单片机与嵌入式实验指导书.doc

单片机与嵌入式系统实验指导书计算机系硬件实验室第一章 单片机超想3000集成调试软件使用说明一、 使用入门1. 超想3000软件启动和退出启动：正确安装之后，点击“开始/程序/恒科电子教学实验系统”程序组，选择“HK-51系列仿真开发系统”，即可启动程序。退出：超想软件可从“文件/退出”命令退出集成环境，或单击屏幕右上角的按钮，也可直接按Alt+X退出。2. 计算机与仿真器联机当启动调试软件时，出现“选择通讯”端口窗口，点击取消按钮进入超想3000调试平台。如果进行仿真实验，则进行如下操作：步骤一：打开“设置/仿真模式”菜单，在CPU窗口中选择适当的CPU类型（8751/89C51），并同时设置RAM和ROM。步骤二：打开“设置/通讯端口选择”菜单，选择相应的端口，一般为串口1或者串口2。步骤三：经过以上设置后请执行“设置/重新连接”命令，大约在4秒后如果没有出现“仿真器没有连接”的对话框，同时软件没有停止响应，则表明通讯成功。3. 集成开发环境下图列出了超想3000调试平台上得主要部件。(1) 工具栏工具栏包含了最常用得超想3000集成调试软件的命令。只需单击命令图标即可方便的使用它们。(2) 提示框工具栏提示框(3) 状态栏位于屏幕底部的状态栏显示调试窗口中正在执行的命令或编辑窗口状态等信息。(4) 对话框超想3000集成调试软件在绝大数对话框为模式对话框，这种对话框在执行某一命令后出现，只有在对话框内所列的各项作出若干选择，或键入所需信息后该命令才执行下去。通常，菜单命令中的某一些菜单项后跟有省略号（），便意味着执行这条命令后会弹出对话框。(5) 快捷键按快捷键执行命令，可以免去打开菜单再选命令的的繁琐过程。快捷键列在菜单命令的右边。下表列出了超想3000集成调试软件的所有快捷键及其定义。F3装载模块Ctrl+F5增加变量F4运行到光标处Ctrl+F8设置或清除断点F5运行到指定地址Ctrl+F9编译、连接、装载F7单步运行Ctrl+N建立新文件F8宏单步运行Ctrl+O打开文件F9连续运行Alt+X退出Ctrl+复位Space从PC处开始显示Ctrl+浏览模块Exc暂停(6) 快捷菜单快捷菜单也称局部菜单或右键菜单。当激活某一窗口，无论是调试窗口、寄存器窗口还是其它窗口，都可以按鼠标右键以显示当前窗口的最典型的命令。要关闭快捷菜单，只需在窗口其它部分单击鼠标，或者按Esc键。二、 菜单命令简介1. 文件菜单（1）文件（N） Ctrl+N建立一个新的源文件。（2）打开文件（O） Ctrl+O弹出对话框，选取列表中的文件或在输入框输入文件名，单击“打开”，文件编辑窗口即显示该文件内容。（3）关闭关闭当前的活动窗口。（4）存储将当前编辑窗口中的文件存到磁盘上。（5）另存为将当前编辑窗口中的文件换成另一个文件名再存盘。（6）输出列表文件将当前ROM地址空间的代码保存为.LST列表文件。弹出文件列表对话框，输入要保存的文件名并单击“保存”。（7）退出（E） Ctrl+E执行该命令可以退出超想3000集成调试软件。2. 编辑菜单 注意：编辑菜单为超想3000集成调试软件的动态菜单，当激活不同的窗口时，该菜单命令也随之改变；关闭所有窗口后该菜单也自动关闭。现以源文件编辑窗口为例说明该菜单。（1） 取消操作（U） Ctrl+U使用该命令能恢复文件编辑中最后一次所作的修改。（2） 剪切（T） Ctrl+X清除编辑窗口中选定的文件，并放置在剪贴板上。只有在选定文本后，这一命令才有效。放置在剪贴板上的文件始终保留在那里，直到新内容替换掉它们。（3） 复制（C） Ctrl+C使用该命令可将选定的文本复制到剪贴板上。只有在选定文本后，这一命令才有效。复制到剪贴板上的文件将替换掉先前的内容。（4） 粘贴（P） Ctrl+V使用该命令可以将剪贴板内容插入到当前编辑窗口的光标位置。如果在编辑窗口中已选定内容。使用该命令可用剪贴板上的内容替换掉选定的内容。如果剪贴板上无内容，这一命令将是无效的。（5） 查找（S） Ctrl+F使用该命令可以在当前编辑窗口中查找文本字符串。该命令包含两参数，可选择使用：Whole Word 整字匹配Match Case 区分大小写查找下一个 Ctrl+L使用该命令可以继续查找在“查找”命令中指定的文本。（6） 跳到行 Ctrl+G使用该命令可以跳转到编辑窗口中指定的行。（7） 字体对编辑窗口中的文本进行字体、字号、颜色等设置。（8） 刷新（9） 重新显示当前编辑窗口。3. 编译菜单（1） 编译、连接对当前编辑窗口源文件或当前工程组进行编译、连接，生成目标代码。（2） 编译、连接、装载 Ctrl+F9对当前编辑窗口源文件或当前工程组进行编译、连接，并将生成的目标代码装入ROM。（3） 装载 F3将磁盘上存在的目标代码直接装入ROM。