《单片机技术》111实验报告

信息工程类实验报告课程名称： 单片机技术 姓 名： 系： 信息与机电工程系 专 业： 电子信息工程 年 级： 2013级 学 号： 指导教师： 职 称： 2015 年 11 月 22 日系： 信息与机电工程 专业： 电子信息工程 年级： 2013 姓名： 学号： 实验课程： 单片机技术 实验室号： 实验设备号： 实验时间： 指导教师签字： 成绩： 实验一 Keil C51 和Proteus 软件的使用1实验目的和要求 1）熟悉Keil C51软件界面，以及编辑、编译、运行程序的步骤； 2）熟悉Proteus软件界面，掌握用Proteus画仿真图的方法。 3）掌握电子电路的设计与仿真调试的方法。2实验原理 1）Keil C51软件使用在Keil C51集成开发环境下，建立一个工程并编辑以下源程序，熟悉Keil C51集成开发环境下各种菜单、命令的使用。#include reg51.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit in=P30;sbit out=P10;void main(void) while(1) in=1;if(in= =0)out=0;else out=1; 2）Protues软件使用下图2-1-1为利用单片机、1个开关和1个发光二极管，构成一个简单的开关检测系统的仿真电路图。单片机P3.0引脚接按钮开关，P1.0引脚接发光二极管的阴极。当开关闭合时，发光二极管亮；开关打开时，发光二极管灭；按钮开关与发光二极管没有任何电气上的联系。利用Protues仿真软件画出仿真电路图，并进行电气规则检查。图2-1-13）Proteus仿真电路图绘制完毕后，加载“.hex”文件到电路图中的单片机内进行仿真，观察运行结果。注意系统时钟频率的设置3主要仪器设备（实验用的软硬件环境） 安装有Keil C51软件与Proteus仿真软件PC机1台； Dais-52PRO+或Dais-PRO163C实验系统一套。4操作方法与实验步骤 1）Keil C51软件使用（1）建立用户文件夹（2）建立工程（3）建立文件并编码。输入以下源程序，并保存在项目所在的目录中（4）把文件加入工程中（5）编译工程。编译时观察在界面下方的“Build”页中的到编译错误信息和使用的系统资源情况等。（6）调试。利用常用调试命令，如复位、运行、暂停、单步、单步跳过、执行完当前子程序、运行到当前行、下一状态、打开跟踪、观察跟踪、反汇编窗口、观察窗口、代码作用范围分析、1#串行窗口、内存窗口、性能分析、工具按钮等命令进行调试，观察并分析调试结果。（7）目标代码文件的生成。运行生成相应的.HEX文件。2）proteus电路设计（1）建立新文件（2）设定绘图纸大小（3）选取元器件并添加到对象选择窗口中（4）放置、调整元器件位置（5）放置电源、地（终端）（6）电路图布线调（7）电气检测（8）电路图存盘。3）Keil C与Proteus连接仿真调试在Keil C中编译输出*.HEX文件，右键选中工作区中单片机芯片，左键单击打开属性对话框，在弹出的选择文件对话框中选择相应的*.HEX文件。通过运行控制按钮控制程序的执行，观察K1闭合和打开时的程序运行过程。4）实验箱实验步骤（1） 按照图2-1-2连接实验箱各个模块并仔细检查线路，确保无误后上电。（2） 连线说明：通用机型因受PCB面积所限，单片机的I/O口均使用排针引出，可使用8芯排线整体接入发光二极管或逻辑电平开关的排针插头。当需要单独使用某一位或多位I/O口时则需转接，以本实验为例：先用8芯排线将P1.0P1.7连接逻辑电平开关K0K7，再将K0K7拨至下方（预置高电平），最后用单根导线将K0的插孔连接发光二极管L0。