Proteus单片机实验指导书

ProteusProteus MCS-51MCS-51 教学实验教学实验 指导书指导书 目录 第一部分第一部分 验证性实验验证性实验 实验一 I /O 口输出实验LED 流水灯实验 .7 一 、实验要求.7 二 、实验目的.7 三 、实验电路及连线.7 四 、实验说明.8 五 、实验流程图.8 六 、实验步骤.8 七 、实验结果和体会.9 八 、建议9 实验二 I/O 口输入/输出实验模拟开关灯.10 一、实验要求.10 二、实验目的.10 三、实验电路及连线.10 四、实验说明.10 五、实验程序流程图.11 六、实验步骤.11 七、实验结果和体会.12 八、建议.12 实验三 8255I/O 扩展实验.13 一、实验要求.13 二、实验目的：.13 三、实验电路及连线.13 四、实验说明.14 五、实验程序流程图.14 六、实验步骤.14 七、实验结果和体会：.15 八、建议.15 实验四 无译码的七段数码管显示实验.16 一、实验要求.16 二、实验目的.16 三、实验电路及连线.16 四、实验说明.16 五、实验程序流程图.17 六、实验步骤.17 七、实验结果和体会.18 八、建议.18 实验五 BCD 码译码的多位数码管扫描显示实验.19 一、实验要求.19 二、实验目的.19 三、实验电路及连线.19 四、实验说明.19 五、实验程序流程图.20 六、实验步骤.20 七、实验结果和体会.21 八、建议.21 实验六 独立式键盘实验.22 一、实验要求.22 二、实验目的.22 三、实验电路及连线.22 四、实验说明.22 五、实验程序流程图.23 六、实验步骤.23 七、实验结果和体会.24 八、建议.24 实验七 计数器实验.25 一、实验要求.25 二、实验目的.25 三、实验电路及连线.25 四、实验说明.25 五、实验程序流程图.25 六、实验步骤.26 七、实验结果和体会.26 八、建议.26 实验八 定时器实验.27 一、实验要求.27 二、实验目的.27 三、实验电路及连线.27 四、实验说明.27 五、实验程序流程图.28 六、实验步骤.28 七、实验结果和体会.29 八、建议.29 实验九 单个外部中断实验.30 一、实验要求.30 二、实验目的.30 三、实验电路及连线.30 四、实验说明.30 五、实验程序流程图.31 六、实验步骤.31 七、实验结果和体会.32 八、建议.32 实验十 多个中断同时存在实验.33 一、实验要求.33 二、实验目的.33 三、实验电路及连线.33 五、实验程序流程图.34 六、实验步骤.34 七、实验结果和体会：.36 八、建议.36 实验十一 矩阵键盘扫描实验.37 一 、实验要求.37 二 、实验目的.37 三 、实验电路及连线.37 四 、实验说明.37 五 、实验流程图.38 六 、实验步骤.38 七 、实验结果和体会.40 八 、建议.40 实验十二 串行端口输出扩充实验.41 一 、实验要求.41 二 、实验目的.41 三 、实验电路及连线.41 四 、实验说明.41 五 、实验流程图.42 六 、实验步骤.42 七 、实验结果和体会.44 八 、建议.44 实验十三 串行端口输入扩充实验.45 一 、实验要求.45 二 、实验目的.45 三 、实验电路及连线.45 四 、实验说明.46 五 、实验流程图.46 六 、实验步骤.46 七 、实验结果和体会.47 八 、建议.47 实验十四 8051 与 PC 之间串行通信实验.48 一 、实验要求.48 二 、实验目的.48 三 、实验电路及连线.48 四 、实验说明.48 五 、实验流程图.49 六 、实验步骤.50 七 、实验结果和体会.51 八 、建议.51 第一部分第一部分 验证性实验验证性实验 实验一实验一 I /O 口输出实验口输出实验LED 流水灯实验流水灯实验 一一、实验要求实验要求 利用 51 单片机及 8 个发光二级管等器件，构成一个流水灯单片机系统。 