单片机实验讲义.docx

第一章概述完成一个单片机应用系统的设计，一般要经过软件流程设计，程序编写，程序编译,程序调试，程序修改，程序再编译再调试等反复的过程，直到软件按预期要求符合应用系统的需要.一、1.CA51入门1 .启动1.CA51第一次启动1.CA51,用户需设置仿真机型号、状态和通讯端口。退出1.CA51时，会自动保存用户最后一次的设置。用户选择“设置一一仿真机”菜单项，在弹出的对话框由,根据使用的仿真机型号，选择相应的类型。用户选择“设置一一通讯口”菜单项，在弹出的对话框中，选择相应的通讯串口和通讯波特率。最高通讯波特率由仿真机型号决定。点击测试串口按钮，检查通讯口是否可用。2 .程序编写选择“文件新文件”，菜单项，将新建一个空的编辑窗口。用户在编辑窗口中输入程序。输入完毕，选择“文件一另存为”菜单项，把该文件保存为*.asm,用户可以直接选择“文件打开”菜单项打开该文件。3 .程序编译编译是检查源文件的语法错误，如果源文件没有语法错误编译器将生成源文件的目标代码，对于简单汇编文件，编译产生的目标代码可以直接加载调试，对于高级语言的源文件，编译结束还要连接才能产生可加载的目标代码。用户选择“编译一一编译当前文件”菜单项，将编译当前活动窗中的源文件，编译结果的信息显示在输出窗口中。用户可以根据输出窗口中错误信息直接定位到源文件的相应位置。AEDK系列仿真机1.CA51软件（Aedk5196）-1E1.文件编辑查看工程(E)编译调试(Q)观察(Q)设置工具窗口由)帮助DQ9Id19M聃n用数因应巴确I和供1>。命而EI令910口to1noua,tt12hnoudptrttt1234hret4 .程序调试调试是检查源程序的逻辑错误。任何程序的错误都在所难免，语法错误可以通过编译器检查并修改，而逻辑错误必须通过调试发现程序中和预期设想不相同的原因所在。对于部分逻辑错误，用户可以根据错误现象，直接找到错误的原因。但是，大多数逻辑错误却不太明白错误原因，这时，调试就尤其重要。用户可以使用单步、断点、全速运行，变量察看等调试命令，跟踪程序的执行，直到找到错误原因。AEDK系列仿真机1.CA51软件（Aedk5196）-1口首0昼CIi管>埒R?3 * I加载调试退出调试通过型单步跟踪型单步全速运行1.重新加载调试执行到光标所在行F4多设置当前PC行F5F跟踪型单步F7?通过型单步F8供从子函数返回全速运行F9连续跟踪型单步Alt+F7连续通过型单步Alt+F8显示当前PC指针行重新连接仿真机!总港仿真机Alt+R上位机复位Alt+F2Il暂停Alt+HCtr1.+F8O设置或取消断点清除所有断点国对话窗口反汇编窗口Ctr1.+TE1.文件(E)编辑(E)查看(V)工程(E)编译(旦)调试©)观察(Q)设置工具窗口也)帮助AEDK系列仿真机1.CA51软件（Aedk5196） - LCA513AEDK系列仿真机1.CA51软件（Aedk5196）-内部数据窗口g）文件编辑但）查看包）工程电）编译（旦）调试观察（Q）设置工具窗口（史）帮助（A）归Gg。CI¾Bq里）禽1hFp*“d（ctri+z）命而爆个一工。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二、.1.CA5I软件使用手册用户可以通过阅读菜单项，直接掌握每个菜单命令的具体功能.1.CA51也可以使用热键和工具栏图标快速完成常用菜单项的功能。在1.CA51主菜单栏上有11个主菜单，它们分别如下： 文件（F）和文件有关的操作，如打开、关闭、打印等文件操作。 编辑（E）包括拷贝、剪切、粘贴、书签、查找和替换等编辑。 查看（V）改变1.CA51的工作界面显示，包括工具栏和有关窗口查看。 工具（P）和工程有关的操作，如：打开、关闭、保存、设置等。 编译（C）包括编译和连接等。 调试（B）包括加载目标文件、单步、断点、全速执行等。 观察（Q）包括添加观察变量或对观察变量进行修改等。 设置（S）包括AEDK仿真机型号、通讯口、单文件编译器/连接器、环境参数的设置。 工具（T）包含加载和上传程序，自定义用户界面等。