实验2单片机C语言程序结构.docx
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实验2单片机C语言程序结构
实验2单片机C语言程序结构
实验名称：
单片机C语言程序结构
姓名：
学号：
实验班号：
机器号：
一．实验目的
1.掌握单片机C语言程序结构；
2.掌握单片机C语言程序调试方法；
3.掌握MSP430FG2553基本I/O控制方法。
二．实验基本任务
1.练习调试程序
1.练习调试程序用跳线块将实验板上的8个发光二极管的控制端L8~L1与单片机的8个引脚P2.7~P2.0相连。
编写的程序L2_debug.C如程序清单，功能是控制与单片机相连接的8个发光二极管在全亮与全灭这两种状态下循环变换。
该程序没有语法上的错误，但运行后不能产生上述现象，请上机调试其中的问题，指出并修改程序的问题。
总结调试程序的方法，比较G、stepover、stepinto和断点运行等几种执行命令的不同，如何有效应用这些命令进行调试。
实验板线路连接情况如下
在运行了讲义所提供的L2_debug.C后，发现如下问题：
（1）代码中“P1”应该改为“P2”，因为这里我们用端口2来连接发光二极管。
（2）代码中缺少循环语句，应该加入循环体来使程序不断运行。
（3）程序延时的时间过短，导致难以观察到发光二极管的发光现象，应该将延时时间调长，若要如此做，应该变量j的类型也应该设置为int型，以使其可取到更大的值。
（4）程序未将P2设置为基本IO，应该将P2SEL与P2SEL2设为0x00。
（5）未初始化P2OUT的值，可能出现隐患（虽然在该程序中未出现）。
（修改后的实验1程序代码见程序清单）
调试程序的方法：
（1）利用GO直接运行程序，同时查看实验的现象，检查程序中用到的端口寄存器、变量等的变化，查找程序中的问题。
（2）设置断点，再使用ＧＯ，使程序运行到断点处，同时查看实验的现象，检查程序运行到断点处后程序中用到的端口寄存器、变量等的变化，查找程序中的问题。
（3）利用Stepover与Stepinto运行单条或几条语句，同时查看实验的现象，检查运行前后程序中用到的端口寄存器、变量等的变化，查找程序中的问题。
思考：
在修改后的L2_debug.C基础上，比较程序用Stepover（F10）和Stepinto（F11）
单步执行函数delay（）有何不同。
答：
用Stepover单步执行delay（），则delay（）直接执行完成，用Stepinto单步执行delay（），则会“进入”到delay（）内部，每使用一次Stepinto，就执行其内部的一条语句。
2.控制发光二极管的显示变化（实验2程序代码见程序清单）
在任务1的连线基础上，编写一个程序控制8个发光二极管按下面的2种规律循环变换，即规律1>规律2>规律1>规律2……，如此循环反复。
1）规律1：
8个LED灯从L5>L8>L1>L4>L3>L2>L7>L6一个一个单独点亮，每次只有一个灯亮，其他灯灭；
2）规律2：
8个LED灯两两点亮，顺序为L6和L4，L5和L3，L7和L1，L8和L2,每次只有两个灯亮，其他灯灭。
实验板线路连接情况如下
思考：
如果选择用单片机的P1端口控制8个发光二极管，如何在实验板上设计连线、并编程实现任务2的功能？
答：
如果要使用P1端口控制8个发光二极管，应该将P1.0~P1.7与L1~L8相连，将实验2程序代码中的“P2”全部用“P1”代替。
3.用按键控制发光二极管的显示变化（实验3程序代码见程序清单）
在任务2基础上，增加2个按键与单片机的引脚相连，编程实现由按键控制发光二级管的显示变化：
当按下实验板上的K5键时，8个发光二极管按任务2中的规律1变化；当按下实验板上的K2键时，8个发光二极管按任务2中的规律2变化。
要求每按下一次键，蜂鸣器响一下，用声音提示单片机接收到按键操作。
线路连接情况如下
三．提高任务
4.用按键控制步进电机转动（实验4
（1）与4
（2）程序代码见程序清单）
参看步进电机工作原理实验课件，了解控制步进电机工作方法。
完成：
1）设计单片机msp430G2553控制步进电机的电路连线，编程控制电机正转、反转各一圈，并测试用四拍法控制电机转一圈需要多少步。
注意：
每步之后需用for（i=0;i0xFFF），电机转动不宜观察。
经过实验，发现用四拍法让电机转一圈需要256步（延时为0x1f0时）。
2）在1）的基础上增加按键控制：
按下K6键电机顺时针转动（正转）；按下K3键电机逆时针转动（反转）；按下K1键电机停转。
每按下一次键，蜂鸣器响一下，用声音提示接收到按键信息。
线路连接情况如下
5.用八拍法控制步进电机转动（实验5程序代码见程序清单）
上网查找资料或参看课件，了解用八拍控制步进电机转动的原理和方法，编程实现用八拍法控制电机转动一圈。
根据实验发现用八拍法让电机转动一圈需要256步（延时为0x1f0时）。
线路连接情况如下
五．附录：
程序清单
（1）L2_debug.C
#include“io430.h”
voiddelay（）;
intmain（void）
{
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;//关闭看门狗
P1DIR=0xff;//设置端口1为输出方向
P1OUT=~P1OUT;//将端口1的值取反后输出
delay（）;//调用函数延时
}
voiddelay（）//延时函数
{unsignedcharj;
for（j=0;j<=5;j++）
}
（2）实验1程序（修改后）
#include"io430.h"
voiddelay（）;
intmain（void）
{
//Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
P2SEL=0x00;
P2DIR=0xff;
while
（1）
{
P2OUT=~P2OUT;
delay（）;
};
return0;
}
voiddelay（）
{
unsignedintj;
for（j=0;j<30000;j++）;
}
（3）实验2程序
#include"io430.h"
voiddelay（）;
intmain（void）
{
//Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
unsignedcharLight1[8]={0x10,0x80,0x01,0x08,0x04,0x02,0x40,0x20};
unsignedcharLight2[4]={0x28,0x14,0x41,0x82};
unsignedchari;
P2SEL=0x00;
P2DIR=0xff;
while
（1）
{
for（i=0;i<=7;i++）
{
P2OUT=~Light1[i];
