片机实验讲义完成

1、 邯 郸 学 院讲 稿20102011学年 第二学期分院(系、部)：信息工程学院教 研 室：电子工程系课 程 名 称：单片机授 课 班 级： 计算机科学与技术2008级本科班主 讲 教 师：王旭辉职 称： 副教授使 用 教 材：单片机原理与接口技术制 作 系 统：WORD 2003邯郸学院制2 / 20 实验一 数码转换及运算类实验实验目的:1、掌握不同进制数及编码相互转换的程序设计方法，加深对数码转换的理解；2、掌握使用运算类指令编程及调试方法；3、掌握PROTEUS仿真软件的使用方法；4、掌握Keil软件的使用方法。实验仪器:电脑、单片机实验箱、Keil C 、Proteus 实验原理:1

2、、将累加器A中的8位二进制转换成3位BCD码格式的十进制数。其中，百位数的BCD码放在31H单元中，十位和个位数放在32H单元中。2、将累加器A中存放的两个BCD码拆开，求它们的乘积，并把乘积以压缩的BCD码形式送回A中。3、将存放在30H、31H的4位压缩BCD码与存放在40H、41H中的4位压缩BCD码进行相加，结果存放在30H、31H中。实验步骤:1、在PROTEUS中建立单片机的最小系统；2、画出程序流程图；3、在keil中编写编写代码，进行编译、调试，无误后产生.hex可执行文件;4、将可执行文件下载到PROTEUS的单片机中；5、打开数据存储器RAM、特殊功能寄存器SFR窗口；6、

3、单步运行程序，观察相应寄存器的内容是否按要求变化，如变化内容不正确，返回到Keil软件中重新修改程序，直到正确为止。思考题1、什么是BCD码？什么是BCD码的压缩存放和非压缩存放方式？2、在建立单片机的最小系统过程中，EA引脚的连接应注意什么？实验二 中断系统实验实验目的：1、掌握单片机中断的原理及使用方法。2、掌握中断服务程序的编写方法。实验仪器：电脑、单片机实验箱、Keil C 、Proteus 实验原理：利用P3.2和P3.3的第二功能，外接按键，可产生外部中断请求信号的特点，建立具有两个中断级别的中断系统，允许中断嵌套。设置P3.2引脚的中断（INT0）为高级中断，连接的按键为K0；P

4、3.3引脚的中断（INT1）为低级中断，连接的按键为K1。利用一个数码显示管来观察中断运行情况。主程序功能为数码显示管循环显示0-9、A-F，当有中断产生时数码显示管显示0-9一遍后结束中断，高级中断可以打断低级中断服务程序的运行，而低级中断不能打断高级中断服务程序的运行。实验步骤：1、在PROTEUS中建立单片机的两级中断系统；2、画出程序流程图；3、在keil中编写编写代码，进行编译、调试，无误后产生.hex可执行文件;4、将可执行文件下载到PROTEUS的单片机中；5、系统运行观察数码显示管显示情况是否符合要求，有误说明主程序设计出错，返回Keil修改主程序，直到正确为止。6、按下K1键

5、观察数码显示管显示情况是否符合要求，有误说明中断服务程序设计出错，返回Keil修改中断服务程序，直到正确为止。7、当在运行低级中断服务程序时，按下K0键，观察是否能引起高级中断，有误说明中断服务程序设计出错，返回Keil修改中断服务程序，直到正确为止。思考题：1、堆栈应建立在什么存储器中，其地址范围为何？2、什么是断点保护？什么是现场保护？怎么实现的？实验三 定时器/计数器实验实验目的：1、掌握定时器/计数器的定时方法；2、掌握定时器/计数器的中断方法。实验仪器：电脑、单片机实验箱、Keil C 、Proteus 实验原理：利用单片机的定时器和外部中断设计一个六位秒表，六位秒表时间显示采用八位

6、的共阳极数码显示管，用两位显示小时，两位显示分钟，两位显示秒，时、分、秒之间用“-”隔开，六位秒表数码显示管初值显示为零。单片机定时时间设置为50ms,通过20次定时中断完成1秒的定时。在单片机的P3.2引脚上连接一个按键K0作为外部中断请求信号的输入端。当K0第一次按下，秒表开始计时；K0第二次按下，秒表停止计时；K0第三次按下，秒表时间归零；K0第四次按下实现功能与K0第一次按下相同，功能依次循环实现。外部中断的优先级应高于定时中断的优先级。本实验内容是一个综合性实验，实验之前学生需要掌握外部中断的实现、多位数码显示管的动态显示方法、采用多次中断获得较长时间的延时等硬件设计和软件编程能力。

