《单片机原理与应用》实验教案.docx
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《单片机原理与应用》实验教案
《单片机原理与应用》实验教案
青岛科技大学自动化与电子工程学院
实验1keilc编程软件的使用
本实验设备选用SXL-100型微机接口单片机实验开发系统，目的是培养学生综合运用本学期所学到的《单片机原理与设计》课程的知识，提高学生分析问题和解决问题的能力，进一步深化和巩固所学到的知识，增强学生的实验技能，提高学生的技术应用能力，为搞好毕业设计打基础，并使学生养成严谨、踏实的工作作风等思想素质方面受到教育和培养。
一、实验目的
1.熟悉keilc系统，利用现有单片机实验室的具有的微机和单片机实验器材，指导学生采用KeilC建立实验题目的“工程”，实际连接各实验的线路、调试各实验的过程，从而完成后续实验。
2.对内部数据存储器50H～70H的内容清零。
3.对外部数据存储器2000H～20FFH的内容清零。
二、实验方法：
1.整机介绍（SXL-100B+实验箱电路板简介）
①SXL—100B+实验扩展板布局图如图所示
②板图分区说明
APCI板卡输出接口
BUSB&单片机扩展区6116读写电路
CDAC0832数模转换电路
C1ADC0809模数转换电路
D步进电机8MHZ信号发生器与分频器
D1直流电机
D2温度模块
E发光管控制译码电路8255电路
F八位逻辑电平输入
G138译码电路信号发生器与分频器
H8253计数器8259
IPC16C550串行通信实验
J32位输入输出，4片8255控制1个16×16的点阵，单脉冲发生电路
K8255数码显示电路及4×4键盘电路
③接线柱说明
区号
圆柱编号
功能
区号
圆柱编号
功能
K
J14-1～8A～DP
数码管的A段～DP段
A
J19-2IOW
I/O写端
J37-1～4
数码管LD8～5的控制端
J19-3IOR
I/O读端
B
J20-1～8ADD0～ADD7
地址线ADD0～ADD7
J19-4IMEMW
内存写端
J22-1～8D7～D0
数据线D7～D0
J19-5IMEMR
内存读端
J21-1～8ADD8～ADD15
地址线ADD8～ADD15
J19-6RESET
复位端
J19-1IRQ
中断
J83
地
G
J7-1
4MHz信号输出
J82
电源+5V
J7-2
2MHz信号输出
J13
电源+12V
J7-3
1MHz信号输出
J12
电源-12V
J7-4
500KHz信号输出
J11
电源-5V
J7-5
250KHz信号输出
G
J2-Y1
地址10H
J7-6
125KHz信号输出
J2-Y2
地址20H
J7-8
31.25KHz信号输出
J2-Y3
地址30H
J8
为ADC0809提供时钟信号的短路块
J2-Y4
地址80H
J2-Y0
地址0H
J2-Y5
地址90H
J50PA0～7
8255的A口0～7
J2-Y6
地址0A0H
K
J49PC0～7
8255的C口0～7
J2-Y7
地址0B0H
C1
J65IN0～7
模拟量输入，第0～7信道
J2-Y1
地址10H
J70EOC
ADC0809的EOC端（EOC为转换完成）
J2-Y2
地址20H
J69SIGNAL_IN
模拟量输入
J2-Y3
地址30H
J67/CS
ADC0809的片选端
J2-Y4
地址80H
C
J77/CS
DAC0832的片选
J2-Y5
地址90H
J76Xfer
控制DAC0832的Xfer端
J2-Y6
地址0A0H
J72OUT
DAC0832的输出
J2-Y7
地址0B0H
J78WW
停止DAC0832工作的控制端（为Windows9x下特有）
K
J48-0～7PB0～7
8255的B口0～7
H
J53-1OUT0
第1个计数器输出
J50PA0～7
8255的A口0～7
K
JPC0-JPC7
8255与键盘的缺省连接
J49PC0～7
8255的C口0～7
④地址分配电路图（G区）
2.系统特点：
1、 一体化设计，系统功能齐全，涵盖了微机/单片机教学实验课程的大部分内容。
2、 实验模块化，适合计算机原理与接口教学，满足大纲要求。
