单片机应用实验指导书实验

....单片机原理与接口技术试验指导书教学单位：机电工程学院面对专业：机械、自动化电子科技大学学院2023年12名目第1章DP-51PRO试验仪与KeilC51软件的使用9\l“_TOC_250006“KeilC51简介 9\l“_TOC_250005“集成开发环境 10\l“_TOC_250004“工程〔工程〕的创立与处理 13创立一个KeilC51工程 13\l“_TOC_250003“程序文件的编译〔汇编〕、连接 14\l“_TOC_250002“仿真调试功能的使用 14\l“_TOC_250001“调试状态的存贮器模型 15仿真调试 15\l“_TOC_250000“脱机运行 19第2章 试验局部 20试验1 KeilC51集成开发环境的使用练习20试验2 指示灯循环掌握根底试验25试验3步进电机掌握试验28试验4 指示灯循环掌握提高试验31试验5串口通信试验34试验6并行模数转换试验38试验7数字温度传感器试验42试验8点阵LED字符显示器的设计51第3章课外实践与提高基于单片机与传感器的寻迹机器人设计与实现55....第1章 DP-51PRO试验仪与KeilC51软件的使用DP-51PRO单片机综合仿真试验仪向用户供给了丰富的外围器件和设备接口，可使用户快速把握单片机原理及其有用接口技术。同时，基于KeilC51集成开发环境下的DP-51PRO单片机综合仿真试验仪具有硬件仿真的功能，用户可以在集成开发环境下学习步骤和方法，积存肯定的调试方法、技巧。在学习使用DP-51PRO单片机综合仿真试验仪前，用户有必要了解KeilC51集成开发环境。KeilC51简介KeilC51µVision2集成开发环境是基于80C51核的微处理器软件开发平台，嵌多种符合当前工业标准的开发工具，可以完成从工程建立到治理、编译、连接、软硬件仿真等完整C及主要功能：〔IDE〕，它将工程治理、源代码编辑、编译、连接、软硬件仿真调试等组合在一个功能强大的环境中；C51国际标准化C穿插编译器：从C源代码产生可重定位的目标代码文件；A51宏汇编器：从80C51汇编源代码产生可重定位的目标代码文件；标代码文件；LIB51库治理器：由目标代码文件生成连接器可以使用的库文件；OH51转换器：由确定目标代码文件生成IntelHEX文件；实时操作系统：简化了简单的实时应用软件工程的设计。注：µVision2目前已升级到µVision3。集成开发环境安装KeilC51软件后，点击桌面KeilC51快捷图标即可进入如图2.1所示的集成开发环能及对应的快捷键，工具栏上有常用菜单命令对应的工具按钮。图2.1µVision2操作界面File菜单File菜单NewOpenSaveSaveas…PrintPrintPreviewExit快捷键Ctrl+SCtrl+P描述翻开已有的文件打印当前的文件打印预览并提示保存文件Edit菜单快捷键描述Edit菜单快捷键描述UndoUndoRedoCutCopyFindReplaceFindinFiles…Ctrl+Z 撤销上一次操作Ctrl+Shift+Z 重做上一次撤销的命令Ctrl+X 将选中的文字剪切到剪贴板Ctrl+C 将选中的文字复制到剪贴板Ctrl+V 粘贴剪贴板的文字Ctrl+F 在当前文件中查找文字Ctrl+H 替换特定的文字在几个文件中查找文字View菜单StatusBarFileToolbarBuildToolbarDebugToolbarProjectWindowOutputWindowSourceBrowserDisassembly WindowWatch&CallStackWindowMemoryWindowCodeCoverageWindowPerformanceAnalyzerWindowSymbolWindowSerialWindow#1SerialWindow#2ToolboxPeriodicWindowUpdateWorkbookModeOptions…(Project)

