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51分册
目录
第一章系统安装与启动.........................................................2
第二章MCS-51单片机硬件接口实验部分...........................................3
实验一I/O口输入、输出实验.................................................3
实验二扩展输入、输出实验..................................................5
实验三扩展存储器读写实验..................................................7
实验四FlashMemory读写实验.................................................9
实验五定时/计数器实验....................................................11
实验六8253定时/计数器实验................................................12
实验七外部中断实验.......................................................14
实验八串转并与并转串实验.................................................16
实验九串行静态数码显示实验...............................................18
实验十8255输入、输出实验.................................................20
实验十一8255控制键盘与显示实验...........................................22
实验十二8279控制键盘与显示实验...........................................24
实验十三音频驱动实验.....................................................26
实验十四LED点阵显示实验..................................................29
实验十五LCD显示实验......................................................31
实验十六电子钟实验.......................................................33
实验十七电子琴实验.......................................................34
实验十八交通灯控制实验...................................................35
实验十九单片机串行口与PC机通信实验.......................................37
实验二十8251可编程串行口与PC机通信实验...................................39
实验二十一并行A/D转换实验................................................41
实验二十二并行D/A转换实验................................................43
实验二十三串行A/D转换实验................................................45
实验二十四串行D/A转换实验................................................47
实验二十五并行打印机实验（选）...........................................49
实验二十六IC串行EEPROM读写实验...........................................51
2
实验二十七IC卡读写实验...................................................56
第三章MCS-51单片机应用实验部分..............................................60
实验二十八V/F转换与F/V转换实验...........................................60
实验二十九语音芯片控制实验...............................................63
实验三十日历时钟芯片控制实验.............................................68
实验三十一直流电机测速与控制实验.........................................77
实验三十二步进电机控制实验...............................................79
实验三十三压力测量显示实验...............................................81
