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1、单片机原理与应用实验指导书单片机原理与应用实验指导书长安大学长安大学 电气工程专业实验室电气工程专业实验室1目录目录实验总目的及要求 系统概述 2实验一、系统认识 实验二、熟悉指令（多字节十进制加法）实验三、熟悉指令（双字节乘法）实验四、熟悉指令（数据排序）实验五、熟悉指令（双字节除法）实验六、熟悉指令（布尔操作）实验七、定时器计数器实验八、（模数转换）7实验九、（数模转换）9实验十、接口扩展及其应用2实验十一、串行口扩展并行72实验总目的及要求学习单片机原理及应用这门课程，必须重视实践环节。即要独立编写程序，独立连 接线路，独立上机调试程序。 上机的目的上机的目的：绝不是为了验证教材和讲课内
2、容或者验证自己所编的程序正确与否。 应该说，学习单片机程序设计及硬件开发，其上机实验目的为： （）加深对讲授内容的理解。一些重要的语法规定，只靠课堂讲授，既枯燥无味 又难以记住，而通过多次实验，就能自然地、熟练地掌握。所以通过上机来掌握语法规 则是行之有效的方法。 （）熟悉所用的计算机系统的操作方法，也就是了解和熟悉系统的 开发环境。一个程序必须在一定的外部环境下才能运行，所谓“环境”，就是指系统的 硬件条件和软件条件。使用者应该了解为了运行一个程序，需要哪些必要的外部条件， 可以利用哪些系统的功能来帮助自己开发程序。 （）学会上机调试程序，也就是要学会善于发现程序中的错误，并能很快地排除 这
3、些错误，使程序能正确运行。要做到这些，就要求我们不仅要了解和熟悉有关理论和 方法，重要的是要通过自己的直接实践来积累经验，灵活主动地去学习。 上机要求：上机要求：上机实验一般应包括以下几个步骤： （）上机前，应复习与本次实验有关的课本知识，提前预习实验内容，完成实验 报告上的实验练习题，并准备好上机所需程序。对程序中有疑问的地方，应做出记号， 以便上机时给予注意。切忌不编程序或抄别人的程序上机。 （）上机时，输入调试程序和连接线路，都应爱护仪器，小心操作，切忌在主机 板上放置可导电物体，以防短路造成系统毁坏。 （）上机结束后，应按要求整理出实验报告，及时交给指导教师。3系统概述一、系统概述：
4、开发板是专为在教学系统上开设单片机原理及应用课 程实验而研制。它采用紧耦合多机技术来构成系统的“双结构”，做到了单片机 资源的全开发，是一台高性能的单片机开发系统。其主要性能指标如下：（）开发板是通过教学系统上的总线来组成多机系统的，它可利用 主机板上的资源来开发，调试单片机应用系统。（）在教学系统的主控台上（即机或终端或液晶终端）可直接使用汇编， 反汇编功能，提供与兼容的调试界面。（）通过仿真电缆，可利用开发系统来仿真调试用户系统，而对于用户又无任何限制， 即单片机资源全开放；通过 PC 总线，亦可用单片机来控制教学系统主板上的各种接口电 路，支持单片机原理及应用教学实验。（）教学系统主板上
5、，有区，出让给用户作为外部程序区 （）。（）开发板上的时钟为，亦可由用户通过仿真电缆，引入自己的时钟，以满 足实时的要求。 二、系统的安装与操作： 、系统的安装： （）将开发板插到教学系统主机板的总线上（元件面朝左）。 （）开启教学系统电源开关，显示：（）键入，就可进入系统，使教学系统成为一台高性能的单片机教学 系统，并可显示“”命令提示符，等待命令的键入。、系统的操作： （）键盘操作： 键：同其它键结合，用于区分上下档或大小写字符的键入。 键：同其它键结合，用于实现特定的控制功能，即：挂接或施放打印机。：暂停命令的运行，直到任一键键入为止。：中断命令的运行。：等同于。“ ！”4：等同于。：回
