单片机实验答案.docx
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单片机实验答案
前言
由于单片机具有高靠得住性、超小型、低价钱、容易产品化等特点,在仪器仪表智能化、实时工业操纵、实时数据搜集、智能终端、通信设备、导航系统、家用电器等操纵应用领域,具有十分普遍的用途。
目前在国内单片机应用中,MCS-51系列单片机仍然是一种主流单片机。
为配合《单片机应用技术》课程的教学,使学生尽快了解、把握89C51单片机的利用,特编写了这本上机指导书(基础篇)。
《单片机》是一门实践性很强的课程,提高教学质量的一个重要环节是上机实习和训练,不管是学习汇编语言程序设计,仍是学习接口电路和外设与运算机的连接,或软硬兼施地研制单片机应用系统,不通过增强动手是不能取得预期成效的。
本实验指导书提供了9个实验的指导性材料,实验还有一些试探题,能够依照课时的安排和教学要求进行取舍。
为了达到某些实验的目的,书中提供的参考程序与实际应用中的程序会有些不同,因此不必然是最优的。
由于时刻紧迫,加上编者学识有限,如有不妥的地方,欢迎读者批评指正。
编者
实验须知
1.实验前必需阅读教科书的有关部份和本实验指导书,了解实验目的、内容、步骤,做好实验前的预备工作,编写好实验中要求自编或修改的程序;完成实验前要求完成的预备工作后方能够上机实验,不然不得上机操作。
2.各类电源的电压和极性不能接错,严禁带电接线和接插元器件。
通电前须通过指导教师检查认可后方能通电。
3.不准随意拨弄各类与实验无关的旋钮和开关,凡与本次实验无关的任何设备都禁止动用和摸弄,注意平安。
4.严禁用手触摸实验系统印制电路板和元器件的引脚,避免静电击穿芯片。
5.实验中假设损坏仪器或元器件,应及时向指导教师报告,听候处置。
6.在实验室内维持安静和卫生,不得随意走动和喧哗,集中精力完成实验。
7.实验完成后,关掉电源,及时整理实验台桌面,维持环境整洁。
8.按规定认真完成实验报告,对实验中显现的现象进行分析,在规定的时刻内交上实验报告。
9.凡实验或实验报告未能按规定完成的学生,不能参加本课程的考试或考查。
第一章实验系统介绍
本实验系统采纳EL-MUT-III型单片机教学实验系统。
1.系统概述
1)微处置器:
89S51,P1口、P3口对用户开放,供用户利用。
2)时钟频率:
3)存储器:
程序存储器与数据存储器统一编址,最多可达64KB,板载ROM(监控程序27C256)12KB;RAM1(程序存储器6264)8KB供用户下载实验程序,可扩展达32KB;RAM2(数据存储器6264)8KB供用户程序利用,可扩展达32KB。
0000H----2FFFH为监控程序存储器区,用户不可用。
4000H----5FFFH为用户实验程序存储区,供用户下载实验程序。
数据存储器的范围为:
6000H----7FFFH,供用户实验程序利用。
用户在编写实验程序时要注意,程序的起始地址应为4000H,所用的中断入口地址均应在原地址的基础上,加上4000H。
用户中断入口地址见表1-1。
表1-1:
用户中断程序入口表
中断名称
8051原中断程序入口
用户实验程序响应程序入口
外中断0
0003H
4003H
定时器0中断
000BH
400BH
外中断1
0013H
4013H
定时器1中断
001BH
401BH
串行口中断
0023H
4023H
2.资源分派
本系统采纳可编程逻辑器件(CPLD)EPM7128做为地址的译码。
地址的编译码分为两部份。
一部份为系统CPLD,提供了系统器件(如监控程序存储器、用户程序存储器、数据存储器、系统显示操纵器、系统串行通信操纵器等)的地址译码功能,另外还通过插孔CS0、CS1、CS2、CS3、CS4、CS5提供固定的译码地址给用户利用。
译码地址见表1-2。
另一部份为用户CPLD,它完全对用户开放,用户可通过芯片的JTAG接口与PC机相连,对芯片进行编程,取得译码地址,由插孔LCS0、LCS1、LCS2、LCS3、LCS4、LCS5、LCS6、LCS7输出,供利用。
表1—2:
CPLD地址分派表
地址范围输出孔/映射器件性质(系统/用户)
0000H---2FFFH监控程序存储器系统*
