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1、MCS-51 单片机原理与应用单片机原理与应用实实 验验 指指 导导 书书前言：任务与要求前言：任务与要求一单片机原理与应用实验的任务单片机原理与应用实验是单片机原理与应用课程的一部分，它的任务是：1.通过实验进一步了解和掌握单片机原理的基本概念、单片机应用系统的硬件设计及调试方法。2.学习和掌握单片机应用系统程序设计基础。3.提高应用计算机的能力及水平，提高逻辑思维及动手能力。二实验设备单片机实验所使用的设备由计算机、DP-51PRO 单片机综合仿真试验仪，其中计算机是软件开发平台，主要完成程序编辑、编译、下载程序等任务；单片机综合仿真试验仪是硬件开发平台，是基于 80C51 单片机的扩展实
2、验系统。计算机和单片机实验开发系统之间是通过 RS232 串行接口进行通信的。图 1 单片机原理实验设备在计算机软件的控制下可完成单片机基本实验及综合设计性实验项目。所有的 MCS-51 单片机原理与应用课程实验都在这套综合仿真试验仪上完成。三实验要求和成绩考核1.遵守实验室纪律，在实验室内不得随意走动、大声喧哗。2.实验前，按实验要求事先复习与实验有关的理论知识，明确实验目的，了解实验内容和方法。在实验过程中务必带上教材和实验文档，认真听讲，以调试为主要目的，注意观察思考，记录有关数据和程序，每次实验成绩根据完成情况给予评分。3.按实验指导书要求进行接线和操作，经检查和指导老师同意后再通电。
3、小心使用机器，以免出现意外故障，若机器出现硬件故障，可报告并请求老师协调维护，勿喧哗和起哄。4.禁止在实验室中做与实验无关的事情，特别是玩游戏者，一经发现本课程实训总成绩将减 10 分，发现两次实训总成绩按 0 分处理。5.按规定时间完成并上交实验报告。实验报告字迹要清楚，结论要明确，并写出程序流程图、程序、并分析实验结果、完成思考题等。计算机RS232 串行口单片机综合仿真试验 仪6.实验后应断电并返回 WINDOWS 下关闭计算机，整理实验台，恢复到实验前的情况。第一部分 Keil C51 软件使用说明Keil C51 软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑，编译，仿真于一体，
4、支持汇编、PLM语言和 C 语言的程序设计，界面友好，易学易用。DP51PRO 单片机综合仿真实验仪下面介绍Keil C51 软件的使用方法： 进入 Keil C51 后，屏幕如下图2 所示。几秒钟后出现编辑界面（图3 所示）。图2 启动Keil C51 时的屏幕图3 进入Keil C51 后的编辑界面简单程序的调试简单程序的调试 学习程序设计语言、学习某种程序软件，最好的方法是直接操作实践。下面通过简单 的编程、调试，引导大家学习Keil C51 软件的基本使用方法和基本的调试技巧。 1) 建立一个新工程 单击Project 菜单，在弹出的下拉菜单中选中New Project 选项（图4）。
5、图4 Project 菜单2)然后选择你要保存的路径,输入工程文件的名字,比如保存到D:C51 目录里,工程文件的 名字为C51。图5 所示,然后点击保存.图5 保存页面 3)这时会弹出一个对话框,要求你选择单片机的型号,你可以根据你使用的单片机来选择, keil c51 几乎支持所有的51 核的单片机,我这里还是以大家用的比较多的Atmel 的89C51 来说明,如图6 所示,选择AT89C51 之后,右边栏是对这个单片机的基本的说明,然后点击确 定。图6 Select Device4)完成上一步骤后，屏幕如图7 所示.图7 建成一个工程后的窗口到现在为止，我们还没有编写一句程序，下面开始编
