成都理工大学 《单片微机原理及应用》实验报告

1、成都理工2010级本科单片微机原理及应用实验报告成 都 理 工 大 学核技术与自动化工程学院实验报告课程名称： 单片微机原理及应用实验 姓 名： 何云鹏 学 号： 201006020104 专 业： 核工程与核技术 学 期： 20122013（2）任课教师： 刘易 目录实验一 数据传送及拆字2一、实验要求2二、实验原理2三、程序设计3四、现象及结果6实验二 I/O控制7一、实验要求7二、实验原理8三、程序设计10四、现象及结果13实验三 串口通讯14一、实验要求14二、实验原理15三、程序设计16四、现象及结果17实验四 电机驱动19一、实验要求19二、实验原理19三、程序设计19四、现象与结

2、果23五、问题讨论23实验一 数据传送及拆字实验人员： 何云鹏 指导老师： 刘易 实验地点： 6C701 实验时间：2013.03.04实验内容：片内外数据传送，以及拆字。一、实验要求(1）数据传输1、掌握汇编语设计和调试方法，熟悉键盘操作。2、熟悉使用keil软件。3、将片外ROM空间数据传送到片内RAM 。4、再将片外RAM空间数据传送到片内RAM。(2)拆字程序将片外RAM空间2000H单元的数据拆开，并分别存放在片外2001H和2002H单元。二、实验原理（1）数据传输片外ROM空间数据传送到片内RAM1、先对外部ROM空间2000H到200FH单元置数，即对这个空间采用“DB”伪指令

3、置数。2、然后将ROM空间数据逐一传送到内部RAM空间的40H到4FH单元。片外RAM空间数据传送到片内RAM3、先对外部RAM空间2000H到200FH单元置数，即对这个空间采用“MOVX”指令置数。4、然后将RAM空间数据逐一传送到内部RAM空间的40H到4FH单元。（2）拆字程序1、先对外部RAM空间2000H置数，即对这个空间采用“MOVX”指令置数；2、然后将2000H单元数据高低4位分别放入片外RAM空间的2001H和2002H单元。注意：2000H高低4为需要置不同数三、程序设计(1）数据传输片外ROM数据传送到片内RAMorg 0000hjmp mainorg 0100hmai

4、n:mov r0,#00h ; 赋r0指向00mov r1,#40hmov dptr,#2000h ;赋dptr指向2000loop:movc a,a+dptrmov r1,ainc dptrinc r0inc r1mov a,#00hcjne r0,#10h,loop;比较r0是否等于10，不等就跳向loopsjmp $org 2000hdb 12h,23h,34h,45h,56h,67h,78h,89h,9ahdb 0abh,0bch,0cdh,0deh,0efh,0f1h,0e1hend ;自片外ROM 2000h起置数片外RAM数据传送到片内RAMorg 0000Hjmp mainor

5、g 0100Hmain:mov r0,#00H; 赋r0指向00mov dptr,#2000H; 赋dptr指向2000loop: movx dptr,ainc dptr; dptr增一inc r0inc acjne r0,#10H,loop; 比较r0是否等于10，不等就跳向loopmov r0,#00H; 赋r0指向00mov r1,#40Hmov dptr,#2000H; 赋dptr指向2000lop: movx a,dptrinc dptrinc r0mov r1,ainc r1cjne r0,#10H,lopsjmp $;停指针，短跳，这儿跳到这儿end(2)拆字程序org 0000

6、hajmp mainorg 0100hmain:mov dptr,#2000hmov a,#64hmovx dptr,aanl a,#0f0hswap ainc dptrmovx dptr,amov dptr,#2000hmovx a,dptranl a,#0fhmov dptr,#2002hmovx dptr,asjmp $end四、现象及结果(1）数据传输片内RAM 0h至4Fh依次置数：12h,23h,34h,45h,56h,67h,78h,89h,9ah0abh,0bch,0cdh,0deh,0efh,0f1h,0e1h图 1.1 片外ROM数据传送到片内RAM实验结果片内RAM 0h

