《单片机技术》实验指导书.docx

1、单片机技术实验指导书单片机技术实验指导书机械电子工程系2011年9月实验一 数据传送(RAMXRAM)一、实验目的1、熟悉星研集成环境软件或熟悉Keil C51集成环境软件的使用方法。2、掌握80C51内部RAM和外部RAM之间的数据传送方法；掌握这两部分RAM存贮器的特点与应用，掌握各种数据传送方法。3、熟悉80C51汇编指令，能自己编写简单的程序，掌握数据传输的方法。二、实验设备 STAR系列实验仪一套、PC机一台三、实验内容1、熟悉星研集成环境软件或熟悉Keil C51集成环境软件的安装和使用方法。2、编写并调试一个数据传送程序：将30H3FH数据送到数据存贮器1000H100FH中。实

2、现内外部数据段的传送、校验。四、实验框图五、实验步骤1、运行程序前，打开变量窗、二个存贮器窗（一个选择片内数据；一个选择片外数据，起始地址选择1000H）。2、在内部RAM 30H3FH中输入数据；使用单步、断点方式调试程序，检测外部数据RAM的1000H100FH中的内容。3、熟悉查看特殊功能寄存器、内部数据RAM、外部数据空间的各种方法。【注意】实验箱中已经将单片机最小电路（电源、时钟电路及复位电路）连接完成，因此，该部分不再需要连线。六、程序清单;将内部RAM Address1 开始的16个字节送到外部RAM从Address2开始的单元里，;再作比较。Address1DATA30H;内部

3、ROM存放数据起始地址Address2XDATA1000H;外部ROM存放数据起始地址ORG0000HLJMPSTARORG0100HSTAR:MOVSP,#60H;初始化堆栈指针MOVR0,#Address1MOVDPTR,#Address2MOVR7,#10HSTAR1:MOVA,R0;传送MOVXDPTR,AINCR0INCDPTRDJNZR7,STAR1MOVR0,#Address1MOVDPTR,#Address2MOVR7,#10HSTAR2:MOVB,R0;比较MOVXA,DPTRCJNEA,B,STAR3INCR0INCDPTRDJNZR7,STAR2SJMP$;传送正确STA

4、R3:SJMP$;传送错误END七、思考题编写程序分别实现以下功能：将外部数据存贮区1000H100FH中的数据送到80C51内部RAM 404FH中。将外部数据存贮区1000H100FH的内容写入外部RAM 3030303FH中。实验二 P1口数据输入、输出实验（跑马灯实验）一、实验目的1、通过实验了解单片机最小系统。2、了解P1口作为输入、输出方式使用时，CPU对P1口操作方法。3、学习延时子程序的编写和使用。二、实验设备 STAR系列实验仪一套、PC机一台三、实验内容1、P1口做输出口，接G6区的八个发光二极管（其输入端为低电平时发光二极管点亮），编写程序，使发光二极管循环点亮(瞬间只有

5、一个灯亮)。2、P1.0、P1.1作输入口接两个拨动开关S21、S22；P1.2，P1.3作输出口，接两个发光二极管DS35、DS36，编写程序读取开关状态，将此状态在发光二极管上显示出来。【注意】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口用作输入口时，编程时必须先对口的锁存器写“1”；若不先对它写“1”，读入的数据是不正确的。四、实验原理图【注意】本实验指导书中的原理图只给出了重要部分原理图，单片机最小系统均未给出，请学生参考教材补充完整。P1口循环点灯原理图P1口输入输出原理图五、实验流程图六、实验步骤 P1口输出实验1、连线说明：A3区：JP5

6、1G6区：JP65【注意】实验箱上单片机的P1口（A3区JP51插槽）分别接八个发光二极管（G6区JP65插槽），使用一根8线的扁平电缆连接即可。2、编写程序。3、实验结果：通过G6区的LED指示灯（8个指示灯轮流点亮），观察实验的输出结果是否正确。P1口输入、输出实验1、连线说明：A3区：JP51G6区：JP80JP55G6区：JP652、编写程序。3、实验结果：改变S21、S22两个拨动开关的状态，观察LED指示灯的变化。七、源程序P1口输出实验ORG0000HLJMPSTARTORG0100HSTART:MOVSP,#60HMOVA,#0FFHMOVP1,A;P1口输出数据时，该句可省略

