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1、1单片机应用单片机应用实实 验验 指指 导导 书书福建工程学院计算机系统结构教研室 编2004 年 2 月2目目 录录实验系统概述-1实验一 单片机实验仪基本操作-7实验二 顺序程序设计-13实验三 分支程序设计-15实验四 循环程序设计-16实验五 上位机交叉汇编与联机调试-18实验六 程序设计综合调试-24实验七 MCS-51 在片并行口应用-26实验八 MCS-51 中断系统、定时器/计数器应用-29实验九 数码管显示器-31实验十 键盘、显示器接口-32实验十一 LED 动态显示及实时时钟综合应用实验-33附录一 DICE-5103S 主机原理图3实验系统概述实验系统概述DICE-51
2、03S 是仿真与实验相结合的多用途开发型实验系统，自带 CPU，配有键盘及 LED 显示，可独立运行。用 RAM 型芯片作为程序存储 器，可直接修改程序。仿真实验存储器空间地址为 0000H7FFFH（32KB） 。 程序存储器与片外数据存储器共用。 DICE-5103S 自带一个 48 的键盘，大多数键有两个以上功能，实验 仪无上下档键，具体功能取决于键的操作顺序及当前实验仪所处状态。 一、一、键盘功能简介键盘功能简介 键盘示意图：7R78DPL9DPHAACCTV/MEEG/DLPRTEX/FV4R45R56R6BBRG/FSRW/ISCOMPSCAL1R12R23R3CPSWF1/LSE
3、V/UNMOVESTEP0R0FPCHEPCLDSPF2/NXEC/EPDARMON1、 数字键：数字键：在 32 个按键中，左边 16 个为数字键 0F，用于输入地址、 数据或机器指令代码。同时还可作为 PC 及 14 个寄存器的操作代号， 所代表寄存器名字见各数字键右下角。2、 功能键：功能键： 右边 16 个键为功能键，作用分别是： TV/ME：进入 CRT 显示状态 / 程序存储器读写程序存储器读写 RG/FS： 片内片内 RAM、寄存器读写、寄存器读写 / 偏移量计算 F1/LS ： 第一标志键 / 读上一个字节读上一个字节 F2/NX： 第二标志键 / 读下一个字节读下一个字节 E
4、G/DL： EPROM 写入键 / 删除一个字节 RW/IS ：外部数据存储器读写外部数据存储器读写 / 插入一个字节 EV/UN： 固化区内容移入目标 RAM / 保留 EC/EP ：EPROM 查空 / EPROM 内容与 RAM 内容比较 PRT ： TV 状态下打印 COMP： 程序或数据块比较 MOVE： 程序或数据块移动 DAR ： TV 状态下反汇编4EX/FV： 全速运行键全速运行键 / 全速断点运行全速断点运行 SCAL： STEP：单步运行单步运行 MON：返回监控待命状态键返回监控待命状态键3、复位键：、复位键：RESET 系统硬件复位（位于键盘右上方的独立按钮）二、键盘
5、操作二、键盘操作1、对特殊功能寄存器及片内存储单元的操作、对特殊功能寄存器及片内存储单元的操作 例：修改以下寄存器及单元内容 A=00H R0=12H （60H）=34H （61H）=56H 按键显示说 明MONP. 1 2 3 5 6待命状态A/ACCA 5 6欲访问寄存器 ARG/FSA 5 6进入寄存器读写状态，显示寄存器 A 的 内容0 0A 0 0更改寄存器 A 的内容为 00HMONP. 1 2 3 5 6返回待命状态0/R00 1 0欲访问工作寄存器 R0RG/FS0 1 0进入寄存器读写状态，显示 R0 的内容120 1 2更改寄存器 R0 的内容为 12HMONP. 1 2
6、3 5 6返回待命状态606 0 1 2欲访问片内存储单元 60HRG/FS6 0 1 2进入片内 RAM 读写状态，显示 60H 单元 的内容，3 46 0 3 4更改 60H 单元的内容为 34HF2/NX(或 F1/LS)6 1 ? ?5 F ? ?自动读出下一个单元（即 61H 单元）的 内容或自动读出上一个单元（即 5FH 单元） 的内容566 1 5 6更改 61H（或 5FH）单元的内容为 56H52、对片外数据存储器的操作、对片外数据存储器的操作 例：修改 1000H 单元的内容为 00H，修改 1001H 单元的内容为 56H 按键显示说 明MONP. 1 2 3 5 6待命
7、状态1 0 0 01 0 0 0 5 6欲访问 1000H 单元RW/IS1 0 0 0 ? ?进入外部数据存储器读写状态，显 示 1000H 单元的内容0 01 0 0 0 0 0更改 1000H 单元的内容为 00HF2/NX(或 F1/LS)1 0 0 1 ? ?0 F F F ? ?自动读出下一个单元（即 1001H 单 元）的内容 或自动读出上一个单元（0FFFH 单 元）的内容5 61 0 0 1 5 6更改 1001H（或 0FFFH）单元的内 容为 56H 3、对程序存储器的操作、对程序存储器的操作 例： 如下为将片内 3AH 单元与 3CH 单元的内容互相交换的程序，并 已汇
