成大单片机实验报告

1、单片机实验指导书前沿单片机实验是学习单片机原理及应用课程的一个重要环节。 通过实验加深单片机原理的认识， 训练学生单片微 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和接口芯片、 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。本实验指导书就是基于软件完全仿真单片机系统的单片机实验指导书,单片机软件系统开发用的是 KEIL 51 软件，单片机硬件系统仿真用的是 PROTEUS 中的 ISIS 软件，如果软件和硬件都正确，最后在 ISIS 中能看到相应 结果，就像在实际的

2、硬件实验设备上一样，而且在实验中，不仅软件系统需要学生开发，硬件系统也要学生自己 组建，这样更能让学生完整的体会单片机系统开发过程。3目录实验一 实验二 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七KEIL 51 软件实验 乘法运算实验 并行接口实验 单片机定时 /计数器实验 单片机串行通信实验 - 键盘和数码管显示实验 D/A 转换实验 101116171821实验 八 A/D 转换实验22实验KEIL 51软件实验实验目的:1、掌握KEIL集成开发环境的使用2、掌握算术运算程序实验设备：计算机、KEIL51软件实验内容:编程实现把片人 RAM30H单元和40H单元两个16字节数相加，结果放于30

3、H单元开始的位置处。 在KEIL51 编译、连接、仿真调试。实验步骤:、运行KEIL51软件，出现图1所示KEIL 51主界面。曰 FIE 戸 VJE. . J二ISJmJ三I世T |童直口|医1 I 題阿55 IIk|吨K Z或首先用(1)1 ajtipl e|图 2 Create New Project 对话框立件名 :f呆存类型 CX）:TJ述J保存 I职消 I3 回甘固.Ce al e Sev Pro j ect图1 KEIL 51主界面Project菜单下的New Project命令建立项目文件，过程如下。选择Project菜单下的New Project命令，弹出如图 2所示的Cre

4、ate new Project对话框。在Create New Project对话框中选择新建项目文件的位置 （最好一个项目建立一个文件夹如E ： project），输入新建项目文件的名称， 例如，项目文件名为exam pie,单击【保存】按钮将弹出如图3所示的SelectDevice for Target Target 1 对话框，用户可以根据使用情况选择单片机型号。所有的51核心的单片机，并以列表的形式给出。选中芯片后，在右边的描述框中将同时显示选中的芯 片的相关信息以供用户参考。Keil uVisio n2 IDE 几乎支持UMCPU IJJevict: family：吐亡1 ATSSKl

5、Ml： S-51厂 Ust EkA亡ndrd Liitkerin=t.-6.d BUBJL ll-c- EizJMhd iEsc-rrhlcr yJCSi) icstabjd of ASOBut业b.s亡El- Alm 11-O ATesoi :LJ ATe7C&103 :亠J ATSTFSl -!_ ATSJFSIHC :匚I ATBJFSE -匚J ATeVFSEKrD :LJ ATSSCIOSl :二 ATe9CI05tU -!_ ATBgCZQSl :匚I *T&3C051 :rirCWEtl_JBQLba.d Foil ggtig 匚gglrpllor wath TJarM-La爭a

6、l Fri卜 I/O line勺 litrs/touTitery 6 interrupts. sAxircts1 K Fla&h Hr帖匕129 Bytes On-ehip RAHkJ图 3 Select Device for TargetTarget 1对话框这里选择atmel公司的AT89c51。单击【确定】按钮， Code to Project Folder and Add File to Project 确认框， 单击后，项目文件就创建好了。项目文件创建后， 这时只有一个框架，紧接着需向项目文件中添加程序文件内容。这时弹出如图 4所示的Copy Standard 8051 Startu

7、p C语言开发选择【是】，汇编语言开发选择【否】。在主界面的左侧的项目窗口可以看到项目文件的内容。鼻 i si oilZCopy Standard S051 Startup Code to ?roj ect Polder and Add Pile to ?roj ect ?否堪)I图 4 Copy Standard 8051 Startup Code to ProjectFolder and Add File to P roject确认框二、给项目添加程序文件7当项目文件建立好后， 就可以给项目文件加入程序文件了,Keil uVision2支持C语言程序，也支持汇编语言程序。这些程序文件可以是