6、写我们的第一个程序。 5)在图8 中，单击“File”菜单，再在下拉菜单中单击“New”选项。新建文件后屏幕如图 9 所示：图8 Fill 菜单建立文件图9 建成一个文件后的窗口此时光标在编辑窗口里闪烁，这时可以键入用户的应用程序了，但这里建议首先保存 该空白的文件，单击菜单上的“File”，在下拉菜单中选中“Save As”选项单击，屏幕如 下图所示，在“文件名”栏右侧的编辑框中，键入欲使用的文件名，同时，必须键入正确 的扩展名。注意，如果用语言编写程序，则扩展名为(.c)；如果用汇编语言编写程序， 则扩展名必须为(.asm)。然后，单击“保存”按钮（图10 所示）。图10 保存对话框6)回
7、到编辑界面后，单击“Target 1”前面的“”号，然后在“Source Group 1”上单 击右键，弹出如下菜单（图11 所示）。图11 加文件到工程然后单击“Add File to Group Source Group 1” 屏幕如图12 所示 。 选中 Test.c，然后单击“Add ”屏幕好图13 所示。 注意到“Source Group 1”文件夹中多了 一个子项“Text1.c”了吗？子项的多少与所增加的源程序的多少相同图12 选择文件图13 加入文件后的窗口7)请输入汇编语言源程序。在输入上述程序时，Keil c51 会自动识别关键字，并以不同的 颜色提示用户加以注意，这样会使
8、用户少犯错误，有利于提高编程效率。程序输入完毕后， 如图14 所示。图14 输入源程序后的窗口8)在图14 中，单击“Project”菜单，再在下拉菜单中单击“Built Target”选项（或者 使用快捷键F7），编译成功后，再单击“Project”菜单，在下拉菜单中单击“Start/Stop Debug Session”（或者使用快捷键Ctrl+F5）,屏幕图15 所示图15 Start/Stop Debug Session9)调试程序:在图15 中，单击“Debug”菜单，在下拉菜单中单击“Go”选项，（或者使用 快捷键F5），然后再单击“Debug”菜单，在下拉菜单中单击“Stop R
9、unning”选项（或者 使用快捷键Esc）；再单击“View”菜单，再在下拉菜单中单击“Serial Windows #1”选 项，就可以看到程序运行后的结果，其结果如图16 所。图16 程序运行后结果注意上述操作是纯软件的开发过程！注意上述操作是纯软件的开发过程！如何使用程序下载器看一看程序运行的结果呢？10）单击“Project”菜单，再在下拉菜单中单击“” 在下图中，单击“Output”中单击“Create HEX File” 选项，使程序编译后产生HEX 代 码，供下载器软件使用。把程序下载到AT89S51 单片机中。第二部分 实验部分实验一 单片机认识实验 一 实验目的 （1）熟悉
10、 MCS-51 单片机芯片的外部引脚和内部结构。 （2）熟悉单片机实验系统。 二 实验设备及器件 PC 机、DP-51PRO 单片机综合仿真试验仪、RS232 串行接口 三 实验内容 （1）根据 MCS-51 单片机芯片的标识符号认识芯片及引脚。 （2）内部存储器单元的数据检查。 （3）专用寄存器数据的检查/修改。 四 实验要求（1）对照教材认识单片机芯片的引脚及分布，找出 P0、P1、P2 及 P3 口对应的引脚， 并对各引脚的功能进行了解。 （2）检查当前工作寄存器中的数据。 （3）观察位寻址区并说明字节地址与位地址的区别。 五 实验思考（1）通用寄存器 RO-R7 分别对应 RAM 区的
11、哪些地址？（2）程序状态字 PSW 中的各位分别是如何定义的？ 六 完成实验报告完成实验报告实验二 KEIL C51 集成开发环境的使用练习 一 实验目的熟悉 KEIL C51 集成开发环境的使用方法. 二 实验设备及器件 PC 机、DP-51PRO 单片机综合仿真试验仪、RS232 串行接口 三 实验内容 按照 KEIL VISION 运行环境入门建立工程,并按照以下内容建立文件并编译产生 HEX 文件。ORG 0000H LJMP MAIN ORG 00F0HMAIN: MOV R7, #0 LOOP: MOV R6, #0 DJNZ R6, $ DJNZ R6, $ DJNZ R6, $