窗口(W)选择或改变当前活动窗口及窗口排列方式。AEDK系列仿真机1.CA51软件（Aedk5196）-10文件(E)编辑七)查看W)工程(B)编译(R)调试(Q)观察(6设置G)工具(工)窗口(批)帮助(A)口以iH。Fe1.Iziq触聃tn斑因H曾1.i=>1.?)<?<?")!4O魁时翻个一工GAEDK系列仿真机1.CA51软件（Aedk5196）-1.CA513加载文件到仿真机芯片固化硬件检测系统自检W文件(E)编辑(已查看便)工程电)编译旧)调试(Q)观察(Q)设置(S)工具C1.)窗口(出)帮助(A)DQ0IY/%四|赭TOR口嗯I刊在华8'H!孙昌釐镯源10工G1.显示时钟生成汇编文件从仿真机提取数据，加载数据到仿真机自定义IOTO11T1.T0INTOTIINT1.第二章软件实验本章编排了八个软件实验，这些实验的内容都是与教材的内容相关，通过这些程序的设计和调试，使读者熟悉MCS-51的指令系统和初步掌握汇编语言程序设计方法，为单片机应用软件的研制打下基础。实验一数据传递一、实验内容：将内部数据存储器60H-6FH的内容传送到内部数据存储器70H-7FH单元。二、流程图三、调试：采用全速运行，执行完，用添加观察项的方法看内存单元，60H-6FH的内容与70H-7FH单元内容完全一致。提示：应首先初始化60H-6FH。四、实验结果：通过查看内部数据存储区窗口60H-6FH单元内容与70H-7FH单元内容完全一致。实验二无符号十进制数加法实验、实验内容设计并调试一个n字节的无符号十进制数加法子程序，其功能为将(RO)和(R1.)指出的内部RAM中两个n字节压缩BCD码无符号十进制整数相加，结果存放于被加数单元中。子程序入口：RO.R1.分别指向被加数和加数的低位字节，字节数n存于R2,出口：RO指向和的高位字节单元，CY为进位。二、流程图三、调试方法使用修改寄存器和内部RAM内容的方法，设置于程序的入口参数，然后启动系统从子程序的开始运行到最后一条指令，再分别检查相应的结果，若有错误改用单步或断点运行,最后用不同的参数测试程序，直至正确为止。注意：应先初始化加数和被加数。四、实验结果：加法的和存放在以RO为首地址的存储单元，RO指向和的高位字节单元。实验三无符号十进制数减法一、实验内容：设计并调试一个n字节无符号十进制数减法子程序，其功能为将（RO）指出的内部RAM中n字节无符号压缩BCD码十进制数减去（RI）指出的内部RAM中n字节无符号压缩BCD码十进制数，差送被减数单元。入口：（R0）、（R1.）分别指向被减数和减数的低位字节，字节数n存放于R2,出口：（RO）指向差的高位，CY=I为正，CY=O为负，结果为补码。二、参考程序框图三、调试方法使用修改寄存器和内部RAM内容的方法，设置子程序的人口参数，然后启动系统从子程序的开始运行到最后一条指令，再检查相应结果，若有错误改用单步或断点运行，最后用不同的参数测试程序，直至正确为止。注意：应先初始化减数和被减数。四、实验结果：减法的差存放在以RO为首地址的存储单元，RO指向差的高位字节单元。实验四无符号二进制整数乘法一、实验内容设计并调试一个双字节无符号二进制整数乘法子程序，其功能为将(R3R2)和(R5R4)两个双字节无符号二进制整数相乘，积(从高位至低位)存放于，30H至33H单元。二、参考程序框图三、调试方法使用修改寄存器和内部RAM内容的方法多设置于程序的入口参数，然后启动系统运行和检查运行结果，用不同参数测试程序，直至正确为止。注意：应先初始化乘数和被乘数。四、实验结果：乘法的积存放在30H至33H单元，30H指向积的高位字节单元。实验五、无符号二进制整数除法实验一、实验内容设计并调试一个子程序，其功能为将无符号二进制整数(R2R3R4R5)除以(R6R7),其商存放于R4R5,余数存放于R2R3。入口：被除数在R2R3R4R5,除数在R6R7出口：商存放于R4R5,余数存放于R2R3。二、参考程序框图三、调试方法：使用修改寄存器内容的方法，设置子程序的入口参数，然后启动系统运行，检查运行结果，用不同的参数测试程序，直至正确为止。