《单片机原理与应用》实验指导书.docx
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《单片机原理与应用》实验指导书
《单片机原理与应用》
实验指导书
目录
实验一无符号双字节乘法运算子程序
实验二BCD码与ASCII码转换
实验三P1口实验
实验四数码显示实验
实验五8279键盘显示接口实验
实验六8259中断控制器实验
实验一无符号双字节乘法运算子程序
一、实验目的：
熟悉MCS-51指令系统，学会使用KeilC编程软件。
熟悉汇编语言编程。
二、实验设备：
EL-8051-III型单片机实验箱。
三、实验内容：
（1）在（R2R3）和（R6R7）中输入双字节无符号整数。
（2）将（R2R3）和（R6R7）中双字节无符号整数相乘，积存入R2R3R4R5中。
（3）连续或单步运行所编程序。
检查R2R3R4R5中的内容是正确。
四、实验原理：
R6R7
R2R3
R4R5
BA
BA
BA
（B）R2（B+B+A）R3（R4+A+A）R4R5
5、实验调试
1、打开Keil,新建Keil项目；
2、选择CPU类型为ATMEL中的AT89C52单片机；
3、根据流程图新建汇编源程序（*.asm），并保存；
4、在项目管理器窗口（projectwindows）中，将新建的ASM源程序添加到“sourcegroup1”中；
5、在Keil中选择“project”→“buildtarget”菜单，编译汇编源程序，如有错，修改后重新编译；
6、选择“debug”→“start/stopdebugsession”菜单，进入程序调试环境；
7、按“F11”键，单步运行程序，观察“projectwindows”中，寄存器R0~R7的变化情况，最后验证R2R3R4R5无符号双字节相差的结果是否正确（可和程序/附件计算器的相乘结果对比）。
六、参考程序
实验二BCD码与ASCII码转换程序
一、实验目的：
熟悉MCS-51指令系统，学会使用KeilC编程软件。
熟悉汇编语言编程。
二、实验设备：
EL-8051-III型单片机实验箱。
三、实验内容：
将本人的班号学号以压缩的BCD码的形式由低到高存放在50H开始的单元中，如11050941班，学号为01的同学，将1150H、0551H、0952H、4153H、0154H。
然后编程将50H~54H中压缩的BCD码转换成ASCII码，并由低到高存放在60H开始的单元中。
四、参考程序
实验三P1口实验
一、实验目的：
1．学习P1口的输出输入使用方法。
2．学习延时子程序的编写和使用。
二、实验设备：
EL-8051-III型单片机实验箱。
三、实验内容：
1．P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。
2．P1口做输入口，接八个按纽开关，以实验箱上74LS273做输出口，编写程序读取开关状态，在发光二极管上显示出来。
四、实验原理：
P1口为准双向口，P1口的每一位都能独立地定义为输入位或输出位。
作为输入位时，必须向锁存器相应位写入“1”，该位才能作为输入。
8031中所有口锁存器在复位时均置为“1”，如果后来在口锁存器写过“0”，在需要时应写入一个“1”，使它成为一个输入。
可以用第二个实验做一下实验。
先按要求编好程序并调试成功后，可将P1口锁存器中置“0”，此时将P1做输入口，会有什么结果。
再来看一下延时程序的实现。
现常用的有两种方法，一是用定时器中断来实现，一是用指令循环来实现。
在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。
本实验系统晶振为6.144MHZ，则一个机器周期为12÷6.144us即1÷0.512us。
现要写一个延时0.1s的程序，可大致写出如下：
MOVR7，#X
（1）
DEL1：
MOVR6，#200
（2）
DEL2：
DJNZR6，DEL2（3）
DJNZR7，DEL1（4）
上面MOV、DJNZ指令均需两个机器周期，所以每执行一条指令需要1÷0.256us，现求出X值：
1÷0.256+X（1÷0.256+200×1÷0.256+1÷0.256）=0.1×10⁶
指令
（1）指令
（2）指令（3）指令（4）
所需时间所需时间所需时间所需时间
X=（0.1××10⁶-1÷0.256）/（1÷0.256+200×1÷0.256+1÷0.256）=127D=7FH
经计算得X=127。