3、独立性强，自带CPU、键盘、LED显示，可独立运行；自带EPROM的读取、编程、比较和查空功能。
4、 灵活的电源接口：
配有PC机电源插座，可由PC提供电源。
另外还配有外接开关电源，提供所需的+5V，±12V，其输入为220V的交流电。
5、 系统的联机运行模式：
配有系统调试软件，系统调试软件wqWINDOWS版两种，均为中文多窗口界面。
调试程序时可以同时打开寄存器窗口、内存窗口、变量窗口、反汇编窗口等等，极大地方便了用户的程序调试。
该软件集源程序编辑、编译、链接、调试于一体，每项功能均为中文下拉菜单，简明易学。
6、 系统的单机运行模式：
系统在没有与计算机连接的情况下，自动运行在单机模式，在此模式下，用户可通过键盘输入运行程序（机器码）和操作指令，同时将输入信息及操作的结果在LED数码管上显示出来。
7、 系统功能齐全，可扩展性强。
本实验系统不仅完全能满足教学大纲规定的基本接口芯片实验，其灵活性和可扩展性（数据总线、地址总线、控制总线为用户开放）亦能轻松满足其课程设计、毕业设计使用等。
三、实验步骤
A.用KeilC建立一个工程：
1）点击Project菜单，选择弹出的下拉式菜单中的NewProject，如图1－1。
接着弹出一个标准Windows文件对话窗口，如图1－2，在“文件名”中输入您的程序项目名称，这里我们用“test”。
“保存”后的文件扩展名为uv2，这是KEILuVision2项目文件扩展名，以后我们可以直接点击此文件以打开先前做的项目。
图1－1NewProject菜单
2）选择所要的单片机，这里我们选择Ateml公司的AT89C52。
然后确定，出现如下对话框选“N”，工程建立完毕，如下图：
图1－2文件窗口
B.向工程中添加文件：
（1）我们要在项目中创建新的程序文件或加入旧程序文件。
如果您没有现成的程序，那么就要新建一个程序文件。
点击新建文件的快捷按钮，便会出现一个新的文字编辑窗口，这个操作也可以通过菜单File－New或快捷键Ctrl+N来实现。
现在可以编写程序了，光标已出现在文本编辑窗口中，等待我们的输入了。
（2）点击保存新建的程序，也可以用菜单File－Save或快捷键Ctrl+S进行保存。
我们把第一个程序命名为test1.asm，保存在项目所在的目录中，这时您会发现程序单词有了不同的颜色，说明KEIL的ASM语法检查生效了。
图1－3文件对话框
（3）如图1－4鼠标在屏幕左边的SourceGroup1文件夹图标上右击弹出菜单，在这里可以做在项目中增加减少文件等操作。
我们选“AddFiletoGroup‘SourceGroup1’”弹出文件窗口，选择刚刚保存的文件，按ADD按钮，关闭文件窗，程序文件已加到项目中了。
这时在SourceGroup1文件夹图标左边出现了一个小+号说明，文件组中有了文件，点击它可以展开查看。
图1－4添加文件窗口
C.文件设置：
（1）用鼠标右键点击Target1，选OptionsforTarget‘Target1’
（2）然后选Debug页，在右边选“Use:
KeilMonitor-51Driver”,并勾选Gotillmain
D.编译、运行、调试：
（1）点击Project菜单，选择弹出的下拉式菜单中的Buildtarget，或按F7 键，编译并生成目标代码。
。
在窗口中可以看到编译的错误信息和使用的系统资源情况等。
（2）回到ＫeilＣ界面，按Debug菜单中的Start\StopDebugSession，或Ｃtrl+F5键，进入联机调试状态（快捷键为一个小放大镜）。
程序通过串行接口下载到单片机内，接下来就可以运行和调试程序了。
（3）运行调试：
在Debug菜单下有运行、单步运行等选项可以运行程序。
另外，在View菜单下还可以打开观察窗口，跟踪变量的变化。
实验2输入输出接口实验
实验目的
1、熟悉利用keilc编写和调试单片机程序的方法。
2、掌握利用简单芯片实现并行接口扩展的方法。
实验题目1闪烁灯
1．实验说明
在P1.0端口上接一个发光二极管L1，使L1在不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.5秒。
2．系统板上硬件连线
把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到K模块PC5上。
