单片机实验报告含仿真.docx

单片机原理及应用课程实验报告专业： 班级： 姓名： 学号：实验一、keilC51及proteus软件的使用一、实验目的：1、掌握keil和proteus软件的基本操作2、通过具体实例掌握keil和proteus软件的使用。二、实验原理: keil使用步骤，proteus使用步骤三、程序：四、实验结果分析：五、总结：学会了使用keil和proteus软件，掌握了利用keil和proteus软件进行仿真的步骤。实验二、并行输入/输出接口实验一、实验目的：1、 进一步熟悉keil仿真软件、proteus仿真软件的使用。2、 了解并熟悉单片机I/O口和LED灯的电路结构，学会构建简单的流水灯电路。3、 掌握C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O口进行输入输出的注意事项。二、实验原理：MCS 51单 片 机 的 串 行 口 在 实 际 使 用 中 通 常 用 于 三 种 情 况 ： 利 用 方 式 0 扩 展 并 行 i/0 接 口 ： 利 用 方 式 1 实 现 点 对 点 的 双 机 通 信 ； 利 用 方 式 2 或 方 式 3 实 现 多 机 通 信 。 利 用 方 式 0 扩 展 并 行 i/0 接 口 MCS 5 1 单 片 机 的 串 行 口 在 方 式 0 时 ， 若 外 接 一 个 串 入 并 出 的 移 位 寄 存 器 ， 就 可 以 扩 展 并 行 输 出 口 ； 若 外 接 一 个 并 入 串 出 的 移 位 寄 存 器 ， 就 可 以 扩 展 并 行 输 入 口 。三、程序：#includereg51.hsbit P1_0=P10;void main() unsigned char i; unsigned int j;SCON=0x00;i=0x01;for(;) P1_0=0; SBUF=I; while(!TI) i P1_0=1;TI=0;for(j=0;j=254;j+);i=i*2;if(i=0x00) i=0x01; 四、实验结果分析：五、总结：进一步熟悉了keil仿真软件、proteus仿真软件的使用。了解并熟悉单片机I/O口和LED灯的电路结构，学会了构建简单的流水灯电路。掌握了C51中单片机I/O口的编程方法和使用I/O口进行输入输出的注意事项。实验三、定时器/计数器实验（1）查询方式产生500us的方波一、实验目的：1、熟悉keil仿真软件、proteus的使用和C51定时程序的编写；2、了解51单片机中定时、计数的概念，熟悉51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理；3、掌握查询方式处理定时/计数的工作过程，4、掌握定时/计数器在C51中的设置与程序的书写格式以及使用方法。二、实验原理:通 常 利 用 定 时 / 计 数 器 来 产 生 周 期 性 的 波 形 。 利 用 定 时 / 计 数 器 产 生 周 期 性 波 形 的 基 本 思 想 是 ： 利 用 定 时 / 计 数 器 产 生 周 期 性 的 定 时 ， 定 时 时 间 到 则 对 输 出 端 进 行 相 应 的 处 理 。 例 如 产 生 周 期 性 的 方 波 只 需 定 时 时 间 到 对 输 出 端 取 反 一 次 即 可 。 不 同 的 方 式 定 时 的 最 大 值 不 同 ， 如 定 时 的 时 间 很 短 ， 则 选 择 方 式 2 。 方 式 2 形 成 周 期 性 的 定 时 不 需 重 置 初 值； 如 定 时 比 较 长 ， 则 选 择 方 式 0 或 方 式 1 ； 如 时 间 很 长 ， 则 一 个 定 时 / 计 数 器 不 够 用 ， 这 时 可 用 两 个 定 时 / 计 数 器 或 一 个 定 时 / 计 数 器 加 软 件 计 数 的 方 法 。三、程序：#include reg51.hsbit P1_0=P10;void main()TMOD=0x02;TH0=0x06;TL0=0x06;TR0=1;for(;)if(TF0)TF0=0;P1_0=!P1_0;四、实验结果分析：五、总结：熟悉了keil仿真软件、proteus的使用和C51定时程序的编写；了解51单片机中定时、计数的概念，熟悉了51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理；掌握了查询方式处理定时/计数的工作过程，掌握了定时/计数器在C51中的设置与程序的书写格式以及使用方法。