-Port-->
P0,改变开关状态，
运行程序到断点处，观察窗口的数值与开关的对应关系。
实验2IO输出驱动继电器（或光电隔离器）实验
学习IO输出控制方法。
通过单片机的IO引脚驱动继电器（或光电隔离器）动作。
首先要把相关的引脚设置在IO的输出状态，然后写一个循环，依次输出高低电平。
用导线将MCU的IO1、IO2分别连接到RELAY的输入R_IN和PHOTO的输入P_IN上，R_OUT和P_OUT分别连接到发光二极管LAMP的输入孔L1和L2上。
连接好仿真器。
3、实验箱上电，在PC机上打开KeilC环境，打开实验程序文件夹IO_OUTPUT下的工程文件IO_OUTPUT.Uv2编译程序，上电，进入调试状态，打开窗口Peripherals-->
P0，单步运行程序，观察窗口的数值变化。
4、全速运行程序，观察继电器的发光二极管的亮灭变化，同时确定继电器动作（或光电隔离器导通）与IO输出电平的关系。
实验3IO输入/输出---半导体温度传感器DS18B20实验
学习IO引脚编程实现交替输入、输出的方法。
通过单片机的IO引脚与半导体温度传感器实现单线通讯。
根据18B20的资料（见备注），将IO引脚设置在输出状态，分别模拟出不同的命令时序，例如复位、读寄存器等；
再改变IO引脚的为输入状态，接收传感器输出的数据。
用导线将MCU的IO1连接到TEMPSENSORDS18B20的DQ。
3、实验箱上电，在PC机上打开KeilC环境，打开实验程序文件夹IO_INOUTPUT下的工程文件IO_INOUTPUT.Uv2编译程序，上电，进入调试状态，按照程序注释说明设置断点，全速运行程序到断点处，观察寄存器R7中的数据，用手摸住传感器DS18B20芯片，再运行到断点处，比较R7的变化。
4、备注：
DSl8B20数字温度计提供9位（二进制）温度读数指示，器件的温度信息经过单线接口送入DSl8B20或从DSl8B20送出，因此从主机CPU到DSl8B20仅需一条线（和地线），DSl8B20的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源。
因为每一个DSl8B20在出厂时已经给定了唯一的序号，因此任意多个DSl8B20可以存放在同一条单线总线上，这允许在许多不同的地方放置温度敏感器件。
DSl8B20的测量范围从-55到+125增量值为0.5可在ls（典型值）内把温度变换成数字。
实验4外部中断----脉冲计数实验
学习单片机的外部中断使用方法。
对外部中断计数显示。
首先第一步设置单片机的IO为输入状态，第二步设置引脚的中断触发方式，一般设置为边沿触发，第三步，设置外部中断的优先级，第四步，编写中断服务程序，包括中断入口跳转等，第五步，设置中断使能，允许外部引脚触发中断。
第六步，设置死循环，主程序结束，交给中断服务程序完成计数。
用导线将MCU的INT0连接到单脉冲输出孔P-，连接好仿真器。
3、实验箱上电，在PC机上打开KeilC环境，打开实验程序文件夹EXT_INT1下的工程文件EXT_INT1.Uv2，编译程序，上电，进入调试状态，按照程序注释说明设置断点，全速运行程序，每按下一次单脉冲开关Paulse，程序运行到断点处一次，观察寄存器R1的变化。
实验5计数器实验
学习单片机的定时/计数器的计数功能使用方法。
对外部单脉冲信号进行计数，计数10个后产生计数中断。
使用定时/计数器的计数功能，将外部时钟信号加在计数器的计数时钟输入引脚上，当计数10次后，计数器溢出，触发标志位，编程控制分频输出引脚电平翻转，产生分频后的时钟信号。
用导线将MCU的IO1和T0分别连接到发光二极管L1的输入L1上和单脉冲输出孔P-，连接好仿真器。
3、实验箱上电，在PC机上打开KeilC环境，打开实验程序文件夹COUNTER下的工程文件COUNTER.Uv2，编译程序，上电，进入调试状态，单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化。
4、上电全速运行程序，按下5次单脉冲按键后发光二极管点亮，再按5次后发光二极管熄灭，如此重复。
实验6秒时钟发生器实验
学习单片机的定时/计数器的定时功能使用方法。
产生频率为0.5Hz的时钟输出。
使用定时/计数器的定时功能，时钟源采用系统时钟，根据时钟源的频率配置初值寄存器，使能定时器中断，在中断服务程序中翻转一个IO引脚输出，产生0.5Hz的时钟输出。
用导线将MCU的IO1连接到发光二极管L1的输入L1上，连接好仿真器。
3、实验箱上电，在PC机上打开KeilC环境，打开实验程序文件夹TIMER_SECOND下的工程文件TIMER_SECOND.Uv2，编译程序，上电，进入调试状态，单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化。
4、全速运行程序，观察发光二极管的亮灭情况。
5、备注：
现在的单片机系统时钟较高，难于产生1秒的定时中断，所以，可以设置定时时间为50毫秒，在中断服务程序中设置程序计数，当累加到1秒后，控制输出IO引脚电平翻转，驱动发光二极管。
实验7PC机串口通讯实验
学习单片机串口的使用方法。
与PC机实现通讯。
第一步，配置串口工作在8位，波特率可变异步通讯工作方式，波特率由定时器1确定，同时使能其中断并清除其中断标志位；
第二步，配置定时器1，工作在8位自动重装入模式，根据波特率计算其初值。
