单片机原理及应用实验指导书——09

1、单片机原理及应用实验指导书2009.1目 录第一章系统安装和启动11.1 实验系统工作方式在51串口实验/仿真方式11.2 AEDK598实验系统工作在MCS51方式下开关初始状态1第二章LCA51软件调试1第三章 MCS51系列单片机实验4实验一 P1口输入、输出实验4实验二定时器实验6实验三 8279键盘显示实验8实验四单片机串行口与PC机通讯实验10实验五压力测量显示实验13第一章系统安装和启动1.1 实验系统工作方式在51串口实验/仿真方式1、用户根据实验要求，进行MCS-51单片机实验/仿真时（8032芯片已插在D33插座上），将XC9（CPU插座）与XC1（CPU51插座）用T59

2、8A-C连接板连接起来，XC6（CPU88插座）空。2、 用实验机配套的串行通讯电缆，将9芯电缆的一端与实验机上的9芯插座相连，另一端与PC机的串行口相连。3、 打开电源，在PC机上打开LCA51软件，运行实验程序，具体操作参见爱迪克T598_51使用说明。1.2 AEDK598实验系统工作在MCS51方式下开关初始状态l XB、XB1 : 短路套全插上。l XB2，XB5 :短路套向上插(SPEAK端)，第10模块处于放音功能。l 第模块中：多位开关K3拨向最左（温度控制）端，做温度控制实验用。l 第模块中：短路套全部套向右边，由8279来控制键盘、显示。l XC9（CPU插座）与XC1（C

3、PU51插座）用T598A-C连接板连接起来。第二章LCA51软件调试调试是编程的重要部分。凋试的目的是找到程序的逻辑错误。当程序不能按希望运行时，就需要对程序进行调试，直到找出原因为止。为了便了用户对应用程序进行调试，本章将介绍LCA51软件调试界面和调试上主要方法和技巧。一、调试界面 LCA51是一个集成开发环境，调试和编辑、编译在同一个界面下完成。调试时的界面如图5-1所示。在编辑状态时，界面右下角的当前状态显示为“编辑”，在调试状态时，仿真机没有运行程序时。界面右下角的当前状态显示为“停止”，仿真机运行程序时，界面右下角的当前状态显示为“运行”。许多菜单命令只有在调试状态才有效，用户选

4、择“调试加载调试”菜单项后，将加载当前的工程文件或元文件的目标代码，加载完毕，就进入调试状态如果用户想退出调试状态，选抒“调试退出调试”菜单项。在调试状态，最下方的状态行显示”日前PC指针等常用的寄存器的值。当前PC指针的背景颜色为绿色，有效断点行背景颜色为红色，无效断点行背景颜色为棕色。PC指针行和断点行相同时，背景颜色为粉红色。观察窗口中显示长期观察的变量的值在不同时候的取值情况。用户可以对话窗口中直接通过监控命令和仿真机对话，具体控制命令参考相关仿真机使用手册。数据窗口中显示整块数据区的内容。快速观察窗口显示当前光标处变量的取值。二、调试主要方法和技巧通常一个调试程序应该具备至少四种功能

5、：·跟踪·断点·查看变量·更改数值1、跟踪调试调试应用程序所提供的重要性能也许就是跟踪应用程序。跟踪应用程序使用户能够在运行程序时，看到PC指针在应用源代码程序中的确切位置，LCA51提供以下方法对程序的执行进行跟踪。·跟踪型单步热键F7·通过型单步热键F8跟踪型单步仅执行一条源语句程序。但是，如果调用一函数，则进入函数中，在执行函数的第一条源语句行前停止。通过型单步仅执行下一条源语句程序，然后又停止。如果是调用一函数，运行完整个函数并停止在函数返回处。2、断点调试如果已知程序中某块代码实际运行正常的情况下，仍用跟踪调试方法，将大大浪