实验四、定时器/计数器实验（2）中断方式产生500us的方波一、实验目的：1、熟悉keil仿真软件、proteus的使用和C51定时程序的编写；2、进一步熟悉51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理；3、掌握中断方式处理定时/计数的工作过程。二、实验原理从 P 1.0 输 出 周 期 为 500 us 的 方 波 ， 只 需 P 1.0 每 250 us 取 反 后一次 即 可 。当系统时钟为 12MHz 时 ， 定 时 / 计 数 器 TO 工 作 于 方 式 2 时 ， 最 大 的 定 时 时间 为 256 us ， 满 足 250us 的 定 时 要 求 ， 方 式 控 制 字 应 没 定 为 000000 1 0B （ 02H ） 。 系 统 时钟 为12Mhz ， 定 时 250us， 计 数 值N 为 250 ， 初 值 X = 256 -250 =6 ， 则 THO = TLO =06 H 。:三、程序：#include reg51.hsbit P1_0=P10;void main()TMOD=0x02;TH0=0x06;TL0=0x06;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1);void time0_int(void) interrupt 1P1_0=!P1_0;四、实验结果分析：五、总结：熟悉了keil仿真软件、proteus的使用和C51定时程序的编写；进一步熟悉了51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理；掌握了中断方式处理定时/计数的工作过程。实验五：串行接口实验（1）工作方式0扩展并行IO口一、实验目的：1, 掌握串行口工作方式0的程序设计；2、熟悉51单片机串口的结构和工作原理3、掌握串口工作方式0的工作特点。二、实验原理: MCS 51单 片 机 的 串 行 口 在 实 际 使 用 中 通 常 用 于 三 种 情 况 ： 利 用 方 式 0 扩 展 并 行 i/0 接 口 ： 利 用 方 式 1 实 现 点 对 点 的 双 机 通 信 ； 利 用 方 式 2 或 方 式 3 实 现 多 机 通 信 。 利 用 方 式 0 扩 展 并 行 i/0 接 口 MCS 5 1 单 片 机 的 串 行 口 在 方 式 0 时 ， 若 外 接 一 个 串 入 并 出 的 移 位 寄 存 器 ， 就 可 以 扩 展 并 行 输 出 口 ； 若 外 接 一 个 并 入 串 出 的 移 位 寄 存 器 ， 就 可 以 扩 展 并 行 输 入 口 。 三、程序：#includereg51.hsbit P1_0=P10;void main() unsigned char i; unsigned int j;SCON=0x00;i=0x01;for(;) P1_0=0; SBUF=I; while(!TI) i P1_0=1;TI=0;for(j=0;j=254;j+);i=i*2;if(i=0x00) i=0x01; 四、实验结果分析：五、总结：掌握了串行口工作方式0的程序设计；熟悉了51单片机串口的结构和工作原理。掌握了串口工作方式0的工作特点。实验六：串行接口实验（2）双机通信一、实验目的：1、掌握串行口工作方式1的程序设计；2、进一步掌握51单片机串口的结构和工作原理3、掌握串口工作方式1的工作特点。二、实验原理:甲 、 乙 两 机 处 理 过 程 一 样 ， 程 序 相 同 。 方 式 选 择 方 式 1 ： 即 8 位 异 步 通 信 方 式 ， 波 特 率 为 1200bps ， 既 要 发 送 ， 也 要 接 收 ， 所 以 串 口 控 制 字 为 50H 。 由 于 选 择 的 是 方 式 1, 波 特 率 由 定 时 / 计 数 器 TI 的 溢 出 率 和 电 源 控 制 寄 存 器 PCON 中 的 SMOD 位 决 定 ， 则 需 对 定 时 / 计 数 器 Tl 初 始 化 。 