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1、实 验 报 告实验课程： 单片机原理与应用实验 学生姓名： 学 号： 专业班级： 实验一：I/O 口输入、输出实验一、实验目的掌握单片机P1口、P3口的使用方法。二、实验内容以P1 口为输出口，接八位逻辑电平显示，LED 显示跑马灯效果。以P3 口为输入口，接八位逻辑电平输出，用来控制跑马灯的方向。三、实验说明与电路原理图P1口是准双向口，它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同。由准双向口结构可知当P1口作为输入口时，必须先对它置高电平使内部MOS管截止。因为内部上拉电阻阻值是20K40K，故不会对外部输入产生影响。若不先对它置高，且原来是低电平，则MOS管导通，读入的数据是不正确的。本实验
2、需要用到CPU模块（F3区）和八位逻辑电平输出模块（E4区）和八位逻辑电平显示模块（B5区），八位逻辑电平输出电路原理图参见图1-1。八位逻辑电平显示电路原理图参见图1-2。 2四、实验步骤1）系统各跳线器处在初始设置状态。用导线连接八位逻辑电平输出模块的K0 到CPU 模块的RXD（P3.0 口）；用8 位数据线连接八位逻辑电平显示模块的JD4B 到CPU 模块的JD8(P1 口)。2）启动PC 机，打开THGMW-51 软件，输入源程序，并编译源程序。编译无误后，下载程序运行。3）观察发光二极管显示跑马灯效果，拨动K0 可改变跑马灯的方向。五、实验程序 DIR BIT P3.0 ORG 0
3、000H LJMP START ORG 0100H START: Output1: mov a, #0fEH mov r5, #8 loop1: CLR C mov C,DIR JC Output2 mov P1, a rl a Acall Delay djnz r5, loop1 Sjmp Output1 Output2: mov a, #07fH mov r5, #8 loop2: CLR C mov C,DIR JNC Output1 mov P1, a rr a Acall Delay djnz r5,loop2 Sjmp Output2Delay: mov r6,#0 DelayLo
4、op1: mov r7,#0DelayLoop2: NOP NOP djnz r7,DelayLoop2 djnz r6,DelayLoop1 ret六、实验现象当ko处于低电平时，跑马灯从当前位置左移；当ko处于高电平时，跑马灯从当前值右移。七、 程序分析 本程序运行后，拨动开关ko,可以实现左移和右移的灯方式。这主要是由语句JC Output2和JNC Output1语句实现的。当ko拨到下面时，其状态为0跳转到Output1，所以跑马灯从右向左一次点亮。当ko拨到上面时，其状态为1，跳转到Output2，所以跑马灯为从左向右一次点亮。综合分析，本实验主要有三个模块：左移模块，右移模块，延
5、时模块。八、实验心得从这个实验中我们了解到如何用PI口输出来点亮二极管，也学会了如何根据具体的单片机的原理图进行编写程序，及线路的连接。通过这次实验我了解到单片机芯片的结构及编程方法，巩固了汇编语言编程的能力。通过实验和学会了流水灯的实验方法和实现延时的程序编写方法，为下面的实验做好了充分的准备。实验二：外部中断实验一、实验目的学习外部中断技术的基本使用方法。二、实验内容INT0 端接单次脉冲发生器。按一次脉冲产生一次中断，CPU 使P1.0 状态发生一次反转，P1.0接LED 灯，以查看信号反转。三、实验要求根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。四、实验说明1） 外部中断的初始化
6、设置共有三项内容：中断总允许即EA=1，外部中断允许即EXi=1（i=0或1），中断方式设置。中断方式设置一般有两种方式：电平方式和脉冲方式，本实验选用后者，其前一次为高电平后一次为低电平时为有效中断请求。因此高电平状态和低电平状态至少维持一个周期，中断请求信号由引脚INT0(P3.2)和INT1(P3.3)引入。2）中断服务的关键：a、保护进入中断时的状态。堆栈有保护断点和保护现场的功能使用PUSH 指令，在转中断服务程序之前把单片机中有关寄存单元的内容保护起来。b、必须在中断服务程序中设定是否允许中断重入，即设置EX0 位。c、用POP 指令恢复中断时的现场。3）中断控制原理：中断控制是提