6、费时间，而且很枯燥，因此调试中第二个重要工具是在源代码中预定处设置断点，大多数调试程序通过使用断点中止程序执行。LCA51软件提供以下方法来设置断点达到中断程序执行目的：·设置或取消断点 CTRLF8·执行到光标所在行 F4在代码中放置断点方法是事先将光标移动到用户希望放置断点的文本行位置时，按CTRLF8热键或者点击相应的工具栏图标就可设置断点，最大断点个数由仿真机型号所决定。注意：如果用户调试高级语言，因为系统要占用2个断点，所以可以设置的断点数为最大断点个数-2。LCA51调试软件还提供一次性断点：执行到光标所在行。如果用户按热键F4，调试程序继续执行程序代码，直到它

7、到达光标行处或调试程序遇到另一个断点。3、查看变量显然，通过一系列指令查看应用程序，了解导致某一错误的执行也是一种非常有效的方法。LCA51软件提供了以下几种方法对变量进行查看。·观察窗口·数据窗口程序空间窗口内部数据窗口外部数据窗口通过添加观察项菜单可以将用户希望观察的变量添加到观察窗口，长期进行观察。用户程序在单步或断点停下时，将更新变量的取值。用户可以直接移动鼠标到相应的变量名上，点击鼠标左键，将出现一个提示窗口，显示这个变量的当前值。用户还可以打开程序空间窗口、内部数据窗口、外部数据窗口进行数据块观察。4、更改数值如果用户在调试过程中了解到变量的内容（超值、未定义等

8、）会对程序性能产生影响或引起异常时，立即更改变量的内容是很有效的方法，以确保该值在正确范围内不会产生错误。LCA51软件提供一系列更改变量数值的方法，以便用户能检查程序对整个变量值范围的反应，而无需为设置每个值而重新加载调试。在更改对话框中用户输入要更改的取值，点击确定按钮。用户可以在输入框中输入十六进制或十进制数据第三章 MCS51系列单片机实验实验一 P1口输入、输出实验实验类别：验证实验一、实验要求1、P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。2、P1口做输入口，接八个拨动开关，以实验机上74LS273做输出口，编写程序读取开关状态，将此状态，在发光二极管上显示出

9、来。二、实验目的1、学习P1口作为输入、输出的使用方法。2、学习数据输入、输出程序的设计方法。3、学习延时子程序的编写和使用。三、实验设备PC机、艾迪克实验箱、连接导线四、实验原理框图实验1： 实验2：五、实验电路及连线实验1时，P1.0-P1.7接L0-L7。实验2时，接K0-K7，PO0-PO7接L0-L7。CS273接8300H。六、实验说明1、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。由准双向口结构可知当P1口作为输入口时，必须先对它置高电平使内部MOS管截止。因为内部上拉电阻阻值是20K40K，故不会对外部输入产生影响。若不先对它置高，且原来是低电平，则MOS管导通

10、，读入的数据是不正确的。2、延时子程序的延时计算问题对于程序 DELAY: MOV R0，#00HDELAY1: MOV R1，#0B3H DJNZ R1，$ DJNZ R0，DELAY1查指令表可知 MOV指令需用一个机器周期，DJNZ 指令需用两个机器周期，而一个机器周期时间长度为1211.0592MHz=1.085S，所以该段程序执行时间为：1+（1+179×2+2）×256×12÷11059200100.27mS七、实验框图TP1A.ASM主程序框图 TP1B.ASM主程序框图实验二定时器实验实验类别：验证实验一、实验要求由8031内部定时器1，

11、按方式1工作，即作为16位定时器使用每0.05秒钟T1溢出中断一次。P1口的分别接八个发光二极管。要求编写程序模拟一时序控制装置。开机后第一秒钟L0，L2亮，第二秒钟L1，L3亮，第三秒钟L4，L6亮，第四秒钟L5，L7亮，第五秒L0，L2，L4，L6亮，第六秒钟L1，L3，L5，L7亮，第七秒钟八个二极管全亮，第八秒钟全灭，以后又从头开始，L0，L2亮，然后L1，L3亮.一直循环下去。二、实验目的1、学习8031内部定时器的使用和编程方法。2、同时掌握中断处理程序的编程方法。三、实验设备PC机、艾迪克实验箱、连接导线四、实验原理框图五、实验电路及连线P1.0-P1.7 接 L0L7。六、实验