delay（）;
};
for（i=0;i<=3;i++）
{
P2OUT=~Light2[i];
delay（）;
};
};
return0;
}
voiddelay（）
{
longintj;
for（j=0;j<300000;j++）;
}
（4）实验3程序
#include"io430.h"
voidbuzz（）;
voiddelay（）;
intmain（void）
{
//Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
unsignedcharLight1[8]={0x10,0x80,0x01,0x08,0x04,0x02,0x40,0x20};
unsignedcharLight2[4]={0x28,0x14,0x41,0x82};
unsignedchari,flag=0,key=0;
P1DIR|=BIT7;
P1SEL=0x00;
P1SEL2=0x00;
P1REN|=BIT1+BIT4;
P1OUT=0xff;
P2SEL=0x00;
P2SEL2=0x00;
P2DIR=0xff;
P2OUT=0xff;
while
（1）
{
if（（P1IN&BIT4）==0）
{
key=1;
buzz（）;
}
elseif（（P1IN&BIT1）==0）
{
key=2;
buzz（）;
}
if（key==1）
{
while
（1）
{
for（i=0;i<=7;i++）
{
P2OUT=~Light1[i];
delay（）;
if（（P1IN&BIT1）==0）
{
key=2;
flag=1;
break;
}
};
if（flag==1）
{
flag=0;
buzz（）;
break;
}
};
}
if（key==2）
{
buzz（）;
while
（1）
{
for（i=0;i<=3;i++）
{
P2OUT=~Light2[i];
delay（）;
if（（P1IN&BIT4）==0）
{
key=1;
flag=1;
break;
}
};
if（flag==1）
{
flag=0;
buzz（）;
break;
}
};
}
P2OUT=0xff;
};
return0;
}
voiddelay（）
{
longintj;
for（j=0;j<30000;j++）;
}
voidbuzz（）
{
P1OUT&=~BIT7;
delay（）;
P1OUT|=0xff;
}
（5）实验4
（1）程序
#include"io430.h"
unsignedchari,flag=0,key=0;
unsignedintj;
voidbuzz（）;
voiddelay（）;
intmain（void）
{
//Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
unsignedcharFFW[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};
unsignedcharFFZ[4]={0x01,0x08,0x04,0x02};
P2SEL=0x00;
P2SEL2=0x00;
P2DIR=0xff;
P2OUT=0x00;
while
（1）
{
for（j=0;j<=256;j++）
{
for（i=0;i<=3;i++）
{
P2OUT=FFW[i];
delay（）;
};
};
for（j=0;j<=256;j++）
{
for（i=0;i<=3;i++）
{
P2OUT=FFZ[i];
delay（）;
};
};
};
return0;
}
voiddelay（）
{
longintj;
for（j=0;j<0x1f0;j++）;
}
（6）实验4
（2）程序
#include"io430.h"
unsignedchari,flag=0,key=0;
voidbuzz（）;
voiddelay（）;
intmain（void）
{
//Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
unsignedcharFFW[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};
unsignedcharFFZ[4]={0x01,0x08,0x04,0x02};
P1DIR=BIT7;
P1SEL=0x00;
P1SEL2=0x00;
P1REN|=BIT0+BIT2+BIT5;
P1OUT=0xff;
P2SEL=0x00;
P2SEL2=0x00;
P2DIR=0xff;
P2OUT=0x00;
while
（1）
{
if（（P1IN&BIT2）==0）
{
key=1;
buzz（）;
}
elseif（（P1IN&BIT5）==0）
{
key=2;
buzz（）;
}
if（key==1）
{
while
（1）
if（key==0）
{
P2OUT=0x00;
}
};
return0;
}
voiddelay（）
{
longintj;
for（j=0;j<0xfff;j++）;
}
voidbuzz（）
{
P1OUT&=~BIT7;
delay（）;
P1OUT|=BIT7;
}
（7）实验5程序
#include"io430.h"
unsignedchari,flag=0,key=0;
unsignedintj;
voidbuzz（）;
voiddelay（）;
intmain（void）
{
//Stopwatchdogtimertopreventtimeoutreset
WDTCTL=WDTPW+WDTHOLD;
unsignedcharFFW[8]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09};
unsignedcharFFZ[8]={0x01,0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03};
P2SEL=0x00;
P2SEL2=0x00;
P2DIR=0xff;
P2OUT=0x00;
while
（1）
{
for（j=0;j<=256;j++）
{
for（i=0;i<=7;i++）
{
P2OUT=FFW[i];
delay（）;
};
};
for（j=0;j<=256;j++）
{
for（i=0;i<=7;i++）
{
P2OUT=FFZ[i];
delay（）;
};
};
};
return0;
}
voiddelay（）
{
longintj;
for（j=0;j<0x1f0;j++）;
}
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