单片机实验报告.docx
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单片机实验报告
南京晓庄学院电子工程学院
实验报告
课程名称：
单片机系统设计与应用
姓名：
森
专业：
电子信息科学与技术
年级：
14级
学号：
05
2016年12月1日
实验项目列表
序号
实验项目名称
成绩
指导教师
1
单片机仿真软件的使用
2
单片机I/O接口应用实验——流水灯
3
外部中断实验——工业顺序控制模拟
4
定时/计数器实验——矩形波
5
定时/计数器实验——计数器
6
综合实验
7
8
9
10
注:
1、实验箱端口为com6。
2、芯片选择切换到51
3、停止运行使用实验箱上的复位按钮
实验室号：
___实验时间：
成绩：
实验一仿真软件的使用
1．实验目的和要求
1）熟悉KeilC51软件界面，以及编辑、编译、运行程序的步骤；
2）掌握单片机仿真软件使用和调试的方法。
2．实验原理
KeilC51软件使用
在KeilC51集成开发环境下，建立一个工程并编辑源程序，熟悉KeilC51集成开发环境下各种菜单、命令的使用。
3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）
安装有KeilC51软件的PC机1台
4．操作方法与实验步骤
KeilC51软件使用
（1）建立用户文件夹
（2）建立工程
（3）建立文件并编码。
输入以下源程序，并保存在项目所在的目录中
（4）把文件加入工程中
（5）编译工程。
编译时观察在界面下方的“Build”页中的到编译错误信息和使用的系统资源情况等。
（6）调试。
利用常用调试命令，如复位、运行、暂停、单步、单步跳过、执行完当前子程序、运行到当前行、下一状态、打开跟踪、观察跟踪、反汇编窗口、观察窗口、代码作用范围分析、1#串行窗口、内存窗口、性能分析、工具按钮等命令进行调试，观察并分析调试结果。
（7）目标代码文件的生成。
运行生成相应的.HEX文件。
5．实验内容及程序
1）从DATA区地址起始地址为40H的连续10个内存单元的内容传送到XDATA区起始地址为2000H的10个内存单元中。
注意：
DATA区地址起始地址为40H的连续10个内存单元必须先赋初值。
P83-5源程序
#include
#defineucharunsignedchar
xdataunsignedcharbuffer1[10]_at_0x2000;
//在xdata区定义数组变量BUF1，首地址为2000H
dataunsignedcharbuffer2[10]_at_0x40;
//在data区定义数组变量BUF2，首地址为40H
voidmain（void）
{
uchari;
for（i=0;i<10;i++）
buffer1[i]='A';
for（i=0;i<10;i++）
buffer2[i]=buffer1[i];//把data区中的内容传送给xdata区
while
（1）;
}
6．实验现象
P83-5运行效果图
2）将DATA区地址为20H的单元赋初值为05H，地址为21的单元赋初值为06H，将这两个单元的数据拼成56H，存入XDATA区地址为2000H的单元。
程序（程序中请对应写出关键注释语句）
P275源程序
#include
#include
#defineaXBYTE[0x2001]
#definebXBYTE[0x2002]
main（void）
{
a=0x05;
b=0x06;
a=a<<4;
b=a|b;
}
P275运行效果图
实验室号：
___实验时间：
成绩：
实验二单片机I/O接口应用—流水灯
1．实验目的和要求
1）进一步掌握单片机仿真软件的使用方法。
2）掌握单片机最小系统的构成。
3）掌握单片机I/O口的使用方法，如何控制I/O口检测按键及驱动LED发光二极管。
4）熟悉C51程序编程和调试方法。
2．电路原理图（附proteus电路原理图）
3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）
安装有KeilC51软件与Proteus仿真软件PC机1台
单片机试验箱一套
4．实验说明及实验步骤
●P1口为准双向口，P1的每一位都能独立地定义为输出线或输入线，作为输入的口线，必须向锁存器相应位写入“1”，该位才能作为输入。
●延时程序的实现。
现常用的有两种方法，一是用定时器中断来实现，一是用指令循环实现。
在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。
本实验中延时子程序采用指令循环来实现。
1）源程序设计
分析设计要求，根据任务要求，绘制源程序流程图，然后使用KeilC进行源程序文件的设计与调试，观察并分析程序调试结果。
2）硬件运行
加载目标代码至单片机中，运行，观察运行结果
5．实验内容及程序
1）在P1口实现流水灯。
#include
#include//包含移位函数的头文件
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
voiddelay（uinti）//延时函数
{uchart;