快捷键 描述显示或隐蔽状态栏显示或隐蔽工程窗口显示或隐蔽输出窗口显示或隐蔽反汇编窗口显示或隐蔽存储器窗口显示或隐蔽串行窗口12显示或隐蔽工具箱显示或隐蔽工作簿窗口的标签设置颜色、字体、快捷键和编辑器选项ProjectProject菜单NewProject…ImportµVision1Project快捷键描述创立一个的工程导入一个µVision1工程文件....OpenOpenProject…CloseProject…SelectDeviceforTargetRemove…TtemOptions…fortargetBuildTargetRebuildAllTargetFilesStopBuildF7翻开一个已有的工程关闭当前工程MCU型号从工程中删去一个组或文件设置当前工程的选项对工程文件进展编译、连接、转换。停顿当前的编译进程(Debug)Debug菜单Start/StopDebuggingGoStepOverStepoutofcurrentfunctionStopRunningBreakpoints…Insert/RemoveBreakpointEnable/DisableBreakpointDisableAllBreakpointsKillAllBreakpointsShowNextStatementEnable/DisableTraceRecordingViewTraceRecordsMemoryMap…PerformanceAnalyzer…InlineAssembly…FunctionEditor

Ctrl+F5F5F11F10ESC

描述启动或停顿µVision2调试模式跟踪运行程序单步运行程序停顿程序运行翻开断点对话框/去除断点制止当前行的断点制止程序中全部断点去除程序中全部断点显示下一条执行的语句/指令显示以前执行的指令翻开存贮器空间配置对话框编辑调试函数和调试配置文件工程〔工程〕的创立与处理创立一个KeilC51工程〔工程〕在KeilC51集成开发环境下使用Project〔工程，或称工程〕来治理程序包含的全部文件KeilC51的用户来讲，一般可以依据下面的步骤来创立一个KeilC51工程〔工程〕。双击桌面的KeilC51快捷图标，进入KeilC51集成开发环境。执行Project菜单中的NewProject命令，建一个µVision2工程。在工程保存对话框中为〔最好不超过8个西文字符〕，每个工程最好单独建一个名目〔文件夹〕。接下来µVision2会马上弹出一个器件选择窗口。器件选择的目的是告知µVision2最终使用的5151芯片其部资源不完全一样，µVision2可以依据所选器件进展SFR的预定义，在软硬件仿真过程中可供给相应的外设浮动窗口等。程里没有任何程序文件。下面先用KeilC51集成开发环境自带的编辑器创立一个源程序文件。执行File菜单中的New命令，会消灭名为Text1的文件窗口〔假设屡次执行New命〕。在此窗口中输入自己的源程序并保存为LedFlash.asm。以下是LedFlash.asm源程序清单：LedFlash.asm源程序文件添加到LedFlash.µV2工程中。在工程治理窗口，点击开放Target1,用鼠标右键单击SourceGroup1，执行快捷菜单中的AddfilestoGroup‘SourceGroup1’命令，消灭“添加源程序文件”窗口，选择LedFlash.asm并单击Add按钮即可把已经编好的源程序文件LedFlash.asm添加到工程中。可以将多个文件加到工程中〔对LedFlash.µV2只需要LedFlash.asm一个源程序文件就够了〕，添加完以后，按Close完毕。程序文件的编译〔汇编〕、连接工程选项的设置〔OptionsforTarget〕：用鼠标右键单击Target1，执行快捷菜单中的OptionsforTarget‘Target1’命令,2.2所示的工程选项设置窗口，该窗口包含多组选项。一般状况下只需设置局部组中的局部选项。点击Output标签，选中其中的”CreateHexFile”，系统将在编译〔汇编〕、连接后自动生成与确定目标代码文件对应的IntelHEX文件〔可用于下载调试或固化〕。图2.2KeilC51工程选项设置窗口还可依据需要对其它选项进展相应的设置。程序的编译〔汇编〕、连接接下来就可以对程序进展编译〔汇编〕、连接处理了。