二二、实验目的实验目的 1 1、掌握单片机最小系统的构成； 2 2、掌握 I/O 口的使用及驱动能力的概念； 3 3、熟悉移位指令和软件延时程序。 三三 、实验电路及连线、实验电路及连线 1 1、ProteusProteus 实验电路实验电路 2 2、硬件验证实验（硬件验证实验（5151 板板+006+006 板）板） CPU 板006 板 P1.0LED1 P1.1LED2 P1.2LED3 P1.3LED4 P1.4LED5 P1.5LED6 P1.6LED7 P1.7LED8 +5V+5V GNDGND 四四、实验说明、实验说明 1 1、主要知识点概述：、主要知识点概述： 本实验涉及到三个知识点：单片机最小系统的构成、单片机 I/O 口的使用以 及软件延时程序的编写。 1）单片机最小系统由单片机芯片、时钟电路以及复位电路构成。 2）I/O 口的使用：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，即当 P1 口用为输入口时，必须先对它置“1”。若不先对它置“1”，读入的 数据可能是不正确的。 3）延时子程序的延时计算问题。对于程序 DELAY：MOVR6，#200 DEL1：MOVR7，#250 DEL2：DJNZR7，DEL2 DJNZR6，DEL1 RET 由指令表可知 MOV、DJNZ 指令均需用两个机器周期，在采用 12MHz 晶振 时，一个机器周期时间长度为 1us，所以该段程序执行时间约为：(250*2+2) *200+2*1us=1000402100ms 2 2、实验效果说明：、实验效果说明： 发光二级管进行流水灯操作，从上到下依次点亮。 五五、实验流程图、实验流程图 否 是 开 始 R2=8， ACC=0FEH 延时 0.2S P1=ACC ACC 左移一次，R2=R2-1 R2=0？ 六六、实验步骤、实验步骤 1 1、ProteusProteus 仿真仿真 a、在 Proteus 中打开设计文档 流水灯.DSN； b、建立实验程序并编译，加载 hex 文件，仿真； c、如不能正常工作，打开调试窗口进行调试 参考程序： ORG 00H START:MOV R2,#8 MOV A,#0FEH LOOP:MOV P1,A LCALL DELAY RL A ；循环左移 DJNZ R2,LOOP ；判断移动是否超过 8 位，未 超过继续循环 LJMP START DELAY:MOV R5,#20;延时程序，延时 0.2s D1:MOV R6,#20 D2:MOV R7,#248 DJNZ R7,$ DJNZ R6,D2 DJNZ R5,D1 RET END 2 2、实验板验证实验板验证 a、用 ISP 下载 hex 程序到 CPU b、按连接表连接电路 c、检查验证结果 3 3、扩展实验、扩展实验 a.改变延时时间为 1s b. 改变流水灯流动方向 c. 改变流水灯的流动样式 设计流程和程序：设计流程和程序： 七七、实验结果和体会、实验结果和体会 八八、建议、建议 实验二 I/O 口输入/输出实验模拟开关 一、实验要求一、实验要求 利用 51 单片机，按钮和发光二级管，构成一个模拟开关灯的单片机系统。 二、实验目的二、实验目的 1 1、了解单片机 I/O 输入输出的使用； 2 2、掌握单片机 I/O 口位操作的编程； 3 3、掌握分支程序的设计与分析方法。 三、实验电路及连线三、实验电路及连线 1、Proteus 实验电路实验电路 2.2.硬件验证实验硬件验证实验（CPU 板板+006 板）板） 硬件连接表硬件连接表 CPU 板006 板 P1.0LED1 P3.0SW1 +5V+5V GNDGND 四、实验说明四、实验说明 1主要知识点概述主要知识点概述： 1）开关状态的检测过程 单片机对开关状态的检测相对于单片机来说，是从单片机的 P3.0 端口输入信号，而输 入的信号只有高电平和低电平两种，当拨开开关 K1 拨上去，即输入高电平，相当开关断 开，当拨动开关 K1 拨下去，即输入低电平，相当开关闭合。