3．程序设计内容
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#60H
START:
CLRP1.0
LCALLDELAY
SETBP1.0
LCALLDELAY
LJMPSTART
DELAY:
MOVR5,#45;延时子程序，延时0.5秒
D1:
MOVR6,#20
D2:
MOVR7,#248
D3:
DJNZR7,D3
DJNZR6,D2
DJNZR5,D1
RET
END
实验题目2霓虹灯输出
1．实验说明
利用74ls273扩展的输出口接8路发光二极管，按循环点亮的方式输出。
并行口的抵制为8060H
2.电路图如附录所示；
3、参考程序
2-3可控霓虹灯实验流程
图2-1霓虹灯输出流程图图2-2输入接口扩展流程图
ADDIOEQU8060H
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVA,#01H
MOVDPTR,#ADDIO
MOVX@DPTR,A
L1:
ACALLDELAY
RRA
MOVX@DPTR,A
AJMPL1
DELAY:
MOVR5,#45;延时子程序，延时0.5秒
D1:
MOVR6,#20
D2:
MOVR7,#248
D3:
DJNZR7,D3
DJNZR6,D2
DJNZR5,D1
RET
END
实验题目3输入输出接口实验
1．实验说明
利用74ls244扩展的输入口读取开关状态，并利用74ls273扩展的输出口接口连接的8路发光二极管显示结果。
并行口的地址为8060H
2.电路图；
3．参考程序
ADDIOEQU8060H
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#60H
L1:
MOVDPTR,#ADDIO
MOVXA,@DPTR
MOVX@DPTR,A
SJMPL1
END
实验题目4可控霓虹灯输出实验
1．实验说明
利用扩展的输出口驱动8路发光二极管，按循环点亮的方式输出,并由输入开关控制循环方向
2.电路图如附录所示；连线：
P1.0接F模块J15IN_1
3．参考程序
ADDIOEQU8060H
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVA,#01H
MOVDPTR,#ADDIO
MOVX@DPTR,A
L1:
ACALLDELAY
JBP1.0,L2
RRA
SJMPNEXT
L2:
RLA
NEXT:
MOVX@DPTR,A
AJMPL1
DELAY:
MOVR5,#45;延时子程序，延时0.5秒
D1:
MOVR6,#20
D2:
MOVR7,#248
D3:
DJNZR7,D3
DJNZR6,D2
DJNZR5,D1
RET
END
实验3定时/计数器实验
实验目的
1、掌握利用51系列单片机编写中断服务程序的方法。
2、掌握使用单片机内部定时计数器实现定时功能的方法。
实验题目1定时器实验
1．实验说明
每隔1秒点亮和熄灭由p1.0所连接的发光二极管。
2．系统板上硬件连线
把单片机系统区域中的P1.0端口用导线连接到K模块PC5上。
3．程序设计内容
图3-1定时器实验主程序图3-2定时器实验中断程序
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPINTT0
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#60H
CLRP1.0
MOVR1,#14H
MOVTMOD,#01H;00000001
MOVTH0,#4CH;50ms
MOVTL0,#00H
SETBTR0
SETBET0
SETBEA
HERE:
AJMPHERE
INTT0:
MOVTH0,#4CH
MOVTL0,#00H
DJNZR1,NEXT
CPLP1.0
MOVR1,#14H
NEXT:
RETI
END
实验题目2计数器实验
1．实验说明
把定时器0外部输入的脉冲进行计数，并送显示器显示。
2．程序设计内容
ORG0000H
SE15：
MOVSP，#53H
MOVTMOD，#05H
MOVTH0，#00H