第三步，编写串口中断服务程序，只处理接收中断，对发送中断只清除标志，不做其他处理。
第四步，设置死循环，交由中断服务程序处理。
用附带的直连串口线连接试验箱的DB9和计算机的串口，接好仿真器。
3、实验箱上电，在PC机上打开KeilC环境，打开实验程序文件夹RS232下的工程文件RS232.Uv2，编译程序，上电，进入调试状态，单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化,全速运行程序，拔掉开发板上的串口线，强制关闭RS232工程，然后将串口线连接到实验箱上的的串口上。
4、实验箱上MCU部分的TXD、RXD连接到RS232的TXD和RXD上，并将开发板上的跳线帽JP2短接在下侧。
4、打开PC机的超级终端，设置波特率9600、数据位8、无流控、无校验等信息，PC机全速运行实验程序，在超级终端里输入可显示字符，观察超级终端的显示，断开连接的串口线，再输入字符，观察显示有什么不同。
在串口中断服务程序中，要清除中断标志位。
在发送数据前，要检测发送状态位在发送结束状态。
实验8RS485通讯实验
学习单片机串口的使用方法以及RS485通讯。
使用Max485芯片进行电平转换，实现差分方式通讯。
AT89S51/52/53芯片两个（需2套）
1、将两个实验箱的CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线帽JP2端都跳在下侧。
发送设备：
（1）用导线将MCU的TXD、RXD、IO1、INT0分别连接到RS485的TXD、RXD、E485和单脉冲输出P-孔。
（3）用两根导线顺序连接两个实验箱的UR1差分接口（上、下分别对接）。
接收设备：
（1）用导线将MCU的TXD、RXD分别连接到RS485的TXD、RXD；
（2）用导线将MCU的SDA连接到RS485的E485；
（3）用导线将MCU的IO1-IO8分别连到LAMP的L1-L8；
（4）用两根导线顺序连接两个实验箱的UR1差分接口（A、B分别对接）。
3、分别连接好仿真器，试验箱上电，在PC机上打开KeilC环境，打开试验程序文件夹RS485下的RS485_TX里的工程，编译程序，将程序下载到“发送设备”的CPU板中。
再打开RS485下的RS485_RX里的工程，编译程序，将程序下载到“接收设备”的CPU板中。
4、同时给两个实验箱上电。
按下发送设备上的单脉冲按键。
观察“接收设备”实验箱上的LED灯变化。
再结合程序分析为什么。
在该RS485的通讯中，关键是设置RS485的E485端的状态，从而决定是接收回来数据还是发送出去数据。
实验9PWM发生器（模拟）实验
学习利用定时器和IO产生PWM的方法。
产生占空比变化的PWM波形输出。
EL-EMCU-I试验箱、EXP-89S51/52/53CPU板，示波器。
使用定时/计数器的定时功能，分别产生PWM的高电平和低电平。
第一步，首先选择使用单片机的定时/计数器0的定时功能，确定工作方式。
第二步，根据PWM频率要求确定初值。
第三步，使能定时器的中断。
第四步，编写定时器中断服务程序，确定PWM波形高低电平的保持时间，控制IO引脚输出翻转电平。
做一个死循环，一切交给中断处理。
3、实验箱上电，在PC机上打开KeilC环境，打开实验程序文件夹PWM_IO下的工程文件PWM_IO.Uv2，编译程序，上电，进入调试状态，单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化。
4、全速运行程序，用示波器的单片机的IO1的波形。
定时器产生中断的定时时间是PWM波形占空比调整的最小单位，即分辨率，在定时器中断服务程序中对中断计数，控制IO电平的翻转。
实验10蜂鸣器实验
学习AT89S51的定时器定时功能使用方法。
用定时器产生PWM方波驱动蜂鸣器鸣叫。
2、用导线将MCU的IO1连接到BUZZER的BUZZER孔，连接好仿真器。
3、试验箱上电，在PC机上打开KeilC环境，打开试验程序文件夹BUZZER下的工程文件BUZZER.Uv2，编译程序，上电，进入调试状态，单步运行程序观察每条语句执行后相关寄存器的变化。
4、全速运行程序，观察蜂鸣器的鸣叫情况，同时伴随继电器动作。
附录
芯片管脚与实验箱上面MCU模块部分的二号孔对应说明：
管脚说明见下表：
注意：
NC表示该管脚没有跟芯片连接。
芯片管脚与实验箱MCU部分二号孔的对应关系表
二号空名称
51芯片管脚
备注
IO1
P0.0
IO2
P0.1
IO3
P0.2
IO4
P0.3
IO5
P0.4
IO6
P0.5
IO7
P0.6
IO8
P0.7
IO9
NC
IO10
IO11
IO12
CAP0
P1.0
COMP+
COMP-
COMPOUT
SDA
P1.1
SCL
P1.2
PWM0
P1.3
PWM1
PWM2
PWM3
T0
P3.4
CADC0
P1.4
CDAC0
P1.5
CANRX
CANTX
SPICLK
P1.6
SPISTE
P1.7
SOMI
SIMO
TXD
P3.1
RXD
P3.0
板子上的跳线帽JP2短接在下侧
INT0
P3.2
INT1
P3.3
T1
P3.5
RST
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