代入上式可知实际延时时间约为0.100215s，已经很精确了。
五、实验原理图：
P1口输出实验
P1口输入实验
六、实验步骤：
执行程序1（T1_1.ASM）时：
P1.0～P1.7接发光二极管L1～L8。
执行程序2（T1_1.ASM）时：
P1.0～P1.7接平推开关K1～K8；74LS273的O0～O7接发光二极管L1～L8；74LS273的片选端CS273接CS0（由程序所选择的入口地址而定，与CSO～CS7相应的片选地址请查看第一部分系统资源，以后不赘述）。
七、程序框图：
循环点亮发光二极管
通过发光二极管将P1口的状态显示
八、参考程序：
实验四数码显示实验
一、实验目的：
1．进一步掌握定时器的使用和编程方法。
2．了解七段数码显示数字的原理。
3．掌握用一个段锁存器，一个位锁存器同时显示多位数字的技术。
二、实验设备：
EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块
三、实验原理：
本试验采用动态显示。
动态显示就是一位一位地轮流点亮显示器的各个位（扫描）。
将8031CPU的P1口当作一个锁存器使用，74LS273作为段锁存器。
四、实验题目
利用定时器1定时中断，控制电子钟走时，利用实验箱上的六个数码管显示分、秒，做成一个电子钟。
显示格式为：
分秒
定时时间常数计算方法为：
定时器1工作于方式1，晶振频率为6MHZ，故预置值Tx为：
（2e+16-Tx）x12x1/（6x10e+6）=0.1s
Tx=15535D=3CAFH,故TH1=3CH，TL1=AFH
五、实验电路：
六、实验接线：
将P1口的P1.0～P1.5与数码管的输入LED6～LED1相连,74LS273的O0～O7与LEDA～LEDDp相连,片选信号CS273与CS0相连。
去掉短路子连接。
七、参考程序：
8、程序框图：
实验五8279键盘显示接口实验
一、实验目的：
1．进一步了解8279键盘、显示电路的编程方法。
2．进一步了解键盘电路工作原理及编程方法。
二、实验设备：
EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块
三、实验原理：
本实验用到了8279的键盘输入部分。
键盘部分提供的扫描方式最多可和64个按键或传感器阵列相连，能自动消除开关抖动以及对多键同时按下采取保护。
由于键盘扫描由8279自动实现，简化了键盘处理程序的设计，因而编程的主要任务是实现对扫描值进行适当处理，以两位十六进制数将扫描码显示在数码管上。
可省略对8279进行初始化，因为监控程序对8279已经进行了初始化，详见第三章键盘操作说明的4.5节。
四、实验题目
利用实验箱上提供的8279，键盘电路，数码显示电路，组成一个键盘分析电路，编写程序，要求在键盘上按动一个键，就将8279对此键扫描的扫描码显示在数码管上。
五、实验电路：
六、实验接线：
将键盘的KA10～KA12接8279的KA0～KA2；RL10～RL17接8255A的RL0～RL7；
7、参考程序：
8、实验提示：
编译全速运行程序后，按某一键，数码管将显示键值，可仔细观察键与键值的对应关系。
实验六8259中断控制器实验
一、实验目的：
1、学习8259中断扩展控制器的工作原理。
2、学习8259中断扩展控制器的使用方法。
二、实验设备：
EL-MUT-III型单片机实验箱、8051CPU模块
三、实验内容：
向8259中断扩展控制器写入控制命令字，通过发光二极管观察中断情况。
四、实验原理图
五、实验接线：
1、8259的片选CS8259与CS0相连；51INTX与INT0相连；
2、P1.0----P1.7与发光二极管的输入LED1---LED8相连；P+逐次与IR0---IR7相连。
六、实验步骤：
1、编译、全速运行程序T18.ASM，应能观察到发光二极管点亮约2秒后熄灭，
2、先将P+与IR0相连，按动PULSE按键，发光二极管LED1点亮，再按PULSE键，发光二极管LED1熄灭，依次将P+与IR1---IR7相连，重复按动PULSE键，相应的LED发光二极管有亮、灭的交替变化。
7、参考程序：
八、程序框图：
实验报告
实验：
实验题目：
姓名：
学号：
专业：
一、实验目的
二、实验原理
三、流程图
四、源程序
五、实验结果及分析
（请记录单步调试时观察到的各个寄存器变化、遇到的问题及解决方法）
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