MOVTL0，#00H
SETBTR0
LO29：
MOVR2，TH0
MOVR3，TL0
LCALLR0，#79H
MOVR0，#79H
MOVA，R6
LCALLPTDS
MOVA，R5
LCALLPTDS
MOVA，R4
LCALLPTDS
LCALLSSEE
SJMPLO29
ZOY0：
CLRA
MOVR4，A
MOVR5，A
MOVR6，A
MOVR7，#10H
LO30：
CLRC
MOVA，R3
RLCA
MOVR3，A
MOVA，R2
RLCA
MOVR2，A
MOVA，R6
ADDCA，R6
DAA
MOVR6，A
MOVA，R5
ADDCA，R5
DAA
MOVR5，A
MOVA，R4
ADDCA，R4
DAA
MOVR4，A
DJNZR7，LO30
RET
ORG0061H
PTDS：
MOVR1，A
ACALLPTDS1
MOVA，R1
SWAPA
PTDS1：
ANLA，#0FH
MOV@R0，A
INCR0
RET
ORG0D50H
SSEE：
SETBRS1
MOVR5，#05H
SSE2：
MOV30H，#20H
MOV31H，#7EH
MOVR7，#06H
SSE1：
MOVR1，#21H
MOVA，30H
MOVX@R1，A
MOVR0，31H
MOVX@R0，A
MOVDPTR，#DDFF
MOVCA，@A+DPTR
MOVR1，#22H
MOVX@R1，A
MOVA，30H
RRA
MOV30H，A
DEC31H
MOVA，#0FFH
MOVX@R1，A
DJNZR7，SSE1
DJNZR5，SSE2
CLRRS1
RET
DDFF：
DB0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H，82H，0F8H，80H，90H
DB88H，83H，0C6H，0A1H，86H，8EH，0FFH，0CH，89H，0DEH
实验4中断系统实验
实验题目1利用定时器中断实现可控霓虹灯实验
1．实验说明
每隔1s循环点亮p1口所连的发光二极管。
2．系统板上硬件连线
把单片机系统区域中的INT0（P3.2）端口用导线连接到J模块J101上。
3．程序设计内容
ADDIOEQU8060H
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPINTT0
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVDPTR,#ADDIO
MOVR1,#14H
MOVA,#0FEH
MOVX@DPTR,A
SETBIT0
SETBEX0
MOVTMOD,#01H;
MOVTH0,#4CH
MOVTL0,#00H
SETBTR0
SETBET0
SETBEA
CLRC
HERE:
AJMPHERE
INTT0:
MOVTH0,#4CH
MOVTL0,#00H
DJNZR1,STOP
MOVR1,#14H
JCRIGHT
RLA
MOVX@DPTR,A
AJMPSTOP
RIGHT:
RRA
MOVX@DPTR,A
STOP:
RETI
END
实验题目2利用定时器和外部中断实现可控霓虹灯实验
1．实验说明
每隔1s循环点亮p1口所连的发光二极管,并用INT0控制循环方向。
2．系统板上硬件连线
把单片机系统区域中的INT0（P3.2）端口用导线连接到J模块J101上。
3．程序设计内容
ADDIOEQU8060H
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0003H
LJMPIINT0
ORG000BH
LJMPINTT0
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVDPTR,#ADDIO
MOVR1,#14H
MOVA,#0FEH
MOVX@DPTR,A
SETBIT0
SETBEX0
MOVTMOD,#01H;
MOVTH0,#4CH
MOVTL0,#00H
SETBTR0
SETBET0
SETBEA
CLRC
HERE:
AJMPHERE
IINT0:
CPLC
RETI
INTT0:
MOVTH0,#4CH
MOVTL0,#00H
DJNZR1,STOP