while（i--）
{for（t=0;t<120;t++）;
}
}
voidmain（）//主程序
{P1=~0xfe;//高电平点亮第一个灯
while
（1）
{
delay（500）;//500为延时参数
P1=_crol_（P1,1）;//P1中的数据循环左移1位，实现流水灯
}
}
2）任选某P端口接开关，控制流水灯的启动和停止。
接线：
P10-P17接D0-D7；P2.x接K0
#include
#include//包含移位函数的头文件
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
voiddelay（uinti）//延时函数
{uchart;
while（i--）
{for（t=0;t<120;t++）;
}
}
sbitKEY=P2^0;//定义P2^0口作为开关
voidmain（）//主程序
{P1=~0xfe;//高电平点亮第一个灯
while
（1）
{
if（KEY==0）//开关接地，低电平启动流水灯
{
delay（500）;//延时
P1=_crol_（P1,1）;//P1中的数据循环左移1位，实现流水
}
}
}
*3）设计花样流水灯：
自行设计两种花样流水灯，利用开关实现两种流水灯的切换，例如K0控制第一种流水灯的启动和停止；K1控制第二种流水灯的启动和停止，两种流水灯可以通过两个开关实现切换。
程序（程序中请对应写出关键注释语句）
#include
#defineucharunsignedchar//定义无符号字符型变量
sbitS0=P0^0;//将S0定义为P0.0
unsignedcharstate;
voidflow（void）;//申明函数flow
voidkey_scan（void）;//申明函数key_scan
voiddelay（）//延时函数
{
uchari,j;
for（i=0;i<125;i++）
for（j=0;j<125;j++）;
}
voiddelay1ms（void）//延时消抖函数
{
uchari,j;
for（i=0;i<10;i++）
for（j=0;j<10;j++）;
}
voidmain（）
{
state=0;
while
（1）
{
key_scan（）;
switch（state）
{
case0:
P1=0xff;break;
case1:
flow（）;break;
}
}
}
voidkey_scan（void）//开关检测函数
{
P0=0xff;
if（（P0&0x0f）!
=0x0f）//检测到有按键按下
{
delay1ms（）;//延时1ms再去检测
if（S0==0）
state=0;
else
state=1;
}
}
voidflow（void）//流水灯点亮函数
{
P1=0xfe;
delay（）;
P1=0xfd;
delay（）;
P1=0xfb;
delay（）;
P1=0xf7;
delay（）;
P1=0xef;
delay（）;
P1=0xdf;
delay（）;
P1=0xbf;
delay（）;
P1=0x7f;
delay（）;
}
6.实验讨论及分析
如果将P1口高4位定义为输入，低4位定义为输出，将高4位输入的值在低4位显示出来，请写出对应程序。
实验室号：
___实验时间：
成绩：
实验三外部中断实验——工业顺序控制模拟
1．实验目的和要求
1）掌握单片机系统中断原理和使用方法。
2）掌握中断处理程序的编写方法
2．电路原理图（附proteus电路原理图）
3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）
安装有KeilC51软件与Proteus仿真软件PC机1台
单片机试验箱一套
4．实验说明及实验步骤
在工业控制中，象冲压、注塑、轻纺、制瓶等生产过程，都是一些继续生产过程，按某种顺序有规律的完成预定的动作，对这类继续生产过程的控制称顺序控制，象注塑机工艺过程大致按“合模
注射
延时
开模
产伸
产退”顺序动作，用单片机最易实现。
1）源程序设计
分析设计要求，根据任务要求，绘制源程序流程图，然后使用KeilC进行源程序文件的设计与调试，观察并分析程序调试结果。
2）硬件运行
加载目标代码至单片机中，运行，观察运行结果
5．实验内容及实验程序
P1口控制注塑机的八道工序，现模拟控制八只发光二极管的点亮，即正常情况下P1口走亮流水（低电平点亮LED）。
P2.4为开工启动开关，高电平启动。
未启动及开关停止时LED全灭。
INT0为外部故障1输入模拟开关，产生故障1使P1.0~P1.3口接的LED闪烁8次；INT1为外部故障2输入模拟开关，产生故障2使P1.4~P1.7口接的LED闪烁8次；
接线：
P10-P17接D0-D7；，INT0接KK1-（单次脉冲）；INT1接KK2-（单次脉冲）
附程序（程序中请对应写出关键注释语句）
#include
#defineucharunsignedchar//定义无符号字符变量
#defineuintunsignedint//定义无符号整型变量
sbitK0=P2^4;//将K0定义为P2.4
voiddelay（uintt）;//申明延时函数delay（）