3000H---3FFFH数据存储器系统*
4000H---7FFFH用户程序存储器系统*
8000H---CFDFHLCS0---LCS7用户
CFE0HPC机串行通信芯片8250系统*
CFE8H显示、键盘芯片8279系统
CFA0H---CFA7HCS0系统
CFA8H---CFAFHCS1系统
CFB0H---CFB7HCS2系统
CFB8H---CFBFHCS3系统
CFC0H---CFC7HCS4系统
CFC8H---CFCFHCS5系统
CFD0H---FFFFHLCS0----LCS7用户
注:
系统地址中带“*”的表示用户不可用,也不可改,其他系统地址用户可用,但不可改。
1)用通信电缆将EL-MUT-III型单片机教学实验系统侧面的RS232接口与PC机的COM口相连接。
2)启动EL-MUT-III型单片机教学实验系统的电源开关,EL-MUT-III型单片机教学实验系统面板上的LED显示“199502”,几秒后显示P-。
3)双击桌面MCS51快捷图标如图1-1,启动51实验系统,启动后的界面如图1-2。
图1-1图1-2
4)如需改变串口和波特率,在相应列表框中修改。
点击“确信”按钮后,当即实验系统面板上的“PRESET”键,面板上的LED显示“C-”,同时PC机屏幕显示“51EL型(80C51)教学实验环境”界面,如图1-3。
图1-351EL型(80C51)教学实验环境遇面
5)通过“文件”菜单新建或打开汇编语言文件,也可通过工具按钮
新建汇编文件。
新建汇编文件的扩展名为.ASM。
6)用“编译”菜单下的汇编命令或工具按钮
对汇编文件进行汇编。
如有错误,应付文件从头编辑,直至汇编无错误为止。
7)用“调试”菜单下的“调试”命令或工具按钮
进入“调试”界面,如图1-4。
图1-4“调试”界面
8)用“调试”菜单下各调试命令,如图1-5对汇编文件进行调试,或用工具按钮
对汇编文件进行调试。
工具按钮的功能如图1-6。
图1-5
图1-6
第二章上机指导
实验一P1话柄验
(一)
一、实验目的:
1.学习P1口作为输出口的利用方式。
2.延时子程序的编写和利用。
二、实验设备:
EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块。
三、实验原理:
实验原理如图2-1-1。
图2-1-1P1口输出实验电路
1.P1口的利用方式
P1口为准双向口,每一名都能独立地概念为输入位或输出位。
作为输入位时,必需向锁存器相应位写入“1”。
89S51在复位时所有口锁存器均置为“1”,若是曾对口锁存器写过“0”,现在要使它作为一个输入口,那么应再次写入一个“1”。
2.延时程序的实现
经常使用两种方式实现延时程序,一是用按时器中断来实现,二是用指令循环来实现。
在系统时刻许诺的情形下能够采纳后一种方式。
本实验系统晶振为,那么一个机械周期为12÷6us=2us。
延时的程序如下:
MOVR7,#X
(1)
DEL1:
MOVR6,#200
(2)
DEL2:
DJNZR6,DEL2(3)
DJNZR7,DEL1(4)
程序中X为延时值。
指令MOV、DJNZ需两个机械周期,因此每执行一条指令需要4us。
延时程序中X值应知足下式:
4+X(4+200×4+4)=×106
指令
(1)时刻指令
(2)时刻指令(3)时刻指令(4)时刻
故X==7CH。
将X==7CH代入上式,取得实际延不时刻约为。
3.程序流程图:
程序流程图见图2-1-2和图2-1-3。
图2-1-2点亮发光二极管程序流程图图2-1-3左移循环点亮发光二极管程序流程图
四、实验内容与步骤
1.实验内容:
1)P1口做输出口,接八只发光二极管,依照程序流程图2-1-2,编写程序使P1口8个发光二极管同时熄灭-----延时-----点亮。
2)依照程序流程图1-3,编写程序使P1口8个发光二极管每隔一个左移循环点亮。
2.实验步骤:
1)将~别离连接发光二极管L1~L8。
2)按流程图2-1-2编写程序,对程序进行编辑、汇编直至无语法错误。
3)调试程序:
(1)单步伐试,观看并记录相应寄放器内容及发光二极管L1~L8的状态。
(2)全速运行程序,观看并记录发光二极管L1~L8的状态。