7、。;P1口输入数据时，该句必须保留。CLRCSTART1:RLCAMOVP1,AACALLDelaySJMPSTART1Delay:MOVR5,#2;延时Delay1:MOVR6,#0Delay2:MOVR7,#0DJNZR7,$DJNZR6,Delay2DJNZR5,Delay1RETENDP1口输入、输出实验【源程序略，由学生自行设计】八、思考题1、在80C51系统中，MOV指令需用1个机器周期，DJNZ指令需用2个机器周期，RET指令需用2个机器周期。STAR ES598PCI实验仪中单片机的晶振为12MHz，请计算源程序中软件延时（第12行第18行）的时长是多少秒？2、编程实现下表所示

8、的发光二极管点亮时序，注意延时时间的设置（采用软件延时）。时序8个发光LED的状态18个LED同时亮，延时0.5s28个LED同时灭，延时0.5s3自左向右，每隔0.5s循环点亮一个（单个亮）4自右向左，每隔0.5s循环点亮一个（单个亮）5自左向右，每隔0.5s循环相邻两个点亮一次（相邻两个亮，其余灭）实验三 P1口数据输出实验（交通灯控制实验）一、实验目的1、了解单片机的工作原理，熟悉其编程方法以及输入、输出程序设计技巧。学会使用并行口实现各种控制功能，如本实验（控制交通灯）等。2、熟悉单片机程序存储器的查表指令，熟悉表格的设计及使用技巧。熟练设计并使用软件延时子程序。二、实验设备STAR系

9、列实验仪一套、PC机一台三、实验内容1、编写程序：使用80C51的P1口控制8个LED指示灯，实现交通灯功能。2、连接线路、验证该功能，并熟悉P1口的使用方法。四、实验原理交通灯控制原理图该实验中单片机P1口与8个发光二极管相连。实验箱上的8个发光二极管的排列顺序是“绿、黄、红、红、绿、黄、红、红”，这相当于两组“绿、黄、红”交通指示灯，可以模拟十字路口的东西向和南北向交通灯。由于每组红灯有两个，可把将两个红灯看作是一个红色指示灯，让它们同时亮灭。一个周期内交通指示灯的所有状态，如下表所示：序号东西向交通灯南北向交通灯状态码P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.0绿黄红

10、红绿黄红红0011111007CH1101111000BCH2110001110C7H3110010110CBH将状态码放入一段连续的ROM单元，可以构成一段数据表（用DB伪指令定义数据表，如“DB 7CH 0BCH 0C7H 0CBH”）。利用数据指针DPTR，将其指向数据表的首地址，再将各个状态的序号依次放入累加器A中，通过查表指令便可找到各个状态码，最后将状态码送入P1口显示并做相应的延时处理，发光二极管上即可反映出相应的交通指示灯状态。当一个周期结束后，再用一条长跳转指令返回首个状态，就可实现交通指示灯的连续工作。五、实验流程图六、实验步骤1、连线说明：A3区：JP51（P1口）G6区

11、：JP652、观察实验结果，验证模拟交通灯控制过程的正确性。七、源程序ORG0000HLJMPMAINORG0100HMAIN:MOVDPTR,#TABLE;数据指针指向表的首字节地址单元LOOP:MOVR7,#data8;data8由交通灯的状态个数定MOVR0,#0D1:MOVA,R0MOVCA,A+DPTR;查表取状态字节MOVP1,A;送P1口显示INCR0LCALLDELAYDJNZR7,D1LJMPLOOPTABLE:DB【略】;状态字节 【学生自行设计】DELAY:【略】;延时子程序【学生自行设计】END八、思考题1、如何使用该控制策略实现对霓虹灯或跑马灯的设计？2、如何实现对绿

12、灯、红灯和黄灯的时间分别进行控制，以及黄灯闪烁3次的实现？实验四 外部中断实验(急救车与交通灯)一、实验目的1、学习外部中断技术的基本使用方法。2、学习中断处理程序的编程方法。二、实验设备STAR系列实验仪一套、PC机一台三、实验内容1、编写程序：在实验四的基础上增加允许急救车优先通过的要求，有急救车到达时，两个方向交通信号灯全红，以便让急救车通过。设急救车通过路口时间为10秒，急救车通过后，交通恢复正常。2、本实验用单次脉冲（由轻触按键产生）申请中断，表示有急救车通过。3、连接线路、验证该功能，并熟悉外部中断的使用方法。四、实验原理1、编制中断处理程序要注意的问题是：保护进入中断时的状态（保