（3） 运行Dais软件，进入集成开发环境，软件弹出设置通信端口对话框（如图2-1-2），请确保实验装置与PC正确连接，并已打开实验装置电源，使其进入在待命状态。这里选择与实验装置实际相连的通信端口，并单击“确定”。如通信正确则进入Dais软件主界面，否则弹出“通信出错”的信息框（如图2-1-3），请检查后重试。图2-1-2设置通信端口对话框图2-1-3通信错误信息框（4） 通信成功后，单击菜单栏“设置”“仿真模式”项打开对话框，选择需要设置型号、程序数据空间。这里我们将型号设置为“MCS-51实验系统”，外部数据区设置为“系统RAM”，用户程序区设置为“片外（EA=0）”，如图2-1-4所示，最后单击“确定”按钮保存设置。图2-1-4设置工作方式对话框（5） 工作方式设置完毕后，单击菜单栏“文件”“新建”项或按Ctrl+N组合键（建议单击工具栏“”按钮）来新建一个文件，软件会出现一个空白的文件编辑窗口。（6） 在新窗口中输入程序代码：#include reg51.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit in=P30;sbit out=P10;void main(void) while(1) in=1;if(in= =0) out=0;else out=1; （7） 单击菜单栏“文件”“保存”项（建议单击工具栏“”按钮）保存文件。若是新建的文件尚未命名，系统会弹出文件保存对话框（如图2-1-5），提示用户选择文件保存的路径和文件名，注意文件扩展名为.c，再单击“保存”按钮。（8） 单击菜单栏“编译”“文件编译、链接、装载”项或按Ctrl+F9组合键（建议单击工具栏“”按钮），对当前文件进行编译和链接，若程序无语法错误，则开始自动装载，装载完毕提示如图2-1-6所示的信息框。 图2-1-5文件保存对话框 图2-1-6编译信息框（9） 当编译无误且下载成功后，即进入调试状态，当前PC行高亮突出显示，源程序窗口左侧显示小圆点以标识可执行语句行。（10） 单击菜单栏“调试”“单步运行”项或按F7快捷键（建议单击工具栏“”按钮），单步运行程序，观察寄存器和内存单元的数据变化；（11） 也可单击菜单栏“调试”“连续运行”项或按F9快捷键（建议单击工具栏“”按钮），开始全速运行。在全速运行后，须暂停运行以便在待命状态查看运行结果，暂停可单击菜单栏“调试”“暂停”项或按Esc快捷键（建议单击工具栏“”按钮）。（12） 除了单步或全速运行，还可以使用断点手段来调试程序。单击菜单栏“调试”“复位”项或按Ctrl+F2组合键（建议单击工具栏“”按钮）进行复位，以便重新运行程序。（13） 设置断点后，单击菜单栏“调试”“连续运行”项或按F9快捷键（建议单击工具栏“”按钮），使用全速运行方式，待程序运行到断点行时自动停下。观察各个LED灯的状态，并做好相关记录。5实验内容及实验数据记录 6实验数据处理与分析 XXXXXXXXX7质疑、建议、问题讨论 XXXXXXXXX系： 信息与机电工程 专业： 电子信息工程 年级： 2013 姓名： 学号： 实验课程： 单片机技术 实验室号： 田实405 实验设备号： 实验时间： 2015/11/14 指导教师签字： 成绩： 实验二 单片机I/O接口应用实验流水灯1实验目的和要求1）进一步掌握单片机仿真软件的使用方法；熟悉C51程序编程和调试方法。2）掌握单片机最小系统的构成。3）掌握单片机I/O口的使用方法，如何控制I/O口来驱动LED发光二极管。 2、实验方法利用AT89C51单片机控制8个发光二极管按照要求实现以下各个功能：（1）点亮板子上的第一个灯D0。