设 振 荡 频 率 为 12MHz ， 取 SMOD=0， 波 特 率 为1200bps ， 定 时 / 计 数 器 T1选 择 为 方 式 2 ， 则 初 值 如 下 初 值 = 256 一 foscx2SMOD （ 12 波 特 率 32 ） = E6H 根 据 要 求 ， 定 时 / 计 数 器 T1的 方 式 控 制 字 为 20H 。 发 送 过 程 采 用 查 询 方 式 ， 在 主 程 序 中 读 取 PI 口 的 开 关 状 态 ， 通 过 串 口 发 送 ； 接 收 过 程 采 用 中 断 方 式 ， 接 收 的 内 容 送 P2 口 ， 通 过 P2 口 的 发 光 二 极 管 显 示 。 三、程序：#include reg51.hvoid main()unsigned char i;SP=0x60;SCON=0X50;TMOD=0x20;TL1=0xe6;TH1=0xe6;TR1=1;EA=1;ES=1;while(1)P1=0XFF;i=P1;SBUF=i;while(TI=0);TI=0;void funins(void) interrupt 4EA=0;RI=0;P2=SBUF;EA=1;四、实验结果分析：五、总结：掌握了串行口工作方式1的程序设计；进一步掌握了51单片机串口的结构和工作原理，掌握了串口工作方式1的工作特点。实验七：中断系统实验（1）交通灯模拟控制一、实验目的1、掌握单片机外部中断的原理及过程。2、掌握单片机外部中断程序的设计方法。3、掌握单片机外部中断时中断方式的选择方法。二、实验原理:交 通 灯 正 常 运 行 时 ， 可 分 为 4 个 状 态 ： 状 态 1 ， 东 西 方 向 绿 灯 ， 南 北 方 向 红 灯 20 秒 ， 状 态 编 码 “ 00100001 ” ； 状 态 2 ， 东 西 方 向 黄 灯 ， 南 北 方 向 红 灯 3 秒 ， 状 态 编 码 “ 01000001 ” ； 状 态 3 ， 南 北 方 向 绿 灯 ， 东 西 方 向 红 灯 20 秒 ， 状 态 编 码 “ 00010010 ” 状 态 4 ， 南 北 方 向 黄 灯 ， 东 西 方 向 红 灯 3 秒 ， 状 态 编 码 “ 0001m00 ” 。 东 西 发 生 异 常 时 ， 东 西 通 行 ， 南 北 禁 止 ， 东 西 方 向 绿 灯 闪 ， 南 北 方 向 红 灯 闪 60 秒 ； 南 北 发 生 异 常 时 ， 南 北 通 行 ， 东 西 禁 止 ， 南 北 方 向 绿 灯 闪 ， 东 西 方 向 红 灯 闪 60 秒 。 主 程 序 中 实 现 交 通 灯 正 常 运 行 过 程 ， 两 种 异 常 用 外 中 断 0 和 外 中 断 1 管 理 ， 外 接 开 关 模 拟 异 常 发 生 ， 在 中 断 服 务 程 序 中 实 现 异 常 处 理 ， 在 主 程 序 中 开 放 外 中 断 0 和 外 中 断 1 ， 设 置 为 边 沿 触 发 方 式 。 时 间 单 位 采 用 500ms 信 号 ， 由 定 时 计 数 器 0 定 时 50ms ， 循 环 10 次 产 生 ， 定 时 计 数 器 0 采 用 查 询 方 式 ， 主 程 序 中 设 定 定 时 计 数 器 0 的 工 作 方 式 ： 方 式 1 。三、程序：#include reg51.hvoid delay500ms(unsigned char k);void main(void)SP=0x60;TMOD=0x01;IE=0x85;TCON=0x05;while(1)P1=0x21;delay500ms(40);P1=0x41;delay500ms(6);P1=0x12;delay500ms(40);P1=0x14;delay500ms(6);void int_0(void) interrupt 0unsigned char i1,i2;i1=P1;for(i2=0;i260;i2+)P1=0x21;delay500ms(1);P1=0x00;delay500ms(1);P1=i1;void int_1(void) interrupt 2unsigned char j1,j2;j1=P1;for(j2=0;j260;j2+)P1=0x12;delay500ms(1);P1=0x00;delay500ms(1);P1=j1;void delay500ms(unsigned char m)unsigned char k1,k2;TH0=0x3C;TL0=0xB0;TR0=1;for(k1=0;k1m;k1+)for(k2=0;k210;k2+)while(!TF0);TF0=0;TH0=0x3C;TL0=0xB0;四、实验结果分析：五、总结：掌握了单片机外部中断的原理及过程。