7、至4Fh依次置数：01h,02h,03h,04h,05h,06h,07h,08h,09h,0ah,0bh,0ch,0dh,0eh,0fh图1.2 片外RAM数据传送到片内RAM实验结果(2)拆字程序片外RAM 2000h单元置数0064h,其高四位60h存于2001h单元，低四位04h存于2002h单元。图1.3 拆字实验结果实验二 I/O控制实验人员：何云鹏 指导老师： 刘易 实验地点： 6C701 实验时间：2013.03.18实验内容：外部中断的使用，以及Timer定时器的使用一、实验要求(1)外部中断的使用1、使用外部中断0（INT0）或者使用外部中断1（INT1）；2、控制P1口流水

8、灯。(2)Timer定时器的使用1、采用Timer定时器定时1秒钟；2、控制P1口流水灯二、实验原理(1)外部中断的使用MCS-51单片机有五个中断源，分别是INT0（入口地址0003H）、INT1（入口地址0013H）、TF0（入口地址000BH）、TF1（入口地址001BH）、串口中断（入口地址0023H），这5个中断源由TCON和SCON两个特殊功能寄存器进行控制IE0和IE1：外部中断的中断请求标志IT0和IT1：外部中断触发方式控制，为1时属边沿触发，为0时属电平触发TI：串行口的发送中断标志RI：串行口接受中断标志MCS-51单片机对中断的开放和屏蔽是由IE控制实现的EA：中断总控

9、制位，=1，CPU开放中断；=0，CPU禁止所有中断ES：串行口中断控制位，=1：允许串行口中断，=0：屏蔽串行口中断ET0和ET1：定时器中断控制位，=1：允许T0、T1中断，=0：禁止T0、T1中断EX0和EX1：外部中断控制位，=1：允许外部中断，=0:不允许外部中断 CPU在每个机器周期的S5P2期间，会自动查询各个中断申请标志位，若查到某标志位被置位,将启动中断机制。在CPU已经开放了外部中断允许的前提下：在INT0/INT1引脚输入一个负脉冲或低电平， TCON寄存器中的IE0/IE1标志位自动变“1”，检测到IE0/IE1变“1”后,将产生指令：LCALL 0003H(/0013

10、H)执行中断服务程序,并将IE0/IE1标志位自动清“0”,以备下次申请。(2)Timer定时器的使用1、定时/计数器1只能工作于工作方式2，但不能使用中断方式，此时定时/计数器1通常作为串行口的波特率发生器使用2、初始化包括确定工作方式，即对TMOD寄存器进行赋值计算计数初值，并写入寄存器TH0、TL0或TH1、TL1中根据要求，置位ET0或ET1置位EA开总中断置位TR0或TR1启动定时器工作3、定时器T0由特殊功能寄存器TL0（低八位）和TH0（高八位）构成，定时器T1由特殊功能寄存器TL1（低八位）和TH1（高八位）构成.特殊功能寄存器TMOD控制定时/计数器的工作方式。TCON 则用

11、于控制定时/计数器的启动和停止计数，同时管理T0和T1的溢出标志位.4、定时/计数器的方式控制寄存器TMOD:字节地址为89H，定时器控制寄存器TCON。字节地址为88H5、工作方式2具有自动重装载功能，在这种工作方式中，16位寄存器分作两部分，以TL为计数器，TH为预置寄存器，初始化时把计数初值分别加载至TL0和TH0中，当计数溢出时，不再像方式0和1那样需要人工干预，由软件重新赋值，而是由预置寄存器TH以硬件方法自动给计数器TL重新装载程序运行时（等在亮和灭的过程中），由于程序运行比较快，我们按键时，键不平稳，一直在抖动，故可能导致每按一次键，有多个灯亮或者灭。同时，如果灯亮的时间过短，我