voiddelay（uintt）//延时函数
{
ucharj;
for（;t>0;t--）
for（j=0;j<125;j++）
;
}
voidmain（void）
{
uchardisplay[]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//流水灯显示数组
inta;
while
（1）
{
if（K0==1）//当开关为1
{
IE=0x85;
IT0=1;//选择外部中断0为跳沿触发方式
IT1=1;//选择外部中断1为跳沿触发方式
PX0=0;//外部中断0为低优先级
PX1=1;//外部中断1为高优先级
for（a=0;a<9;a++）
{
delay（500）;//延时
P1=display[a];//将已经定义的流水灯显示数据送入P1口
}
}
else
if（K0==0）//当开关为0
{
IE=0x00;
P1=0x00;//P1口全亮
delay（500）;//延时
}
}
}
voidint0_isr（void）interrupt0//外部中断0的服务函数
{
ucharn;
for（n=0;n<8;n++）
{
P1=0x0ff;//全灭
delay（500）;//延时
P1=0xf0;//高4位LED灭，低4位LED亮
delay（500）;//延时
}
}
voidint1_isr（void）interrupt2//外部中断1的服务函数
{
ucharm;
for（m=0;m<8;m++）
{
P1=0x0ff;//全灭
delay（500）;//延时
P1=0x0f;//低4位LED灭，高4位LED亮
delay（500）;//延时
}
}
开关未启动LED全灭
启动开关正常走流水
中断T0使P1.0~P1.3口接的LED闪烁8次
使P1.4~P1.7口接的LED闪烁8次
中断结束回到主程序又开始正常走流水
运行效果图
6．实验讨论及分析
1）INT0和INT1的中断优先级如何？
在什么样的情况下会出现中断嵌套？
如果要使INT1的中断优先级为高，该如何修改程序？
答：
INT0和INT1的中断优先级如何是采用的都是低优先级。
在什么样的情况下会出现中断嵌套是T0和T1有一个优先级高。
如果要使INT1的中断优先级为高，该如何修改程序是IP=0;改为PX0=0;PX1=1
实验室号：
___实验时间：
成绩：
实验四/五定时计数器实验
1．实验目的和要求
熟悉单片机内部定时/计数器功能，掌握初始化编程方法。
2．电路原理图（附proteus电路原理图）
3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）
安装有KeilC51软件与Proteus仿真软件PC机1台
单片机试验箱一套
4．实验说明及实验步骤
●设单片机的主频为12Mhz，在方式1下最大定时时间仅为毫秒数量级，所以采用定时器和软件循环结合的方法。
●在计数工作中，工作方式设为方式2（可自动重赋初值），初值设为0xff，每计数一次产生一次溢出中断，所以进中断次数即为计数个数。
1）源程序设计
分析设计要求，根据任务要求，绘制源程序流程图，然后使用KeilC进行源程序文件的设计与调试，观察并分析程序调试结果。
2）硬件运行
加载目标代码至单片机中，运行，观察运行结果
5.实验内容及实验程序
1）将定时器0设置为方式1，编写程序在P1.0上产生周期为1s的方波信号，可通过LED或示波器观察P1.0的输出。
*如果产生占空比为4：
1的方波，程序应该如何修改。
（假设周期不变）
接线：
P10接D0，或接示波器
附程序（程序中请对应写出关键注释语句）
#include
sbitP1_0=P2^4;//定义特殊功能寄存器P1的为变量P2_4
unsignedintcounter=1000;//定义循环次数
voidmain（）
{
TMOD=0x01;//定时器T0为方式1
EA=1;//开总中断
ET0=1;//开定时器TO中断
TH0=（65536-500）/256;//置T0高8位初值
TL0=（65536-500）%256;//置T0低8位初值
TR0=1;//启动定时器T0
while
（1）//循环等待
{;}
}
voidTIM0（void）interrupt1using0//T0中断函数
{
TH0=（65536-500）/256;//重新赋值
TL0=（65536-500）%256;
counter--;//循环次数减一
if（counter<=0）
{
P1_0=~P1_0;//P1口按位取反
counter=1000;//重置循环次数
}
}
运行效果图
#include
#defineucharunsignedchar//定义无符号字符变量
uchartime;
//定义time
ucharcounter=100;//定义周期
ucharhigh=80;//定义高电平时长
sbitp1_0=P2^4;//定义特殊功能寄存器P1的为变量P2_4
voidmain（）
{
TMOD=0x01;//定时器T0为方式1
TH0=（65536-5000）/256;//置T0高8位初值
TL0=（65536-5000）%256;//置T0低8位初值
