单片机实验指导书.docx
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单片机实验指导书
单片机实验报告册
河南理工大学电气学院
专业
班级
学号
姓名
目录
实验一 系统认识实验
实验二 程序调试
实验三外部中断实验
实验四串行口实验
实验一 系统认识实验
一、实验目的
1．熟悉单片机系统开发软件WAVE6000。
2.熟悉Proteus软件使用。
二、实验设备
1．计算机1台
三、实验内容
P1端口接发光二极管，加1点亮。
四、实验步骤
1．在Proteus软件内设计系统原理图
1）打开ISIS6Professional\ISIS6Professional.exe软件，如下图所示。
2）添加元器件，设计系统原理图
元件列表如下：
序号
元件名称
备注
1
AT89C52
单片机
2
MINRES100R
100欧姆电阻
3
LED-GREEN
绿色发光二极管
4
POWER
电源
2．在计算机上打开“WAVE6000集成调试环境”，界面如下图所示：
3．建立新程序（如果程序已编好，直接跳到第5步）
选择菜单[文件|新建文件]功能。
出现一个文件名为NONAME1的源程序窗口，在此窗口中输入以下程序
ORG0
MOVP1,#0;熄灭发光二极管
LOOP:
INCP1
CALLDelay
SJMPLOOP
Delay:
MOVR2,#3;延时程序
MOVR1,#0
MOVR0,#0
DLP:
DJNZR0,DLP
DJNZR1,DLP
DJNZR2,DLP
RET
END
4．保存程序
选择菜单[文件|保存文件]或[文件|另存为]功能。
给出文件所要保存的位置，例如：
C:
\WAVE6000\SAMPLES文件夹，再给出文件名MY1.ASM。
保存文件。
文件保存后，程序窗口上文件名变成了：
C:
\WAVE6000\SAMPLES\MY1.ASM
5．建立新的项目
选择菜单[文件|新建项目]功能。
新建项目会自动分三步走。
（1）加入模块文件。
在加入模块文件的对话框中选择刚才保存的文件MY1.ASM，按打开键。
如果你是多模块项目，可以同时选择多个文件再打开。
（2）加入包含文件。
在加入包含文件对话框中，选择所要加入的包含文件（可多选）。
如果没有包含文件，按取消键。
（3）保存项目。
在保存项目对话框中输入项目名称。
MY1无须加后缀。
软件会自动将后缀设成“.PRJ”。
按保存键将项目存在与你的源程序相同的文件夹下。
项目保存好后，如果项目窗口是打开的，可以看到项目中的“模块文件”已有一个模块“MY1.ASM”，如果项目窗口没有打开，可以选择菜单[窗口|项目窗口]功能来打开。
6．设置项目
选择菜单[设置|仿真器设置]或双击项目窗口的第一行来打开“仿真器设置”对话框。
在“仿真器”栏中，选择仿真器类型和配置的仿真头以及所要仿真的单片机。
在“语言”栏中，“编译器选择”根据本例的程序选择为“伟福汇编器”。
如果你的程序是C语言或INTEL格式的汇编语言，可根据你安装的Keil编译器版本选择“KeilC”。
在“通信设置”进行端口选择，并测试。
按“好”键确定。
如果仿真器和仿真头设置正确，就会显示如图的硬件仿真确认对话框。
按“好”键确定。
即完成仿真器设置。
如果仿真器初始化过程中有错，软件就会再次出现仿真器设置对话框，这时你应检查仿真器等选择是否有错，检查纠正错误后，再次确认。
直至显示硬件仿真确认对话框完成仿真器设置。
7．编译程序
选择菜单[项目|编译]功能或按编译快捷图标或按F9键，编译项目。
在编译过程中，如果有错可以在信息窗口中显示出来。
双击错误信息，可以在源程序中定位所在行。
纠正错误后，再次编译直到没有错误。
在编译之前，软件会自动将项目和程序存盘。
在编译没有错误后，就可以执行、调试程序了。
8．执行、调试程序
有四种方法执行程序：
全速执行、程序单步跟踪、执行到光标处和设置断点。
（1）全速执行
按图所示方式执行程序，观察结果（直接从实验箱观察或参见12（5）），如果程序与预想的结果不符，可按以下三种方式调试程序。
（2）程序单步跟踪
选择[执行|跟踪]功能或按跟踪快捷图标或按F7键进行单步跟踪调试程序。
单步跟踪就一条指令一条指令地执行程序，若有子程序调用，也会跟踪到子程序中去。
你可以观察程序每步执行的结果，“=>”所指的就是下次将要执行的指令。