注意：应先初始化除数和被除数，即被除数在R2R3R4R5,除数在R6R7。四、实验结果：商存放于R4R5,余数存放于R2R3实验六、数制转换实验一、实验内容1、整数十翻二设计并调试一个通用子程序，其功能为将(RO)指出的内部RAM中n字节压缩BCD码十进制整数转换为二进制数存入(R1.)指向的内部RAM中。子程序入口：(RO)指向十进制数高位字节，字节数n存放于R7,出口时：(R1.)指向二进制数高位字节。2、整数二翻十设计并调试一个通用子程序，其功能为将(RO)指出内部RAM中n字节二进制整数转换为m字节压缩BCD码十进制数存入(R1.)指向的内部RAM中。入口：(RO)指向二进制数高位，(R7)=n,(R6)=mo出口：(R1.)指向十进制数高位二、参考程序框图三、调试方法使用修改寄存器和RAM内容的方法，设置子程序的入口参数，然后启动系统运行，检查其结果。利用十翻二和二翻十的逆运算关系，用不同的数据测试程序，经十翻二和二翻十后，其结果和原始的十进制数应相同。实验七、拆字程序1、 实验目的：掌握汇编语言设计和调试方法。2、 实验内容：把700OH的内容拆开，高位送700IH低位，低位送7002H低位，7001H、7002H高位清零，一般本程序用于把数据送显示缓冲区用。也可将数据定义在内部数据存储区中。三、程序框图3、 实验步骤：1、先用存储器读写方法将700OH单元置成34H。2、从起始地址开始运行程序。3、检查700IH和7002H单元中的内容。四、思考：编写并运行拼字程序第三章硬件设计本章编排的接口实验是软硬件的综合性实验，通过这些实验使读者巩固前几章所学的内容，进一步掌握单片机的系统扩展和输入输出的设计方法，同时使读者对软硬件的调试有一定的感性认识，同学可以根据实际选做其中的某些实验，也可以自选一些实验题。本实验板CPU连线图nnnnmmX1.X2KXDIXDMjM> PXEKEAATuWV1.J5Y1YJV3“Y3YIY7 B CntD012)45(712J - 1 7 popomKP'PJKKKMKDomm mIXD5D<mOE1.EUC m m mnD5D(D7BC1.L_Z_实验一键盘实验实验目的：掌握键盘的工作原理，键盘和单片机的接口技术，以及键输入程序的设计和调试方法。实验内容：编写并调试通用键输入子程序，其功能为读取键盘上的一个输入键，并将键号送累加器。实验连线：硬件已连好，输出端口由741.S273实现，输入端口由741.S244实现，端口地址分别为8FFFH和AFFFHQC1.KDQmIXHD(D7DS四、程序框图:开始软件延时IOms判断闭合键键号返回实验二显示器实验一、实验目的：掌握七段显示器的工作原理，段数据表的设计，以及动态显示子程序的设计和调试法。二、实验内容：编写并调试一个通用显示子程序，使（RD指出的内RAM中的6个单元显示缓冲区的内容在显示器上显示。三、实验连线：硬件已连好，U9741.S273为段选输出端口，U1.1.741.S273为位选输出端口，其端口地址为8FFFH、9FFFHU1.OU9711X7315691.i,69111II-He-3CmmmIXD5DiBs四、实验框图:实验三脉冲计数(定时/计数器实验)实验目的:熟悉8031定时/计数功能，掌握初始化编程方法。实验内容：把定时器。外部输入的脉冲进行计数。并送显示器显示。程序框图：4、 实验步骤：(1)把8031P34插孔接外部信号源的单脉冲输入孔。(2)用连续方式从起始地址开始运行程序。(3)观察数码管显示的内容应为脉冲个数。5、 思考：修改程序使显示器上可显示到999999个脉冲个数实验四电脑时钟定时器中断综合实验一、实验目的：熟悉MCS-51定时器、中断初始化编程方法,了解定时器应用实时程序设计与调试技巧.编写程序，从键盘上输入时间初值，用定时器产生OJs定时中断，对时钟计数器计数,并将数值实时地送数码管显示。二、实验程序框图：三、实验步骤：1、输入并执行程序。2、连续运行程序，在键盘输入时间初值。3、时钟开始工作，数码管上实时显示时间值。四、思考：电子钟走时精度和程序中哪些时间常数有关。实验五、A/D转换实验1、 实验目的：(!)