掌握了单片机外部中断程序的设计方法。掌握了单片机外部中断时中断方式的选择方法。实验八：中断系统实验（2）工业监控系统的设计一、实验目的：1、进一步掌握外部中断技术的基本使用方法。2、进一步熟悉中断处理程序的编程方法。二、实验原理:在 单 片 机 监 控 系 统 中 ， 信 号 的 监 控 用 外 部 中 断 来 实 现 ， 51 单 片 机 外 部 中 断 只 有 两 个 ， 而 监 控 信 号 通 常 有 多 个 ， 这 里 就 涉 及 到 多 个 中 断 源 的 处 理 ， 处 理 时 往 往 通 过 中 断 加 查 询 的 方 法 来 实 现 。 连 接 时 ， 一 方 面 把 多 路 监 控 信 号 中 断 源 通 过 “ 线 与 ” 接 于 5 1 单 片 机 外 部 中 断 引 脚 上 ， 另 一 方 面 ， 每 一 个 中 断 源 再 连 接 到 一 根 并 口 线 上 。这 里 用 4 个 开 关 (BUTTON) 模 拟 4 路 监 控 信 号 ， 通 过 4 输 入 的 与 门 （ AND 一 4 ） 连 接 到 INTO 引 脚 上 ， 监 控 信 号 正 常 情 况 为 高 电平 ， 发 生 超 限 变 为 低 电 平 。 4 路 监 控 信 号 又 分 别 与 P2 口 的 低 4 位 并 口 线 相 连 。 在 该 电 路 中 ， 无 论 哪 个 中 断 源 提 出 请 求 ， 系 统 都 会 响 应 TO 中 断 。 响 应 后 ， 进 入 中 断 服 务 程 序 ， 在 中 断 服 务 程 序 中 通 过 对 并 口 线 的 逐 一 检 测 来 确 定 是 哪 一 个 中 断 源 提 出 了 中 断 请 求 ， 进 一 步 转 到 对 应 的 中 断 服 务 程 序 入 口 位 置 执 行 对 应 的 处 理 程 序 。 三、程序：#include reg51.h#include intrins.h#define uchar unsigned charsbit P10=P10;sbit P11=P11;sbit P12=P12;sbit P13=P13;sbit P20=P20;sbit P21=P21;sbit P22=P22;sbit P23=P23;void delay()uchar i,j;for(i=0;i250;i+)for(j=0;j250;j+)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();void int0() interrupt 0if(P20=0)P10=0;if(P21=0)P11=0;if(P22=0)P12=0;if(P23=0)P13=0;delay();delay();void main(void)IT0=1;EA=1;EX0=1;while(1)P1=0xff;P2=0xff;四、实验结果分析：实验九：简单的I/O扩展实验一、实验目的：1、掌握单片机系统中扩展简单I/ O口的基本方法。2、掌握扩展I/O口的编程方法。二、实验原理:74LS373 的 数 据 锁 存 控 制 端 LE 是由8051 单 片 机 的 片 外 数 据 存 储 器 写 信 号 WR 和 P2.7 通 过 或 非 门 （ NOR ） 后 相 连 的 ， 输 出 允 许 端 OE 直 接 接 地 ， 输 入 端 有 数 据 来 时 直 接 通 过 输 出 端 输 出 。 当 执 行 向 片 外 数 据 存 储 器 的 写 指 令 时 ， 指 令 中 片 外 数 据 存 储 器 的 地 址 使 P2.7 为 低 电 平 ， 则 数 据 锁 存 控 制 端 LE 有 效 ， 数 据 总 线 上 的 数 据 就 送 到 74LS373 的 输出 端 74LS244 的 控 制 端 10E 和 20E 连 在 一 起 ， 与 8051 单 片 机 的 片 外 数 据 存 储 器 读 信 号RD和 P2.7 通 过 或 门 （ OR ） 后 相 连 ， 当 执 行 从 片 外 数 据 存 储 器 读 的 指 令 时 ， 指 令 中 片 外 数据储 器 的 地 址 使 P2.7 为 低 电 平 ， 则 控 制 端 10E 和 20E 有 效 ， 74LS244 的 输 入 端 的 数 据通过 输出端送 到 数 据 总 线 ， 然 后 传 送 到 8051 单 片 机 的 内 部 。 