由于条件编译或高级语言优化的原因，不是所有的源程序都能产生机器指令。
源程序窗口最左边的“o”代表此行为有效程序，即产生了可以执行的机器码。
到“Delay”延时子程序中，在程序行“DJNZR0,DLP”指令中的“R0”符号上单击就可以观察“R0”的值，观察一下“R0”的值，可以看到“R0”在逐渐减少。
因为当前指令要执行256次才到下一步，整个延时程序要单步执行3×256×256次才能完成。
（3）执行到光标处
将光标移到程序想要暂停的地方，本例中为延时程序返回后的“SJMPLOOP”行。
选择菜单[执行|执行到光标处]或按F4键。
程序全速执行到光标所在行。
如果想下次不想单步调试“Delay”延时程序里的内容，可以按F8键单步执行但不会跟踪到子程序内部。
（4）设置断点
点击[执行|设置/取消断点]或用Ctrl+F8组合键设置断点。
如果断点有效图标为“红圆红底”，无效断点的图标为“红圆绿底”。
断点设置好后，就可以用全速执行的功能，全速执行程序，当程序执行到断点时，会暂停下来，这时可以观察程序中各变量的值，及各端口的状态，判断程序是否正确。
（5）观察各变量值的方法
A．点击[窗口|项目窗口]或[窗口|CPU窗口]可观察到SFR、REG、WATCH（如果设置有观察项）的值，自动跟踪程序执行。
例如点击SFR中的P1可观察本例中P1口各位的变化，如图所示。
B．点击[窗口|数据窗口|DATA]可观察片内数据区的变化。
C．点击[窗口|数据窗口|CODE]可观察代码存储区的内容。
D．点击[窗口|数据窗口|XDATA]可观察片外数据区的变化。
（与CODE是同一个窗口，注意：
有切换按钮，突起的为有效。
）
E．点击[窗口|数据窗口|BIT]可观察片内数据区中位数据区的变化。
五、思考题
1．改写实验程序实现流水灯功能。
写出源程序。
2．在执行调试程序过程中，遇到了哪些问题？
你是如何解决的？
教师签字
日期
实验二 程序调试
一、实验目的
1．学习WINDOWS平台下的编辑、编译、排错、调试方法。
2．学习修改和观察变量的方法；综合使用单步、断点调试的方法。
3．了解数据排序的简单算法。
二、实验内容
编写并调试一个排序子程序，其功能为用冒泡法将外部RAM（2040H—2049H）中10个单字节无符号数，按从大到小的次序重新排列，并把结果放在外部RAM（2050H—2059H）区域。
三、实验器材
安装了WAVE6000集成调试环境软件的计算机1台。
四、实验说明
本程序采用的是“冒泡排序”法。
算法是将一个数与后面的数相比较，如果比后面的数小，则交换，如此将所有的数比较一遍后，最小的数就会在数列的最后面。
再进行下一轮比较，找出第二小数据，直到全部数据有序。
五、程序框图（排序部分）
六、实验步骤
1．打开WAVE6000调试环境，打开“仿真器设置”对话框，选择好仿真器，并选择使用伟福软件模拟器。
2．根据流程图编写程序，并编译通过。
程序清单：
ORG0
LJMP0030H
ORG0030H
START:
MOVDPTR,
MOVR0,#40H
MOVR7,
LOOP0:
MOVXA,@DPTR
MOV@R0,A
INCDPTR
INCR0
R7,LOOP0
MOVPSW,#00H
MOVR2,
LOOP1:
MOVR0,#40H
MOVR1,#41H
MOV03H,R2
7FH
LOOP2:
MOVA,@R0
MOV30H,A
MOVA,@R1
CJNEA,30H,LOOP3
SJMPL1
LOOP3:
JCL1
MOV@R0,A
XCHA,30H
MOV@R1,A
7FH
L1:
INCR0
INCR1
DJNZR3,LOOP2
JNB7FH,LOOP4
DJNZR2,LOOP1
LOOP4:
MOVDPTR,
MOVR0,#40H
MOVR7,
LOOP5:
MOVA,@R0
MOVX@DPTR,A
INCR0
INCDPTR
DJNZR7,
END
3．打开XDATA数据窗口，在弹出的XDATA窗口中从2040H开始的单元中输入10个不同数。
4．打开DATA数据窗口，把打开的窗口进行并排，单步或跟踪运行程序，观察DATA数据窗口40H开始的单元和XDATA窗口2050H开始的单元内容的变化。
七、思考题
1．补全程序。
2．在排序前，程序对片外数据做了什么工作？