（2）点亮D0、D2、D4、D6灯，与D1、D3、D5、D7灯交替闪烁。（3）按顺序循环移动点亮。2实验原理 XXXXXXXXX3主要仪器设备（实验用的软硬件环境） 安装有Keil C51软件与Proteus仿真软件PC机1台；Dais-52PRO+或Dais-PRO163C实验系统一套。4操作方法与实验步骤 1）利用Proteus软件设计以下电路图2-2-1。图2-2-12）源程序设计分析设计要求，根据任务要求，绘制源程序流程图，然后使用Keil C进行源程序文件的设计与调试，观察并分析程序调试结果。 3）Proteus仿真加载目标代码至单片机中，利用Proteus硬件仿真功能，进行流水灯的仿真运行，观察运行结果。4）实验箱实验步骤（1） 参照图2-2-1、2-2-2，连接实验箱各个模块并仔细检查线路，确保连接无误后上电。图2-2-2实验箱线路连接（2） 文件编译、链接的无语法错误后，装载到实验系统，观察时候成功装载的提示信息。（3） 运行程序，观察各个LED灯的状态，并做好相关记录。实验完毕后，应使用暂停命令中止程序的运行。5实验内容及实验数据记录 6实验数据处理与分析 XXXXXXXXX7 质疑、建议、问题讨论 XXXXXXXXX系： 信息与机电工程 专业： 电子信息工程 年级： 2013 姓名： 学号： 实验课程： 单片机技术 实验室号： 田实405 实验设备号： 实验时间： 2015/11/14 指导教师签字： 成绩： 实验三 中断优先级实验1实验目的和要求 1）掌握单片机系统中断嵌套及中断优先级的原理和使用方法。2）学习中断控制技术的基本原理，掌握中断程序的设计方法。2实验原理 （1）在单片机的P1口上接有8只LED，单片机主程序控制P1口发光二极管进行同亮同灭的闪烁显示，按钮K0接至P3.2/INT0*引脚，按钮K1接至P3.3/INT1*引脚。（2）当只单击K0按钮时，一个黑灯（8个发光二极管只有一个熄灭，其余为亮）由下向上流水显示一次，然后P1口的发光二极管进行同亮同灭的闪烁显示；当只单击K1按钮时，一个亮灯（8个发光二极管只有一个为亮，其余为暗）由下向上流水显示一次，然后然后P1口的发光二极管进行同亮同灭的闪烁显示；如果先单击K0按钮再单击K1按钮，一个黑灯由下向上流水显示一次后，才能再一个亮灯由下向上流水显示一次，然后再回到8个灯同亮同灭的闪烁显示状态；如果先单击K1按钮后，一个亮灯由下向上流水显示，在亮灯显示没有到达D0显示时，此时再单击K0按钮，则一个黑灯由下向上流水显示，表明执行了外中断0的高优先级中断。一个黑灯向上流水显示完毕时，再执行一个亮灯到D0显示完毕的外中断0中断程序，从而说明高优先级的外部中断0能够把低优先级的外中断1的中断服务程序打断。3主要仪器设备（实验用的软硬件环境） 安装有Keil C51软件与Proteus仿真软件PC机1台；Dais-52PRO+或Dais-PRO163C实验系统一套。4操作方法与实验步骤 1）利用Proteus软件设计以下电路图。2）源程序设计分析设计要去，根据任务要求，绘制源程序流程图，然后使用Keil C51进行源程序文件的设计与调试，观察并分析程序调试结果。 3）Proteus仿真加载目标代码至单片机中，利用Proteus硬件仿真功能，进行仿真运行，观察当K0、K1分别按下再松开时的LED显示情况；观察先单击K1按钮后，在亮灯显示没有到达D0显示时，此时再单击K0按钮时的LED显示情况。图2-3-14）实验箱实验步骤（1） 参照图2-3-1，连接实验箱各个模块并仔细检查线路，确保连接无误后上电。（2） 文件编译、链接的无语法错误后，装载到实验系统，观察时候成功装载的提示信息。（3） 运行程序，观察发光二极管L0L7点亮情况；（4） 实验完毕后，应使用暂停命令中止程序的运行。