实验三十四温度传感器与温度控制实验.......................................83
实验三十五红外数据发送与接收实验.........................................85
实验三十六485通信实验....................................................88
实验三十七CAN总线通信实验...............................................90
实验三十八USB总线通信实验...............................................94
1
第一章系统安装与启动
一、实验系统工作在51实验模式
当用户需要进行MCS-51单片机实验内容时，应进入这种工作模式。
1）将JD2（CPU插座）与JD3（CPU51插座）用“CPU转接板”连接起来，JD1（CPU88插座）
空置。
2）用配套的串行通讯电缆，将9芯电缆的一端与实验机上（CPU模块处）的9芯插座SCOM1
相连，另一端与PC机的串行口相连。
3）先打开电源开关，再打开直流开关，在PC机上打开THGMW-51软件，运行实验程序，具
体操作参见本实验指导书后面章节内容。
二、51实验模式下各开关和跳线器的初始状态设置
1）A1区直流开关：
实验内容若不用到A区模拟模块，则开关置位在下方，模拟模块电源
为关闭状态。
2）B2区JT1B跳线器：
短路帽置位在左边，LED点阵显示模块电源为关闭状态。
3）B3区JT2B跳线器：
短路帽全部置位在下方，LCD液晶显示模块电源、背光为关闭状态。
4）C1区JT1C跳线器和C3区JT2C跳线器的短路帽位置随意，由相关实验决定。
5）C3区JT3C跳线器：
短路帽置位在左边，语音接口模块电源为关闭状态。
6）E4区JT1E跳线器：
两只短路帽置位在左边，八位逻辑电平输出有效。
7）E7区S11E、S12E开关：
开关全部置位上方（ON），由8279来控制键盘、显示。
8）F3区JT1、JT2跳线器：
短路帽全部置位在上方。
9）A5区S4A多位开关：
开关置位最右端（温度控制），做温度控制实验用。
2
第二章MCS-51单片机硬件接口实验部分
实验一I/O口输入、输出实验
一、实验目的
掌握单片机P1口、P3口的使用方法。
二、实验内容
以P1口为输出口，接八位逻辑电平显示，LED显示跑马灯效果。
以P3口为输入口，接八
位逻辑电平输出，用来控制跑马灯的方向。
三、实验要求
根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。
四、实验说明和电路原理图
P1口是准双向口，它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同。
由准双向口结构可知当
P1口作为输入口时，必须先对它置高电平使内部MOS管截止。
因为内部上拉电阻阻值是20K～40K，
故不会对外部输入产生影响。
若不先对它置高，且原来是低电平，则MOS管导通，读入的数据是
不正确的。
本实验需要用到CPU模块（F3区）和八位逻辑电平输出模块（E4区）和八位逻辑电平显示模
块（B5区），八位逻辑电平输出电路原理图参见图1-1。
八位逻辑电平显示电路原理图参见图1-2。
K0
K1
K2
K3
H1
2
L3
S3E
1
2
3
P8E
K0
H1
2
L3
S4E
1
2
3
P9E
K1
H1
2
L3
S5E
1
2
3
P10E
K2
H1
2
L3
S6E
1
2
3
P11E
K3
K0
K4
K1
K5
K2
K6
K3
K7
K4
H1
2
L3
K5
H1
2
L3
K6
H1
2
L3
K7
H1
2
L3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
P12E
K4
P13E
K5
P14E
K6
P15E
K7
S7E
S8E
S9E
S10E
R9E
100
R10E
100
K0
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
1
2
3
4
5
6
7
8
VCC
JD1E
图1-1八位逻辑电平输出
3
VCC
20
U11B
VCC
VCC
11
1
LE
OE
RP3BVCC
1
JD2B
2
LED1C
LED2C
LED3C
LED4C
LED5C
LED6C
LED7C
LED8C
L0
L1
L2
L3
L412
L515
L616
L719
2
5
6
9
3
4
7
8
13
14
17
18
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
P31B
P32B
P33B
P34B
P35B
P36B
P37B
P38B
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q8
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
1
2
3
4
5
6
7
8
L0
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
510
10
GND
74LS373
图1-2八位逻辑电平显示
五、实验预习要求
学习教材的相关内容，根据实验要求画出程序流程图，写出实验程序。
