單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書資料

單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書資料單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書資料15/15單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書資料單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書周國(guó)運(yùn)編計(jì)算機(jī)系與信息工程學(xué)院·1·目錄實(shí)驗(yàn)1流水燈實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)2外面中止實(shí)驗(yàn)5實(shí)驗(yàn)3時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)8實(shí)驗(yàn)4串行通訊實(shí)驗(yàn)10實(shí)驗(yàn)一：9.30周53/4節(jié)實(shí)驗(yàn)二：10.14實(shí)驗(yàn)三：10.28實(shí)驗(yàn)四：11.11實(shí)驗(yàn)1流水燈實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）掌握單片機(jī)并行口P0～P3的特色及應(yīng)用；2）學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)板的使用方法，學(xué)習(xí)發(fā)光二極管的特色及應(yīng)用；3）學(xué)習(xí)Proteus、KeilC軟件的使用方法。2、實(shí)驗(yàn)條件PC機(jī)，單片機(jī)程序集成開發(fā)軟件KeilC，單片機(jī)及電路模擬運(yùn)轉(zhuǎn)軟件Proteus，NG51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板。3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容·2·（1）用軟件模擬實(shí)驗(yàn)：繪制實(shí)驗(yàn)電路，編寫程序，從并行口P0～P3輸出數(shù)據(jù)，控制8個(gè)發(fā)光二極管輪番點(diǎn)亮，似流水，也叫賽馬燈。+5vR7R6R5R4R3R2R1R0200200200200200200200200L7L6L5L4L3L2L1L08765432110998933211765432X2AENT21TLLAAPPPPPP20ASRT.PTT/1XX1P1PU1AT89C52圖4-1流水燈模擬實(shí)驗(yàn)電路DR1010DD54321076543210TTXX11111198DDDDDDDDRWTTNNTRAAAAAAAAAAAAAAAA/75432107654321076543210PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP素，控制8個(gè)發(fā)光二極管輪7流點(diǎn)亮。108765432123456789165432222222221111111333333334、用Proteus模擬實(shí)驗(yàn)（1）繪制電路圖啟動(dòng)Proteus，參照?qǐng)D4-1電路圖繪制實(shí)驗(yàn)電路。圖中是用P2口控制8個(gè)發(fā)光二極管，也可以用P0口、P1口或P3口控制，圖中限流電阻為200Ω（大于200Ω時(shí)亮度低甚至不亮），實(shí)質(zhì)可用500Ω～1000Ω。需要注意的是，各個(gè)發(fā)光二極管的陰極與P2口連結(jié)，P2口各位輸出0時(shí)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。單片機(jī)、電阻、發(fā)光二極管在器件庫(kù)中的名字分別為：AT89C51、RES、LED-RED（紅）、LED-BLUE（藍(lán)）、LED-GREEN（綠）、LED-YELLOW（黃）。（2）編寫程序啟動(dòng)KeilC，參照?qǐng)D4-2的流程圖編寫匯編語(yǔ)言程序或C語(yǔ)言程序（注意每個(gè)實(shí)驗(yàn)成立相應(yīng)的文件夾，將proteus電路文件和KeilC文件保留到同一個(gè)文件夾下），編譯鏈接，產(chǎn)生出可履行文件?！?·延時(shí)1s子程序能夠參照本指導(dǎo)書后邊的延時(shí)子程序。流水燈主程序流水燈主程序0FEH(或0FCH)→A0x01(或0x03)→ddA→P2（用MOV）dd→dis_buf[6]A循環(huán)左移或右移1位dd循環(huán)左移或右移1位調(diào)用延時(shí)1s子程序調(diào)用延時(shí)1s子程序圖4-2模擬流水燈主程序流程圖圖4-3流水燈主程序流程圖（3）實(shí)驗(yàn)方法①回到Proteus下對(duì)單片機(jī)裝載應(yīng)用程序，此后啟動(dòng)運(yùn)前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；②改正延時(shí)子程序，縮短延不時(shí)間，使流水燈更漂亮；③改正累加器A的初值，使流水燈更漂亮；④改正對(duì)累加器的挪動(dòng)方向，使顯示流動(dòng)的方向相反。