8、已经建立好了的程序文件, 再添加。也可以是新建的程序文件,这里我们新建的汇编程序文件后(1)选择文件菜单上的new命令，出现新建文本窗口，如图5所示。HTeEllMANMOVMOVMOVCLR ILOOP: MOVADDCMOVINCINCDJNZSJMPR0,#30HR1,#40HR2,#16CA,R0A, R1R0,AR0R1R2,LO OP$Pile Edit Vi ew froj ect Detig Flash Peripherals TzLs SVCS Window Help 曽目HS爲瞻e Q u尋辜加.%為笹 參ffl營匡瓯R 5J T u-ftt 匕 Source Group

9、1Ml W I 卜 I biy BuiM KCoiflnnaid 人 Firxl in File* Ji；i c；i图5 新建文本窗口在文本编辑窗口中输入加法程序。存盘，假设文件名为add16.asm。注意汇编程序文件扩展名为.asm,这时默认路径为工程文件夹。参考程序如下：ORG 0000HLJMP MAIN1000HORGEND 添加文件到项目中。在项目管理器窗口中，展开Target1项，可以看到Source Group1子项。右击Source Group1， 在出现菜单中选择 Add Files to Group Source Grou p1命令。出现添加文件的窗口，加程序 add16.

10、asm如到项 目中。如图6所示。注意文件类型要选择为*.a*。Add Tile tA Granp SAurct Groqp 1直找范围 Q： I projectJj2d三I s cj inib文件名00:|addlB.BsmIhsm Source il& (*.5*： *.5rc： *.：&*)AdiClose图5添加程序文件到项目三、编译、连接项目，形成目标文件HEX目标当把程序文件添加到项目文件中，并且程序文件已经建立好存盘后，就可以进行编译、连接，形成 文件（只在keil 51中软件仿真可以不形成目标文件）（1）选择Project菜单下的Built Target命令（或快捷键F7）编译、

11、连接当前项目，编译、连接时，如果程序有 错，则编译不成功，并在下面的信息窗口给出相应的出错提示信息，以便用户进行修改，修改后再编译、连接， 这个过程可能会重复多次。如果没有错误，则编译、连接成功，并且在信息窗口给出提示信息。如图6所示。3凶亠阳|x|3 虺胃盘园I尅範迺cxuplE 理 iriiiiiZ CE - projectdd.lG. lsb闫 Ei“ Kia t Vi Ek*”* 卫讪7 Fl整h1q1e VCS indw tUlpQ 1“ I G i I 辱车&遨1OEg QOOOHLJHP MINOKG 100 OHHATH: MOV HD,(f30HnOV PL.I40H1107

12、RZ.1I16CLP、CLOOP： tIOV R.(?R0ADDC A. SP-LHOV gRD.A EEJ ”习!Ux0 曰 5“ 1B p! Sourci- Group 1Build target Target 1丄assembling addl&.asnilinking.Program Size : data0.0 xdata0 code4112example - Q Errors), 0 Warning(s)./lIl| |I|K Build X Gotrimwi A Find in riles /IM EiT冒 Filflv I夕-_. IL:12 C.6图6编译、连接后的显示图（2

13、）如果要做硬件下载可硬件仿真，则要形成HEX目标文件，须先对输出选项进行相应的设置，设置后再进行编译连接。方法如下：右击项目管理器窗口的Targetl项，在右键菜单中选择下面的Options for Target Target 1命令，在 Op ti ons for Target Target 1对话框选择 Out put选项卡，在该选项卡选中 Create HEX File选项，选择生 成HEX文件。如图7所示。防 Craate Exeflutftble磺 Dbuz inforwiatic K . I7 Create HEJ fi厂 Crals Batch Fils广 Create Libr

14、ary： exBivpLc. LIBI 取消 I CtfiullaOpti vnz. EorTu-gcl.Beyi te | Target OiiltQl | n sting | C51| 嬌1| BL51 Locale | SL51 Hiwe | Debug | ITtiliti |- fflr Qtjscts酣卯pwR Eross Incrrti 厂 Mrffe3?K Kexfile rax |HES-eo29图 7 Options for Target Target 1 对话框四、运行调试观察结果当项目编译、连接成功后，就可以运行它来观察结果，运行调试过程如下。先用Debug菜单下的St

15、art/Stop Debug Session命令（快捷键Ctrl+F5）启动调试过程，启动后可用Debug菜单下Go连续运行命令、Step单步运行、Stop running停止运行命令等运行程序观察结果。本实验中进入启动调试后， 先用View菜单下的memory window打开存储器窗口，在address框输入d: 0x30，在存储器窗口中显示片内数据存储器30h单元开始的数据。如图8所示。Axuplo- - il*L-=iash ASSIOH BreafcDisable4lI 卜|Wi 跑d 人ComnoMHlK FhdlLll0:05:30:00000000000000000000000