执行Project菜单中的BuildTarget或RebuildAllTargetFiles命令可对程序进展编译〔汇编〕HEX文件等一系列连续操作，可以在Build输出窗口看处处理过程的相关信息。问题，直到完全正确为止。到这里，一个没有语法错误的工程工程算是完成了。BUG，还是不敢确定的。需要依据设计要求进展严格测试，假设觉察有BUG，就要通过软件模拟、硬件仿真等调试手段逐步查找错误根源直到系统能牢靠工作为止。仿真调试功能的使用Build或Rebuild命令生成的HEX文件用编程器〔也叫烧录器、固化器〕或下载电缆直接烧写到目标系统的单片机中并通电运行了。对于初学者，在程序量较大或程序运行中觉察BUG的状况下，应当利用仿真器这样的设备对程序进展仿真调试，直到觉察问题所在。DP-51PRO试验仪既是一台多功能通用目标系统机，又是一种与KeilC51协作使用的仿P87C52X2单片机运行MON51监控程序，把用户的应用程序装载到外部SRAM中，利用KeilC51集成开发环境所供给的调试命令对用户程序进展仿真调试。调试状态的存贮器模型DP-51PRO试验仪处于调试状态时将执行MON51监控程序，与PC机上的KeilVision2集中的SRAM_E和FLASH_E两个跳线座不能短接〕，DP-51PRO试验仪的存储器模型如图2.3所示。....图2.3调试状态下存储空间安排图SRAM的0x8000地址开头存放，中断入口T2UART已被MON51监控程序所占用，用户不能再使用这些资源。仿真调试DP-51PRO试验仪与KeilC51集成开发环境联机进展硬件仿真的方法如下：用配套的串口通信电缆将DP-51PRO试验仪和PC机的串口连接起来。翻开试验仪的工作电源。将试验仪A1区SRAM_E和FLASH_E〔即不短接把MOD_SW1开关切换为LOAD模式，按一下RESET，试验仪即进入等待下载状态。下载MON51监控程序：在PC机上运行DPFlash下载软件，该软件的主操作界面如图2.4所示。图2.4DPFlash编程界面”编程MON51”选项，单击编程命令按钮即可自动把MON51.HEX监控程序下载到试验仪的Flash中。假设无特别，则提示编程正常完毕，此时可关闭DPFlash软件。区MOD_SW1开关切换为RUN模式，按一下RESET，MON51程序就开头运行了，试验仪即进入调试状态。图2.5MON51编程界面调试选项的设置：用鼠标右键单击Target1，执行快捷菜单中的OptionsforTarget‘Target1’命令，消灭如图2.6所示的工程选项设置窗口。图2.6工程选项设置窗口Target选项的设置：DP-51PRO试验仪处在调试状态时，MON51监控程序将占用0000H－8000H-BFFFH之间的SRAM也要用ORG伪指令进展相应的调整。Debug调试模式的设置：在图2.7所示的Debug调试模式设置窗口中，假设选择”UseSimulator”则是软件模拟仿真；而KeilMonitor－51Driver”则是硬件仿真，对于DP-51PRO单片机综合仿真试验仪而言应中选择”KeilMonitor－51Driver”。图2.7Debug调试模式设置至于其它的选项用户可按默认值进展设置或不用设置，最终点击确定加以确认。设置完毕执行Rebuildalltargetfiles命令对工程文件进展重编译〔汇编〕、连接。正确无误后，就可以对程序进展仿真调试了。执行Debug菜单中的Start/StopDebugSession命令可启动或停顿用户程序的调试，调试界面如图2.8所示。图2.8调试界面在调试过程中可交替承受连续、断点、单步(stepinto)、宏单步(stepover)、到光标所在行等运行方式，还可以复位CPU，重开头程序的调试。作也可以在试验仪的相应设备模块上反映出效果来。例如，在LedFlash程序执行过程中，可以看到试验仪上与单片机P1口相连的8个发光管同时点亮一秒钟再同时熄灭一秒钟，反复不断。软件模拟方式：除上述联机硬件仿真的方法，用户也可承受不需要试验仪的软件模拟方式。