4)重复2、3步骤,进行实验内容2的实验。
五、实验报告
1.写出使P1口8个发光二极管同时熄灭-----延时-----点亮源程序清单,并对每条指令给予注解。
2.写出使P1口8个LED每隔一个(或二个)左移循环点亮源程序清单,并对每条指令给予注解。
六、试探题
1.改变延时常数,重做实验。
2.修改程序,使LED发光方式、方向等改变。
七、参考程序:
1.点亮8个LED程序清单
ORG4000H
LJMPSTART
ORG4100H
START:
MOVA,#00H
MOVP1,A;点亮8个LED
LCALLDELAY;延时秒
MOVA,#0FFH
MOVP1,A;熄灭8个LED
LCALLDELAY;延时秒
JMPSTART
DELAY:
MOVR1,#124;延时秒
DEL1:
MOVR2,#200
DEL2:
DJNZR2,DEL2
DJNZR1,DEL1
RET
END
2.循环点亮LED程序清单
ORG4000H
LJMPSTART
ORG4100H
START:
MOVA,#0FEH
LOOP:
MOVP1,A;点亮1个LED
RLA;左移一名,点亮下一个发光二极管
LCALLDELAY;延时秒
JMPLOOP
DELAY:
MOVR1,#124;延时秒
DEL1:
MOVR2,#200
DEL2:
DJNZR2,DEL2
DJNZR1,DEL1
RET
END
实验二P1话柄验
(二)
一、实验目的:
1.P1口作为输入口的利用方式。
2.把握数据输入、输出程序的设计方式。
二、实验设备:
EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块
三、实验原理:
1.P1口作为输入话柄验原理见图2-2-1。
图2-2-1P1口作为输入话柄验电路
2.程序流程图:
程序流程图见图2-2-2。
图2-2-2显示P1口状态程序流程图
四、实验内容与步骤:
1.实验内容:
P1口做输入口:
如图2-2-1,P1口的别离接8个单刀双郑开关K1~K8,74LS273做输出口接八个LED,编写程序读取开关K1-K8状态,并在LED上显示出来。
2.实验步骤:
1)依照图2-2-1连线,CS273接CS0。
2)依照流程图2-2-2编写相应程序,对程序进行编辑、汇编直至无语法错误。
3)调试程序,拨动开关K1-K8,观看并记录程序运行结果。
五、实验报告
仿如实验一,写出相应的实验报告。
六、试探题
1.图2-2-1中芯片74LS273的作用是什么?
2.在图2-2-1中,假设LED反转1800,电路和程序如何修改?
七、参考程序:
;通过LED将P1口的状态显示
ORG0000H
LJMPSTART
ORG4100H
START:
MOVP1,#0FFH;设置P1口为输入状态
LP:
MOVA,P1;P1口的状态读入累加器A
MOVDPTR,#0CFA0H;74LS273地址(输出口地址)送DPTR
MOVX@DPTR,A;A的值送LED显示
JMPLP;继续循环监测端口P1的状态
END
实验三P1话柄验(三)
一、实验目的:
1.把握P1口既做输入又做输出的利用方式。
2.把握分支程序的设计方式。
二、实验设备:
EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块
三、实验原理:
1.P1口同时作输入、输出口电路原理见图2-3-1。
图2-3-1P1口同时作输入、输出话柄验电路
2.程序流程图:
程序流程图见图2-3-2。
四、实验内容与步骤:
1.实验内容:
图2-3-1为模拟汽车转向灯操纵电路图,K1为左转弯开关,L5、L6做为左转弯灯;K2为右转弯开关,L7、L8做为右转弯灯。
编写程序实现表2-3-1的功能。
表2-3-1:
开关K1、K2功能表
图2-3-2P1口既做输入又做输出程序流程图
2.实验步骤:
1)依照图2-3-1连线。
2)输入相应程序,对程序进行编辑、汇编直至无语法错误。
3)调试程序,拨动开关K1-K2,观看并记录程序运行结果。
五、实验报告
仿如实验一,写出相应的实验报告。
六、试探题
当K1K2=11时,左转弯灯和右转弯灯同时闪烁,程序应如何修改?