察看并做記錄。5、用實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)（1）電路實(shí)驗(yàn)板上8個(gè)發(fā)光二極管與單片機(jī)已經(jīng)連結(jié)好了。8個(gè)發(fā)光二極管L0～L7的陽(yáng)極，經(jīng)過74LS573（U1）與單片機(jī)的P0口相連，8個(gè)發(fā)光二極管的陰極經(jīng)過74LS573（U2）的Q6與單片機(jī)的P0口相連，當(dāng)Q6輸出0時(shí)（74LS573（U2）的Q0～Q5控制6位數(shù)碼管），使8個(gè)發(fā)光二極管中陽(yáng)極為高電平的點(diǎn)亮。（2）編寫程序啟動(dòng)KeilC，參照?qǐng)D4-3的流程圖編寫C語(yǔ)言程序（注意每個(gè)實(shí)驗(yàn)成立相應(yīng)的文件夾），編譯鏈接，產(chǎn)生出可履行文件。dd為實(shí)驗(yàn)者需要定義的無(wú)符號(hào)字符型變量，dis_buf[]為“實(shí)驗(yàn)板基本函數(shù)（主要包含顯示函數(shù)、鍵盤函數(shù)等）”定義的顯示數(shù)組，dis_buf[0]～dis_buf[5]為6位數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)，dis_buf[6]是8個(gè)發(fā)光二極管顯示的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)者只要要把顯示的數(shù)據(jù)寫到相應(yīng)的dis_buf中即可，由實(shí)驗(yàn)板基本函數(shù)控制顯示。注意：循環(huán)左移或右移函數(shù)可參照教材的“附錄C.6內(nèi)部函數(shù)（P233）”。3）下載程序依據(jù)第三章的方法，將自己的應(yīng)用程序可履行文件下載到實(shí)驗(yàn)板上的單片機(jī)中。4）實(shí)驗(yàn)方法①改正延時(shí)子程序，縮短延不時(shí)間，使流水燈更漂亮；②改正累加器A的初值，使流水·4·燈更漂亮；③改正對(duì)累加器A的挪動(dòng)方向，使顯示流動(dòng)的方向相反。察看并做記錄。6、思慮題1）假如用16個(gè)或24個(gè)發(fā)光二極管顯示流水燈，如何繪制電路，如何編寫程序？試用模擬的方法實(shí)現(xiàn)。（2）關(guān)于使用單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管各位（包含8個(gè)發(fā)光二極管）之間數(shù)據(jù)的流動(dòng)顯示。實(shí)驗(yàn)2外面中止實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）掌握單片機(jī)外中止的特色及應(yīng)用；2）掌握單片機(jī)中止優(yōu)先級(jí)的特色及應(yīng)用；3）掌握C51中止服務(wù)程序的編程方法，理解程序的履行過程。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容把單片機(jī)的外中止輸入引腳與開關(guān)相連，編寫監(jiān)控程序，當(dāng)單片機(jī)的外中止輸入引腳為低時(shí)產(chǎn)生中止，單片機(jī)響應(yīng)中止，使對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮，演示中止的發(fā)生。、嵌套和結(jié)束。3、實(shí)驗(yàn)條件PC機(jī)，單片機(jī)程序集成開發(fā)軟件KeilC，單片機(jī)及電路模擬運(yùn)轉(zhuǎn)軟件Proteus，NG51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板。4、用Proteus模擬實(shí)驗(yàn)（1）繪制電路圖參照?qǐng)D4-9，在Proteus下繪制模擬外中止電路。圖中是用P0.0和P0.7控制2個(gè)發(fā)光二極管，分別指示外中止0和外中止1在履行中止程序。圖中限流電阻為200Ω（大于200Ω時(shí)亮度低甚至不亮），實(shí)質(zhì)可500Ω～1000Ω。需要注意的是，因?yàn)閮蓚€(gè)發(fā)光二極管的陰極與P0

