《2010秋0308409-12班单片机实验》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2010秋0308409-12班单片机实验（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验系统概述一、单片机仿真实验仪简介：单片机原理课程实验采用由江苏启东达爱思计算机有限公司生产的596H+型单片机仿真教学实验仪器。实验仪通过RS-232串口与微机（上位机）进行通信，可完成MCS-51系列8位单片机和MCS-196系列16位单片机的实验，功能较强大。实验仪电路板采用模块化设计，使实验连线简捷明了，免去了学生调试实验线路的工作。整个实验电路面板的硬件布局如图1.1所示：图1.1 实验电路面板硬件布局图对所标注部件说明如下：1 串行通信波特率选择开关。其中左边一位用于做8251串行通信实验，右边两位为系统与PC机串行通信波特率选择位。在PC机配置较低的场合或DOS操作系统下通常采
2、用中间的9600bps常规波特率；而如果在windows环境或PC机能承受的情况下，选择右边的57600bps波特率较为适宜。2 CPU选择开关。可在通电或断电情况下改变当前的 CPU，该开关包含三档，左、右两档均用来选择51系列单片机，而中间一挡用来选择196系列单片机，注意在实验之前要选择正确的单片机进行实验。3 复位按钮。一般用作程序执行过程中，按下该按钮后，程序停止运行，所有设备回复初始状态。4 暂停按钮。可以暂停当前程序的执行，以便查看单片机的运行状态。打开实验仪电源开关，系统应显示闪动“P.”，处于待命状态；否则按下RESET键，如仍再不显示，应立即切断电源，检查后重新进行或向实验
3、教师提问。二、实验系统自带仿真软件介绍：运行“MCS-51单片机实验系统”，会出现选择微机与实验仪进行串行通信的对话框，如图1.2所示：图1.2 选择通信端口对话框在上图所示的对话框中，主要是进行通信端口的选择和波特率选择这两项设置。由于上位机只有最多两个RS-232串行通信端口，因而端口选择只可能是串口1或串口2，其他并未用到。而具体是串口1、2中的哪一个则由实验仪与上位机的通信连线有关。波特率的选择相对简单，只要保证所选波特率与实验仪上的波特率选择开关一致即可。打开实验仪电源后，点击“确定”，如果顺利进入仿真软件编程界面，表示实验仪与上位机能正常通信；若出现 “仿真器没有连接”这样的提示信
4、息，那就表示实验仪与上位机不能正常通信，这时就应该检查串行通信线是否连接好或波特率设置是否对应，如果仍然不能解决，则应立即向实验教师提问。正常连接以后会进入“Dais-MCS51仿真开发系统”软件的界面，如图1.3所示：图1.3 Dais-MCS51仿真开发系统该开发系统软件配合实验仪使用，能够完成从简单到复杂的MCS-51单片机相关的实验内容，是MCS-51单片机实践学习较好的入门工具，其使用过程概括如下：1 点击工具条中“”（新建）建立新的实验源程序编辑窗口，或点击“”（打开），在打开对话框中选择要打开的源程序文件，也会进入源程序编辑窗口。2 点击工具条中“”，进行源文件的编译、连接、装载
5、，在出现编译成功的对话框后点击“OK”框自动进入源文件调试状态。3 在工具条中点击所需的运行方式：“”（单步）、“”（宏单步）、“”（连续运行）。4 系统一旦进入运行状态后若需停止该程序的运行请点击“”（复位）中止当前程序的运行。三、KeilC51编程软件的使用说明：1、启动KEIL uVision2/uVision3集成开发环境。2、打开工程，选择“Project”菜单下的“Options for Target.”命令。3、在弹出的对话框中点击选择“Debug”标签，选中对话框右边使用硬件驱动的“Use: XXX”单选框，并在其下拉选择框中选择“Dais Emulator Driver”。调
6、试技巧：如需调试C51程序，建议选中下拉框右下方的“Go till main()” （若是KEIL 8.XX版本则为“Run to main()”）复选框，将其打勾。4、点击下拉框右边的“Settings”，如能打开达爱思仿真实验系统设置对话框。如需改变达爱思设置，只需要在按驱动右边的“Settings”按钮在对话框中选择正确的串行口、波特率，并完成工作模式、RAM/ROM、P0/P2的设置。5、还要在在弹出的“Options”对话框中点击选择“Output”标签，选中对话框中间创建HEX文件的“Create HEX File”复选框前打勾。以便在编译过程中生成可执行的HEX文件，并且才有可能
7、将该文件装载到实验箱存储器中等待运行。6、KeilC51软件与实验箱的串行通信：如果能够正常通信，则点击（Start/Stop Debug Session）后能正常进入软件调试（Debug）界面，如下图所示：否则，则不能进入软件调试（Debug）界面，会弹出如下对话框：则表明Keil软件与实验箱不能正常通信，需要解决串行通信存在的问题。其主要问题主要在以下两个方面： 串行通信线未接好，如接头松动等； 串行通信设置不正确，如通信波特率设为57600bps而非9600.bps。实验一P1口霓虹灯实验（4学时）一、实验目的 了解实验仿真系统的硬件结构，熟练使用实验仿真软件； 掌握MCS-51单片机P
8、1口的基本结构和使用方法；学会用C51编写含分支和循环结构的程序。二、实验预备知识 P1口为准双向口，每一位都可独立地定义为输出线或输入线。 本实验中延时子程序采用指令循环来实现，机器周期(12/6MHz)*指令所需机器周期数*循环次数，在系统时间允许的情况下可以采用此方法。三、实验内容 P1作为输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管按照如下顺序点亮：开始从左往右循环点亮从右往左循环点亮从左往右逐个点亮从右往左逐个熄灭2个发光二极管分别从中间往两边循环点亮2个发光二极管分别从两边往中间循环点亮全部点亮全部熄灭开始。四、程序框图五、实验电路（只连图中粗实线）六、实验步骤 P1.OP1.