16、000000000D:0x4Q:000000000000000000000000000000000:0x50:DOoaODEIO00OD0000OD0000ODEIO00OD000:0x60:0000000000000000000000000000ao000:0x70:DO00QD0000OD0000OD0000OD0000ODDOb|N|4| k|*l|nwewv AMernoryfls A氓両呼/AUixlr* = = 扇0Atidf图8启动调试过程结果图在片内数据存储器窗口中右击30h单元，在右键菜单中选择modify memory at D : 0x30,从30h单元开始修改数据，在弹

17、出的窗口中输入30h3fh单元的数据，如图 9和图10所示。tv xuplc - :rDjectAddlG. asb 口 x|JEil EJit 五沪 tffljctIUqc Flh Fvriph叼itqIe gals VCS lindor tUlp-|5| x|蔺Q国a萨注負施剤J wda昌越E国1虱初币P註佢质卑粥|nE zSiercry 000OHLJHP HAINQRG 10OOH nAIWilTOV R0,#30H NOV Pl,J)4nHHDV R2rJ)16CLR CLOOPf KOV A,SRO ADPCMOVIHCIHCkJJA.f SRI BRO, A RO RiLoad

18、T:wproJectWexanipie 2Jidiress： |d：0x30D:0x30 : Cq ri -1 n -1 n -i nr nr n-i n * n1 01D:0z40: CBeciaal? 02D :0k5C : tUnii)coD :0x60 : CSiguftdJ 00D :0ii70 : CJ 00D :0iiB0 : EA&fi L)00D :0s9C : Fflcat)coD:0xAC: FDouble)coD :OjiBO : F)00DiOkCO: C|Modi fy HfliBeryD 0x0|1010101010120202020202000000000000

19、00000000000000000000FS000000000000000000000000000000000000o o Qlodi y Isnorr图9修改片内数据存储器的内容Enter Byte(s) at D:0x30Example： 12丿 *I ex as*, T一2OKCancel图10 输入30h3fh单元的数据用相同的方法修改 40h4fh单元的数据。修改后选择run命令运行，运行后在存储器窗口可看到该程序运行的结果。在存储器窗口的address框中还可输入c： 0x地址显示程序存储器，x: 0x地址显示片外数据存储器。另外，可用View菜单下的symbols window命

20、令查看特殊功能寄存器，用peripherals菜单下面的命令来查看并口、串口、定时/计数器和中断的相关内容。实验结论与问题:简要介绍KEIL 51使用过程。实验二 乘法运算实验实验目的：1、掌握 KEIL 集成开发环境的使用2、掌握多字节乘法运算程序实验设备：计算机、 KEIL51 软件实验内容：编程实现把 R2R1（R2 为高字节， R1 为低字节）和 R0 中的无符号数相乘，结果放于R7R6R5（R7 为最高位）。在 KEIL51 编译、连接、仿真调试。实验步骤：实验结论及问题：给 R2R1 和 R0 赋值方法有哪些？实验三并行接口实验实验目的:1、掌握KEIL集成开发环境的使用2、掌握P

21、roteus仿真软件的使用3、学会使用Proteus和KEIL软件进行系统仿真调试4、掌握单片机并行接口的结构与使用实验设备：计算机、KEIL51软件、PROTEUS软件实验内容:KEIL 51在80C51单片机的P2 口连接8个发光二极管指示灯，编程实现流水灯的控制，轮流点亮指示灯。在 中编程序，形成 HEX文件，在PROTEUS中设计硬件，下载程序，运行看结果。实验步骤:-、打开PROTEUS的ISIS软件，如图10所示。新建电路图文件，设文件保存到 e： projectio下面，文件基本 名为io,扩展名默认。時C I生唾謹|MX狀2100.0+Z1CW.0 th图10 ISIS窗口图二

22、、在component mode模式下单击选择元件按钮P，打开元件选择对话框，如图11所示。tls FickJJJSIKeykvojic p M-alizh 生hafe Word 十Analog Its CeiHCitDI* CMK 4000 g亡EConoectois D罰 Ciznilaz Debioahglods Dhdcr EiZLIODOOS 呻 EI edh omec Kauc dJ Induciort Laplocc RimAjvcs MmfiocvICs 闊亡甲址豐tEri ICi 開因 cetane QUS MtdiInjPnmfcrt* OpcirtonlAmpHim? O