六、实验步骤
1）系统各跳线器处在初始设置状态。
用导线连接八位逻辑电平输出模块的K0到CPU模块的RXD（P3.0口）；
用8位数据线连接八位逻辑电平显示模块的JD4B到CPU模块的JD8（P1口）。
2）启动PC机，打开THGMW-51软件，输入源程序，并编译源程序。
编译无误后，下载程序
运行。
3）观察发光二极管显示跑马灯效果，拨动K0可改变跑马灯的方向。
七、实验参考程序
本实验参考程序“1_Port.ASM”位于THGMW软件文件夹下THGMW\Exp\51文件夹。
4
实验二扩展输入、输出实验
一、实验目的
1.掌握单片机P0口扩展74LS244输入数据的方法。
2.掌握单片机P0口扩展74LS273输出数据的方法。
二、实验内容
P0口扩展74LS244输入数据，P0口扩展74LS273输出数据。
输入端接八位逻辑电平输出，
输出端接八位逻辑电平显示，编写一个程序，读入开关状态并输出显示。
三、实验要求
根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。
四、实验说明和电路原理图
当P0口总线负载达到或超出P0最大负载能力8个TTL门时，必须接入总线驱动器。
1.74LS244介绍：
74LS244是三态输出的八缓冲器，由2组、每组四路输入、输出构成。
每
组有一个控制端，由控制端的高或低电平决定该组数据被接通还是断开。
74LS244的引脚如图
2-1A所示。
图2-1A74LS244
图2-1B74LS273
2.74LS273介绍：
74LS273是八D型触发器，带清除端。
本实验用74LS273输出数据，通过
片选信号和写信号将数据总线上的值锁存在74LS273中，同时在74LS273的输出端口输出数据，
当数据总线上的值撤消以后，由于74LS273能锁存信号，74LS273的输出端保持不变，直到有
新的数据被锁存。
74LS273的引脚如图2-1B所示。
74LS32
/RD_IC
P13C
4
U4C
VCC
20
6
1
19
1OE
2OE
VCC
5
U5CB
CS_244R3C
4.7K
2
4
6
18
16
14
12
9
7
5
ICAD0
ICAD1
ICAD2
ICAD3
ICAD4
ICAD5
ICAD6
ICAD7
1
2
3
4
5
6
7
8
1A1
1A2
1A3
1A4
2A1
2A2
2A3
2A4
1Y1
1Y2
1Y3
1Y4
2Y1
2Y2
2Y3
2Y4
VCC
8
11
13
15
17
3
JD2C
10
GND
74LS244
图2-274LS244扩展输入电路
5
3.本实验需要用到CPU模块（F3区）、八位逻辑电平输出模块（E4区）、八位逻辑电平显示
模块（B5区）、扩展输入模块（F2区）、扩展输出模块（F1区）。
扩展输入电路原理图参见图2-2，
扩展输出电路原理图参见图2-3。
VCC
1
11
U3C
VCC
20
74LS32
/WR_IC
P12C
1
2
RST
CLK
VCC
3
ICAD0
ICAD1
ICAD2
ICAD3
ICAD413
ICAD514
ICAD617
ICAD718
3
4
7
8
2
5
6
9
12
15
16
19
CS_273R2CU5CA
4.7K
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
1
2
3
4
5
6
7
8
VCCVCC
C2C
0.1uF
10
JD1C
GND
74LS273
图2-374LS273扩展输出电路
五、实验预习要求
学习教材的相关内容，根据实验要求画出程序流程图，写出实验程序。
六、实验步骤
1）系统各跳线器处在初始设置状态。
用8位数据线连接八位逻辑电平输出模块的JD1E到扩展输入模块的JD2C；
八位逻辑电平显示模块的JD4B到扩展输B出模块的JD1C；
用导线连接扩展输入模块的CS_244到CPU模块的8000H（面板标注为8000，其它片选
地址标注亦与此类同）；
扩展输出模块的CS_273到CPU模块的8100H。
2）启动PC机，打开THGMW-51软件，输入源程序，并编译源程序。
编译无误后，下载程序
运行。
3）观察发光二极管的亮灭与拨动开关的状态是否一致。
设拨动开关拨下输出为低电平，发
光二极管点亮。
改变拨动开关的状态，发光二极管的亮灭随之变化。
七、实验参考程序
本实验参考程序“2_In_Out.ASM”位于THGMW软件文件夹下THGMW\Exp\51文件夹。
6
实验三扩展存储器读写实验
一、实验目的
1．掌握51单片机扩展外部RAM的方法。
2．掌握SRAM62256读写数据的方法。
二、实验内容
对片外存贮器中一固定地址单元进行读写操作，并比较读写结果是否一致。
不一致则说明
读写操作不可靠或该存储器单元不可靠，程序转入出错处理代码段（本示例程序通过熄灭一个
发光二极管来表示出错）。
读写数据的选用，可采用的是55（0101，0101）与AA（1010，1010）。
一般采用这两个数据的读写操作就可查出数据总线的短路、断路等，在实际调试电路时非常有
效。
用户调试该程序时，可以灵活使用单步、断点和变量观察的等方法，来观察程序执行的流
程和各中间变量的值。
三、实验要求
根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。
四、实验说明和电路原理图
MCS-51单片机内有128B的RAM，只能存放少量数据，对一般小型系统和无需存放大量数据
的系统已能满足要求。