6、抹键。 ：数据浏览。：程序反汇编查找。：程序反汇编浏览。 其余标准码输入，键盘上已标得很清楚了，这里就不再赘述。 （）界面及操作： 装载单片机系统。在提示符下，键入就装载单片机系统，使系统成为一台具有汇编，反 汇编以及动态调试功能的单片机教学开发系统。8051 系统的命令提 示符为“”。 启动小汇编程序。 其格式为： 或地址 需说明的是：汇编程序输入时，数字一律是十六进制数且省略后缀，但反汇编时， 为了便于阅读，数字一律有后缀；另外，同一样，语句标号一律是该 句的实际地址（四位十六进制数）。 反汇编程序命令。其格式为： 或（地址） 或（地址），（地址） 断点设置。在提示符下键入 系统就会提示：
7、并等待你给出的断点地址并。此时系统继续提示： 提示你输入下一个断点地址，如此下去，直到你直接用响应为止。 系统允许至多设个断点，断点的清除方法，只能是通过 RESET 键或重新上电来 实现。 另外，还需说明的是断点不允许设在如下的位置： 指令涉及到的存储地址。 距下一语句标号的距离小于。 显示一段地址单元中的数据。 其格式为： 或（地址） 或（地址），（地址） 每次只能字节，字节的显示。 编辑指定地址单元中的数据。 其格式为： 或（地址）每次只能一字节一字节地显示或修改数据，一旦进入命令状态，就可通过“空格键” 来使地址向高地址方向移动，而“”键则使地址向低地址方向移动，亦可用直接填入新 数据
8、来修改地址单元中的内容。若直接用回车键来填充的话，就退出命令。 程序块搬移。5其格式为：（源首地址），（源尾地址）（空格）（目标首地址）。 寄存器及片内区显示修改。其格式为： 或其中 则按下面格式显示当前单片机的状态，即：是的缩写，是当前程序运行指针，指示下一条要执行语句的地址。（）则可显示修改单片机中的片内单元的内 容，每次只能一字节一字节地显示或修改，一旦进入此状态后就可通过（空格键）来使地址 向高地址方向移动，而“”键则使地址向低地址方向移动，亦可直接填入新数据来修改当 前地址单元中的内容，若直接用回车键来响应的话，就退出命令，值得说明的是单片机的 专用寄存器的显示修改亦如此进行，如的显
9、示修改可按如下进行：显示 键入 单步运行程序：其格式为 或（地址）据当前指示单元地址单步执行一条指令，执行完毕，显示运行后的单片机状 态，即：而（地址） 则按你指定的（地址）来执行一条指令，并显示运行后的单片 机状态。单片机开发板规定： （）单步执行前需确定开关拨至状态，否则单步等同于命令。 （）不允许在（中断矢量区）地址单步执行。 连续运行程序。其格式 或 或（地址） 或（地址）其中，或（地址） 表示带断点连续运行程序，连续运行程序仅当遇到 断点或用键入方能终止程序运行。另一方面，当拨至情况下连续 运行时，线被占用，仅当拨 6至位置时，全部线均开放，但单步命令等同于命令。 三、开发板及应用：
10、 单片机开发系统译码规定：单片机的程序空间分配如下： （） 用户区（教学机主板） 用户区（待扩展） 系统区单片机的数据空间分配如下： 全部开放给用户使用 教学系统主机板上的接口电路的应用：主机板上已有全部常用接口芯片供选用，单片机开发板亦可通 过特殊的调用功能程序来控制这些芯片。（）地址对照表： 芯片名 注意：接口芯片的地址并不占用外部的数据空间地址，而是通过特殊的调用 功能子程序来操纵这些接口电路，即： 写入 读出（）接口应用：如下程序可完成对口写入： ， ， 如下程序可完成将状态读入累加器： ， 7实验一、系统认识一、实验目的： 学习并掌握本教学系统的基本操作，为以后的实验打下基础。二、实验设备： 微机教学实验系统 一台 单片机开发系统 一台三、实验内容： 示例程序：计算个数据的和。求：（）（）（）（）（）（）？求：（）（）（）（）（）（）？ 其中将数据分别放在片内区的单元中，求和的结果放在片内 区的（高位），（低位）单元中，则示例程序如下： 地址 指令码 助记符 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 四、实验步骤： 、将开发板插到教学系统主机板的总线插座上（元件面朝左）。 2、 开启 TDS-MD 教学系统电源开关，显示： 、键入，就进入到系统界 面下，提示“”等待键入 DEBUG 命令。 ！8、从单元起，输入上面示例程序的助记符部分，即：显示