5实验内容及实验数据记录 XXXXXXXXX6实验数据处理与分析 XXXXXXXXX7质疑、建议、问题讨论 XXXXXXXXX系： 信息与机电工程 专业： 电子信息工程 年级： 2013 姓名： 学号： 实验课程： 单片机技术 实验室号： 田实405 实验设备号： 实验时间： 2015/11/14 指导教师签字： 成绩： 实验四 60秒倒计时时钟实验1实验目的和要求1）掌握单片机定时器中断的使用。2）了解定时器/计数器各工作模式的区别。3）掌握定时器/计数器定时模式的使用及编程。2实验原理 利用单片机的定时器/计数器实现60秒倒计时实验，采用两只数码管从59开始静态显示倒计时的秒值，当显示为00时，再从59开始显示倒计时。3主要仪器设备（实验用的软硬件环境）安装有Keil C51软件与Proteus仿真软件PC机1台； Dais-52PRO+或Dais-PRO163C实验系统一套。4操作方法与实验步骤 1）利用Proteus软件设计以下电路图，如图2-4-1。其中，带公共端的共阳极七段绿色数码管为：7SEG-COM-AN-GRN，四输入译码器为：74LS47，电容、电解电容为：CAP、CAP-ELEC。电路采用两片74LS47 BCD-7段数码管译码器/驱动器，即用于将BCD码转化为数码管的显示数字。2）源程序设计分析设计要去，根据任务要求，绘制源程序流程图，然后使用Keil C进行源程序文件的设计与调试，观察并分析程序调试结果。3）Proteus仿真加载目标代码至单片机中，利用Proteus硬件仿真功能，进行仿真运行，观察七段数码管的显示。图2-4-15实验内容及实验数据记录 XXXXXXXXX6实验数据处理与分析 XXXXXXXXX7质疑、建议、问题讨论 XXXXXXXXX系： 信息与机电工程 专业： 电子信息工程 年级： 2013 姓名： 学号： 实验课程： 单片机技术 实验室号： 田实405 实验设备号： 实验时间： 2015/11/14 指导教师签字： 成绩： 实验五 单片机控制82C55产生500Hz方波实验1实验目的和要求 1）了解82C55芯片结构及编程设置方法。2）进行单片机扩展82C55的接口设计。3）掌握单片机控制82C55输入输出的编程方法。2实验原理单片机外部扩展1片可编程并行I/O接口芯片，并控制82C55的PC5引脚输出500Hz的方波。3主要仪器设备（实验用的软硬件环境） 安装有Keil C51软件与Proteus仿真软件PC机1台； Dais-52PRO+或Dais-PRO163C实验系统一套。4操作方法与实验步骤 1）利用Proteus软件设计以下电路图，如图2-5-1所示。其中，电容、电解电容为：CAP、CAP-ELEC，82C55采用8255A，为显示方波信号，在将PC5的输出接到虚拟示波器（虚拟仪器模式VSM下的OSCILLOSCOPE）上显示。2）源程序设计分析设计要去，根据任务要求，绘制源程序流程图，然后使用Keil C进行源程序文件的设计与调试，观察并分析程序调试结果。 3）Proteus仿真加载目标代码至单片机中，利用Proteus硬件仿真功能，进行仿真运行，观察通过加到PC5引脚的虚拟示波器产生的500Hz波形。如果想观察虚拟示波器的波形，可右键单击图中的虚拟示波器，再单击“Digital Oscilloscope”选项，可以将波形显示在屏幕上，观察其信号周期。图2-5-15实验内容及实验数据记录 XXXXXXXXX6实验数据处理与分析 XXXXXXXXX7质疑、建议、问题讨论 XXXXXXXXX系： 信息与机电工程 专业： 电子信息工程 年级： 2013 姓名： 学号： 实验课程： 单片机技术 实验室号： 田实40