23、ptdeiKlioner FLDtSFPGAs RHislQIt Sinwlfliff PirriirvH r- I* p-IQdlfilMeFlIei-lDevK&I LbatyEchematicRieviINchng idcdCed la picvKhvIPCS FcvipwNo sflflrehcfceiia.A pa sc cnlnJhV tr rVMiefVd/4laeJeci aCsteaofy-SibCfltBOCny orMviU=JctuifSbtgeooyINotfihaseieded lor premielv|M右权和Mulw.1 I Cancel 图11 元件选择窗口在

24、元件选择对话框的keywords窗口中输入元件关键字可换搜索元件，找到元件后，双击元件则可选中元件，添加元件到图10的device列表栏。在这里依次添加元件单片机80C51、电阻RES、电容 CAP、按键BUTTON、晶振CRYSTAL、发光二极管 LED-RED。如图12所示。I DllElii； I + 于題卜HJ 題 产叵 W a a g Hl g 0 I回e吕；冷#-K啓 +廿一吕工住旦护洌ff / O口 0 竺!图12添加元件的device列表栏Terminals mode中选取。如图 13所示。三、选择devices元件列表中的元件放到工作窗口，注意放置在工作窗口合适的位置，在元件

25、放置时可对元件进 行移动、旋转等操作。电源与地在工具按钮的tiLe- Jftev t laoLs金h .purc Dthfuf Lilru? Tcojlate- Sijz-lw KtlpID用cal昌冏|Efl + 于遞0殴a IM c Id翳事 Hi 瞇 ) wx a宙窗囱|因-+MCES30E51 BUTIDH CAP咚 #-吉! n McsMactsJ J Aool ihwt 1图13放置元件图四、连接导线，如图14所示。连接后存盘。-lal xBD 弗瓯 昌a B茁?串*盘自喊口严门I 空II昼峨 喳I 図件丨冏团画_flOHl BUITON CAP CRYSTALDEVICESLED

26、-RED0.心予千壬.上一S3*JJy 一- 舄 鼻- - -鄭.-叟/ OI H ! 1 H I I ! n Mcsiegcfs) I Rml iberi 1图14连接元件图保存软件项目到电路文件相同的文件夹e： projectio。设五、在keil 51中设计软件程序，形成 HEX文件。 计软件程序如内容一，过程略。参考程序如下：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN:MOV A,#01HLOOP:MOV P 2,ALCALL DELAYRL ASJMP LOOPSJMP $DELAY:MOV R2,#10HDELAY1:MOV R3,#0FFHDJNZ R3,$D

27、JNZ R2,DELAY1RETEND在属性对话框中的 P rogram file 文件。如图14所示。六、在PROTEUS电路图中，单击单片机 80C51芯片，选中，再次单击打开单片机80C51的属性对话框，框中选择下载到80C51芯片中的程序。这里是同一个文件夹下面的io.hexEdi t CaapaikeiktComp onent 旦 efererpl|80C51Hidden:KHelpHidden：Component Vlue:DataHidden EinjCancel I11.厂 Attach hierarchy module厂料|_. 1115所示。Exclude from Sim

28、ulationEKclude from PCB LayoutEdit 11 propertieslent图14下载程序到单片机七、单击仿真运行按钮play，运行程序。可通过 LED二极管看到相应的结果。如图1515 3 V -* ISIS TrcfE3SLMal (As.lv.ti.Mc)|-inixiD白斶I因玉寺Q越口 |卜属丨覆丨主？囱0丨瞬C1VrttlARESC3 -护9/OLIHbriJ:二mW 二-n严-LB:浙叩-4車E：LEL：I 丨！ I II 10 5 Mem旳钿 |PALI3ED- DO OD D71QQHD图15仿真结果图实验结论与问题:如果要改变LED显示的循序，该

29、怎么办?实验四单片机定时/计数器实验实验目的:1、了解定时/计数器的结构2、熟练掌握定时/计数器的使用方法3、掌握利用定时/计数器产生方波的方法4、掌握中断的使用实验设备：计算机、KEIL51软件、PROTEUS软件实验内容:利用单片机/计数器 0工作于方式1，从P1.1产生周期为100ms的方波，从P1.2产生周期为500US的 方波，要求定时器溢出用中断方式处理，在仿真环境上实现，用示波器测量产生的方波周期。（参考原理图与程序见附录）实验步骤：（略）实验结论与问题:怎样改变输出信号的周期？改变方式对输出波形有什么影响? 参考电路图，C1X1CRYSTALU119C2屮1nF18C3T卜4.