（4） 浏览模块 Ctrl+F3该命令可在调试窗口中浏览源文件内容，通常适用于浏览工程组中的源文件。（5） 编译选项使用该命令可设置源文件编译的各选项。三、 工作窗口介绍1. 寄存器窗口（1） 寄存器窗口的打开执行“视图/寄存器”菜单命令即可打开寄存器窗口。（2） 寄存器窗口“编辑”菜单激活寄存器窗口，再打开编辑菜单：寄存器设置：执行此命令即可进入寄存器管理对话框：在这里可以新增加一个寄存器、删除已有的寄存器，或者修改已有的寄存器，如名称、地址。四、 调试程序步骤简介（1） 输入程序点击“文件/新文件”菜单或者工具栏上的“创建新文件”按钮，输入汇编程序。如果是旧文件，则点击“文件/打开文件”菜单或者工具栏上的“打开文件”按钮，修改汇编程序。（2） 保存程序点击“文件/存储”菜单，保存文件。如果是新文件，则输入文件名，后缀为.ASM（3） 汇编程序点击“文件/文件编译、连接、装载”菜单或者按Ctrl+F9。集成环境首先对源程序进行汇编，弹出编译窗口，如果出现错误，则按照提示进行修改。（4） 单步执行程序按F7一条一条执行，源程序中的箭头表示下一条将要执行的程序。（5） 软件复位CPU点击“调试/复位”菜单或者按Ctrl+F2。（6） 断点执行程序在源程序窗口左边相应行的位置，点击鼠标左键，则进行设置/清除断点，断点以显示。（7） 全速执行程序点击“调试/全速执行”菜单或者按F9。（8） 中断执行程序点击“调试/暂停”菜单或者按Esc键。这时，可以在“视图/存储空间”窗口查看显示结果。先进入该窗口，用“”、“”键查看地址单元的内容，一次显示16个地址。如果地址较大，可以先进入该窗口，点击右键，选择“显示地址”，在弹出对话框中输入地址后，点击“确认”按钮，自动定位在要求的地址上。第二章 实验内容实验目的:通过本章所介绍的实验，进一步熟悉单片机的指令系统,掌握程序设计方法,熟悉集成软件调试环境，并掌握调试程序的方法和硬件在线仿真技术。实验内容:一、 软件模拟调试实验： 实验一 数据传送实验实验内容：将8031内部RAM 40H4FH单元置初值A0HAFH，然后将片内RAM 40H4FH单元中的数据传送到片内RAM 50H5FH单元。将程序经模拟调试通过后，运行程序，检查相应的存储单元的内容。源程序清单： ORG0000HRESET：AJMPMAINORG003FHMAIN：MOVR0，#40HMOVR2，#10HMOVA，#0A0HA1：MOVR0，AINCR0INCADJNZR2, A1（循环转移（Rn）（Rn）-1 MOVR0, #50HMOVR2, #10HA3:MOVA, R1MOVR0, A DJNZR2, A3LJMP0000H （无条件）长转移指令）思考题：1. 按照实验内容补全程序。 2. CPU 对8031内部RAM存储器有哪些寻址方式?3. 执行程序后下列各单元的内容是什么? 内部RAM 40H4FH _ 内部RAM 50H5FH_ 实验二 多字节十进制加法实验实验内容：多字节十进制加法。加数首地址由 R0 指出，被加数和结果的存储单元首地址由R1指出,字节数由R2 指出。将程序经模拟调试通过后，运行程序，检查相应的存储单元的内容。源程序清单：ORG0000HRESET:AJMPMAINORG0100HMAIN: MOVSP, #60HMOVR0, #31HMOVR0, #22HDECR0 （减一指令）MOVR0, #33HMOVR1, #21HMOVR1, #44HDECR1MOVR1, #55HMOVR2, #02HACALLDACN（子程序调用）HERE:AJMPHEREDACN:CLRCDAL:MOVA, R0ADDCA, R1DA AMOVR1, AINCR0INCR1 CLRAMOVACC.0 , CRET思考题：1. 按照实验内容补全程序。2. 加数单元、被加数单元和结果单元的地址和内容为？ 3. 如何检查双字节相加的最高位溢出?4. 改变加数和被加数，测试程序的执行结果。实验三 数据排序实验实验内容：将内部RAM 50H59H中的数据按从小到大的次序排列。将程序经模拟调试通过后，运行程序，检查相应的存储单元的数据是否为排序状态。源程序清单： ORG0000HRESET:AJMPMAINORG0100HMAIN:MOVSP, #60HMOVR0, #50HMOVR0, #6FHINCR0MOVR0, #6EHINCR0MOVR0, #6AHINCR0MOVR0, #6CHINCR0MOVR0, #6DHINCR0MOVR0, #5BHINCR0MOVR0, #67HINCR0MOVR0, #69HINCR0MOVR0, #68HINCR0MOVR0, #64HACALLQUEHERE:AJMPHEREQUE:CLR00HMOVR7, MOVR0, #50HMOVA , R0L2:INCR0MOVR2, ASUBBA, R0MOVA, R2JCL1SETB00HXCHA, R0DECR0XCHA, R0INCR0L1:MOVA, R0DJNZR7, L2JB00H, QUERET思考题：1. 