单片机实验指导书.docx

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单片机实验指导书

广东海洋大学

单

片

机

原

理

实

验

指

导

书

张瑛

一KEILC51的使用

编译软件KEILC51支持C语言以及汇编语言，同时支持C语言及汇编语言的混合编程。

操作步骤：

1．工程的建立：

打开软件，新建工程（点击Project菜单，选择Newproject），所有的工程保存在一个文件夹下。

在文件名中输入项目名称，保存后的扩展名为uv2，这是KEILUvision2项目文件扩展名，接着会弹出对话框，选择单片机型号。

选择框中有各种公司的简称，选择你所使用的单片机型号，并确定。

2．汇编源文件的建立：

点击newfile，会出现一个文本编辑窗口，在该窗口里面输入程序。

建立文件后保存。

文件是汇编语言编写则保存的文件后缀名为.asm。

3．点击Target1前面的＋号，出现sourcegroup，sourcegroup中什么也没有。

此时表明仅仅建立了工程，这个工程下面什么文件都没有。

选中sourcegroup右键点选addfilesgroupsourcegroup1（增加文件到工程），定位刚才编辑的文件，把文件添加进入。

这时候会发现sourcegroup前面多了一个＋，点击＋，就可以看见编辑的文件。

双击文件可以进入文件的编辑框。

4．接下来要对目标进行一些设置。

鼠标右键单击Target1，在弹出的菜单中选择optionsfortarget“target1”，在弹出的optionsfortargettarget1对话框进行设置。

设置Target选项卡

●Xtal（MHZ）：

设置单片机的工作频率。

●Useon—chipROKM：

表示使用片上的FLASHROM，AT89C51有4KB的可重编程FlashROM，该选项取决于单片机应用系统，如果单片机的EA接高电平，则选中这个选项，表示使用内部ROM，如果EA接低电平，表示使用外部ROM，则不选中该选项。

●Off－chipcodememory：

表示片外ROM的开始地址和大小。

●MemoryModel：

small表示变量存储在内部RAM里；Compact表示变量存储在外部RAM里，使用8位间接寻址；Large表示存储在外部RAM里，使用16位间接寻址。

设置OUTPUT选项卡

●SelectFolderforobjects：

单击该按钮可以选择编译后目标文件的存储目录，如果不设置，就存储在项目文件的目录里。

●NameofExecutable：

设置生成的目标文件的名字，缺省情况下和项目的名字一样。

●CreateExecutable：

如果要生成OMF及HEX文件，一般选中Debuginformation和BrowseInformation。

选中这两项，才有调试所需要的详细信息。

●CreateHEXfile：

要生成HEX文件，一定要选中该选项，如果编译之后没有生成HEX文件，就是因为这个选项没有被选中。

5.编译程序，选择Project/Rebuildalltargetfiles选项或者单击工具栏中的

按钮，开始编译，如果编译成功，开发环境下面会显示编译成功的信息。

6.编译完毕之后，选择Debug/start/stopDebugSession选项，即就进入仿真环境，或者单击工具栏中的

按钮。

二PROTEUS软件使用

PROTEUS是英国Labcenterelectronics公司研发的EDA软件，是目前世界上最先进，最完整的多种型号微控制器系统的设计与仿真平台。

安装好PROTEUS以后，图标ISIS为智能原理图输入系统，ARES为高级布线编辑软件。

开机界面友好，包括工具栏，对象预览窗口，器件选择按钮，仿真按钮以及编辑区。

左边竖列为模式工具栏，单击模式工具栏中的

后，对象预览窗口中一般会出现蓝色方框和绿色方框，蓝色为可编辑区的缩略图，绿色为当前编辑区中在屏幕上的看见不分，移动绿色框可查看不同的编辑区的不同部位。

常用按钮如下：

为选择元器件

放置连接点

放置电线标签

放置总线

终端，有VCC，地，输出，输入等各种终端。

PROTEUS仿真流程

①在ISIS平台上进行单片机系统电路设计，选择元器件，接插件，连接电路和电器检测等。

②在ISIS平台上进行单片机系统程序设计、编辑、汇编编译、代码调试，组后生成目标代码文件*.HEX。

③在ISIS平台上将目标代码加载到单片机系统中，并实现单片机系统的实时交互、协同仿真。

它在相当程度上反映了实际系统的运行状况。

以按键控制发光二极管为例，进行PROTEUS仿真设计。

一、单击

按钮，弹出选取元器件对话框，在Keywords一栏中输入元器件名称，如AT89C51，双击所匹配的元器件，便可将其加入到对象选择器中。

本例需要加入发光二极管LED-GREEN，瓷片电容CAP，电解电容CAP-ELEC，电阻RES，上拉电阻PULLUP，晶振CRYSTAL，按钮BUTTON，分别同上选中所需元件。

