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1、单片机原理与应用实验指导书实验注意事项1实验1 系统认识实验2实验2 数码转换实验7实验3 分支程序设计实验8实验4 循环程序设计实验8实验5 查表程序和子程序设计实验9实验6 数字量输入输出实验11实验7 中断系统实验12实验8 定时/计数器实验13实验9 静态存储器扩展实验15实验10 8255 PA口控制PB口实验17实验11 A/D 转换实验19实验12 D/A 转换实验20实验13 D/A转换和A/D转换综合实验22烟台大学机电汽车工程学院2012年5月 第八版实验注意事项1. 新建项目或源程序的路径名和文件名不能使用中文，项目和文件不能存放在桌面上。2. 不得更改实验箱电路板上的跳
2、线帽（右图）！3. 源程序编译出错时，请先检查(1) 相应程序行中字母o和数码0是否用混了。(2) 标点符号（尤其是“,”和“:”）是否是全角字符。4. 不能观察到实验现象时，请首先点选“对象选项”按钮（或选择菜单项“项目”-“目标target 1选项”），检查以下条目是否已正确配置：(1) “对象”-“时钟”：11.0592；(2) “输出”点选“生成HEX文件”；(3) “调试”实验13：点选“使用模拟器”即可。其它实验：点选“使用 Keil Monitor-51 Driver”，然后，点击“设置”按钮进行通讯参数设置：Port: COM1Baudrate: 384005. 点按调试按钮后
3、，若跳出“CONNECTION TO TARGET SYSTEM LOST!”对话框，说明实验箱与主计算机通讯出错，请尝试以下两种方法解决问题：（1）按实验箱左上部的“复位”按钮，然后点选“Try Again”；（2）按2中步骤重新配置“对象选项”。6. 不同实验内容的源程序(*.asm)不能加到同一个项目中，若已经加上，请单击“项目工作区”中相应文件的文件名，再按鼠标右键，选择“Remove File ”，确认后即可从项目中移除相应文件。实验1 系统认识实验1.1 实验目的1. 学习 Keil C51 集成开发环境的操作；2. 熟悉 TD-51 系统板的结构及使用。1.2 实验设备PC机一台
4、，TD-NMC+教学实验系统、或“TD-PIT+教学实验系统TD-51 系统平台”、或“TD-PITE 教学实验系统TD-51 系统平台”1.3 实验内容编写实验程序，将 00H0FH 共 16 个数写入单片机内部 RAM 的 30H3FH 空间。通过本实验，学生需要掌握 Keil C51 软件的基本操作，便于后面的学习。1.4 实验步骤1. 创建 Keil C51 应用程序在 Keil C51 集成开发环境下使用工程的方法来管理文件，所有的源文件、头文件甚至说明性文档都可以放在工程项目文件里统一管理。下面创建一个新的工程文件 Asm1.Uv2，以此详细介绍如何创建一个 Keil C51 应用
5、程序。（1）运行 Keil C51 软件，进入 Keil C51 集成开发环境。（2）选择工具栏的 Project 选项，如图1-1 所示，弹出下拉菜单，选择 NewProject 命令建立一个新的Vision2 工程。这时会弹出如图1-2 所示的工程文件保存对话框，选择工程目录并输入文件名 Asm1 后，单击保存。图1-1 工程下拉菜单 图1-2 工程保存对话框（3）工程建立完毕后，Vision2 会马上弹出如图1-3 所示的器件选择窗口。器件选择的目的是告诉Vision2 使用的 80C51 芯片的型号是哪一个公司的哪一个型号，不同型号的 51 芯片内部资源是不同的。此时选择 SST 公司
6、的 SST89E554RC。另外，可以选择 Project 下拉菜单中的“Select Device for Target Target 1”命令来弹出图1-3 所示的对话框。 图1-3 器件选择对话框按“确定”按钮后，系统提示“Copy standard 8051 startup code to project folder and add file to project?”，选择“否（N）”。（4）到此建立好一个空白工程，现在需要人工为工程添加程序文件，如果还没有程序文件则必须建立它。选择工具栏的 File 选项，在弹出的下拉菜单中选择 New 目录，如图1-4 所示，或点击 。此时会在文
7、件窗口出现如图1-5 所示的新文件窗口 Text1，若多次执行 New 命令，则会出现 Text2、Text3 等多个新文件窗口。 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100HMAIN: MOV R1, #30H MOV A, #00H MOV R7, #10HLOOP1: MOV R1, A INC R1 INC A DJNZ R7, LOOP1 SJMP $ END图1-4 新建源文件下拉菜单 图1-5 源程序编辑窗口（5）输入程序，完毕后点击“保存”命令保存源程序，如图1-6 所示，将 Text1 保存成Asm1.asm。Keil C51 支持汇编和 C 语言，Vision