8、编成机器语言目标程序。ORG 2000H 2000H E5 3A MOV A，3AH 2002H 85 3B 3A MOV 3AH，3BH 2005H F5 3B MOV 3BH，A 2007H 80 FE SJMP $END现将该程序机器指令代码输入到程序存储器相应地址单元中： 按键显示说 明MONP. 1 2 3 5 6待命状态2 0 0 02 0 0 0 5 6欲访问程序存储器 2000H 单元TV/ME2 0 0 0 ? ?进入程序存储器读写状态，显示 2000H 单元原内容E 52 0 0 0 E 5更改 2000H 单元的内容为指令码 E5H F2/NX2 0 0 1 ? ?自动读
9、出下一个单元（即 2001H 单 元）原内容3 A2 0 0 1 3 A更改 2001H 单元的内容为指令码 3AH F2/NX2 0 0 2 ? ?自动读出下一个单元（即 2002H 单 元）原内容68 52 0 0 2 8 5更改 2002H 单元的内容为指令码 85H. . . . . . . . .F2/NX2 0 0 8 ? ?自动读出下一个单元（即 2008H 单 元）原内容F E2 0 0 8 F E更改 2008H 单元的内容为指令码 FEH4、连续执行程序、连续执行程序 按键显示说 明MONP. 1 2 3 5 6待命状态2 0 0 02 0 0 0 5 6程序的首地址为 2
10、000HEX/FV 1 2 3 5 6从首地址 2000H 单元开始连续运行5、全速断点运行、全速断点运行 按键显示说 明MONP. 1 2 3 5 6待命状态2 0 0 52 0 0 5 5 6断点地址为 2005HF1/LS 1 2 3 5 6置断点标志(2005H)2 0 0 02 0 0 0 5 6程序的首地址为 2000HEX/FV2 0 0 5 F 5从首地址 2000H 单元开始连续运行， 遇到断点停下，并显示 PC 及指令 码。5、单步执行、单步执行 按键显示说 明MONP. 1 2 3 5 6待命状态2 0 0 02 0 0 0 5 6程序的首地址为 2000HSTEP2 0
11、 0 2 8 5执行从首地址 2000H 单元开始的一 条指令后停下，并显示 PC 及指令 码。STEP2 0 0 5 F 5继续执行下一条执行后停下6、DBUG 仿真软件的使用仿真软件的使用7（1）使用文本编辑器编辑源程序，如使用 EDIT 编辑器，源程序的文件名 应为 *.asm，如 abc.asm （2）汇编源程序运行 DBUG 组合软件选择主菜单中的“Assemble”项输入源程序的全路径及文件名，如 c:mcs51abc.asm，若文件在当前 目录，则可省略路径，直接输入文件名 abc.asm若使用默认的目标文件名*.HEX 则直接回车，否则输入指定的目标文 件名屏幕出现汇编的错误信
12、息（包括行号及错误类型） ，若编译成功则出 现 “Error message:0Complete!”若汇编出错，则应退出 DBUG（选择主菜单的“Quit”项，敲 Y 键确 认退出） ，返回编辑器修改源程序，而后重新汇编，直至汇编成功 （2）将目标程序代码装入单片机打开单片机电源，让单片机处于待命状态“P.”选择主菜单中的“Load program”项，输入目标程序的全路径及文 件名，如 c:mcs51abc.hex，若文件在当前目录，可省略路径，直接输入 abc.hex直接回车使用源程序指定的首地址若目标程序装载成功，则出现目标程序的首地址、总字节数等信息， 以及“Complete！”提示，
13、敲回车，进入调试运行界面 （3）程序的调试运行选择主菜单的“Run and debug”项用下列快捷键调试程序： F3：设置 PC 地址 F2：将光带处设为断点 F9：连续运行，遇断点暂停 F8：单步运行，每按一次 F8 键，DBUG 就运行一条指令， 同时刷新显示寄存器窗口和存贮器窗口的内容 CTRL+F8：连续单步运行，DBUG 自动一条一条地执行指令，寄 存器和存储器的内容时时刷新，敲任意键停止运行 F4：从 PC 地址运行至光带处 F5：宏单步，将子程序作为一条指令执行 CTRL+F5：连续宏单步，敲任意键停止运行 CTRL+O：数据刷新，将单片机的数据重新读出 CTRL+M：存储器窗
14、口显示选择，在片内数据存储区/位寻址区/片8外数据存储区/片外程序存储区之间切换。 F10：返回主菜单9实验一实验一 单片机实验仪基本操作单片机实验仪基本操作一、一、实验目的实验目的 1、熟悉单片机实验仪的基本操作。 2、掌握汇编语言程序的调试方法。 二、二、预习要求预习要求 1、了解单片机实验仪的功能特点。 2、了解键盘操作的基本方法。 三、三、实验内容及步骤实验内容及步骤（一） 、单片机实验仪的上电 实验仪配有一通讯/电源线，红线接微机电源的+5V，黑线接微机 电源地，将 RS2329 芯插头插入 DICE5103S 实验仪 CZ1 插座中， 接通电源，显示器最左端应显示一个闪动的“P.”字符，表示实验仪 处于初始状态（监控状态） ，等待操作。若上电后不显示此状态，按复 位键（RESET） ，若还不能进入此状态，关掉电源查找原因。（二） 、检