12、 DJNZ R6, $ DJNZ R7, LOOPCPL P1.0 ;P1.0 取反 CPL P1.1 ;P1.1 取反 CPL P1.2 ;P1.2 取反 CPL P1.3 ;P1.3 取反 CPL P1.4;P1.4 取反 CPLP1.5 ;P1.5 取反 CPL P1.6 ;P1.6 取反 CPL P1.7 ;P1.7 取反SJMP MAIN ； END 四 实验要求熟练掌握 KEIL C51 集成开发环境的工程建立、编辑与编译功能。 五 实验步骤按照实验指导书的步骤操作。 六 实验思考1. 试写出一条把片内 RAM 50H59H 单元清零的程序.2. 试写出一条把片内 RAM 50H5
13、9H 单元写入 01H 的程序. 七七 完成实验报告完成实验报告实验三实验三 基于基于 Keil C51 集成开发环境的仿真与调试集成开发环境的仿真与调试一一 实验目的实验目的 熟悉 Keil C51 集成开发环境调试功能的使用和 DP-51PROC 单片机综合仿真实验 仪的使用。二二 实验设备及器件实验设备及器件 PC 机 一台 DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪 一台三三 实验内容实验内容按照本书的第 2 章的 2.5 节内容进行 Keil C51 集成开发环境的仿真调试练习。然后按照以下内容建立文件并编译仿真调试。ORG 8000HLJMP MainORG 80F0HMain:MO
14、V R7, #0Loop:MOV R6, #0DJNZ R6, $DJNZ R6, $DJNZ R6, $DJNZ R6, $DJNZ R7, Loop ;延时CPL P1.0 ; P 1 .0 取反CPL P1.1 ; P 1 .1 取反CPL P1.2 ; P 1 .2 取反CPL P1.3 ; P 1 .3 取反CPL P1.4 ; P 1 .4 取反CPL P1.5 ; P 1 .5 取反CPL P1.6 ; P 1 .6 取反CPL P1.7 ; P 1 .7 取反SJMP Main;END四四 实验要求实验要求熟练掌握结合 DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪和 Keil C5
15、1 集成开发环境进行仿真调试。五五 实验步骤实验步骤1 用 40 针排线把 DP-51PROC 实验仪上的 A1 区 J76 接口和 A2 区 J79 接口相连，然后使用排线把 A2 区的 J61 接口与 D1 区的 J52 接口相连。如图 3.1 所示。图图 3.1 实验实验 1 原理图原理图2 对 DP-51PROC 实验仪上电，然后按照指导书设置 TKSMonitor51 仿真器和使用软件DPFLASH 把 MON51 监控程序下载到 TKSMonitor51 仿真器。3 关闭 DPFlash 软件。把 TKSMonitor51 仿真器的工作模式选择开关切换到 RUN 处，然后按一下复位
16、键（RST）,MON51 程序就开始运行了。此时，TKSMonitor51 仿真器进入调试状态。4 用户使用 Keil C51 集成开发环境建立工程、编辑与编译“实验内容”所列的程序。5 此时用户就可以按照实验指导书所讲述的方法进行仿真调试。如果用户在退出仿真调试模式后想再次进入仿真调试，可以先按一下 TKSMonitor51 仿真器的复位键（RST）。用户可以在仿真调试环境下设置断点，单步，全速运行等。在调试过程中用户可以看见 D1 区的 LED 的亮灭是由用户程序来控制的。六六 实验预习要求实验预习要求认真阅读 Keil C51 软件使用说明。七七 实验思考题实验思考题(1) 如何仿真和调试 C51 程序呢？（用户可以把上面的例子改为 C51 程序然后再编译调试）八八. 完成实验报告完成实验报告实验四实验四 单片机单片机 I/OI/O 口控制实验口控制实验 一 实验目的利用单片机的 P1 口作 IO 品口,学会利用 P1 口作为输入和输出口.