12、们人眼感觉不到，故程序中必须调用延时程序，即采用Timer定时器三、程序设计(1)外部中断的使用#include<reg52.h>#include<intrins.h>void main()/unsigned int i=0;unsigned char temp=0xfe;P2=0x00;TMOD=0x01; /*T0工作在定时器方式1*/ TH0=(15536/256); /*预置计数初值*/ TL0=(15536%256); EA=1; /*CPU开中断*/ ET0=1; /*T0开中断*/ TR0=1; /*启动T0*/ do if(P2=0x14)P2=0x00

13、; P1=temp; temp=_crol_(temp,1);while(1);void timer0(void)interrupt 1 using 0 P2+=1;TH0=(15536/256); TL0=(15536%256); (2)Timer定时器的使用#include <REG51.H>int temp=0x01;unsigned char scount;void timer0_isr(void) interrupt 1 using 0TR0=0;TH0=0x4c;TL0=0x19;TF0=0;scount-;if(!scount)P1=temp;temp<<

14、=1;if(!P1)temp=0x01;if(scount>0)TR0=1;/else /TR0=0;main(void)TMOD=0x01;TH0=0x4c;TL0=0x19;/50msscount=20;/50ms*20=1sEA=1;ET0=1;TR0=1;while(1)if(!scount)/T=1sTH0=0x4c;TL0=0x19;/reloadscount=20;/re-1sTR0=1;四、现象及结果(1)外部中断的使用注：下图为程序运行过程中的一个状态，由仿真软件模拟得到。LED灯从上至下依次点亮后熄灭，然后重复。图2.1 外部中断实验结果(2)Timer定时器的使用L

15、ED灯从上至下依次熄灭后点亮，然后重复。图2.2 Timer定时器实验结果实验三 串口通讯实验人员： 何云鹏 指导老师： 刘易 实验地点： 6C701 实验时间：2013.03.25 实验内容：单片机与PC机通讯方法一、实验要求1、深刻理解芯片作用，学会使用单片机的串行口，了解单片机之间的串行通讯。2、PC机发送任意个字符，由单片机接收后马上上传（单片机发送）至PC机。二、实验原理1、单片机可以通过内部串行口寄存器实现与PC机间的数据传输（包括接受和发送）。数据的接受控制为是REN,其为1时才允许 接收数据，使用串行口通信时需要对其进行初始化，设置产生波特率的TI定时器，例如，T1的工作方式为

16、2，波特率为2400bps,晶振频率为11.0592MHZ,通过查串行口常用波特率得TMOD为20H,TH1为0F4H,TL1为0F4H。并对TR1置1。SCON为50H,对EA,ES,置1，以便于串行口中断。2、SBUF为串行口的收发缓冲器，为一个专用寄存器，其中包含了接受寄存器和发送寄存器，可以实现全双工通信，这两个寄存器具有同一个地址（99H）。MCS-51单片机的串行数据传输很简单，只要向发送缓冲器写入数据即可发送数据，而从接受缓冲期读出数据即可接受数据。3、串行口通信控制寄存器：SCON控制寄存器是一个可位寻址的专用寄存器，用于串行数据的通信控制，单元地址98H。其结构中 SM0 S

17、M1串行口工作方式选择位 SM2：多机通信控制位REN：允许接收位，=1：允许接收 =0：禁止接收TB8：发送数据位 =0为数据，=1为地址RB8：发送数据位。在方式2和3中，RB8存放接收到的第九位数据，用以识别接收到的数据特征。TI：发送中断标志位，=1表示帧发送结束 TI由软件清零RI：接收中断标志位。在接收到停止位时，该位由硬件置位。=1表示帧接收完成4、PCON主要是为CHMOS型单片机的电源控制而设置的专用寄存器，单元地址87H。在CHMOS型单片机中，除SMOD位外，其它位均为虚设的，SMOD是串行口波特率倍增位。当SMOD=1，串行口波特率加倍。系统复位默认为SMOD=0。5、