对于大型应用系统和需要存放大量数据的系统，则需要进行片外扩展
RAM。
MCS-51单片机在片外扩展RAM的地址空间为0000H～FFFFH共64KB。
读写外RAM时用MOVX
指令，用RD选通RAMOE端，用WR选通RAMWE端。
本实验使用SRAM62256芯片进行片外RAM
扩展。
62256具有32KB（256Kbit）空间，因此它需要15位地址（A0～A14）。
62256的全部地
址空间为0000H～7FFFH。
本实验需要用到CPU模块（F3区）和SRAM模块（B7区）。
SRAM扩展电路原理图参见图3-1。
U15B
ICAD0
ICAD1
ICAD2
ICAD3
ICAD4
ICAD5
ICAD6
ICAD7
11
12
13
15
16
17
18
19
10
9
8
7
6
5
4
3
25
24
21
23
2
26
1
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
A13
A14
CS_SRAM
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
A13
A14
CS
URD
UWR
22
27
OE
WE
VCC
R10B
4.7K
VCC
20
P51B
CS_RAM
28
14
VCC
GND
62256
图3-1SRAM扩展电路
7
五、实验预习要求
学习教材的相关内容，根据实验要求画出程序流程图，写出实验程序。
六、实验步骤
1）系统各跳线器处在初始设置状态。
用导线连接SRAM模块的CS_RAM到地；
P1.0接到八位逻辑电平显示模块的L0。
2）启动PC机，打开THGMW-51软件，输入源程序，并编译源程序。
编译无误后，下载程序。
3）对RAM数据进行读写，若L0灯闪烁说明RAM读写正常。
七、实验参考程序
本实验参考程序“3_SRAM.ASM”位于THGMW软件文件夹下THGMW\Exp\51文件夹。
8
实验四FlashMemory读写实验
一、实验目的
掌握FlashRom29F010数据读写方法。
二、实验内容
对片外Flash存储器中一固定地址单元进行读写操作，并比较读写结果是否一致。
不一致
则说明读写操作不可靠或该存储器单元不可靠。
读写数据的选用，可采用的是55（0101，0101）
与AA（1010，1010）。
一般采用这两个数据的读写操作就可查出数据总线的短路、断路等，在
实际调试电路时非常有效。
编程在指定地址写入数据，并读出数据验证。
三、实验要求
根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。
四、实验说明和电路原理图
1．FlashMemory芯片Am29F010介绍
Am29F010是AMD公司的多用途闪烁内存，容量为1Mbit（128X8）。
其特点有：
·单电压（5V）读与写操作。
·高性能：
最大存取时间为45ns。
·有极高的可靠性，可承受10万次擦写，数据保持>100年。
·低功耗（使用读操作时最大电流为30mA，使用写操作时最大电流为50mA）。
·具有块区域擦除能力，分成8个完全一样的分块，既可以块擦除，也可以整个芯片一起
擦除。
·嵌入式算法：
嵌入式擦除算法自动地预编程和擦除芯片或设好的扇区，嵌入式编程算法
自动地编程和把数据写到特定的地址。
2．Am29F010闪烁存储器读操作与普通的存储器操作一致，而擦、写操作相对复杂一些，
需要写入一系列FlashMemory的命令寄存器，然后调用内部程序来完成相应的命令。
软件命令序列如表4-1所示。
总线写周总线写周
期1期2
总线写周总线写周总线写周总线写周
期3期4期5期6
命令
序列地址
数
据
数
据
数
据
数
据
数
据
数
据
地址
地址
地址
地址
地址
读RARD
复位5555AA2AAA5555550F0
字节
编码
5555AA2AAA5555550A0
扁区
5555AA2AAA5555558055550AA2AAA55SA10
擦除
片擦
除
5555AA2AAA
5555558055550AA2AAA55555530
表4-1软件命令序列表
注：
a.RA为所读存储器位置的地址。
b.RD为所读存储器位置的地址中的数据。
c.SA为扇区地址。
9
d.表中地址、数据皆为十六进制数。
3．Am29F010闪烁存储器的扇区分配如表4-2所示。
扁区
SA0
SA1
SA2
SA3
SA4
SA5
SA6
SA7
A16
0
0
0
0
1
1
1
1
A15
0
0
1
1
0
0
1
1
A14
0
1
0
1
0
1
0
1
地址范围
00000H-03FFFH
04000H-07FFFH
08000H-0BFFFH
0C000H-0FFFFH
10000H-13FFFH
14000H-17FFFH
18000H-1BFFFH
1C000H-1FFFFH
表4-2Am29F010扇区地址表
本实验需要用到CPU模块（F3区）和闪存模块（B8区）。
闪存扩展电路原理图参见图4-1。
U16B
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
12
11
10
9
8
7
6
5
13
14
15
17
18
19
20
21
ICAD0
ICAD1
ICAD2
ICAD3
ICAD4
ICAD5
ICAD6
ICAD7
A0
A1
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