排序后，对结果又进行了什么处理？
并在源程序中标明。
3．编一程序把片内50H-59H中内容按从小到大的顺序排列。
教师签字
日期
实验三外部中断实验
一、实验目的：
掌握MCS-51单片机中断原理及编程使用方法。
二、实验设备
1．G2200/2100实验平台1台2．仿真器/仿真板1台
3．连线若干根4．计算机1台
三、实验内容:
在实验一的基础上，增加中断功能。
如果中断请求得到响应，用L0-L7实现从右到左逐个点亮，直至中断请求撤消，中断返回。
四、连线方案
五、实验源程序
ORG0
LJMP0030H
ORG
LJMPINT10
ORG0030H
MOVPSW,#00H
ORLIE,
ORLIP,#04H
MOVSP,#30H
MOVP1,#0;熄灭发光二极管
LOOP:
INCP1
CALLDelay
SJMPLOOP
Delay:
MOVR2,#3;延时程序
MOVR1,#0
MOVR0,#0
DLP:
DJNZR0,DLP
DJNZR1,DLP
DJNZR2,DLP
RET
INT10:
PUSHPSW
PUSHP1
MOVPSW,#08H
MOVP1,#0;熄灭发光二极管
MOVA,#01H
MOVR3,#16
LOOP1:
MOVP1,A
A
CALLDelay
DJNZR3,LOOP1
POPP1
POPPSW
RETI
END
六、实验步骤
1．按连线方案连线。
注意：
拨动开关K0置为高电位（打在上方）。
2．打开WAVE6000调试环境，打开“仿真器设置”对话框，设置好仿真器。
3．输入源程序，并编译通过。
4．执行程序。
在执行程序的过程中，将K0置为低电位（打在下方），表示有故障发生，再将K0置为高电位，观察现象。
七、思考题
1．补全程序。
2．在执行中断服务程序过程中，如果K0没有及时返回高电平，观察到什么现象？
如果K0及时返回高电平，又观察到什么现象？
解释原因。
3．如果希望用L0-L7实现从左到右逐个点亮，该改哪条指令，请写出原指令及更改后的指令。
4．分别去掉下列三组指令（已在原程序中标示出），执行程序时会发生什么现象？
请解释原因。
（1）MOVSP，#30H
（2）PUSHP1
：
：
POPP1
（3）MOVPSW,#08H
教师签字
日期
实验四串行口实验
（基于PROTEUS软件）
一、实验目的
1．掌握MCS-51单片机串行口方式0、方式1的工作原理；
2．了解方式0时的应用，即通过串行口扩展并行口，进行静态显示的方法；
3．掌握串行移位寄存器芯片74LS164的工作原理；
4．熟悉并掌握PROTEUS软件的使用方法。
二、实验内容
利用串行口的工作方式0，将单片机的串口通过74LS164芯片转换成并口并驱动数码管循环依次显示0-9。
在PROTEUS软件中设计出相应的电路，并进行仿真。
三、实验器材
装有PROTEUS软件的计算机一台。
四、实验原理图
五、示范程序
1．方式0示范程序
MAIN：
MOVSCON,#0
MAIN1:
MOVB,#0FFH
MOVR0,#0AH
LP:
INCB
LCALLDSPLY
LCALLDL1S
DJNZR0,LP
LJMPMAIN1
DSPLY:
MOVDPTR,#TABLE
MOVA,B
MOVCA,@A+DPTR
MOVSBUF,A
LP1:
JNBTI,LP1
CLRTI
RET
TABLE:
DB0C0H,0F9H,0A4H
DB0B0H,99H,92H
DB82H,0F8H,80H,90H
DL1S:
MOVR7,#10
DL1:
MOVR6,#200
DL2:
MOVR5,#250
DL3:
DJNZR5,DL3
DJNZR6,DL2
DJNZR7,DL1
RET
六、实验步骤
1．在PROTEUS软件中设计相应的电路图。
2．编写相应的软件，并调试成功，生成.HEX文件。
3．将软件分别下载到相应的单片机中并运行，观察现象，直至仿真成功。
七、思考题
1．你在实验中是否采用了示范程序？
在做实验过程中遇到了哪些问题？
如何解决的？
2．如果在方式0的实验中想实现74LS164级联（即带多个数码管），如何实现？
你的实验是否做成功？
在实验过程中遇到了哪些问题？
是如何解决的？
教师签字
日期
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