编程并调试。
七、参考程序:
;P1口同时作输入、输出话柄验程序
ORG4000H
LJMPSTART
ORG4100H
START:
SETB
SETB;用于输入时先置位口内锁存器
L0:
MOVA,P1
ANLA,#03H;从P1口读入开关状态,取低两位
CJNEA,#00H,L1
LJMPPRG0
L1:
CJNEA,#01H,L2
LJMPPRG1
L2:
CJNEA,#02H,L3
LJMPPRG2
L3:
CJNEA,#03H,L4
LJMPPRG3
L4:
LJMPL0
PRG0:
MOVP1,#0FFH;向P1口输出#0FFH,LED全灭
;现在K2K1=00
LJMPSTART
PRG1:
MOVP1,#0F3H;只点亮L5、L6,表示左转弯
ACALLDELAY;现在K2K1=01
MOVP1,#0FFH;熄灭LED秒
ACALLDELAY;延时秒
LJMPSTART
PRG2:
MOVP1,#0CFH;只点亮L7、L8,表示右转弯
ACALLDELAY;现在K2K1=10
MOVP1,#0FFH;熄灭秒
ACALLDELAY
LJMPSTART
PRG3:
MOVP1,#00H;LED全亮,现在K2K1=11
LJMPSTART
DELAY:
MOVR1,#5;延时秒
DEL1:
MOVR2,#200
DEL2:
MOVR3,#126
DEL3:
DJNZR3,DEL3
DJNZR2,DEL2
DJNZR1,DEL1
RET
END
实验四中断实验
一、实验目的:
1.外部中断技术的大体利用方式。
2.中断处置程序的编程方式。
3.中断嵌套处置程序的编程方式。
二、实验设备:
EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块
三、实验原理:
1.实验原理如图2-4-1。
图2-4-1外部中断实验电路
2.程序流程图:
程序流程图见图2-4-2。
图2-4-2K1中断操纵LED程序流程图
四、实验内容与步骤:
1.实验内容:
1)单一外部中断操纵:
按K1在INT0端产生中断信号,从而使P1的8个LED同时闪烁5次。
2)两级中断操纵(中断嵌套):
按K1使8个LED闪烁后,按K2使LED右循环点亮。
3)依照图2-4-3,编写程序:
的下降沿产生中断,中断效劳程序为读入~开关状态,并通过~输出。
图2-4-3
2.实验步骤:
1)按图2-4-1连接线路。
2)依照程序流程图编写程序,编辑程序并进行汇编。
3)用“单步持续运行程序”命令运行程序,观看程序运行等待中断进程,在等待中断进程时,按K1(K2)键,观看并记录程序运行进程和LED显示情形。
4)对实验内容2编程,重复2-3步骤。
观看并记录程序运行结果。
5)对实验内容3编程,重复2-3步骤。
观看并记录程序运行结果。
6)在中端效劳程序中设置断点,重复2-3步骤。
观看并记录程序运行结果。
五、实验报告
1.依如实验1内容写出相应的实验报告。
2.画出实验内容2的程序框图
3.对程序语句加以注解。
六、试探题
1.中断时,需爱惜现场(如PSW,ACC等寄放器的内容),中断效劳程序应如何修改?
2.如安在程序中实现INT1的中断优先权高于INT0中断优先权?