按照实验内容补全程序。2. 检查程序执行结果。3. 修改程序，按从大到小次序排序。实验四 双字节乘法实验实验内容：(R3)(R2)*(R5)(R4)R0指出的四个单元。将程序经模拟调试通过后，运行程序，检查相应的存储单元的内容。源程序清单：ORG 0000HRESET:AJMPMAINORG0100HMAIN;MOVSP, #60HMOVR2, #0FFHMOVR3, #0FHMOVR4, #0FFHMOVR5, #0FHMOVR0, #33HMOVR7, #04HML0:MOVR0, #00HDJNZR7, ML1ACALLM2HERE:AJMPHEREML1:DECR0AJMPML0M2:MOVA, R2MOVB, R4MULABACALLADDMMOVA, R2MOVB, R5MULABDECR0ACALLADDMMOVA, R4MOVB, R3MULABDECR0DECR0ACALLADDMMOVA, R5MOVB, R3MULABDECR0ACALLADDMRETADDM:ADDA, R0MOVR0, AMOVA, BINCR0ADDCA, R0MOVR0, AINCR0MOVA, R0ADDCA, #00HMOVR0, ARET思考题：1. 程序结果存放在哪几个单元中？2. 乘积为多少？二、 硬件在线仿真实验： 实验五 电子钟实验 实验内容： 熟悉单片机在线仿真调试方法。将仿真头插入实验板的CPU插座中，再打开电源，输入程序进行调试。程序运行时，按下S0键，蜂鸣器发出响声，两个数码管开始从零显示时间，定时器定时时间为一分钟，定时时间到，蜂鸣器再次发出响声，重新按下S0键，重复上述过程。源程序清单： ORG 0000H START: AJMPMAIN ORG000BH AJMPPIT0 ORG0100H MAIN: MOVSP,#60H MOV50H,#00H MOV51H,#00H ACALLDISPLAY MOVTMOD,#01H MOVTL0,#0B0H MOVTL1,#3CH ACALLKEY CLRP2.7 ACALLLONGDELAY SETBP2.7 SETB00H SETBTR0 SETBEA SETBET0 MOV30H,#20 ML0: ACALLDISPLAY MOVC,00H JCML0 CLRP2.7 ACALLLONGDELAY SETBP2.7 AJMPMAIN PIT0: PUSHPSW PUSHACC SETBPSW.3 MOVTL0,#0B0H MOVTH0,#3CH MOVA,30H DECA MOV30H,A JNZRET0 MOV30H,#20 MOVR0,#51H ACALLDAAD1 MOVA,R2 XRLA,#60H JNZRET0 ACALLCLR0 CLR00H RET0: POPACC POPPSW RETI DAAD1: MOVA,R0 DECR0 SWAPA ORLA,R0 ADDA,#01H DAA MOVR2,A ANLA,#0FH MOVR0,A MOVA,R2 INCR0 ANLA,#0F0H SWAPA MOVR0,A RET CLR0: CLRA MOVR0,A DECR0 MOVR0,A RET DISPLAY: MOVA,50H MOVDPTR,#TABLE MOVCA,A+DPTR MOVP2,A MOVA,51H MOVDPTR,#TABLE MOVCA,A+DPTR MOVP0,A CLRP0.7 LCALLDELAY RET KEY: MOVC,P3.0 JCKEY ACALLDELAY KEY1: MOVC,P3.0 JNCKEY1 ACALLDELAY RET DELAY: MOVR1,#250 LOOP: DJNZR1,LOOP RET LONGDELAY: MOVA,R0 PUSHACC MOVA,R1 PUSHACC MOVR1,#250 LOOP1: MOVR0,#250 LOOP2: NOP NOP NOP NOP NOP DJNZR0,LOOP2 DJNZR1,LOOP1 POPACC MOVR1,A POPACC MOVR0,A RET TABLE: DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H END 思考题：1 程序中哪部分为显示程序？2 程序中如何实现一秒钟的定时？3 写出各段子程序的作用。4 根据实验要求画出电路图。附录1 实验板线路说明板间资源：89C51 40脚IC一片：用于插入CPU芯片。CPU周