單片機(jī)實驗報告含仿真

1、單片機(jī)原理及應(yīng)用課程實驗報告專業(yè)： 班級： 姓名： 學(xué)號：實驗一、keilC51及proteus軟件的使用一、實驗?zāi)康模?、掌握keil和proteus軟件的基本操作2、通過具體實例掌握keil和proteus軟件的使用。二、實驗原理: keil使用步驟，proteus使用步驟三、程序：四、實驗結(jié)果分析：五、總結(jié)：學(xué)會了使用keil和proteus軟件，掌握了利用keil和proteus軟件進(jìn)行仿真的步驟。實驗二、并行輸入/輸出接口實驗一、實驗?zāi)康模?、 進(jìn)一步熟悉keil仿真軟件、proteus仿真軟件的使用。2、 了解并熟悉單片機(jī)I/O口和LED燈的電路結(jié)構(gòu)，學(xué)會構(gòu)建簡單的流水燈電路。3、

2、 掌握C51中單片機(jī)I/O口的編程方法和使用I/O口進(jìn)行輸入輸出的注意事項。二、實驗原理：MCS 51單 片 機(jī) 的 串 行 口 在 實 際 使 用 中 通 常 用 于 三 種 情 況 ： 利 用 方 式 0 擴(kuò) 展 并 行 i/0 接 口 ： 利 用 方 式 1 實 現(xiàn) 點 對 點 的 雙 機(jī) 通 信 ； 利 用 方 式 2 或 方 式 3 實 現(xiàn) 多 機(jī) 通 信 。 利 用 方 式 0 擴(kuò) 展 并 行 i/0 接 口 MCS 5 1 單 片 機(jī) 的 串 行 口 在 方 式 0 時 ， 若 外 接 一 個 串 入 并 出 的 移 位 寄 存 器 ， 就 可 以 擴(kuò) 展 并 行 輸 出 口 ；

3、 若 外 接 一 個 并 入 串 出 的 移 位 寄 存 器 ， 就 可 以 擴(kuò) 展 并 行 輸 入 口 。三、程序：#include<reg51.h>sbit P1_0=P10;void main() unsigned char i; unsigned int j;SCON=0x00;i=0x01;for(;) P1_0=0; SBUF=I; while(!TI) i P1_0=1;TI=0;for(j=0;j<=254;j+);i=i*2;if(i=0x00) i=0x01; 四、實驗結(jié)果分析：五、總結(jié)：進(jìn)一步熟悉了keil仿真軟件、proteus仿真軟件的使用。了解并熟

4、悉單片機(jī)I/O口和LED燈的電路結(jié)構(gòu)，學(xué)會了構(gòu)建簡單的流水燈電路。掌握了C51中單片機(jī)I/O口的編程方法和使用I/O口進(jìn)行輸入輸出的注意事項。實驗三、定時器/計數(shù)器實驗（1）查詢方式產(chǎn)生500us的方波一、實驗?zāi)康模?、熟悉keil仿真軟件、proteus的使用和C51定時程序的編寫；2、了解51單片機(jī)中定時、計數(shù)的概念，熟悉51單片機(jī)內(nèi)部定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)與工作原理；3、掌握查詢方式處理定時/計數(shù)的工作過程，4、掌握定時/計數(shù)器在C51中的設(shè)置與程序的書寫格式以及使用方法。二、實驗原理:通 常 利 用 定 時 / 計 數(shù) 器 來 產(chǎn) 生 周 期 性 的 波 形 。 利 用 定 時 / 計 數(shù)

5、 器 產(chǎn) 生 周 期 性 波 形 的 基 本 思 想 是 ： 利 用 定 時 / 計 數(shù) 器 產(chǎn) 生 周 期 性 的 定 時 ， 定 時 時 間 到 則 對 輸 出 端 進(jìn) 行 相 應(yīng) 的 處 理 。 例 如 產(chǎn) 生 周 期 性 的 方 波 只 需 定 時 時 間 到 對 輸 出 端 取 反 一 次 即 可 。 不 同 的 方 式 定 時 的 最 大 值 不 同 ， 如 定 時 的 時 間 很 短 ， 則 選 擇 方 式 2 。 方 式 2 形 成 周 期 性 的 定 時 不 需 重 置 初 值； 如 定 時 比 較 長 ， 則 選 擇 方 式 0 或 方 式 1 ； 如 時 間 很 長 ，