7、供给用户使用的中断控制手段。实际上就是控制一些寄存器，51 系列用于此目的的控制寄存器有四个：TCON 、IE 、SCON 及IP。4）中断响应的过程：首先中断采样然后中断查询最后中断响应。采样是中断处理的第一步，对于本实验的脉冲方式的中断请求，若在两个相邻周期采样先高电平后低电平则中断请求有效，IE0 或IE1 置“1”；否则继续为“0”。所谓查询就是由CPU 测试TCON 和SCON 中各标志位的状态以确定有没有中断请求发生以及是那一个中断请求。中断响应就是对中断请求的接受，是在中断查询之后进行的，当查询到有效的中断请求后就响应一次中断。本实验需要用到CPU 模块（F3 区）和八位逻辑电平
8、显示模块（B5 区）、单次脉冲模块（E3区）。五、实验步骤1）系统各跳线器处在初始设置状态，用导线连接单次脉冲模块的输出端到CPU 模块的P32；CPU 模块的P10 接八位逻辑电平显示模块的灯。2）启动PC 机，打开THGMW-51 软件，输入源程序，并编译源程序。编译无误后，下载程序运行。3）连续按动单次脉冲产生电路的按键，发光二极管L0 每按一次状态取反，即隔一次点亮。六、实验程序 LED BIT P1.0 LEDBuf BIT 20H org 0 ljmp Start org 3Interrupt0: push PSW cpl LEDBuf mov c, LEDBuf mov LED,
9、 c pop PSW retiStart: clr LEDBuf clr LED mov TCON, #01h mov IE, #81h OK: ljmp OK end七、实验现象程序运行，没按下脉冲产生键时，LED灯没有变化，以后每按一次脉冲产生键时，LED灯的状态取反一次，即每隔一次点亮。八、 程序分析 本实验主要有两个模块：中断模块和主程序模块，主程序主要是用来初始化中断的，包括中断模式的选择，中断开关的打开，当脉冲变化时触发中断，硬件自动产生ACALL指令，跳转到中端口执行程序。九、实验心得从这个实验中，我们了解到单次脉冲产生电路，也学会了如何通过外部的控制，达到对中端的处理。通过这次
10、实验我了解了单片机芯片的结构及编程的方法，巩固了汇编语言编程的能力，进一步加深了对汇编语言的认识，以及软件、硬件的结合有了深入的理解。实验三：定时/计数器实验一、实验目的学习MCS-51 内部计数器的使用和编程方法。二、实验内容使用MCS-51 内部定时/计数器，定时一秒钟，CPU 运用定时中断方式，实现每一秒钟输出状态发生一次反转，即发光管每隔一秒钟亮一次。三、实验要求根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。四、实验说明关于内部计数器的编程主要是定时常数的设置和有关控制寄存器的设置。内部计数器在单片机中主要有定时器和计数器两个功能。本实验使用的是定时器，定时为一秒钟。定时器有关的寄
11、存器有工作方式寄存器TMOD 和控制寄存器TCON。TMOD 用于设置定时器/计数器的工作方式0-3，并确定用于定时还是用于计数。TCON 主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。内部计数器用作定时器时，是对机器周期计数。每个机器周期的长度是12 个振荡器周期。假设实验系统的晶振是12MHZ，程序工作于方式2,即8 位自动重装方式定时器, 定时器100uS中断一次, 所以定时常数的设置可按以下方法计算：机器周期=1212MHz=1uS（256-定时常数）1uS=100uS定时常数=156。然后对100uS 中断次数计数10000 次,就是1 秒钟。在本实验的中断处理程
12、序中，因为中断定时常数的设置对中断程序的运行起到关键作用，所以在置数前要先关对应的中断，置数完之后再打开相应的中断。本实验需要用到CPU 模块（F3 区）和八位逻辑电平显示模块（B5 区）。五、实验步骤1）系统各跳线器处在初始设置状态，用导线连接CPU 模块P10 到八位逻辑电平显示模块的L0。2）启动PC 机，打开THGMW-51 软件，输入源程序，并编译源程序。编译无误后，下载程序运行。3）运行程序观察发光二极管隔一秒点亮一次，点亮时间为一秒。六、实验程序Tick equ 10000 T100us equ 156 C100us equ 30h LEDBuf bit 20h org 0 ljmp Start org 000bhT0Int: push PSW mov a, C100us+1 jnz Goon dec C100usGoon: dec