13、护现场），并在退出中断之前恢复进入时的状态（恢复现场）。必须在中断程序中设定是否允许中断重入，即设置EX0位。2、本实验中使用了INT0中断，一般中断处理程序进入时应保护PSW、ACC以及中断处理程序使用但非其专用的寄存器。本实验的INT0程序中应保护PSW、ACC等，以便保护中断前红绿灯的状态（保护现场），并且在退出前恢复原来红绿灯状态（恢复现场）。3、INT0端（P3.2）接轻触按键K5。五、实验流程图六、实验步骤1、连线说明：A3区：JP51G6区：JP65JP61JP74【注意】当响应中断时，应按下JP74中K5按键。2、观察实验结果，验证模拟交通灯控制过程的正确性。七、源程序【源程序

14、略，由学生自行设计】实验五 8279键盘显示实验一、实验目的与要求1、了解8279与单片机的接口逻辑；掌握对8279的显示子程序Dispaly8的使用方法，掌握使用8279扩展显示器的方法。2、认真预习，做好实验前的准备工作，自行编写程序，填写实验报告。二、实验设备 STAR系列实验仪一套、PC机一台三、实验内容1、编写程序：利用8279实现对G5区的8位数码管的显示控制，要求最右边LED从09循环显示，其余7个LED均不显示。2、按图连线，运行程序，观察实验结果，能熟练运用8279的显示子程序Dispaly8。四、实验原理图五、实验流程图六、实验步骤1、连线说明：E5区：CS、A0A3区：C

15、S5、A0E5区：CLKB2区：2ME5区：A、B、C、DG5区：A、B、C、D2、运行程序，观察实验结果（8个LED显示器会按要求显示出来），可依此验证对8279芯片操作的正确性。七、源程序EXTRNCODE(Display8)BUFFERDATA30H;8字节显示缓冲区ORG0000HLJMPSTARORG0100HSTAR:MOVSP,#5FHMOVR0,#BUFFERMOVA,#10H;其余7位LED不显示CLRR:INCR0MOVR0,ACJNER0,#37H,CLRRLOOP:MOVR7,#10;循环次数，10次MOVR6,#0INCC:MOV30H,R6LCALLDELAYINC

16、R6MOVR0,#BUFFERLCALLDisplay8DJNZR7,INCCAJMPLOOPEND八、思考题1、如何实现8个LED数码管循环显示程序。2、不使用8279，编程实现数码管的显示功能。实验六 电子钟(定时器、中断综合实验)一、实验目的熟悉80C51中CPU的定时器、中断系统编程方法，了解定时器的应用、实时程序的设计和调试技巧。二、实验内容编写一个时钟程序，使用定时器产生一个50ms的定时中断，对定时中断计数，通过8279将时、分、秒显示在数码管上。三、程序框图四、实验步骤1、连线说明：E5区 ：CLKB2区：2ME5区 ：CSA3区：CS5E5区 ：A0A3区：A0E5区 ：A、

17、B、C、DG5区：A、B、C、D2、时间显示在数码管上五、程序清单ms50DATA31H;存放多少个50mssecDATA32H;秒min DATA33H ;分hourDATA34H ;时buffer DATA35H ;显示缓冲区EXTRNCODE(Display8)ORG0000HLJMPSTARORG000BH;定时器T0中断处理入口地址LJMPINT_Timer0ORG0100HSTAR:MOVSP,#60H;堆栈MOVms50,A;清零ms50MOVhour,#12;设定初值:12:59:50MOVmin,#59MOVsec,#50MOVTH0,#60;定时中断计数器初值MOVTL0,

18、#176;定时50msMOV TMOD,#1;定时器0：方式一MOV IE,#82H;允许定时器0中断SETBTR0;开定时器T0STAR1:LCALLDisplay;调用显示JNBF0,$CLRF0SJMPSTAR1;需要重新显示时间;中断服务程序INT_Timer0:MOVTL0,#176-5MOVTH0,#60PUSH01HMOVR1,#ms50INC R1;50ms单元加1CJNER1,#20,ExitIntMOVR1,#0;恢复初值INCR1INCR1;秒加1CJNER1,#60,ExitInt1MOVR1,#0INCR1INCR1 ;分加1CJNER1,#60,ExitInt1MO