6、則 一 個 定 時 / 計 數(shù) 器 不 夠 用 ， 這 時 可 用 兩 個 定 時 / 計 數(shù) 器 或 一 個 定 時 / 計 數(shù) 器 加 軟 件 計 數(shù) 的 方 法 。三、程序：#include <reg51.h>sbit P1_0=P10;void main()TMOD=0x02;TH0=0x06;TL0=0x06;TR0=1;for(;)if(TF0)TF0=0;P1_0=!P1_0;四、實驗結(jié)果分析：五、總結(jié)：熟悉了keil仿真軟件、proteus的使用和C51定時程序的編寫；了解51單片機(jī)中定時、計數(shù)的概念，熟悉了51單片機(jī)內(nèi)部定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)與工作原理；掌握了查詢方式

7、處理定時/計數(shù)的工作過程，掌握了定時/計數(shù)器在C51中的設(shè)置與程序的書寫格式以及使用方法。實驗四、定時器/計數(shù)器實驗（2）中斷方式產(chǎn)生500us的方波一、實驗?zāi)康模?、熟悉keil仿真軟件、proteus的使用和C51定時程序的編寫；2、進(jìn)一步熟悉51單片機(jī)內(nèi)部定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)與工作原理；3、掌握中斷方式處理定時/計數(shù)的工作過程。二、實驗原理從 P 1.0 輸 出 周 期 為 500 us 的 方 波 ， 只 需 P 1.0 每 250 us 取 反 后一次 即 可 。當(dāng)系統(tǒng)時鐘為 12MHz 時 ， 定 時 / 計 數(shù) 器 TO 工 作 于 方 式 2 時 ， 最 大 的 定 時 時間 為

8、 256 us ， 滿 足 250us 的 定 時 要 求 ， 方 式 控 制 字 應(yīng) 沒 定 為 000000 1 0B （ 02H ） 。 系 統(tǒng) 時鐘 為12Mhz ， 定 時 250us， 計 數(shù) 值N 為 250 ， 初 值 X = 256 -250 =6 ， 則 THO = TLO =06 H 。:三、程序：#include <reg51.h>sbit P1_0=P10;void main()TMOD=0x02;TH0=0x06;TL0=0x06;EA=1;ET0=1;TR0=1;while(1);void time0_int(void) interrupt 1P1_0

9、=!P1_0;四、實驗結(jié)果分析：五、總結(jié)：熟悉了keil仿真軟件、proteus的使用和C51定時程序的編寫；進(jìn)一步熟悉了51單片機(jī)內(nèi)部定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)與工作原理；掌握了中斷方式處理定時/計數(shù)的工作過程。實驗五：串行接口實驗（1）工作方式0擴(kuò)展并行IO口一、實驗?zāi)康模?, 掌握串行口工作方式0的程序設(shè)計；2、熟悉51單片機(jī)串口的結(jié)構(gòu)和工作原理3、掌握串口工作方式0的工作特點。二、實驗原理: MCS 51單 片 機(jī) 的 串 行 口 在 實 際 使 用 中 通 常 用 于 三 種 情 況 ： 利 用 方 式 0 擴(kuò) 展 并 行 i/0 接 口 ： 利 用 方 式 1 實 現(xiàn) 點 對 點 的 雙

10、機(jī) 通 信 ； 利 用 方 式 2 或 方 式 3 實 現(xiàn) 多 機(jī) 通 信 。 利 用 方 式 0 擴(kuò) 展 并 行 i/0 接 口 MCS 5 1 單 片 機(jī) 的 串 行 口 在 方 式 0 時 ， 若 外 接 一 個 串 入 并 出 的 移 位 寄 存 器 ， 就 可 以 擴(kuò) 展 并 行 輸 出 口 ； 若 外 接 一 個 并 入 串 出 的 移 位 寄 存 器 ， 就 可 以 擴(kuò) 展 并 行 輸 入 口 。 三、程序：#include<reg51.h>sbit P1_0=P10;void main() unsigned char i; unsigned int j;SCON=0

