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1、嵌入式系统原理及实验实验报告 2012/11/1425嵌入式系统原理与实验实验指导实验三 调度器设计基础一、 实验目的和要求1. 熟练使用Keil C51 IDE集成开发环境，熟练使用Proteus软件。2. 掌握Keil与Proteus的联调技巧。3. 掌握串行通信在单片机系统中的使用。4. 掌握调度器设计的基础知识：函数指针。二、 实验设备1. PC机一套2. Keil C51开发系统一套3. Proteus 仿真系统一套三、 实验内容1. 甲机通过串口控制乙机LED闪烁（1） 要求a. 甲单片机的K1按键可通过串口分别控制乙单片机的LED1闪烁，LED2闪烁，LED1和LED2同时闪烁，
2、关闭所有的LED。b. 两片8051的串口都工作在模式1，甲机对乙机完成以下4项控制。i. 甲机发送“A”，控制乙机LED1闪烁。ii. 甲机发送“B”，控制乙机LED2闪烁。iii. 甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2闪烁。iv. 甲机发送“C”，控制乙机LED1，LED2停止闪烁。c. 甲机负责发送和停止控制命令，乙机负责接收控制命令并完成控制LED的动作。两机的程序要分别编写。d. 两个单片机都工作在串口模式1下，程序要先进行初始化，具体步骤如下：i. 设置串口模式（SCON）ii. 设置定时器1的工作模式（TMOD）iii. 计算定时器1的初值iv. 启动定时器v. 如果串口工
3、作在中断方式，还必须设置IE和ES，并编写中断服务程序。（2） 电路原理图Figure 1 甲机通过串口控制乙机LED闪烁的原理图（3） 程序设计提示a. 模式1下波特率由定时器控制，波特率计算公式参考：波特率=2SMOD晶振频率 12(256-TH1)32b. 可以不用使用中断方式，使用查询方式实现发送与接收，通过查询TI和RI标志位完成。2. 单片机与PC串口通讯及函数指针的使用（1） 要求：a. 编写用单片机求取整数平方的函数。b. 单片机把计算结果向PC机发送字符串。c. PC机接收计算结果并显示出来。d. 可以调用Keil C51 stdio.h 中的printf来实现字符串的发送。
4、e. 单片机的数码港显示发送的次数，每9次清零。（2） 参考电路原理图Figure 2 单片机与PC串口通讯及函数指针的使用原理图（3） 程序设计要求a. 编写求平方函数时，采用函数指针来编写。 b. 参考头文件模式，完善设计项目文件结构。四、 思考题1. 如果实验1如何使用实验2的成果来改写？2. 请结合实例说明什么是函数指针及如何使用函数指针。五、 实验报告要求1. 简述编写C程序，并联合调试程序的过程。2. 解释编写的实验程序的代码，描述实验结果。3. 解答思考题。4. 简述实验的心得。嵌入式系统原理及实验实验报告Lab 3调度器设计基础一、 甲机通过串口控制乙机LED闪烁(一) 实现原
5、理1. 总体思路通过发送缓冲寄存器SBUF，以及接收缓冲寄存器SBUF，将在甲机上初始化的要发送的数据A,B,C,D存入一个数组，通过超级循环内设定的一个按键控制函数，依次发送给乙机，由乙机接收并让相应的LED灯闪烁。2. 硬件设计上图所示的是单击Play以后开始仿真，此时没有按键按下，甲机乙机均处于等待状态之下。*上图所示按键第一次按下，甲机发送字符A，D1灯闪烁，乙机接收字符A，并显示相应与甲机D1灯位置对应的D2灯闪烁。*以上两幅图是在一起的，也许是LED灯启动以及延迟还有甲、乙机发送接收数据时间差等各方面的差异，甲机的D3灯和乙机的D4灯亮不到一块去，它们交替着闪烁，此闪彼灭。总之，以
6、上两幅图所呈现的，是当按键第二次按下，甲机发送字符B，并闪烁D3灯，乙机接收字符B，并闪烁相应的D4灯。*上图所示按键第三次按下，控制甲机发送字符C，并同时闪烁D1和D3灯，与此同时，乙机接收甲机发来的字符C，并同时闪烁D2、D4灯。图中所示的是LED灯一闪一灭时的亮状态，灭状态的截图此处省去。*上图所示按键第四次按下，甲机向乙机发送字符D，同时使得D1、D3灯灭掉，乙机接收完字符D之后，也使得其控制的D2、D4灯停止闪烁。3. 软件设计流程图： 开始 是否有按键按下？ 否 是第几次按下按键？ 1 2 3 4 甲机发送字符：A B C D LED1 LED3 LED1 LED1&LED3全灭闪