8、2 会根据文件后缀判断文件的类型,进行自动处理，因此保存时需要输入文件名及扩展名.ASM 或.C。保存后，文件中字体的颜色会发生一定变化，关键字会变为蓝色。（6）程序文件建立后，并没有与 Asm1.Uv2 工程建立任何关系。此时，需要将 Asm1.asm源程序添加到 Asm1.Uv2 工程中，构成一个完整的工程项目。在 Project Window 窗口内，选中Source Group1，点击鼠标右键，会弹出如图1-7 所示的快捷菜单，选择 Add Files to GroupSourceGroup1命令，此时弹出如图1-8 所示的添加源程序文件对话框，选择文件 Asm1.asm，点击Add
9、命令按钮即可将源程序文件添加到工程中。图1-6 源文件保存对话框图1-7 添加源程序文件快捷菜单图1-8 添加源程序文件对话框2. 编译、链接程序文件（1）设置编译、链接环境，点击命令，会出现如图1-9 所示的调试环境设置窗口，在这里可以设置目标系统的时钟频率（MHz）：11.0592；。单击输出（Output）标签，在打开的选项卡中选中生成Hex文件（Create Hex File）选项，在编译时系统将自动生成目标代码*.Hex。点击调试（Debug）标签会出现如图1-10 所示的调试模式选择窗口。从图1-10 可以看出，Vision2 有两种调试模式：Use Simulator（使用模拟器
10、）和 Use Keil Monitor-51 Driver（使用硬件仿真）。实验15选使用模拟器，其它实验选硬件仿真。选择硬件仿真时需设置串口参数，点击设置（Settings），Port: COM 1；Baudrate: 38400.图1-9 Keil C51 调试环境设置窗口图1-10 调试设置窗口（2）点击或 命令编译、链接程序，此时会在 Output Window 信息输出窗口输出相关信息，如图1-11 所示。图1-11 编译、链接输出窗口3. 调试仿真程序（1）点击 （调试）命令，出现图1-12 所示调试界面。图1-12 调试界面（2）点击 命令，可以打开存储器观察窗口，在存储器观察窗
11、口的Address:栏中输入D:30H（或 0x30）则显示片内 RAM30H 后的内容，如图1-12 所示。如果输入C:表示显示代码存储器的内容，I:表示显示内部间接寻址 RAM 的内容，X:表示显示外部数据存储器中的内容。（3）将光标移到 SJMP $语句行，点击 命令，在此行设置断点。（4）接下来点击 命令，运行实验程序，当程序遇到断点后，程序停止运行，观察存储器中的内容，如图 1-13 所示，验证程序功能。（5）如图1-12 所示，在命令行中输入E CHAR D:30H=11H,22H,33H,44H,55H后回车，便可以改变存储器中多个单元的内容，如图1-14 所示。图1-13 运行
12、程序后存储器窗口 图1-14 修改存储器内容（6）修改存储器的内容的方法还有一个，就是在要修改的单元上点击鼠标右键，弹出快捷菜单，如图1-15 所示，选择Modify Memory at D:0x35命令来修改 0x35 单元的内容，这样每次只能修改一个单元的内容。图1-15 存储器修改单元（7）点击 命令，可以复位 CPU，重新调试运行程序，点击 命令，单步跟踪程序。（8）实验结束，按系统的复位按键可以复位系统，点击命令，退出调试。实验2 数码转换实验2.1 实验目的掌握不同进制数及编码相互转换的程序设计方法，加深对数码转换的理解。2.2 实验内容将 BCD 码整数 0255 存入片内 RA
13、M 的 20H、21H、22H 中，然后转换为二进制整数00HFFH，保存到寄存器 R4 中。2.3 实验步骤实验参考程序：（Asm2-1.asm）ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV R0, #20H ;BCD 存放高位地址MOV R7, #03H ;BCD 码 0-255, 最多 3 位CLR ALP1: MOV B, #0AHMUL AB;乘 10ADD A, R0 ;加下一位的值INC R0 ;指向下一单元DJNZ R7, LP1;转换未结束则继续MOV R4, A ;结果存入 R4SJMP MAIN ;设置断点, 观察实验结果 R4 中的内容END
14、实验步骤：（1）在Project Window（项目工作区）中去掉其它实验程序：单击相应文件的文件名，再按鼠标右键，选择“Remove File ”，确认后即可从项目中移除相应文件。按实验1中相应步骤输入上面的程序，编译链接，确认无误后（0 Error (s)），点击命令进入调试状态；（2）修改 20H、21H、22H 单元的内容，如：01H，05H，08H；（3）在 SJMP MAIN 语句行设置断点，然后点击 命令运行程序；（4）程序遇到断点后停止程序运行，此时查看寄存器 R4 的内容，应为 9EH；（5）点击 命令，复位CPU，重新修改 20H、21H、22H 单元的内容，如分别改为01H, 00H和06H，然后点击 命令运行程序，查看寄存器 R4 的内容，验证程序的正确性；（6）实验结束，按复位键将系统复位，点击退出调试状态。实验3 分支程序设计实验3.1 实验目的学习分支程序的设计方法，熟悉 51 的指令系统。3.2 实验内容已知内部RAM中的VAR单元内有一自变量X, 请按下面的公式编程, 求函数Y, 并将它存入内部RAM中的FUNC单元。3.3 实验步骤（1）编写实验程序，编译、链接无误后联机调试；（2）在存储器窗口中输入D: 30H后回车, 将30H单元和31H单元的内容分别改为64H和0；（3）在语句行 SJMP $ 设置断点，点击 命令运行程序；