、掌握A/D专门换与单片机的接口方法。(2)、了解A/D芯片0809转换性能及编程方法。(3)、通过实验了解单片机如何进行数据采集。2、 实验内容：利用实验仪上的0809做A/D转换器，实验仪上的电位器提供模拟量输入，编制程序。将模拟量转换成数字量，通过数码管显示出来。3、 实验步骤：(D把0809的0通道INO用插针接至W1.的中心抽头05V孔。(2)0809的地址为CFFFHo(3)以连续方式从起始地址运行程序，数码管上显示0809,XX,后二位显示当前采集的电压转换的数字量，调节Wi该二位将随着电压变化而相应变化。三、硬件连接图B603四、程序框图开始0809初始化调显示子程序0809.0通道采样五、思考：1、修改程序，用其他通道轮流采样显示。2、添加程序，使转换结果可显示。实验六、D/A转换一、实验目的：(1)、了解D/A。转换与单片机的接口的方法。(2)、了解D/A转换芯片0832的性能及编程方法。(3)、了解单片机系统中扩展D/A转换芯片的基本方法。二、实验内容：利用0832输出一个从0伏开始逐渐升至5伏，再降至0伏的正弦波电压。三、实验接线图：(1)把0832片选线接至Y3其地址为BFFFH,(2)调节W3使0832第8脚为5V<,(3)从起始地址开始连续运行运行程序。(4)数码管上显示不断加大或减小的数字量万用表测试D/A输出孔AOUT应也能测出不断加大或减小的电压值。四、程序流程:五、思考：1、修改程序，使之能产生锯齿波。2、修改程序，将A/D转换卷和D/A转换器连在一起，观察输出与输入的关系。实验七存储器扩展一、实验目的：(1)、了解存储甥与单片机的接口的方法。(2)、了解存储器的性能及编程方法。(3)、了解单片机系统中扩展的基本方法。二、实验内容：验证外扩数据存储器能否正常工作。三、实验接线图：1.I;C mD2)IMD5D(D7IBSU*HMgSnSQQQQQQQ07DOmmmnD5DC6OE1.EDomm m nD5DCB eecqvccvxxCf1. A0M2JN2f2M2MMlA12q 皿皿WNC实验八步进电机控制实验实验目的：1、2、了解步进电机的工作原理。掌握步进电机的驱动及编程方法。步进电机的基本工作原理：相序表绕组与数据线的连接运行方式相月F表方向DCBA双八拍加电代码地址单元正向反向D7D6D5D4D3D2D1.DOA00000101AB05H40H00010101ABC15H41H00010100BC14H42H01010100BCD54H43H01010000CD50H44H01010001CDA51H45H01000001DA41H46H01000101DAB45H47H1、运行方式与方向的控制循环查表法以四相步进电机为例：步进电机是将电脉冲信号转换成角位移的一种机电式数模转换器。步进电机旋转的角位移与输入脉冲个数成正比；步进电机的转速与输入脉冲的频率成正比；步进电机的转动方向与输入脉冲对绕组加电的顺序有关。因此，步进电机旋转的角位移、转速以及方向均受输入脉冲的控制。2、步进电机运行速度的控制软件延时法延时时间长短由编者自己控制。3、步进电机的启停控制设置开关在外部设置按键开关SW,约定当开关SW按下启动或停止，在程序中将SVV读入,以便检测。3、 实验内容：控制四相六线制步进电机按双八拍方式运行，当开关按下时启动步进电机，先向前快走144步，然后，反向慢走96步，停止。4、 实验步骤：1、硬件连接将开关SW与P1.O相连，步进电机与741.S373的输出端相连。软件流程：开关按下向前快走向后慢走电机停止实验九液晶显示实验1、 实验目的：了解液晶显示器的工作原理，掌握它的工作时序及编程命令。2、 实验内容编程显示姓名、班级、性别、学号。三、实验连线图H1.UUA91.z8SX6OI口二OaZITaENaIx1.gCICIWa91SGU9a81Ia61-OZ1NIdOZacn实验十串行通讯1、 实验目的了解串行接口的电路，掌握串行通讯的基本原理。2、 实验内容甲乙串行通讯，甲机发送，乙机接收，并验证收发是否正确。3、 实验连接图J216P1.N单片机实珍锦义电3信总工程金