单片机实验报告单.docx

单片机实验报告单.docx

《单片机实验报告单.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机实验报告单.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

单片机实验报告单

电子科技大学成都学院

实验报告册

课程名称：

单片机实验

姓名：

王政霖

学号：

2940710115

院系：

微电子技术系

专业：

集成电路设计与系统

教师：

李海

2011年12月12日

实验一：

外部中断电路设计

1、实验目的：

1、学习外部中断技术的使用方法

2、学习中断优先级概念

3、学习单片机内部中断系统的硬件结构和工作原理

4、设计出外部中断电路

二、实验原理和内容：

1、外部中断源为IR0,IR1，IR2，IR3。

2、中断优先级分为两级，均为高电平到低电平有效，

IR0，IR1，为低优先级。

IR2，IR3，为高优先级。

3、只能通过外部中断0和1来处理内部中断

4、每一个外部中断源都应该被保存被读取

5、每一个外部中断信息都应该被单片机清零

3、实验步骤：

1、设计四个外部中断源

2、设计逻辑电路，利用7407——OC门电路

3、使用D触发器实现中断标志保存及清除电路应该选用74LS74

4、实验数据和结果：

1.说明“逻辑电路”的工作原理以及作用；

（1）原理：

两端接一块做输出，另两端做输入。

如果输入都为1，那输出就是1，否则输出就为0。

输出端直接互连就可以实现“逻辑与”。

TTL电路不可以，因为低阻抗形成很大的短路电流，产生大量热，烧坏器件。

（2）OC门、OD门或三态门都可以的。

使用OC门实现线与，应同时在输出端口应加一个上拉电阻，不然形不成高电平。

2.中断标志保存及清除电路的原理

7474是一个D触发器，它会将外来的中断请求锁存为0，当中断响应后，只要I/O口端输出一个负脉冲就可以使D触发器置1，因此终止低电平的中断请求信号。

5、实验总结：

实验二：

串行接口的设计

1、实验目的：

1、学习和掌握单片机串行口的基本工作原理及其运用

2、设计串行接口电路结构

2、实验原理和内容：

1、扩展RS232通讯接口的电平转换芯片，建议选用MAX232A。

2、要求利用单片机本身的串行通讯接口，扩展一路RS232的通讯接口。

3、扩展RS422通讯接口的电平转换芯片，建议选用IL422。

3、实验步骤：

1、设计单片机本身串行接口，扩展一路RS232的通讯接口

2、使用MAX232A进行单片机PC通讯

4、实验数据和结果：

（1）说明RS232电平的特点，与一般的TTL电平有何不同；

RS232的电平传输数据比TTL电平的可靠性高，串行口通信的距离大，传输速效率高；而一般的TTL电平串行传输数据的方式抗干扰性差，传输距离短，传输距离短，传输速效率低。

（2）说明选择的MAX232A的详细型号以及基本使用方法；

型号MAX232A使用时在数据输入和输出都需要使用上拉电阻，

1，2，3，4，5，6，15，16引脚需要使用电容，建议为0.1uf左右，11，12引脚作为通信时的数据输入输出引脚，13，14作为PC机给数据和返回数据时的引脚。

5、实验总结：

实验三：

测温电路的设计

1、实验目的：

1、掌握四线制的串行通讯接口原理及其运用

2、掌握测温电路的设计结构

2、实验原理和内容：

1、AD7814是四线制的串行通讯接口，通过这个接口单片机可以配置AD7814。

2、AD7814也可以将温度通过这个接口传送给单片机。

3、设计时考虑用单片机的通用I/O口来与AD7814互联。

3、实验步骤：

1、设计关于测试温度的一个短路

2、用AD7814芯片来测试温度

4、实验数据和结果：

1、串行数据输入

载入一些控制寄存器的串行数据在这里输入提供。

数据在时钟上升到控制寄存器SCLK的边缘是串行数据输入

2、串行时钟的输入

串行时钟用于时钟的AD7814的温度值寄存器中的数据

并且作为控制器时钟数据寄存器的一部分。

3、片选输入

高电平，SCLK被禁用

4、串行数据输出

数据在时钟为下降沿

5、实验总结：

实验四：

I/O接口电路的设计

1、实验目的：

1、学习I/O接口电路设计的原理

2、掌握利用74LSTTL电路扩展并行I/O口

2、实验原理和内容：

1、当P2.0=0，RD=1时，选中74LS244芯片，此时若无按钮开关按下，输入高电平。

当某开关按下时则对应位输入为0，74LS244的输入端不全为1，其输入状态通过P0口数据线被读入AT89C51单片机内。

2、当P2.0=0，WR=1（RD=0）时，选中74LS273芯片，CPU通过P0口输出数据锁存到74LS273，74LS273的输出端低电平为对应的LED发光二极管点亮。