单片机可以采用 JB BIT，REL 或者是 JNB BIT，REL 指令来完成对开关状态的检测即可。 2）输出控制 如图中所示，当 P1.0 端口输出高电平，即 P1.01 时，根据发光二极管的单向导电 性可知，这时发光二极管 L1 熄灭；当 P1.0 端口输出低电平，即 P1.00 时，发光二极管 L1 亮；我们可以使用 SETB P1.0 指令使 P1.0 端口输出高电平，使用 CLR P1.0 指令使 P1.0 端口输出低电平。 2实验效果说明实验效果说明： 按下按钮，灯亮，松开按钮，灯灭。 五、实验程序流程图五、实验程序流程图 是 开始 K1 开关闭合了吗？ L1 亮 L1 灭 否 六、实验步骤六、实验步骤 1、Proteus 仿真仿真 a.在 Proteus 中打开设计文档 I/O 实验.dsn ； b.建立实验程序并编译，加载 hex 文件，仿真； c.如不能正常工作，打开调试窗口进行调试。 参考程序： ORG00H START:JB P3.0, LIG；判断开关状态 CLR P1.0 ；开关闭合，灯亮 SJMPSTART LIG:SETB P1.0 ；开关打开，灯灭 SJMPSTART；返回 END 2、实验板验证、实验板验证 a用 ISP 下载 hex 程序到 CPU b按连接表连接电路 c检查验证结果 3、扩展实验、扩展实验 a设计三路开关输入，三路发光二级管输出的电路及程序； b设计开关触发延时 1s 灯灭程序。 设计流程和程序设计流程和程序： 七、实验结果和体会七、实验结果和体会 八、建议八、建议 实验三实验三 8255I/O 扩展实验扩展实验 一、一、 实验要求实验要求 利用 8255 可编程并行口芯片，实现输入/输出实验，实验中用 8255P 口做输出，PB 口 作输入。 二、二、 实验目的：实验目的： 1了解 8255 芯片结构及编程方法； 2了解 8255 输入/输出实验方法。 三、实验电路及连线三、实验电路及连线 1、Proteus 实验电路实验电路 2、硬件验证实验、硬件验证实验 8255 的 CS 接地址译码 CS0，则命令字地址为 7003H，PA 口地址为 7000H，PB 口地 址为 7001H，PC 口地址为 7002H。PA0PA7（PA 口）接 LED0LED7，PB0PB7（PB 口） 接 K0K7（开关量） 。 硬件连接表硬件连接表 CPU 板板006 板板8255 板板 P2.7CS0 P0.0-P0.7D0-D7 KEY0-KEY7PB0-PB7 LED1-LED8PA0-PA7 ALELE WR,RDWR,RD RESETRESET 四、实验说明四、实验说明 可编程通用接口芯片 8255A 有三个八位的并行 I/O 口，它有三种工作方式。本实验采 用的是方式 0：PA、PC 口输出，PB 口输入。很多 I/O 实验都可以通过 8255 来实现。 五、实验程序流程图五、实验程序流程图 六、实验步骤六、实验步骤 1 1、ProteusProteus 仿真仿真 a.在 Proteus 中打开设计文档 8255.dsn ； b.建立实验程序并编译，加载 hex 文件，仿真； c.如不能正常工作，打开调试窗口进行调试。 参考程序： PAPB： 流水灯： ORG 00HORG 00H MAIN: ACALL DELAYMAIN:ACALL DELAY MOV DPTR,#7003HMOV DPTR,#7003H MOV A,#82HMOV A,#82H MOVX DPTR,AMOVX DPTR,A LOOP: MOV DPTR,#7001HMOV A,#11111110B MOVX A,DPTRMOV DPTR,#7000H MOV DPTR,#7000HLOOP:MOVX DPTR,A M