EA=1;//开总中断
ET0=1;//开定时器T0中断
TR0=1;//启动定时器T0
time=0;
while
（1）
{;}
}
voidtimer0（）interrupt1//T0中断程序
{
TH0=（65536-5000）/256;//重新赋值
TL0=（65536-5000）%256;
time++;
if（time==high）
p1_0=0;
if（time==counter）
{
time=0;p1_0=1;
}
}
运行效果图
2）将定时器/计数器1设定为计数方式，方式2，计数器初值设为0xff，每计数一次溢出产生一次中断。
P1口连接发光二极管，执行程序，利用按钮产生单脉冲信号，观察LED上计数脉冲个数。
例如:
00000001为1，00000010为2，00000011为3，依次显示。
（亮为1）
接线：
T1接单脉冲脉冲信号KK1-，P10-P17接D0-D7
#include
sbitP1_0=P2^4;//定义特殊功能寄存器P1的为变量P2_4
unsignedcharcounter=100;//定义循环次数
intf;
voidmain（）
{
TMOD=0x51;
TL0=（65536-5000）%256;//置T0低8位初值
TH0=（65536-5000）/256;//置T0高8位初值
EA=1;//开总中断
ET0=1;//
ET1=1;
TH1=0xff;
TL1=0xff;
f=0;
TR1=1;
while（f==0）;
TR0=1;
while
（1）
{;}
}
voidtimer0（）interrupt1using0//外部中断1的服务函数
{
TL0=（65536-5000）%256;//重新赋值
TH0=（65536-5000）/256;
counter--;//循环次数减一
if（counter<=0）
{
P1_0=~P1_0;//P1口按位取反
counter=100;//重新定义循环次数
}
}
voidtimer1（）interrupt3using0//外部中断2的服务函数
{
TH1=0xff;//重新赋值
TL1=0xff;
TR1=0;
f=1;
}
运行效果图
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#defineC8255_AXBYTE[0x7f00]//A
#defineC8255_BXBYTE[0x7f01]//B
#defineC8255_CXBYTE[0x7f02]//C
#defineC8255_CONXBYTE[0x7f03]//Control
ucharcodetube[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//段选
ucharcodechos[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf};//位选
ucharcounter=0;
voidinit_8255（）;//初始化8255
voidinit_timer1（）;//初始化计数器1
voiddisplay（uchari）;//显示函数
voiddelay（uintz）;//延时函数
voidmain（）
{
init_8255（）;
init_timer1（）;
while
（1）
{
display（counter）;
P1=counter;
}
}
voiddisplay（ucharcounter）
{
uchari,j;
ucharge,shi,bai;
bai=counter/100;
shi=counter/10%10;
ge=counter%10;
for（i=0;i<3;i++）
{
if（i==0）j=bai;
if（i==1）j=shi;
if（i==2）j=ge;
C8255_B=chos[i];//PB口位码
C8255_A=tube[j];
delay
（1）;
}
/*C8255_B=chos[0]
C8255_A=tube[bai];
delay
（1）;
C8255_B=chos[1]
C8255_A=tube[shi];
delay
（1）;
C8255_B=chos[3]
C8255_A=tube[ge];
delay
（1）;
*/
}
voidinit_8255（）
{
C8255_CON=0x80;
}
voidinit_timer1（）
{
TMOD=0x60;//01100000计数、八位自动重装
EA=1;
ET1=1;
TR1=1;
TH1=0xff;
TL1=0xff;
}
voidtimer1（）interrupt3
{
if（counter>255）
counter=0;
counter++;
}
voiddelay（uintz）
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）;
for（y=114;y>0;y--）;
}
运行效果图
6．实验讨论及分析
实验室号：
___实验时间：
成绩：
实验六综合实验
1．实验目的和要求
利用用8255实现I/O口扩展，实验键盘检测及
升级会员 