七、参考程序:
;实验四
;INT0中断实验程序
;主程序8个LED熄灭,等待INT0中断
ORG4000H
LJMPSTART
ORG4003H
LJMPEXT0
ORG4013H
LJMPLPT
ORG4100H
START:
MOVA,#0FFH
MOVBAH,A
SETBEX0
SETBEX1
CLRIT0
SETBEA
MOVSP,#70H
MOVA,#0FFH
MOVP1,A
SJMP$
DELAY:
MOVR1,#5
DEL1:
MOVR2,#200
DEL2:
MOVR3,#126
DEL3:
DJNZR3,DEL3
DJNZR2,DEL2
DJNZR1,DEL1
RET
;INT0中断效劳程序:
8个LED闪烁5次。
EXT0:
MOVR0,#10
MOVA,#00H
LOOP:
MOVP1,A
CALLDELAY
CPLA
MOVP1,A
DJNZR0,LOOP
MOVA,#0FFH
MOVP1,A
RETI
LPT:
MOVA,#01H
SHIF:
LCALLFLASH
RRA
SJMPSHIFT
FLASH:
MOVP1,A
LCALLDELAT
MOVP1,#00H
LCALLDELAY
DJNZR2,FLASH
RET
DELAY:
MOVR5,#200
D1:
MOVR6,#123
NOP
DJNZR6,$
DJNZR5,D1
RET
实验五按时器/计数器实验
(一)
一、实验目的:
1.把握89S51内部按时器、计数器的利用和编程方式。
2.按时器中断处置程序的编程方式。
二、实验设备:
EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块
三、实验原理:
1.实验原理如图2-5-1。
图2-5-1按时器实验电路
1)按时常数的确信
采纳按时器中断方式可实现时刻延时,延不时刻由主频和按时器方式来确信。
本实验中时钟频率为MHZ,其延不时刻最大值约为(方式一下)。
假设要产生秒延不时刻,需采纳按时器按时和软件计数的方式来实现。
为此咱们可在主程序中设置软件循环次数初值为05H(用R0)的软件计数器和定不时刻为的按时器。
如此按时器每隔产生一次中断,CPU响应中断后将R0中计数值减一,即可实现延时。
按时器时刻常数的确信方式如下:
机械周期=12÷晶振频率=12/(6×106)=2(us)=2×10-6(s)
按时器工作于方式一,设计数初值为X,那么有(216-X)×2×10-6s=,由此可求得X=15536D=3CB0H。
故初始值为TH=3CH,TL=B0H
2)初始化程序
初始化程序包括按时器初始化和中断系统初始化,即对IP、IE、TCON、TMOD的相应位进行正确的设置,并将时刻常数送入按时器中。
3)设计中断效劳程序和主程序
中断效劳程序除要完成计数减一工作外,还要将时刻常数从头送入按时器中,为下一次中断做预备。
主程序那么用来操纵发光二极管按要求亮灭。
2.程序流程图:
程序流程图见图2-5-2。
图2-5-2按时器T0中断操纵LED程序流程图
四、实验内容与步骤:
1.实验内容:
按时器工作于方式1,每秒LED1~LED8闪烁。
2.实验步骤:
1)按图2-5-1连接线路。
2)依照程序流程图编写程序,编辑程序并进行汇编。
3)运行程序,观看并记录LED显示情形。
五、实验报告
依如实验内容写出相应的实验报告。
(转变花腔可自行设计),
六、试探题
1.用按时器工作方式0或方式2,可否实现本实验功能?
2.如能,修改程序并调试。
3.依照图2-5-3,编写用T0中断操纵LED闪烁5次的程序。
图2-5-3按时器T0中断操纵LED闪烁5次程序流程图
七、参考程序:
;实验五按时器按时中断实验,LED闪烁,R0:
延时循环次数
ORG4000H
LJMPSTART
ORG400BH
LJMPT0INT
ORG4100H
START:
MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
MOVA,#0FFH
MOVP1,A
SETBEA
SETBET0
SETBTR0
MOVR0,#05H
SJMP$
T0INT:
CLRTR0
DJNZR0,NEXT
CPLA
MOVP1,A
MOVR0,#05H
NEXT:
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
SETBTR0
RETI
END
;实验五1LED闪烁5次,R0:
延时循环次数,R1:
闪烁次数
ORG4000H
LJMPSTART
ORG400BH
LJMPT0INT
ORG4100H
START:
MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
MOVR1,#10
MOVA,#0FFH
MOVP1,A
SETBEA
SETBET0
SETBTR0
MOVR0,#05H
SJMP$
T0INT:
CLRTR0
DJNZR0,NEXT
DJNZR1,LP
MOVA,#0FFH
MOVP1,A
SJMPLP1
LP:
CPLA
MOVP1,A
MOVR0,#05H
NEXT:
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
SETBTR0
LP1:
RETI
END
实验六按时器/计数器实验
(二)
一、实验目的:
1.8031外部计数的利用和编程方式。
2.中断处置程序的编程方式。
二、实验设备:
EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块
三、实验原理:
1.实验原理如图2-6-1。
图2-6-1计数器实验电路
图中74LS132、按键S和电阻组成一单脉冲发生器,P+端接89S51的T0端,按键每按动一次将在P+端产生一个负脉冲,从而在T0端产生一次中断请求,因此将T0设置为计数器方式即可对外部脉冲进行计数。
2.程序流程