3、总之保证P2.0为0，其他地址位或0或1即可，如地址用FEFFH（无效位全为1），或用0000H（无效位全为0）都可。

3、实验步骤：

1、查找的74LS244的资料

和

74LS273

两种芯片的结构和功能，知道了各个引脚的作用和功能

2、以AT89C51为起点，向外扩展74ls244和74ls273设计出扩展的并行I/O接口电路

四、实验数据和结果：

1、开关量输出电路的串联电阻的作用以及阻值是如何选取的？

（1）、使发光二极管能够正常工作，限制流过发光二极管的流量，保护二极管。

（2）、增加了芯片的抗干扰能力，电流引起的电磁干扰。

（3）、使二极管电极上电位控制在一定的范围。

（4）、为了提高驱动能力这里我选取的是1K电阻阻值。

2、开关输入电路中上拉或下拉电阻的确定依据？

1、为了节约能耗我们一般选用大一点的电阻，因为电压一定，高阻抗就会产生地电流。

2、但是又为了满足足够大的驱动电流，我们电阻应该小一点。

3、快速反应电路，过大的上拉电阻可能使波形边沿变平缓。

综上所述，输入电路应该考虑足够大驱动能力，选择1K的电阻比较合适。

3、说明设计74LS273和74LS244这两个芯片的作用

1、74LS273是一个位8D锁存器，扩展输出口，能够驱动8个LED发光二极管。

2、74LS244的一个缓冲驱动器，扩展输入口，连接8个按钮开关。

74LS273与74LS244的工作受AT89C51的P2.0、RD非、WR非三条线的或逻辑关系控制。

4、说明输入输出端口是如何进行地址分配的。

1、74LS173与74LS244都是在P2.0为0时被选则通不通，和其它地址位无关，一般将未使用的地址设置1，所以74LS173与74LS244地址未用的时候都为FEFFH。

2、在系统地址空间分配上，外部RAM与外部I/O都在64K中而且I/O占高字节地址。

5、实验总结：

实验五：

闪烁灯实验

1、实验目的：

1、熟悉集成开发环境uVision2的使用

2、学习延时程序的编写和调试

二、实验原理和内容：

1、发光管采取低电平驱动方式点亮，当P1.0上的相应接口为低电平时相应的LED点亮，再调用延时子程序，让led1不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.2秒，其原理图如图1·1

图1·1闪烁灯实验原理图

1、作为单片机的指令的执行的时间是很短，数量大微秒级，因此，我们要求的闪烁时间间隔为0.2秒，相对于微秒来说，相差太大，所以我们在执行某一指令时，插入延时程序，来达到我们的要求。

用c语言实现延时，一般就用嵌套的for循环语句来实现，下面

提供的石英晶体为11。

0592MHz，但是我们按12MHZ来计算0.2秒的延时子程序：

voidDelay（uintdel）

{

uinti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j<1827;j++）//这个是通过软件仿真得出的数

;

}

2、输出控制

当P0.0端口输出高电平，即P0.0＝1时，根据发光二极管的单向导电性可知，这时发光二极管LED1亮；当P0.0端口输出低电平，即P0.0＝0时，发光二极管LED1熄灭；我们可以使用SETBP1.0指令使P1.0端口输出高电平，使用CLRP1.0指令使P1.0端口输出低电平。

3、实验步骤：

1、硬件资源连接

把：

“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的LED1端口上。

用串口线将计算机串口和GC51核心板的串口连接。

连接好主板与核心板的供电线。

开启实验箱电源。

2、编译程序

启动uVision2新建一个51单片机的工程，输入参考代码并编译。

3、程序下载并观察实验结果

用ISplay工具把生产的下载文件下载到实验箱，观察LED1的显示。

4、实验数据和结果：

#include

#defineucharunsignedchar//这里用"uchar"代替"unsignedchar"，"uchar"用来定义无符号字符型数。

#defineuintunsignedint//"uint"用来定义无符号整型数。

sbitShow_LED=P0^0;//用来声明P0.0口为程序所要控制的端口,"sbit"是KEIL专门用来声明某位IO口

/********************************************************************

*名称:

Delay（）

*功能:

延时,延时时间为10ms*del。

这是通过软件延时，有一定误差。

*输入:

del

*输出:

无

***********************************************************************/

voidDelay（uintdel）

{

uinti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j<1827;j++）//这个是通过软件仿真得出的数

;

}

/********************************************************************

*名称:

Main（）

*功能:

实现灯的闪烁

*输入:

无

*输出:

无

***********************************************************************/

voidMain（void）

{

P0=0xff;//关闭所有LED

while

（1）

{

Show_LED=1;

Delay（20）;//Delay（del）中的数为延时的时间参数，延时时间为10ms*del.