项设置中的用户程序定位至0000H起始单元〔源程序的起始定位也要做相应调整〕，将DEBUG方式选为”UseSimulator”就无法通过DP-51PRO试验仪来观看运行效果，但是KeilC51集成开发环境供给了外设窗口来模拟外设动作，对于简洁应用程序根本够用了。脱机运行经过在KeilC51DP-51PRO试验仪联机进展的硬件仿真，用户程序中的错误和缺乏已根本上得到了订正。但在实际的工作环境中它是否仍旧符合用户的要求呢？还需要将调试好的程序下载到样机并脱机运行才可以确定。DP-51PRO单片机综合仿真试验仪供给了丰富的外围器件和设备接口，可以作为用户的通用试验样机，只需把调试、仿真过的程序所对应的HEX文件下载(编程、固化)到DP-51PRO试验仪上的单片机程序存储器〔ROM〕中，系统复位后由单片机在脱离计算机的状况下全速运行用户程序，就可以检验用户程序的实际效果。确认源程序文件的起始地址为0000H〔如仍为ORG8000H则应改为ORG0000H或是去掉ORG伪指令，由于源程序的默认起始地址就是0000H〕；在工程选项设置窗口中将程序存储器空间起始地址改为 0000H，并选中CreateHexFile；用Build或Rebuild命令重编译连接程序,生成所需的HEX文件；用串行电缆将DP-51PRO试验仪和PC机的串口连接起来，把试验仪上的MOD_SW1切仪上的单片机程序存储器中；速运行用户程序了。试验局部试验一Keil集成开发环境练习和编程调试试验名称：Keil集成开发环境练习和编程调试 学时安排：2学时试验类别：综合性 试验要求：必做￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣一、试验目的和任务生疏KeilC51集成开发环境的使用方法；生疏KeilC51集成开发环境仿真条件下调试功能的使用。二、试验原理介绍Keil集成开发环境为我们供给了强大的学习、调试和开发工具。我们可以利用这套工具在计算机上直接进展汇编语言的编辑、连接和调试。过修改相关存放器和存储器的容来转变程序，再执行，来修改和验证程序。三、试验设备介绍1IBMPC机一台四、试验容和步骤编写程序，完成存中两个字节容的交换。①建立工程文件。双击桌面的Keil快捷图标，进入Keil集成开发环境。点击工具栏的Project选项，在弹出的下拉菜单中选择NewProject命令，建立一个Vision2工程，为工程命名(如MyProject-1.uv2)；并选择将要使用的器件的型号(Philips公司P80/87C52X2CPU)。②编写程序，参加到刚刚建立工程文件中。在File下承受New命令以建立文件，单击File→Saveas，在弹出对话框的“文件名”栏然后单击“保存”按钮；这样事先保存空白待编辑文件的好处是：Keil能自动识别关键字并标注不同颜色，提高编程效率。在ProjectWorkspace窗口，选中SourceGroup1后点击鼠标右键，在弹出菜单中选择AddfilestoGroup“SourceGroup1”(向工程中添加源程序文件)命令，选择刚创立的文件，单击Add命令即可把源程序文件添加到工程中。之后就可以编写程序容，并留意准时保存文件。参考程序如下：ORG0000HLJMP ORG 0100HMAIN: MOV MOV R0,#30H;R0=MOV R1,#40H;R1=MOVMOVMOVR0,#55H;(30H)=....MOV A,R1;A=XCH A,R0;A=(30H)=XCH A,R1;A=(40H)=NOPSJMP$ ；该程序完成了和两字节的容交换。END③汇编和连接：选择Project下的Rebuildalltargetfiles对工程文件进展汇编和连接：假设出统提示没有错误，说明程序没有语法错误，可以进展动态调试了。④动态调试的参数设置：选择Project下的Optionsfortarget‘Target1’进展动态调试的参数设置，点击debug，再点击UseSimulator，最终点击完成。重要提示：常用工具条命令有开头/暂停动态调试重要提示：常用工具条命令有开头/暂停动态调试，单步执行或，执行到光标处等。查看存储器容的方法：在存储区地址写上要查看的初始地址即可。比方:D