然后选择

，放置电源和地。

注意鼠标操作，单击鼠标左键放置对象，单击右键选中对象，此时选中的对象以高亮红色显示。

编辑对象，选中元件后单击鼠标左键，编辑元件属性；移动对象，选中对象后，按住鼠标左键拖动。

二、电路图布线，系统默认自动捕捉和自动布线有效，相继单击元器件引脚间，线间等要连线的两处，会自动生成连线。

设计完电路后，单击电气检测按钮

，会出现检查结果窗口，若有错，会给出详细的说明。

三、如果首次使用某一编译器，则需要设置代码产生工具，单击菜单source——Definecodegenerationtool，按照下图设置：

源程序设计，单击SOURCE，弹出下拉菜单，单击Add/removesourcefiles选项，添加源程序，源程序扩展名为*.asm。

单击source——buildall（全编译、汇编），会出现编译日志对话框，没有错误则生成目标代码文件，后缀为*.HEX。

若有错，则可工具编译日志提示来调试直无错生成目标代码为止。

加载目标代码，设置时钟频率：

在ISIS中右击选中AT89C51，再次单击打开属性窗口，在其中programfile中输入目标文件代码，再clockfrequency中输入时钟频率。

因运行频率以单片机属性设置里为准，所以在编辑区设计以仿真为目的系统时，可以略去振荡电路。

（不建议略去）

四、交互仿真

直接单击仿真按钮

，则会全速仿真，在本例中，可用鼠标单击按钮，来实现交互仿真。

单击一次按钮，使LED熄灭，再次单击LED点亮，如此循环。

若单击可以

停止仿真。

实验一发光二极管流水灯实验

一、实验目的：

1.通过AT89C51单片机控制8个发光二极管，八个发光二极管分别接在单片机的P0.0－P0.7接口上，输出“0”时，发光二极管亮。

开始时P0.0→P0.1….→P0.7，实现亮点以1HZ频率循环移动。

2.用PROTEUS设计，仿真以AT89C51为核心的发光二极管流水灯实验装置。

3.掌握发光二极管的控制方法。

二、PROTEUS电路设计：

三、实验仪器和设备

PC机、PROTEUS软件或W-A-51综合开发学习板

四、源程序设计：

根据电路图自行编写并调试。

实验二开关控制LED数码管实验

一、实验目的：

1.通过AT89C51读入4位开关K1、K2、K3、K4的输入状态，并按照二进制编码关系0-F输出到数码管显示。

（如K4K3K2K1全部按下，则显示F；若只有K2按下，则显示2。

）

2.掌握LED数码管的静态显示。

3.掌握I/O口的控制方法。

二、PROTEUS电路设计：

三、实验仪器和设备

PC机、PROTEUS软件或W-A-51综合开发学习板

四、源程序设计：

根据电路图自行编写并调试。

实验三外中断优先级实验

一、实验目的：

1.理解单片机中断优先级和优先权。

2.用PROTEUS设计，仿真基于AT89C51单片机的中断优先级实验。

3.掌握中断编程方法。

单片机主程序控制P0口数码管循环显示0～8；外中断0、外中断1发生时分别在P2口、P1口依次显示0～8。

通过实验可演示高优先级可中断低优先级，但低优先级的中断请求不能中断高优先级。

二、PROTEUS电路设计：

三、实验仪器和设备

PC机、PROTEUS软件或W-A-51综合开发学习板

四、源程序设计：

根据电路图自行编写并调试。

实验四60S倒计时实验

一、实验目的：

1.通过AT89C51的定时器实现60S倒计时，显示采用两位数码管动态显示。

2.用PROTEUS设计，仿真基于AT89C51单片机的60S倒计时实验。

二、PROTEUS电路设计：

三、实验仪器和设备

PC机、PROTEUS软件或W-A-51综合开发学习板

四、源程序设计：

根据电路图自行编写并调试。

实验五矩阵式键盘的设计

一、实验目的：

1.掌握键盘设计中按键识别的原则。

2.用PROTEUS设计一个常规4×4的矩阵键盘。

3.键盘编码规则自己定义，分别对应数字键0-9、A-F，按下对应的按键显示在数码管上显示对应的数据。

二、PROTEUS电路设计：

三、实验仪器和设备

PC机、PROTEUS软件或W-A-51综合开发学习板

四、源程序设计：

根据电路图自行编写并调试。

实验六AD转换程序设计

一、实验目的：

1.掌握转换器ADC0809的使用。

2.用PROTEUS设计，仿真基于AT89C51单片机的A/D转换实验。

3.通过改变电位器的值改变模拟量的输入，经转换为数字量在LED上显示，比对模拟量和数字量的关系。

二、PROTEUS电路设计：

三、实验仪器和设备

PC机、PROTEUS软件或W-A-51综合开发学习板

四、源程序设计：

根据电路图自行编写并调试。

实验七双机通信实验

一、实验目的：

1.掌握单片机串口通信程序的设计。

2.了接RS232接口通信的特点。

3.双机通信：

分别把接收到的对方通过逻辑开关输入的信息在本地数码管上显示，如下图甲机的逻辑开关数据为81H，乙机通过串口接收该数据并数码关管显示，而甲机显示乙机发送的数据88H。

二、PROTEUS电路设计：

三、实验仪器和设备

PC机、PROTEUS软件或W-A-51综合开发学习板

四、源程序设计：

根据电路图自行编写并调试。