30、7uFABCDR1300_ 12930=31 1324卫D2 卫LED-RED*XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P SENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/lNTrP1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RD3980C51程序参考教材。实验五

31、 单片机串行通信实验实验目的：1、了解串行口的结构与功能2、掌握串行通信的方法3、学习串行通信程序的设计实验设备：计算机、 KEIL51 软件、 PROTEUS 软件实验内容：实现甲与乙两台单片机点对点的双机通信，将甲机的片内 RAM 中 30H3FH 单元的内容传送到乙机的 片内 RAM 的 40H4FH 单元中，内容自定。在仿真环境上实现。实验步骤：（略）实验结论与问题：通信时，应先启动发送还是先启动接收？为什么？实验六键盘和数码管显示实验实验目的1、了解矩阵键盘的基本原理2、了解数码管软件译码动态显示的基本原理3、掌握利用51单片机使用矩阵键盘和数码管显示器方法实验设备:计算机、KEIL

32、51软件、PROTEUS软件实验内容:实现28矩阵键盘和8个LED数码管显示，要求按键编码在数码管上轮流显示，在仿真软件中设计硬件电路，编写转换程序，仿真运行。实验步骤：（略）实验结论与问题:如果从左向右显示,如何处理?参考电路图G HA BPC0 J* JOJa 0-FL r Joo Joo-JGOrPC1 IJ0OIJO0 1 J o卜 QCJ=l- J o o J oorAB1 +C*D- 1EhFG1918ALU1U2PXTAL1XTAL2RSTPO .O/ADOPO .POPOPOPOPOPO1/AD12/AD23/AD34/AD45/AD56/AD67/AD7293031_PSEN

33、P2 . O/A8P2.1/A9P2 .2/A1OP2,3/A11ALEeAP2P2P2P24/A125/A136/A147/A15P1P1P1P1P1P1P1P1O/T2 1/T2EX23456P3 . O/RXDP3.1/TXDP3 . 2/INToP3 .3/lNTrP3.4/TOP3.5/T1P3.6/WRP3.7/RDAT89C5238D1437D2736D3835D41334D51433D61732D718211_DO393alIF22232425262728DOQOD1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6Q7OELE74LS3732757679DOD4亠 D133:D2

34、32:D331:D430:D529:D628D727369迈35U3DOD1D2D3D4D5D6D7PAOPA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7RDWRAOPBOPB1PB2A1RESET亠1314151617CSPB3PB4PB5PB6PB7PCOPC1PC2PC3PC4PC5PC6PC73B.2C*1D 40E：39F*38G：37H *181寺192*203214 225*k236*247 :258 :14PCO15-PC1亠4 A_16_17_13ZU_11_108255A参考程序：#include #include #define#define voidvoid ucharuch

35、aruchar unsigned uint unsigned delay(uint); display(void); checkkey(); keyscan(void);/定义绝对地址访问charint/延时函数声明/声明显示函数 /声明检测按键函数 /声明键扫描函数ucharvoid uchardisbuffer8=0,1,2,3,4,5,6,7;main(void)/定义显示缓冲区/主函数key;XBYTE0x7f03=0x81; while(1)key=keyscan();if( key!=0xff)disbuffer0=disbuffer1;disbuffer1=disbuffer2;

36、disbuffer2=disbuffer3;disbuffer3=disbuffer4;disbuffer4=disbuffer5;disbuffer5=disbuffer6;disbuffer6=disbuffer7; disbuffer7=key;display();/8255A 初始化/检测按键/显示缓冲区左移，按键放入显示缓冲区最后/调用显示函数/* void delay(uint i) uint j; for (j=0;ji;j+) /* 显示函数 * void display(void)延时函数 */ 延时函数/ 定义显示函数uchar codevalue16=0x3f,0x06,

37、0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;/O F 的字段码表uchar chocode8=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f; / uchar i,p,temp; for (i=0;i8;i+) XBYTE0x7f01=0xff;p=disbufferi; temp=codevaluep; XBYTE0x7f00=temp; / temp=chocodei; / 取当前显示的字符/ 查得显示字符的字段码 送出字段码 取当前的位选码位选码表XBYTE0x7f01=temp; / delay(20);/*/