+5vR1R2200200S0L0L1S19876543212345678012345673333333322222222111111110123456789012345DD0101RDDDDDDDDDAA111111TTTTAAAAAAXX//RAAAAAAAATNN45R7..23456701234567/1//36.3PP222222PP3000000003333PPPPPPPPPPPPPPPPPPPP·5·U1AT89C51圖4-9模擬外中止電路圖口連結(jié)，P0口的兩位輸出0時(shí)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。單片機(jī)、電阻、發(fā)光二極管、按鈕在器件庫(kù)中的名字分別為：AT89C51、RES、LED-RED（紅）、button。（2）編寫程序需要分別編寫主函數(shù)和兩個(gè)外中止服務(wù)函數(shù)。主函數(shù)：置兩個(gè)外中止均為降落沿方式觸發(fā)（對(duì)TCON存放器）；設(shè)置兩個(gè)外中止優(yōu)先級(jí)均為初級(jí)（對(duì)IP存放器）；開兩個(gè)外中止和中止總控位（對(duì)IE存放器）；最后使程序向來(lái)處于等候中止?fàn)顟B(tài)。中止服務(wù)函數(shù)：參照?qǐng)D4-10和圖4-11，編寫兩個(gè)外中止服務(wù)函數(shù)。對(duì)程序進(jìn)行編譯鏈接，產(chǎn)生“hex”文件。（3）實(shí)驗(yàn)方法回到Proteus下對(duì)單片機(jī)裝載應(yīng)用程序，此后啟動(dòng)運(yùn)前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。依據(jù)下邊不同樣的察看內(nèi)容，先改正主函數(shù)中兩個(gè)外中止的優(yōu)先級(jí)、編譯下載程序，此后全速運(yùn)轉(zhuǎn)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊按鈕，察看程序運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。操作與察看以下。1）察看INT0和INT1中止的獨(dú)立中止①點(diǎn)擊按鈕S0，察看L0能否亮，若亮則發(fā)生了INT0中止，而且正在辦理INT0中止，延時(shí)5～10秒后L0會(huì)熄滅，熄滅則表示中止結(jié)束。②點(diǎn)擊按鈕S1，察看L1能否亮，若亮則發(fā)生了INT1中止，而且正在辦理INT1中止，延時(shí)5～10秒后L1會(huì)熄滅，熄滅則表示中止結(jié)束。2）察看察看同樣優(yōu)先級(jí)下INT0和INT1的優(yōu)先級(jí)序次①先點(diǎn)擊S0、再點(diǎn)擊S1，察看L0、L1亮的現(xiàn)象，分析中止的發(fā)生狀況。②先點(diǎn)擊S1、再點(diǎn)擊S0，察看L0、L1亮的現(xiàn)象，分析中止的發(fā)生狀況。③改變連線，把P3.2、P3.3引腳相連結(jié)；點(diǎn)擊S0或S1，則INT0和INT1應(yīng)當(dāng)同時(shí)中斷，察看L0、L1亮的現(xiàn)象，分析中止的發(fā)生狀況。3）察看中止優(yōu)先級(jí)和中止嵌套去掉P3.2、P3.3引腳之間的連結(jié)線，恢復(fù)P3.2引腳與S0相連，P3.3引腳與S1相連。改正主函數(shù)中的中止優(yōu)先級(jí)控制存放器IP，設(shè)置INT0（或INT1）為高優(yōu)先級(jí)、INT1（或INT0）設(shè)為低優(yōu)先級(jí)，編譯下載程序，此后全速運(yùn)轉(zhuǎn)。①先點(diǎn)擊S0、再點(diǎn)擊S1，察看中止現(xiàn)象，分析中止嵌套狀況。INT0中止程序INT1中止程序P0.7→flag(保留L1狀態(tài))0→P0.7（L1亮）1→P0.7，0→P0.0(L1滅L0亮)延時(shí)5～10秒等候延時(shí)5～10秒等候1→P0.0(L0滅)1→P0.7（L1滅）flag→P0.7(恢復(fù)L1狀態(tài))INT0中止返回·6·INT1中止返回圖4-10外中止0程序流程圖圖4-11外中止1程序流程圖②先點(diǎn)擊S1、再點(diǎn)擊S0，察看中止現(xiàn)象，分析中止嵌套狀況。③改變連線，把P3.2、P3.3引腳相連結(jié)；點(diǎn)擊S0或S1，則INT0和INT1應(yīng)當(dāng)同時(shí)中止，察看中止現(xiàn)象，分析中止嵌套狀況。5、用實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)（1）連結(jié)電路在“NG51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板”上，INT0和INT1中止信號(hào)輸入引腳P3.2、P3.3，已經(jīng)與按鈕S0、S1連結(jié)好，用到的兩個(gè)發(fā)光二極管L0、L7也已經(jīng)連結(jié)好（參照實(shí)驗(yàn)1）。（2）編寫程序分別編寫主函數(shù)和兩個(gè)外中止服務(wù)函數(shù)。主函數(shù)：置兩個(gè)外中止均為降落沿方式觸發(fā)（對(duì)TCON存放器）；設(shè)置兩個(gè)外中止優(yōu)先級(jí)均為初級(jí)（對(duì)IP存放器）；開兩個(gè)外中止和中止總控位（對(duì)IE存放器）；最后使程序向來(lái)處于等候中止?fàn)顟B(tài)。中止服務(wù)函數(shù)：參照?qǐng)D4-10和圖4-11，編寫兩個(gè)外中止服務(wù)函數(shù)。