19、VR1,#0INCR1INCR1 ;时加1CJNER1,#24,ExitInt1MOVR1,#0ExitInt1:SETBF0ExitInt:POP01HRETIHexToBCD:MOVB,#10DIVABMOVR0,BINC R0MOVR0,AINCR0RETDisplay:MOVR0,#bufferMOVA,secACALLHexToBCDMOVR0,#10H;第三位不显示INCR0MOV A,minACALLHexToBCDMOV R0,#10H;第六位不显示INC R0MOVA,hourACALLHexToBCDMOVR0,#bufferLCALLDisplay8RETEND 六、思考

20、题1、定时器0初始化时，为什么设置TL0为176，TH0为60？2、电子钟走时精度与哪些有关系？中断程序中给TL0赋值为什么与初始化程序中不一样？3、使用定时器方式二，重新编写该程序。4、如何利用定时、中断实现交通灯的控制功能？实验七 双机通讯实验一、实验目的与要求1、了解单片机串行口的内部结构、工作原理；使用串行口方式二进行两个单片机之间的串行通信。2、认真预习，做好实验前的准备工作，填写实验报告。二、实验设备 STAR ES598PCI实验仪两套、PC机两台三、实验内容1、编写程序：A机向B机发送一个字节的数据，B机接收到后，将该数据显示在B机P1口的发光二极管上，再将该数据发送给A机，A

21、机接收到B机发回的数据后，显示在A机P1口的发光二极管上。2、按图连线，运行程序，观察实验结果，掌握8250的各项功能及编程方法。四、实验原理图五、实验步骤1、连线说明：A、B机实验仪上均连线：A3区：JP51G6区：JP65A机与B机交叉连线：A机A3区：RXDB机A3区：TXDA3区：TXDA3区：RXDC1区：GNDC1区：GND2、运行程序3、改变传输数据的数目，重复实验，观察结果。六、源程序;A机程序ORG0000HLJMPMAINORG0100HMAIN:MOVSP,#5FHMOVSCON,#80H;设定串行口工作于方式2MOVPCON,#00H;SMOD=0SETBREN;允许串

22、行口接收MOVA,#55HMOVSBUF,AJNBTI,$CLRTIJNBRI,$CLRRIMOVA,SBUFMOVP1,AAJMP$END【注意】源程序中只给出A机程序，要求学生编写出B机程序。七、思考题1、单片机的其它三种串行口工作方式可否实现双机通讯？2、画出A机程序的流程图。3、如果要在B机上实现跑马灯的显示，A机的程序又该如何修改？4、若通过中断处理方式实现双机通信，程序该如何修改？实验八 RS232串口通讯实验一、实验目的与要求掌握单片机串行口的工作原理。掌握利用串行口实现单片机与计算机间的通讯方法。二、实验设备 STAR系列实验仪一套、PC机一台三、实验内容1、说明：80C51串

23、口经RS232电平转换后，与PC机串行相连。PC机使用“串口调试助手”（ComPort）应用程序，实现上位机与下位机的通讯。本实验使用查询法接收和发送资料，上位机发出指定字符,下位机收到后返回原字符。2、编写串口通讯程序。3、运行程序，通过串口调试助手以16进制向单片机发送一组数据，并观察结果。四、实验原理图五、实验步骤 1、连线说明：A3区：TXDE7区：TXDA3区：RXDE7区：RXD2、实验结果：打开串口调试助手应用程序，开串口，设置波特率为9600 Baud。在发送区内输入数据，单击“发送”。如果单片机接收到数据将会原样返回给计算机，并且显示在串口调试助手的接收框内。六、源程序Len

24、gthEQU10;一次性接收、发送数据的数目bufferDATA30H;接收、发送缓冲区,长度为8个字节ORG0LJMPSTARTORG0023HLJMPRI_TI_INTORG0100HSTART:MOVR0,#bufferMOVTMOD,#20H;定时器1工作方式2MOVTH1,#0FDH;设波特率9600MOVTL1,#0FDHMOVSCON,#50H;串口工作方式1，允许接收SETBTR1;选通定时器1，定时器开始工作SETBEASETBESSJMP$RI_TI_INT:JBTI,RI_TI_INT_1MOVA,SBUFMOVR0,AINCR0CLR RICJNER0,#buffer+Length,$+3JCRI_TI_INT_2MOVR0,#bufferCLRREN;不允许接收SETBTISJMPRI_TI_INT_2RI_TI_INT_1:CLR TICJNER0,#buffer+Length,$+3JCRI_TI_INT_3MOVR0,#bufferSETBRENSJMPRI_TI_INT_2RI_TI_INT_3:MOV A,R0MOVSBUF,AINC R0RI_TI_INT_2:RETIEND七、思考题1、画出