这 里 ， 扩 展 的 简 单 i/O 口访问时 只 需 地 址 线 最 高 位 P2.7 为 低 电 平 即 可 ， 其 余 地 址 没 有 用 ， 可 取 为 低 电 平 ， 因 此 对 应 的片 外 据 在 储 器 地 址 为 7FFFH。三、程序：#include reg51.h#include absacc.h#define uchar unsigned charvoid main(void)uchar i;while(1)i=XBYTE0x7fff;XBYTE0x7fff=i;四、实验结果分析：五、总结：掌握了单片机系统中扩展简单I/ O口的基本方法。掌握了扩展I/O口的编程方法。实验十：可编程I/O口的扩展实验一、实验目的：1、熟悉8255A的结构和功能；2、熟悉8255A的几种工作方式；3、掌握8255A与单片机的接口；4、掌握8255A的编程方法。二、实验原理: 8255A 的 数 据 线 与 51 单 片 机 的 数 据 总 线 相 连 ， 读 / 写 信 号 线 对 应 相 连 ， 地 址 线 AO 、 Al 与 51 单 片 机 的 地 址 总 线 的 AO 和 Al 相 连 ， 片 选 信 号 线 CS与 51 单 片 机 的 P2.7 相 连 。 8255A 的 A 口 、 B 口 、 C 口 和 控 制 口 的 地 址 分 别 是 7F00H 、 7F01H 、 7F02H 和 7F03H （ 高 8 位 地 址 线 未 用 的 取 1 ， 低 8 位 地 址 线 未 用 的 取 0 ） ， 8255A 扩 展 的 并 行 接 口 B 口 接 8 个 开 关 (DIPSWC_8) 输 入 ， A 口 接 8 个 发 光 二 极 管 (LED-BARGRAPH-RED) 输 出 。 三、程序：#include reg51.h#include absacc.h#define uchar unsigned charvoid main(void)uchar i;XBYTE0x7f03=0x82;while(1)i=XBYTE0x7f01;XBYTE0x7f00=i;四、实验结果分析：五、总结：熟悉了8255A的结构和功能；熟悉了8255A的几种工作方式；掌握了8255A与单片机的接口；掌握了8255A的编程方法。实验十一：LED显示器与51单片机的接口实验一、实验目的：1、掌握LED显示器的基本结构与原理2、掌握LED数码管的静态显示和动态显示3、掌握LED显示器与单片机的接口的编程特点二、实验原理:8255A 扩 展 并 行 1/0 接 口 接 8 位 共 阴 极 数 码 管 (7SEG-MPX8-CC-BLUE) ， 采 用 动 态 显 示 方 式 ， 8 位 数 码 管 的 段 选 线 (AH) 与 8255A 的 A 口 相 连 ， 8 位 数 码 管 的 公 共 端 （18 ） 与 8255A 的 B 囗 相 连 。 也 即 8255A 的 B 口 输 出 位 选 码 选 择 要 显 示 的 数 码 管 ， 8255A 的 A 口 输 出 字 段 码 使 数 码 管 显 示 相 应 的 字 符 ， 8255A 的 A 口 和 B 口 都 工 作 于 方 式 0 输 出 。 A 口 、 B 口 、 c 口 和 控 制 口 的 地 址 分 别 为 7F00H 、 7F01H 、 7F02H 和 7F03H （ 高 8 位 地 址 线 未 用 的 取 1 ， 低 8 位 地 址 线 未 用 的 取 0 ） 。 三、程序：#include reg51.h#include absacc.h#define uchar unsigned char#define uchar unsigned intvoid delay(uint);void display(void);uchar disbuffer8=0,1,2,3,4,5,6,7;void main(void)XBYTE0x7f03=0x80;while(1)display();void delay(uint i)uint j;for(j=0;ji;j+)void display(void)uchar codevalue16=0x3f,