18、串行口的工作方式由SCON中的SM0和SM1来定义的，其中SM0 SM1=01，即工作方式1最常用。工作方式1为波特率可变的8位异步通信接口方式，发送或接收一帧信息共10位，包括一个起始位0,8个数据位和1个停止位。a、数据发送：当CPU执行一条指令将数据写入发送缓冲SBUF时就启动发送，串行数据从TXD引脚输出，发送完一帧数据后，就由硬件置位TI；b、数据接收：在REN=1时，允许接收。只有当RI=0且停止位为1或者SM2=0时，停止位才进入RB8,8位数据才能进入接收寄存器，并由硬件置位中断标志RI，否则信息丢失。所以在方式1下接收时，应先用软件清零RI和SM2标志。三、程序设计ORG 0

19、000HAJMP MAIN ORG 0023H AJMP INTORG 0030HMAIN:MOV TMOD,#20H /* 定时/计数器1只能工作于工作方式2，但不能使用中断方式，此时定时/计数器1通常作为串行口的波特率发生器使用*/ MOV TH1,#0F4H MOV TL1,#0F4H MOV SCON,#50H SETB EA /*中断总控制位*/ SETB ES /*串行口中断控制位*/ SETB TR1 AJMP $OUT: RETIINT: CLR RI MOV A,SBUFMOV SBUF,A JNB TI, $ CLR TI AJMP OUT END四、现象及结果在串行口窗口

20、里输入一串字符，按回车，此串字符被原样发送到显示串口里。将程序通过monitor传输到DPFLASH中，打开DPFLASH串口调试器，把波特率改为2400bps，在处理字符串对话框中输入“asdb”，点击发送，则在接受窗口中出现所发送的字符串，如图：图3.1 串口通讯实验结果实验四 电机驱动实验人员：何云鹏 指导老师： 刘易 实验地点： 6C701 实验时间：2013.04.01一、实验要求1、了解步进电机工作原理。2、C语言或者汇编程序，要求用开关K1，K2控制四项步进电机的正转、反转。二、实验原理步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就

21、驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。可以通过控制脉冲个来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。三、程序设计MOV 20H,#00H ;20H单元置初值，电机正转位置指针MOV 21H,#00H ;21H单元置初值，电机反转位置指针MOV P1,#0C0H ;P1口置初值，防止电机上电短路MOV TMOD,#60H ;T1计数器置初值,开中断MOV TL1,#0FFHMOV TH1,#0FFHSETB ET1SETB EASETB TR1SJMP $;*计数器1中断程序*IT1P: JB P3.7,FA

22、N ;电机正、反转指针;*电机正转*JB 00H,LOOP0JB 01H,LOOP1JB 02H,LOOP2JB 03H,LOOP3JB 04H,LOOP4JB 05H,LOOP5JB 06H,LOOP6JB 07H,LOOP7LOOP0: MOV P1,#0D0HMOV 20H,#02HMOV 21H,#40HAJMP QUITLOOP1: MOV P1,#090HMOV 20H,#04HMOV 21H,#20HAJMP QUITLOOP2: MOV P1,#0B0HMOV 20H,#08HMOV 21H,#10HAJMP QUITLOOP3: MOV P1,#030HMOV 20H,#10

23、HMOV 21H,#08HAJMP QUITLOOP4: MOV P1,#070HMOV 20H,#20HMOV 21H,#04HAJMP QUITLOOP5: MOV P1,#060HMOV 20H,#40HMOV 21H,#02HAJMP QUITLOOP6: MOV P1,#0E0HMOV 20H,#80HMOV 21H,#01HAJMP QUITLOOP7: MOV P1,#0C0HMOV ; 20H,#01HMOV 21H,#80HAJMP QUIT;*电机反转*FAN: JB 08H,LOOQ0JB 09H,LOOQ1JB 0AH,LOOQ2JB 0BH,LOOQ3JB 0CH,LOOQ4JB 0DH,LOOQ5JB 0EH,LOOQ6JB 0FH,LOOQ7LOOQ0: MOV P1,#0A0HMOV 21H,#02HMOV 20H,#40HAJMP QUITLOOQ1: MOV P1,#0E0HMOV 21H,#04HMOV 20H,#20HAJMP QUITLOOQ2: MOV P1,#0C0HMOV 21H