实验2单片机C语言程序结构.docx

1、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 L8L1 与单片机的 8 个引脚 P2.7P2.0 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

2、修改程序的问题。总结调试程序的方法，比较 G、step over、step into 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

3、）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，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Step over与Step into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 Step ove

4、r(F10)和 Step into(F11) 单步执行函数 delay() 有何不同。答：用Step over单步执行delay()，则delay()直接执行完成，用Step into单步执行delay()，则会“进入”到delay()内部，每使用一次Step into，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 L5L8L1L4 L3L2L7L6 一个一个单独点亮，每次只有一个灯亮

5、，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P1.0P1.7与L1L8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

6、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; iK; i+)延时一会，K 的参考取值约在 0x1500xFFF 之间，太小（如 K0xFFF），电机转动不宜观察

7、。 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

8、”void delay( );int main(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void delay() /延时函数 unsigned char j; for(j=0;j=5;j+)（2）实验1程序（修改后）#include io430.hvoid delay();int main( void ) / Stop watchdog timer to prevent time out reset WDTCTL = WD

9、TPW + WDTHOLD; P2SEL = 0x00; P2DIR = 0xff; while(1) P2OUT = P2OUT; delay(); ; return 0;void delay() unsigned int j; for(j=0;j30000;j+);（3）实验2程序#include io430.hvoid delay();int main( void ) / Stop watchdog timer to prevent time out reset WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; unsigned char Light18 = 0x10,0x80,0x0

10、1,0x08,0x04,0x02,0x40,0x20; unsigned char Light24 = 0x28,0x14,0x41,0x82; unsigned char i; P2SEL = 0x00; P2DIR = 0xff; while(1) for(i=0;i=7;i+) P2OUT = Light1i; delay(); ; for(i=0;i=3;i+) P2OUT = Light2i; delay(); ; ; return 0;void delay() long int j; for(j=0;j300000;j+);（4）实验3程序#include io430.hvoid

11、buzz();void delay();int main( void ) / Stop watchdog timer to prevent time out reset WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; unsigned char Light18 = 0x10,0x80,0x01,0x08,0x04,0x02,0x40,0x20; unsigned char Light24 = 0x28,0x14,0x41,0x82; unsigned char i, flag=0, key=0; P1DIR |= BIT7; P1SEL = 0x00; P1SEL2 = 0x00; P1R

12、EN |= BIT1+BIT4; P1OUT = 0xff; P2SEL = 0x00; P2SEL2 = 0x00; P2DIR = 0xff; P2OUT = 0xff; while(1) if(P1IN&BIT4)=0) key = 1; buzz(); else if(P1IN&BIT1)=0) key = 2; buzz(); if(key=1) while(1) for(i=0;i=7;i+) P2OUT = Light1i; delay(); if(P1IN&BIT1)=0) key=2; flag=1; break; ; if(flag=1) flag=0; buzz(); b

13、reak; ; if(key=2) buzz(); while(1) for(i=0;i=3;i+) P2OUT = Light2i; delay(); if(P1IN&BIT4)=0) key=1; flag=1; break; ; if(flag=1) flag=0; buzz(); break; ; P2OUT = 0xff; ; return 0;void delay() long int j; for(j=0;j30000;j+);void buzz() P1OUT &= BIT7; delay(); P1OUT |= 0xff;（5）实验4（1）程序#include io430.h

14、unsigned char i, flag=0, key=0;unsigned int j;void buzz();void delay();int main( void ) / Stop watchdog timer to prevent time out reset WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; unsigned char FFW4 = 0x01,0x02,0x04,0x08; unsigned char FFZ4 = 0x01,0x08,0x04,0x02; P2SEL = 0x00; P2SEL2 = 0x00; P2DIR = 0xff; P2OUT = 0x0

15、0; while(1) for(j=0;j=256;j+) for(i=0;i=3;i+) P2OUT = FFWi; delay(); ; ; for(j=0;j=256;j+) for(i=0;i=3;i+) P2OUT = FFZi; delay(); ; ; ; return 0;void delay() long int j; for(j=0;j0x1f0;j+);（6）实验4（2）程序#include io430.hunsigned char i, flag=0, key=0;void buzz();void delay();int main( void ) / Stop watc

16、hdog timer to prevent time out reset WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; unsigned char FFW4 = 0x01,0x02,0x04,0x08; unsigned char FFZ4 = 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(P1

17、IN&BIT2)=0) key = 1; buzz(); else if(P1IN&BIT5)=0) key = 2; buzz(); if(key=1) while(1) if(key=0) P2OUT = 0x00; ; return 0;void delay() long int j; for(j=0;j0xfff;j+);void buzz() P1OUT &= BIT7; delay(); P1OUT |= BIT7;（7）实验5程序#include io430.hunsigned char i, flag=0, key=0;unsigned int j;void buzz();vo

18、id delay();int main( void ) / Stop watchdog timer to prevent time out reset WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; unsigned char FFW8 = 0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09; unsigned char FFZ8 = 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 = FFWi; delay(); ; ; for(j=0;j=256;j+) for(i=0;i=7;i+) P2OUT = FFZi; delay(); ; ; ; return 0;void delay() long int j; for(j=0;j0x1f0;j+);