7、实验步骤：1、在PROTEUS中建立一个六位秒表系统；2、画出程序流程图；3、在keil中编写编写代码，进行编译、调试，无误后产生.hex可执行文件;4、将可执行文件下载到PROTEUS的单片机中；5、系统运行观察数码显示管初值显示各位是否为零，有误说明主程序设计出错，返回Keil修改程序，直到正确为止。6、第一次按下K0键观察数码显示管显示情况是否符合要求，当第二次按下K0键时，观察数码显示管是否停止计时，当第三次按下K0键时，数码显示管是否归零，如上述功能有误说明程序设计出错，返回Keil修改程序，直到正确为止。思考题：1、什么是数码显示管的静态显示和动态显示？2、秒表的计时启动和停止是怎

8、么实现的？实验四 LCD1602液晶显示实验实验目的：1、掌握LCD1602液晶显示器的显示原理； 2、掌握LCD1602液晶显示器与单片机的连接方法和编程技术。实验仪器：电脑、单片机实验箱、Keil C 、Proteus实验原理：LCD1602液晶显示器与单片机的连接有两种方式，一种是利用单片机的通用IO准双向口与单片机进行连接，如P1口用作数据和指令的传送与LCD1602液晶显示器的D0D7连接，P2口的三个引脚分别与LCD1602液晶显示器的RS、RW、E相连接；另一种是把LCD1602液晶显示器看做单片机外部扩展的数据存储单元，则单片机与LCD1602液晶显示器连接是通过P0口，地址总

9、线中传送的是RS、RW、E需要的控制信号，数据总线上传送的是数据和指令信息。采用不同的连接方式编程方法是不一样的。学生可自选其中一种连接方式进行实验。用AT89C51单片机控制LCD液晶显示器显示两行内容，第一行是实验者的手机号码，第二行是实验者的电子邮箱；用AT89C51单片机控制LCD液晶显示器滚动显示上述两行内容。实验步骤：1、在PROTEUS中建立一个LCD1602显示系统；2、画出程序流程图；3、在keil中编写编写代码，进行编译、调试，无误后产生.hex可执行文件;4、将可执行文件下载到PROTEUS的单片机中；5、系统运行观察LCD液晶显示器显示是否正确，有误说明主程序设计出错，

10、返回Keil修改程序，直到正确为止。思考题：1、用LCD液晶显示器代替数码显示管作为秒表的显示部件，如何实现？2、LCD液晶显示器有动态显示和静态显示吗？实验五 串行通讯接口实验实验目的：1、了解单片机串行通信协议知识；2、单片机串行通信原理；3、掌握单片机串行通讯工作方式。实验仪器：电脑、单片机实验箱、Keil C 、Proteus 实验原理：利用单片机的全双工异步串行通信功能实现双机通讯。其中一块单片机（甲）的P1口连接8个按键，另一块单片机（乙）的P1口连接一个数码显示管，一块单片机（甲）的TxD（RxD）与另一块单片机的RxD（TxD）对应相连。当其中的一个按键按下时，数码显示管显示相

11、应的序号。编写程序时需要建立两个PROJECT，产生两个可执行文件，分别下载到对应的单片机中。实验步骤：1、在PROTEUS中建立一个双机通信系统；2、画出程序流程图；3、在keil中编写编写代码，进行编译、调试，无误后产生.hex可执行文件;4、将可执行文件下载到PROTEUS的相应单片机中；5、系统运行观察数码显示管显示是否正确，有误说明主程序设计出错，返回Keil修改程序，直到正确为止。思考题：1、如何实现单片机与PC机的通信？2、如何实现多机通信？实验六 I2C总线实验实验目的：1、了解AT24C02内部结构；2、了解具有I2C总线接口的器件与单片机的连接方法；3、了解I2C总线协议；