12、说明1、关于内部计数器的编程主要是定时常数的设置和有关控制寄存器的设置。内部计数器在单片机中主要有定时器和计数器两个功能。本实验采用的是定时器功能。2、内部计数器用作定时器时，是对机器周期计数。每个机器周期的长度是12个振荡器周期。因为实验系统的晶振是11.0592MHz，所以定时常数的设置可按以下方法计算：机器周期=12÷11.0592MHz1.0857S（65536-定时常数）*1.0857S=50mS定时常数4BFDH 3、定时器的有关的寄存器有工作方式寄存器TMOD和控制寄存器TCON。TMOD用于设置定时器/计数器的工作方式03，并确定用于定时还是用于计数。TCON主要功能

13、是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。4、在例程的中断服务程序中，因为中断定时常数的设置对中断程序的运行起到关键作用，所以在置数前要先关对应的中断，置数完之后再打开相应的中断。七、实验框图实验三 8279键盘显示实验实验类别：验证实验一、实验要求 编制程序，利用8279及键盘显示接口电路，编程实现按键的读取，并将按键值显示在数码管上。二、实验目的1、掌握在8031系统中扩展8279键盘显示接口的方法。2、掌握8279工作原理和编程方法。三、实验设备PC机、艾迪克实验箱、连接导线四、实验原理框图五、实验电路及连线 CS8279已固定接至8700H。模块中的十个短路套都套在82

14、79侧。六、实验说明 利用8279可实现对键盘/显示器的自动扫描，以减轻CPU负担，并具有显示稳定、程序简单、不会出现误动作等特点。本实验系统中8279的状态/命令口地址位8701H；数据口地址位8700H。示例程序运行将显示“8279 -”，并等待按键输入，将键值显示在数码管上（只响应0F按键）。七、实验框图YN设置8279开始读键并显示 有 键 按 下实验四 单片机串行口与PC机通讯实验实验类别：验证实验一、实验要求利用8031单片机串行口，实现与PC机通讯。本实验实现以下功能，将从实验机键盘上键入的数字，字母显示到PC机显示器上，将PC机键盘输入的字符（0-F）显示到实验机的数码管上。二

15、、实验目的1、掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通讯的编制。2、了解实现串行通讯的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议。3、了解PC机通讯的基本要求。三、实验设备PC机、艾迪克实验箱、连接导线四、实验原理框图五、实验电路及连线实验电路已在实验机监控电路上构成。CS8279已固定接至8700H。29模块中的十个短路套都套在8279侧。8279状态口地址为8701H；8279数据口地址为8700H；六、实验说明1、当用GR命令执行程序时，实验机内部会将8031串行口电路切换与PC机通讯，无须连线。2、程序执行前，进入LCA51，加载程序后，才进入调试菜单工具中的对话窗口，然后执行GR0，就

16、可实行单片机串行口与PC机通信实验。七、实验框图实验五 压力测量显示实验实验类别：综合实验一、实验要求编制程序，读取并显示压力值。二、实验目的掌握一种简单测量压力值的硬件设计方法。三、实验设备PC机、艾迪克实验箱、连接导线四、实验原理框图五、实验电路及连线P-DETECT接0809的IN0。CS0809接8000H。EOC接8032的P3.2（INT0中断）。CS8279已固定接至8700H。六、实验说明压力传感器为桥路压力传感器。当桥路中的某臂电阻发生变化时，桥路就不平衡，桥路输出的变化量就反映了压力的变化量。该变化量通过二级放大，将微弱信号放大到A/D转换器可以分辨的模拟信号。A/D将模拟信号转换成数字信号，利用mC8052采集并存储采集到的数据。本实验利用CZL-1R型桥路（应变片）压力传感器（量程600g）实现R-V物理量变换，将压力传感器输出的小信号经过放大和低通滤波后，送至A/D转换器ADC0809转换成8位数字量信号。编制程序，微