對(duì)程序進(jìn)行編譯鏈接，產(chǎn)生“hex”文件。（3）下載程序參照第三章，將編譯鏈接好的“hex”文件下載到實(shí)驗(yàn)板的單片機(jī)中。（4）實(shí)驗(yàn)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行操作，按一下復(fù)位鍵，在全部正常的狀況下，復(fù)位后會(huì)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)下載的應(yīng)用程序，操作與察看以下。1）察看INT0和INT1中止的獨(dú)立中止①點(diǎn)擊按鈕S0（在左側(cè)），察看L7（在左側(cè)）能否亮，若亮則發(fā)生了INT0中止，并且正在辦理INT0中止，延時(shí)5～10秒后L7會(huì)熄滅，熄滅則表示中止結(jié)束。②點(diǎn)擊按鈕S1（在右側(cè)），察看L0（在右側(cè)）能否亮，若亮則發(fā)生了INT1中止，并且正在辦理INT1中止，延時(shí)5～10秒后L0會(huì)熄滅，熄滅則表示中止結(jié)束。2）察看察看同樣優(yōu)先級(jí)下INT0和INT1的優(yōu)先級(jí)序次①先點(diǎn)擊S0、再點(diǎn)擊S1，察看L7、L0亮的現(xiàn)象，分析中止的發(fā)生狀況。②先點(diǎn)擊S1、再點(diǎn)擊S0，察看L0、L7亮的現(xiàn)象，分析中止的發(fā)生狀況。③使用短路連結(jié)塊，把P3.2、P3.3引腳相連結(jié)；點(diǎn)擊S0或S1，則INT0和INT1應(yīng)當(dāng)同時(shí)中止，察看L7、L0亮的現(xiàn)象，分析中止的發(fā)生狀況。3）察看中止優(yōu)先級(jí)和中止嵌套去掉P3.2、P3.3引腳之間的連結(jié)塊，恢復(fù)P3.2引腳與S0相連，P3.3引腳與S1相連。改正主函數(shù)中的中止優(yōu)先級(jí)控制存放器IP，設(shè)置INT0（或INT1）為高優(yōu)先級(jí)、INT1（或INT0）設(shè)為低優(yōu)先級(jí)，編譯下載程序，此后全速運(yùn)轉(zhuǎn)。①先點(diǎn)擊S0、再點(diǎn)擊S1，察看中止現(xiàn)象，分析中止嵌套狀況?！?·②先點(diǎn)擊S1、再點(diǎn)擊S0，察看中止現(xiàn)象，分析中止嵌套狀況。③使用短路連結(jié)塊，把P3.2、P3.3引腳相連結(jié)；點(diǎn)擊S0或S1，則INT0和INT1應(yīng)當(dāng)同時(shí)中止，察看中止現(xiàn)象，分析中止嵌套狀況。④不改變P3.2、P3.3引腳相連結(jié)；改正主函數(shù)中的中止優(yōu)先級(jí)控制存放器IP，使INT0、INT1的優(yōu)先級(jí)互換；點(diǎn)擊S0或S1，則INT0和INT1應(yīng)當(dāng)同時(shí)中止，察看中止現(xiàn)象，分析中止嵌套狀況。6、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1）記述實(shí)驗(yàn)過程及方法，記述察看到的現(xiàn)象。2）分析察看到的現(xiàn)象，總結(jié)其規(guī)律。7、思慮題假如兩個(gè)外中止均采納低電平觸發(fā)，欲察看中止優(yōu)先級(jí)和中止嵌套，對(duì)應(yīng)用程序做如何的改正？實(shí)驗(yàn)3時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）學(xué)習(xí)并掌握單片機(jī)準(zhǔn)時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作原理和使用方法；2）掌握對(duì)準(zhǔn)時(shí)器的編程方法。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置準(zhǔn)時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0為準(zhǔn)時(shí)器方式，從秒開始向上計(jì)時(shí)，在數(shù)碼管上顯示時(shí)間的時(shí)、分、秒。3、實(shí)驗(yàn)條件PC機(jī)，單片機(jī)集成開發(fā)軟件KeilC，單片機(jī)仿真軟件proteus；NG51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板?！?·+5RP11234567810k*7987654323333333301234567DDDDDDDDAAAAAAAA////////0123456700000000PPPPPPPP

123456782222222289012345AA111111//AAAAAA01//////..234567PP222222PPPPPP

0123456711111111DD0101RDXXRNNRT45W//012333PP3333PPPPPPU1AT89C5212圖4-18LLTNAAEEATTSSL989014、用Proteus模擬實(shí)驗(yàn)

