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1、单片机原理及应用电气与信息工程学院20010年9月1、目的与要求训练学生进行单片微型计算机应用及开发的基本技能，培养学生合理选择单片微型计算机的接口芯片、正确设计单片微型计算机的接口电路、学会程序调试的基本方法以及怎样解决实验中所遇到问题的能力，同时，培养学生理论联系实际、严谨认真的科学态度和良好的工作作风。 学生必须在实验前预习实验内容，设计实验电路、编制实验程序；学生在指导教师讲解仪器设备的正确使用、实验关键点及注意事项后方可进行实验。实验结果必须经由教师验收合格方可认定完成实验。2、实验实习的项目及时数单片机原理及应用实验（12学时）（三性实验10学时）序号实验名称内 容 提 要实验要求
2、实验时数实验类型1单片机认识及简单开关量输入/输出实验检测开关K0至K3的状态并将相应的状态对应的在LED0至LED3显示。根据要求构建单片机电路。单片机程序的编制、调试及运行。必开2验证2定时/计数器实验利用单片机的I/O口将LED0至LED7逐个点亮，间隔时间为0.5秒，此过程循环往复。根据要求构建单片机电路。单片机程序的编制、调试及运行。2设计3数码管显示实验静态显示实验中，显示电路从00开始显示至99，每0.5S显示值加一，循环往复。动态显示实验中，显示电路开始显示123456，然后每隔1S左移显示内容。根据要求分别构建单片机静态显示及动态显示电路。单片机程序的编制、调试及运行。4综合
3、4电子钟设计设计键盘电路及显示电路等完成电子钟的硬件电路构建。编写程序，要求利用定时器的定时中断，控制电子钟走时。利用实验台的六位数码管显示时、分、秒。限选（二选一）4设计5D/A及A/D转换实验 D/A转换实验要求产生一电压幅值为2V，频率为100HZ的三角波。A/D转换实验要求巡回检测8路模拟信号，数据存入RAM中，每检测8次计算一次每一路的平均值，并显示每一路的路号及平均值，每一路的显示时间为2S。单片机程序的编制、调试及运行。4综合6键盘及显示实验按下按键K1，K2至K16，在数码管显示电路上对应显示0，1至F。建构利用串行口显示及28键盘扫描电路。单片机程序的编制、调试及运行。任选2
4、综合78279键盘显示接口实验利用实验设备上提供的8279、键盘电路、显示电路，组成一个键盘分析电路。编写程序，要求在键盘上按一个数字键，将此键代码显示在LED上。2综合8串行通信实验构建单片机与PC机的串行通信电路。编程实现单片机与PC机的通信、调试及运行，要求通过上位机关断指示灯（该单片机需编一接收命令及显示的程序）。2综合9波形发生器设计利用DAC0832模块等完成波形发生器的硬件电路构建。编写程序，要求能输出下列波形之一：正弦波、三角波、矩形波、梯形波、锯齿波、尖脉冲。4设计3、考核方式及占总成绩的比例指导教师根据学生的报告、回答问题情况、实验态度、实验技能、实验结果等，对学生评定实验
5、成绩，此成绩占单片机原理及应用课程的20%。目 录实验一单片机认识及简单开关量输入/输出实验（验证）2课时实验二 定时/计数器实验（设计）2课时实验三 数码管显示实验（综合） 1、数码管显示实验（静态）2课时2、数码管显示实验（综合）2课时实验四 电子钟设计（设计）4课时实验五 D/A及A/D转换模块实验（综合）4课时实验六 键盘及显示接口实验2课时实验一 单片机认识及简单开关量输入/输出实验实验学时：2实验类型：（验证）实验要求：（必做）实验重点：熟悉单片机实验开发系统，熟悉并掌握单片机程序的编制、调试及运行。实验难点：单片机编程器的使用。一、实验目的1.通过本实验熟悉单片机实验电路的构造。
6、2.通过本实验掌握单片机对开关量的输入检测及对输出量的控制。二、实验原理单片机I/O口的基本输入输出功能。三、实验条件1.设备：PC机、单片机实验开发系统。2.器材：连接线。3.其它：配套软件。四、实验内容1.检测开关K0至K3的状态并将相应的状态对应的在LED0至LED3显示。2.根据要求构建单片机电路。3.单片机程序的编制、调试及运行。五、实验步骤1.在集成电路插座（DIP14）上插上74LS06集成电路，其2，4，6，8脚分别接至“指示灯模块”的LED0，LED1，LED2，LED3；14脚接+5V电源，7脚接地；1，3，5，9脚接至单片机的P1.4至P1.7脚。2.单片机的P1.0至P