Show_LED=0;

Delay（20）;

}

}

5、实验总结：

1、熟悉了集成开发环境uVision2的使用

2、学会了延时程序的编写和调试

实验六：

模拟开关灯实验

1、实验目的：

1、掌握基本的IO读写技巧；

2、熟悉集成开发环境uVision2的使用。

2、实验原理和内容：

原理：

利用单片机的IO口读入数据，利用MOV指令将数据转发到另外一个端口。

内容：

1、开关状态的检测过程

单片机对开关状态的检测相对与单片机来说，是从单片机的P0.0端口输入信号，而输入的信号只有高电平和低电平两种，当拨开开关K1拨上去，即输入高电平，相当于开关断开，当拨开开关K1拨下去，即输入低电平，相当于开关闭合。

2、输出控制：

当P1.0端口输出高电平，即P1.0=1时，根据发光二级管的单向导电性可知，这时发光二极管LED1熄灭；当P1.0端口输出低电平，P1.0=0时，发光二级管LED1亮。

三、实验步骤：

1、硬件资源连接

用排线将拨开开关的J1口与GC51核心板单片机的P0端口相连，发光管的J4口与GC51核心板单片机的P1端口相连。

2、编译程序

启动uVision2新建一个51单片机的工程，输入参考代码并编译。

3、程序下载并观察实验结果

用ISplay工具把生产的下载文件下载到实验箱，拨开开关SW1~SW8，相应的LED会点亮或熄灭。

4、实验数据和结果：

程序框图

C语言源程序

#include

sbitK1=P3^0;

sbitL1=P1^0;

voidmain（void）

{

while

（1）

{

if（K1==0）

{

L1=0;//灯亮

}

else

{

L1=1;//灯灭

}

}

}

5、实验总结：

1、掌握了基本的IO读写技巧

2、熟悉了集成开发环境uVision2的使用。

实验七：

流水灯实验

1、实验目的：

1、学习基本的数据处理方法、数据的传输、基本指令的使用；

2、学习延时子程序的编写和调用。

2、实验原理和内容：

原理：

编程实现一个类似于霹雳灯的跑马灯显示效果。

内容：

运用C语言中的移位符号《、》以及或运算符|对输出变量进行处理，也可以直接调用库函数中的左移函数或右移函数来处理输出变量，从而达到输出控制的动作。

3、实验步骤：

1、硬件资源连接

将RC51核心板单片机的P1口和主板上的LED的J4口相连接。

2、编译程序

启动uVision2新建一个51单片机的工程，输入参考代码并编译。

3、程序仿真

在激活P89V51单片机SostICE功能的前提下进入uVision2的仿真状态，全速运行实验程序。

4、观察实验结果LED1~LED8显示霹雳灯的效果。

4、实验数据和结果：

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

/********************************************************************

*名称:

Delay（）

*功能:

延时,延时时间为10ms*del

*输入:

del

*输出:

无

***********************************************************************/

voidDelay（uintdel）

{

uinti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j<1827;j++）

;

}

/********************************************************************

*名称:

Main（）

*功能:

实现灯的闪烁

*输入:

无

*输出:

无

*说明：

也可以使用例1的的方法来关闭数码管

***********************************************************************/

voidMain（void）

{

uchari,temp;

while

（1）

{

temp=0x7f;

for（i=0;i<7;i++）

{

temp=temp>>1;//值右移一位

temp=temp|0x80;

P0=temp;//把值赋给P0口

Delay（15）;//延时0.15秒

}

temp=0xfe;

for（i=0;i<7;i++）

{

temp=temp<<1;//值左移一位

temp=temp|0x01;