XETT2345670111111111（1）電路圖參照?qǐng)D4-18在Proteus下繪制電路，圖中6位數(shù)碼管的各段接單片機(jī)的P0口，而且使用上拉排電阻接5v電源，各位接單片機(jī)的P2口。時(shí)鐘主程序單片機(jī)、排電阻、6位數(shù)碼管在器件庫(kù)中的名字分別為：AT89C52、RESPACK-7（或-8）、7SEG-MPX6-CC（紅色6位共陰，7SEG-MPX6-CA為紅色6位共陽(yáng)）。（2）編程方法需要編寫主函數(shù)和準(zhǔn)時(shí)器中止函數(shù)；包含“regx52.h”文件；需要定義一些全局變量，能夠參照。主程序參照?qǐng)D4-20流程圖，也能夠參照。計(jì)算TL0、

TMOD(T0模式1準(zhǔn)時(shí))TL0、TH0賦初值啟動(dòng)T0運(yùn)轉(zhuǎn)T0中止，開總中止等候中止（while(1);）TH0的初值時(shí)，以晶振頻次11.0592MHz、準(zhǔn)不時(shí)間2.5ms計(jì)

圖4-19時(shí)鐘主程序流程圖（單片機(jī)的振蕩頻次能夠設(shè)置）。準(zhǔn)時(shí)器T0中止服務(wù)程序參照?qǐng)D4-20流程圖，圖中dita為每秒中止的次數(shù)（如準(zhǔn)不時(shí)間為2.5毫秒，中止400次為1秒），dis_buf為6位數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)的數(shù)組。數(shù)碼管掃描顯示程序參照，但段碼和位碼直接送給P0和P2，而不是送給dis_seg和dis_bit。·9·使用KeilC軟件編寫程序，并對(duì)程序進(jìn)行編譯鏈接，產(chǎn)生“機(jī)裝載應(yīng)用程序，此后啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，查驗(yàn)程序能否正確。5、用實(shí)驗(yàn)板實(shí)驗(yàn)（1）電路使用NG51實(shí)驗(yàn)板不需要額外連線。（2）編程方法需要編寫主函數(shù)和準(zhǔn)時(shí)器中止函數(shù)；包含“regx52.h”文件；需要定義一些全局變量，能夠參照。主程序參照?qǐng)D4-20流程圖，也能夠參照。計(jì)算TL0、TH0的初值時(shí)，實(shí)驗(yàn)板的晶振頻次11.0592MHz，定不時(shí)間按2.5ms計(jì)。數(shù)碼管掃描顯示程序參照。準(zhǔn)時(shí)器T0中止服務(wù)程序參照?qǐng)D4-19流程圖，圖中dita為每秒中止的次數(shù)（如準(zhǔn)不時(shí)間為2.5毫秒，中止400次為1秒），dis_buf為6位數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)的數(shù)組。使用KeilC軟件編寫程序，并對(duì)程序進(jìn)行編譯鏈接，產(chǎn)生“hex”文件。此后使用STC單片機(jī)程序下載軟件把“hex”文件下載到單片機(jī)，此后啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，查驗(yàn)程序能否正確。6、實(shí)驗(yàn)操作改正時(shí)間初值的時(shí)、分、秒，察看時(shí)鐘的顯示變化狀況。

hex”文件。在Proteus下對(duì)單片準(zhǔn)時(shí)器0中止服務(wù)程序TL0、TH0賦初值dita-1→ditaNdida=0?Ydida賦初值，秒+1→秒秒>59?NY0→秒，分鐘+1→分鐘分鐘>59?NY0→分鐘，小時(shí)+1→小時(shí)小時(shí)>12?NY1→小時(shí)時(shí)、分、秒分別十位、個(gè)位存于dis_buf[0]～dis_buf[5]結(jié)束圖4-20準(zhǔn)時(shí)器中止程序流程圖實(shí)驗(yàn)4串行通訊實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）學(xué)習(xí)并掌握單片機(jī)串行口的工作原理和使用方法；2）學(xué)習(xí)并掌握串行口的中止編程方法3）學(xué)習(xí)并掌握串行口使用庫(kù)函數(shù)的編程方法。2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用串口中止方式自覺自收：循環(huán)從鍵盤讀取數(shù)據(jù)，此后把數(shù)據(jù)送給dis_buf[0]在數(shù)碼管上顯·10·示，而且把數(shù)據(jù)直接寫入單片機(jī)的串口緩沖存放器SBUF，讓串口自覺自收；串口接收到數(shù)據(jù)后產(chǎn)生中止，在串口中止服務(wù)程序中讀取數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)送給dis_buf[5]在數(shù)碼管上顯示。3、實(shí)驗(yàn)條件PC機(jī)，單片機(jī)程序集成開發(fā)軟件KeilC，NG51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)