MOVR1,#14H
JCRIGH
RLA
MOVX@DPTR,A
AJMPSTOP
RIGHT:
RRA
MOVX@DPTR,A
STOP:
RETI
END
T
实验5LED动态显示实验
实验目的
1、掌握利用单片机实现扩展LED动态显示的方法。
实验题目1时钟显示电路
1．实验说明
利用8255的PA、PB口扩展4位LED显示器，并利用动态扫描的方式显示一个时钟电路，每隔一秒种变化一次。
2．系统电路图
电路图如下图。
本实验不需连线。
3．程序设计内容
PA55EQU8000H
PB55EQU8001H
CTL55EQU8003H
MIN1EQU40H;分十位
MIN2EQU41H;分个位
SEC1EQU42H;秒十位
SEC2EQU43H;秒个位
COUNTEQU31H；
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPINTT0
ORG0030H
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVA,#80H
MOVDPTR,#CTL55
MOVX@DPTR,A
MOVDPTR,#PB55
MOVA,#0FFH
MOVX@DPTR,A
MOVTMOD,#01H
MOVTL0,#00H
MOVTH0,#4CH
CLRA
MOVMIN1,A
MOVMIN2,A
MOVSEC1,A
MOVSEC2,A
SETBTR0
SETBET0
SETBEA
LOOP:
LCALLDISPLAY
LCALLDELAY
SJMPLOOP
DISPLAY:
MOVA,#01H
MOV30H,A
MOVR2,#04H
MOVR0,#40H
DISP:
MOVA,@R0
MOVDPTR,#LED
MOVCA,@A+DPTR
MOVDPTR,#PA55
MOVX@DPTR,A
MOVA,30H
CPLA
MOVDPTR,#PB55
MOVX@DPTR,A
LCALLDELAY
DJNZR2,NEXT1
MOVA,#0FFH
MOVDPTR,#PB55
MOVX@DPTR,A
RET
NEXT1:
INCR0
MOVA,30H
RLA
MOV30H,A
MOVA,#0FFH
MOVDPTR,#PB55
MOVX@DPTR,A
SJMPDISP
DELAY:
MOVA,10H
AA:
DECA
JNZAA
RET
INTT0:
PUSHACC
MOVTL0,#00H
MOVTH0,#4CH
INCCOUNT
MOVA,COUNT
CJNEA,#10,QUIT
MOVCOUNT,#0
INCSEC2
MOVA,SEC2
CJNEA,#10,QUIT
MOVSEC2,#0
INCSEC1
MOVA,SEC1
CJNEA,#06,QUIT
MOVSEC1,#0
INCMIN2
MOVA,MIN2
CJNEA,#10,QUIT
MOVMIN2,#0
INCMIN1
MOVA,MIN1
CJNEA,#06,QUIT
MOVMIN1,#0
QUIT:
POPACC
RETI
LED:
DB,0c0H,0f9H,0a4H,0b0H,99H,92H,82H,0f8H,80H,98H
END
8255七段LED显示段驱动
8255七段LED显示位驱动
实验6矩阵式动态扫描键盘实验
实验目的
1、掌握利用单片机实现对矩阵式的扩展和驱动方法。
实验题目小键盘识别
1．实验说明
利用PC口扩展一个4*4的矩阵键盘，利用键盘扫描方式读取键盘值并在LED中显示。
2．系统电路图
电路图如下图。
本实验不需连线。
3．程序设计内容
PA55EQU8000H
PB55EQU8001H
PC55EQU8002H
CTL55EQU8003H
key_valueEQU31H
key_rowequ32h
LINE_VLAUEEQU34H
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0300H
MAIN:
LCALLD1M
LCALLD1M
MOVSP,#60H
MOVA,#00H
MOVR0,#40H
MOVR1,#04
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