7、1.3接至扭子开关的K0至K3的“H”位；其电源接至+5V及地。3.扭子开关的电源也接至+5V及地。4.编制程序。5.编译程序、软件仿真运行程序。6.实时在线仿真运行程序。A、把仿真头接至仿真器模块及单片机座。B、检查所有连线，确认无误后打开电源开关，打开仿真器模块开关。C、运行程序。D、变化开关的状态，观察LED是否正确反映开关的状态。E、若有误，则可通过单步，跟踪等方法调试程序，直至正确。六、实验组织运行要求本实验主要是为了使学生熟悉单片机实验电路的构造以及掌握单片机对开关量的输入检测及对输出量的控制，为后面的实验做基础，应采用集中授课形式组织教学。实验前，学生应该预习，然后通过指导老师的
8、实验电路介绍及实验过程演示，学生自己动手，按实验要求完成任务，最后由指导老师检查实验结果后方可离开。七、实验注意事项1.在做实验前，要熟悉实验原理、实验的要求。根据实验指导书，确定电路的具体构成，从而确定编程中所需的有关数据。2.电路的构建过程中电源的极性及电压值不能错，否则将导致设备及器件损坏。八、思考题1. 在做单片机实验时，哪几种操作最有可能烧毁单片机芯片？答：单片机在实验台上带电插拔或插反，或者单片机的电源接成+18V等。2.如何将内部RAM 30H单元中8位二进制数据用LED0LED7相应得显示出来（LED亮表示1，灭表示0）。答：首先使用P1口与LED模块相连，然后将内部RAM30
9、H单元中8位二进制数据读到累加器A中并取反，最后将取反后累加器A中的内容发送到P1口上即可。程序如下： MOV A,30H CPL A MOV P1,A九、实验报告要求1.画出程序流程图。2.写出源程序。3.说明实验过程中出现的问题、原因及解决的方法。4.画出实验的原理图。十、实验程序ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0300HMAIN: ORL P1,#0FH MOV A, P1 ANL A,#0FH SWAP A ORL A,#0FH MOV P1,A JMP MAIN END实验二 定时/计数器实验实验学时：2实验类型：（设计）实验要求：（必做）实验重点：熟悉并掌握单片机定
10、时器的应用。实验难点：单片机定时器工作方式的选择以及定时器中断的应用。一、实验目的1.通过本实验熟悉本单片机的实验电路构成。2.通过本实验掌握定时/计数器的工作方式及其使用方法。二、实验原理、方法和手段1.单片机I/O口的基本输入输出功能。2.利用单片机定时/计数器T0完成0.5秒的定时功能。三、实验条件1.设备：PC机、单片机实验开发系统。2.器材：连接线。3.其它：配套软件。四、实验内容1.利用单片机的I/O口将LED0至LED7逐个点亮，间隔时间为0.5秒，此过程循环往复。2.根据要求构建单片机电路。3.单片机程序的编制、调试及运行。五、实验步骤1.将“指示灯模块”的LED0至LED7分
11、别接至单片机的P1.0至P1.7脚。2.编制程序。3.编译程序、软件仿真运行程序。4.实时在线仿真运行程序。A、把仿真头接至仿真器模块及单片机座。B、检查所有连线，确认无误后打开电源开关，打开仿真器模块开关。C、运行程序。D、变化开关的状态，观察LED是否正确反映开关的状态。E、若有误，则可通过单步，跟踪等方法调试程序，直至正确。六、实验组织运行要求本实验利用定时器设计跑马灯，实验程序并不是很复杂，为了提高学生独立设计的能力，应采用以学生自主训练为主的开放模式组织教学。实验前，学生应该预习，提出实验设计方案，然后在指导老师的监督下，由学生自己动手，按实验要求完成任务，最后由指导老师检查实验结果
12、后方可离开。七、实验注意事项1.在做实验前，要熟悉实验原理、实验的要求。根据实验指导书，确定电路的具体构成，从而确定编程中所需的有关数据。2.电路的构建过程中电源的极性及电压值不能错，否则将导致设备及器件损坏。八、思考题1.如果将LED的显示间隔改为1S，程序上该作何修改？答：若延时改为1秒，只须将原设计的0.5秒的软件延时子程序修改为1秒的软件延时的子程序即可。程序如下： MOV A,#0FEH AA1:MOV P1,ACALL DELAY RL A AJMP AA12.如果要求LED0LED3与LED4LED7交叉点亮，且时间间隔为0.5秒，程序上该作何修改？答：可使用软件延时和定时器两种方法实现，只不果初始编码为0F0H发送到P1口，过0.5秒后将编码的低4位与高4位交换后再发送到P1口即可。定时器程序如下：主程序： MOV R3,#0F0HMOV R2,#10MOV TMOD,#10h MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H SETB EA SETB ET1 SETB TR1 AJMP $ T1中断子程序： MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H DJNZ R2,AA1 MOV A,R3 MOV
