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