P0=temp;//把值赋给P0口

Delay（15）;//延时0.15秒

}

}

}

5、实验总结：

1、学会了基本的数据处理方法、数据的传输、基本指令的使用

2、学会了延时子程序的编写和调用。

实验八：

数码管显示-初步

1、实验目的：

1、初步认识数码管显示的原理：

单个数码管显示。

二、实验原理和内容：

数码管的控制分位选控制和字段驱动。

利用单片机的I/O口输出相应的信号，选通要点亮的数码管，同时输出字段驱动的控制字，就可以显示相应的数字和字母。

3、实验步骤：

1、硬件资源连接

GC51核心板的P2连接到主板上“动态扫描数码管”区的J5上，P0连接到J6上；

2、编译程序

启动uVision2新建一个51单片机的工程，输入参考代码并编译；

3、程序调试

将编译好的程序代码下载到单片机中，观察实验结果是否正确；

4、观察实验结果

数码管循环显示数字0-9。

4、实验数据和结果：

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

sbitKEY=P3^4;//独立按键的T0

/*下一行你可以试着把code去掉看看试验结果。

去掉后table[]会被存到RAM中，因为单片机的RAM比ROM小的多*/

/*所以，对于不会改变的值应该用code或者#define去定?

澹谜庑┕潭ㄖ荡娴?

ROM中去*/

ucharcodetable[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

/*下一行的数组可以显示数值外，还可以显示数码管的点*/

ucharcodetable_d[16]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef,0xf7,0xfc,0xb9,0xde,0xf9,0xf1};

/********************************************************************

*名称:

Delay（）

*功能:

延时,延时时间为10ms*del

*输入:

del

*输出:

无

***********************************************************************/

voidDelay（uintdel）

{

uinti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j<1827;j++）

;

}

/********************************************************************

*名称:

Main（）

*功能:

主函数

*输入:

无

*输出:

无

***********************************************************************/

voidmain（）

{

uchari=0;

//P2=0xff;

P2=2;

while

（1）

{

P0=table[i%16];//在这里取i的个位数，不带点显示

//P0=table_d[i%16];//带点显示

if（KEY==0）

{

Delay

（1）;//软件消抖，试验为20ms

if（KEY==0）

{

i++;

}

Delay（50）;//延时0.5秒后进行下一次的按键检测

}

}

}

5、实验总结：

1、掌握了数码管显示的原理

2、和单个数码管的显示

实验九：

数码管显示-提高

1、实验目的：

进一步认识数码管显示的原理：

多个数码管同时显示。

1、实验原理和内容：

对于多个七段数码管可以采用动态扫描的方法来显示数据，一次点亮一个数码管，稍等片刻后在点亮下一个数码管，如此循环，由于人眼的视觉"暂留"作用，看上去好像所有的数码管是同时点亮的。

2、实验步骤：

1、硬件资源连接

GC51核心板的P2连接到主板上“动态扫描数码管”区的J5上，P0连接到J6上。

2、编译程序

启动uVision2新建一个51单片机工程，输入参考代码并编译。

3、程序调试

将编译好的程序代码下载到单片机中，观察实验结果是否正确。

4、观察实验结果

八个数码管同时显示，显示内容为自己的学号的后八位。

4、实验数据和结果：

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

sbitKEY=P3^4;//独立按键的T0

sbitKEY_Lock=P3^2;//这里，按了该按键后，实现解锁和开锁。

sbitLOCK=P3^7;//锁存功能

/*下一行你可以试着把code去掉看看试验结果。

去掉后table[]会被存到RAM中，因为单片机的RAM比ROM小的多*/

/*所以，对于不会改变的值应该用code或者#define去定?

澹谜庑┕潭ㄖ荡娴?

ROM中去*/

ucharcodetable[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};

/*下一行的数组可以显示数值外，还可以显示数码管的点*/

ucharcodetable_d[16]={0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef,0xf7,0xfc,0xb9,0xde,0xf9,0xf1};

/********************************************************************

*名称:

Delay（）

*功能:

延时,延时时间为10ms*del

*输入:

del

*输出:

无

***********************************************************************/

voidDelay（uintdel）

{

uinti,j;

for（i=0;i

for（j=0;j<1827;j++）

;

}

/********************************************************************

*名称:

Main（）

*功能:

主函数

*输入:

无

*输出:

无

***********************************************************************/

voidmain（）

{

uchari=0;

LOCK=1;

//P2=0xff;

while

（1）

{

P0=table[i%16];//在这里取i的个位数，不带点显示

//P0=table_d[i%16];//带点显示

if（KEY==0）

{

Delay

（1）;//软件消抖，试验为20ms

if（KEY==0）

{

i++;

}

Delay（50）;