9、7用插针连至L1L8，运行程序后，观察发光二极管闪亮移位情况。七、思考 （1）用KeilC51软件编程，用Proteus软件参照实验电路连线并仿真运行，得出与实验箱上相同的软件仿真结果。（2）在C51编程中用查表法实现相同的实验现象。（利用数组编程）（3）尝试用单片机内部定时器控制延时以代替软件延时程序实现本实验要求。（4）用单片机汇编语言实现实验要求的现象。实验二 时钟显示实验（4学时）一、实验目的 (1)熟练掌握单片机定时器的编程技巧；(2)掌握八段数码LED显示器的工作原理和编程方法。二、实验内容 编写程序，用定时器产生0.1S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（左边
10、2个数码管显示“时”，中间2个显示“分”，右边2个显示“秒”）。三、程序框图 四、实验连线（无）五、实验预备知识1数码显示电路：电路组成：6个共阳极数码管、2个74LS273锁存器端口地址：字型口（段码锁存器）FFDCH字位口（位码锁存器）FFDDH2动态显示：每次只有一个数码管显示其相应字符，并且从左往右反复快速扫描，利用人眼的“视觉滞留”效益实现“同时”显示不同字符的工作方式。3字型码表：（共阳极）09：0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90六、思考 （1）用KeilC51软件编程，用Proteus软件参照实验电路连线并仿真运行，
11、得出与实验箱上相同的软件仿真结果。（2）将数码显示也改为定时扫描方式该如何编程？（3）电子钟走时精度和程序中那些常数有关？实验三急救车与交通灯实验（4学时）一、实验目的 (1)了解8255芯片的结构、工作方式及编程方法(2)学习模拟十字路口交通控制的实现方法；(3)熟练掌握外部中断技术的使用方法。二、实验内容 用8255的PA口、PB口的低四位做输出口，控制十二个发光二极管亮灭，模拟十字路口交通灯管理。一般情况下正常显示，有急救车到达时，两个方向四个路口交通信号灯全红，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。本实验用单次脉冲申请外部中断，表示有急救车通过。三
12、、程序框图 四、实验连线（只连图中粗实线） 五、实验步骤8255 PB3PB0、PA7PA0依次接发光二极管L1L12。编写程序，初始态为四个路口的红灯全亮之后，东西路口的绿灯亮南北路口的红灯亮，东西路口方向通车。延时一段时间后东西路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪耀。闪耀若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北路口方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪耀。闪耀若干次后，再切换到东西路口方向，之后重复以上过程。六、实验说明中断服务程序的关键是：保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入时的状态。必须在中断程序中设定是否允许中断重入，即设置EX0位。本例中使用了I
13、NT0中断（P3.2），一般中断程序进入时应保护PSW、ACC以及中断程序使用但非其专用的寄存器。本例的中断程序保护了PSW、ACC等三个寄存器并且在退出前恢复了这三个寄存器。另外中断程序中涉及到关键数据的设置时应关中断，即设置时不允许重入。本例中没有涉及这种情况。中断信号由单脉冲按钮SP产生。七、思考（1）用KeilC51软件编程，用Proteus软件参照实验电路连线并仿真运行，得出与实验箱上相同的软件仿真结果。（2）用单片机汇编语言实现实验要求的现象。（3）尝试加入定时器控制延时来模拟更真实的“十字路口交通灯”。实验四（1） 串并转换实验（2学时）一、实验目的 掌握8031串行口方式0工作
14、方式及编程方法。 掌握利用串行口扩展并行I/O通道的方法。二、实验内容 利用8031串行口和串行输入并行输出移位寄存器74LS164，扩展一个8位输出通道，用于驱动一个共阳极数码显示器，在数码显示器上循环显示8031串行口输出的09这10个数字。三、实验说明 串行口工作在方式0时，可通过外接移位存储器实现串并行转换。在这种方式下，数据为8位，只能从RXD端输入输出，TXD端总是输出移位同步时钟信号，其波特率固定为晶振频率1/12。由软件置位串行控制寄存器(SCON)的REN后才能启动串行接收，在CPU将数据写入SBUF寄存器后，立即启动发送。待8位数据输完后，硬件将SCON寄存器的TI位置1，
15、TI必须由软件清零。共阳极数码管的09的显示码如下：0x03,0x9F,0x25,0x0D,0x99,0x49,0x41,0x1F,0x01,0x09四、实验步骤 将串并单元DATA插孔接P3.0插孔。 将串并单元CLK插孔接P3.1插孔。 将串并单元CLR插孔接地址线A9下方CLR插孔。上电时对164复位。 执行程序 在串并单元数码管上循环显示09这10个数字。五、实验电路（图中粗实线）六、程序框图七、思考（1）用KeilC51软件编程，用Proteus软件参照实验电路连线并仿真运行，得出与实验箱上相同的软件仿真结果。（2）用单片机汇编语言实现实验要求的现象。实验四（2）单片机串行口应用实验与PC机通信（2学时）一、实验目的 掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通信程序编制方法。 了解实现串行通信的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议。 了解PC机通信的基本要求。二、实验内容