12、4、掌握24C02 的读写操作过程；5、掌握AT24C02与单片机的连接方法和编程方法。实验仪器：电脑、单片机实验箱、Keil C 、Proteus 实验原理：24C02是2K 字节的串行EEPROM，内部含有256个8位字节，该器件通过总线操作，并有专门的写保护功能。串行 EEPROM 简称 I2C 总线式串行器件。串行器件不仅占用很少的资源和I/O 线，而且体积大大缩小，同时具有工作电源宽、抗干扰能力强、功耗低、数据不易丢失和支持在线编程等特点。I2C 总线是一种用于IC器件之间连接的二线制总线。它通过 SDA（串行数据线）及SCL（串行时钟线）两根线在连到总线上的器件之间传送信息，并根据

13、地址识别每个器件：不管是单片机、存储器、LCD 驱动器还是键盘接口。我们通过一个实验来了解 24C02 的读写操作过程：该实验功能是单片机复位一次，自动从 24C02 中读取数据，然后加1，最终数码管中的数据就是开机的次数，具有一定的实用意义。 实验步骤：1、在PROTEUS中建立一个双机通信系统；2、画出程序流程图；3、在keil中编写编写代码，进行编译、调试，无误后产生.hex可执行文件;4、将可执行文件下载到PROTEUS的相应单片机中；5、系统运行观察数码显示管显示是否正确，有误说明主程序设计出错，返回Keil修改程序，直到正确为止。思考题：实验七 A/D 、D/A转换实验实验目的：1

14、、了解ADC0808转换原理知识;2、了解DAC0832转换原理知识知识准备;3、掌握ADC0808在AT89C51单片机中的使用方法;4、掌握DAC0832在AT89C51单片机中的使用方法.实验仪器：电脑、单片机实验箱、Keil C 、Proteus 实验原理：1、实验用的ADC0809属逐次逼近AD转换器，是八位AD转换器。每采集一次一般需100s，AD转换结束后会自动产生EOC信号。本程序是用查询方式读入AD转换结果。实验系统具有8路A/ D通道（模拟量输入端为IN0、IN1IN7），地址分别为FF80 FF87H，状态口地址FF91H， FF91H的D0位输入的是EOC信号，D0=0

15、表示未转换完，D0=1表示转换完毕，可以读入转换好的数据了。实现转换的过程是：先向某一路通道写入任意数从而启动转换，然后从FF91H读入EOC状态进行判断，若转换完成，则读入数据即可。2、D/A转换是把数字量转换成模拟量的变换，实现转换的过程是：先将要转换的数字量写入FF90H口（用MOVX指令），然后将正跳变控制信号经FF91H口送出（用MOVX指令），使0832缓冲器打开，开始D/A转换。要产生锯齿波、三角波、方波、梯形波、正弦波。实验步骤：1、在PROTEUS中分别建立A/D电压采集系统和D/A波形发生系统；2、画出程序流程图；3、在keil中编写编写代码，进行编译、调试，无误后产生.h

16、ex可执行文件;4、将可执行文件下载到PROTEUS的相应单片机中；5、（A/D）系统运行观察数码显示管显示是否正确，有误说明主程序设计出错，返回Keil修改程序，直到正确为止。6、（D/A）系统观察模拟示波器显示是否正确，有误说明主程序设计出错，返回Keil修改程序，直到正确为止。思考题：1、试述A/D转换器的种类及特点？2、DAC0832与89C51单片机连接时有哪些控制信号？其作用是什么？实验八 步进电机驱动实验实验目的：1、了解步进电机正转、反转、变速原理；2、掌握单片机系统对步进电机的控制方法。实验仪器：电脑、单片机实验箱、Keil C、Proteus 实验原理：步进电机可以通过给相应磁极加以脉冲，来对旋转角度和转动速度进行高精度的控制。采用单片机来进行步进电机的控制，接口电路简单，控制灵活，因此有比较广泛的应用。实验采用的步进电机为四相6线制混合型步进电机，电源12VDC。通过单片机口线按顺序给A、B、C、D绕相组施加有序的脉冲直流，就可以控制电机的转动，从而完成了数字角度的转换。转动的角度大小与施加的脉冲数成正比，转动的速度与脉冲频率成正比，而转动方向则与脉冲的顺序有关。4相8拍工作方式：正转绕组的通电顺序为AABBBCCCDDDAA；反转绕组的通电顺序为A