7、烁 闪烁 &LED3 都闪烁 乙机接收相应字符A B C D LED2 LED4 LED2 LED2&LED4全灭闪烁 闪烁 &LED4 都闪烁关键代码段+解释：甲机代码段/*/按键控制函数void button(void)/按键控制函数debouncing();/调用消抖函数if(n=1)SBUF=sendi;/发送第i个数据while(TI=0);/查询等待发送是否完成 TI=0;/发送完成，TI由软件清0n=0;switch(i)case 0: while(debouncing()=0)D1=D1;delay_ms(150);break;/甲机D3灯灭状态，D1灯不断闪烁，直到有新的按键
8、按下为止case 1: D1=1;while(1)D3=D3;delay_ms(150);if(debouncing()break;break;/甲机D1灯灭状态，D3灯不断闪烁，直到有新的按键按下为止case 2: D3=1;while(1)D1=D1;D3=D3;delay_ms(150);if(debouncing()break;break;/甲机D1、D3灯一起不断闪烁，直到有新的按键按下为止case 3: D1=1;D3=1;break;/甲机D1、D3灯均处于灭状态default: ;i+;if(i=4)/使控制功能能循环反复地执行i=0;/使控制功能能循环反复地执行*/*/甲机相
9、关初始化TMOD=0x20;/定时器T1工作于方式2TL1=0xf4;/波特率为2400bpsTH1=0xf4;TR1=1;SCON=0x40;/定义串行口工作于方式1*/乙机代码段/*/乙机接收显示函数void disp(void)/乙机接收显示函数REN=1;/允许接收while(RI=0);/查询等待接收标志为1，表示接收到数据 bufferi=SBUF;/接收数据RI=0;/RI由软件清0 switch(i) case 0: while(!RI)D2=D2;delay_ms(150);break;/乙机D4灯灭状态，D2灯不断闪烁，直到乙机接收到新传来的数据为止case 1: D2=1
10、;while(1)D4=D4;delay_ms(150);if(RI)break;break;/乙机D2灯灭状态，D4灯不断闪烁，直到乙机接收到新传来的数据为止case 2: D4=1;while(1)D2=D2;D4=D4;delay_ms(150);if(RI)break;break;/甲机D2、D4灯一起不断闪烁，直到乙机接收到新传来的数据为止case 3: D2=1;D4=1;break;/乙机D2、D4灯均处于灭状态default: ; i+;if(i=4)/使控制功能能循环反复地执行 i=0;/使控制功能能循环反复地执行 */*/乙机相关初始化TMOD=0x20;/定时器T1工作于
11、方式2TL1=0xf4;/波特率为2400bpsTH1=0xf4;TR1=1;SCON=0x40;/定义串行口工作于方式1*/(二) 调试1. 调试的方式软件仿真调试现象： 单击Play以后开始仿真，此时没有按键按下，甲机乙机均处于等待状态之下。 P1.0口按键第一次按下以后，甲机D1灯闪烁，同时乙机D2灯也闪烁。 当按键第二次按下，甲机闪烁D3灯，乙机闪烁D4灯。 按键第三次按下时，甲机同时闪烁D1和D3灯，与此同时，乙机同时闪烁D2、D4灯。 按键第四次按下，甲机的D1、D3灯同时灭掉，乙机控制的D2、D4灯也都停止闪烁。 若接下来还有按键按下，那将回到，如此循环执行下去。(三) 实验再思考1. 进一步改进的设想可以用串行口中断服务程序来实现。2. 实验的收获学会了双机串行口通信3. 实验中尚不能解决的疑问的确有个疑问：若是我把程序中的任何一个switch语句改成如下形式：switch(SBUF) case A: ; break; case B