11、x00;i=0x01;for(;) P1_0=0; SBUF=I; while(!TI) i P1_0=1;TI=0;for(j=0;j<=254;j+);i=i*2;if(i=0x00) i=0x01; 四、實驗結(jié)果分析：五、總結(jié)：掌握了串行口工作方式0的程序設(shè)計；熟悉了51單片機(jī)串口的結(jié)構(gòu)和工作原理。掌握了串口工作方式0的工作特點。實驗六：串行接口實驗（2）雙機(jī)通信一、實驗?zāi)康模?、掌握串行口工作方式1的程序設(shè)計；2、進(jìn)一步掌握51單片機(jī)串口的結(jié)構(gòu)和工作原理3、掌握串口工作方式1的工作特點。二、實驗原理:甲 、 乙 兩 機(jī) 處 理 過 程 一 樣 ， 程 序 相 同 。 方 式 選

12、擇 方 式 1 ： 即 8 位 異 步 通 信 方 式 ， 波 特 率 為 1200bps ， 既 要 發(fā) 送 ， 也 要 接 收 ， 所 以 串 口 控 制 字 為 50H 。 由 于 選 擇 的 是 方 式 1, 波 特 率 由 定 時 / 計 數(shù) 器 TI 的 溢 出 率 和 電 源 控 制 寄 存 器 PCON 中 的 SMOD 位 決 定 ， 則 需 對 定 時 / 計 數(shù) 器 Tl 初 始 化 。 設(shè) 振 蕩 頻 率 為 12MHz ， 取 SMOD=0， 波 特 率 為1200bps ， 定 時 / 計 數(shù) 器 T1選 擇 為 方 式 2 ， 則 初 值 如 下 初 值 = 25

13、6 一 foscx2SMOD （ 12 × 波 特 率 × 32 ） = E6H 根 據(jù) 要 求 ， 定 時 / 計 數(shù) 器 T1的 方 式 控 制 字 為 20H 。 發(fā) 送 過 程 采 用 查 詢 方 式 ， 在 主 程 序 中 讀 取 PI 口 的 開 關(guān) 狀 態(tài) ， 通 過 串 口 發(fā) 送 ； 接 收 過 程 采 用 中 斷 方 式 ， 接 收 的 內(nèi) 容 送 P2 口 ， 通 過 P2 口 的 發(fā) 光 二 極 管 顯 示 。 三、程序：#include <reg51.h>void main()unsigned char i;SP=0x60;SCON=0

14、X50;TMOD=0x20;TL1=0xe6;TH1=0xe6;TR1=1;EA=1;ES=1;while(1)P1=0XFF;i=P1;SBUF=i;while(TI=0);TI=0;void funins(void) interrupt 4EA=0;RI=0;P2=SBUF;EA=1;四、實驗結(jié)果分析：五、總結(jié)：掌握了串行口工作方式1的程序設(shè)計；進(jìn)一步掌握了51單片機(jī)串口的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握了串口工作方式1的工作特點。實驗七：中斷系統(tǒng)實驗（1）交通燈模擬控制一、實驗?zāi)康?、掌握單片機(jī)外部中斷的原理及過程。2、掌握單片機(jī)外部中斷程序的設(shè)計方法。3、掌握單片機(jī)外部中斷時中斷方式的選擇方法。二

15、、實驗原理:交 通 燈 正 常 運 行 時 ， 可 分 為 4 個 狀 態(tài) ： 狀 態(tài) 1 ， 東 西 方 向 綠 燈 ， 南 北 方 向 紅 燈 20 秒 ， 狀 態(tài) 編 碼 “ 00100001 ” ； 狀 態(tài) 2 ， 東 西 方 向 黃 燈 ， 南 北 方 向 紅 燈 3 秒 ， 狀 態(tài) 編 碼 “ 01000001 ” ； 狀 態(tài) 3 ， 南 北 方 向 綠 燈 ， 東 西 方 向 紅 燈 20 秒 ， 狀 態(tài) 編 碼 “ 00010010 ” 狀 態(tài) 4 ， 南 北 方 向 黃 燈 ， 東 西 方 向 紅 燈 3 秒 ， 狀 態(tài) 編 碼 “ 0001m00 ” 。 東 西 發(fā) 生 異

16、 常 時 ， 東 西 通 行 ， 南 北 禁 止 ， 東 西 方 向 綠 燈 閃 ， 南 北 方 向 紅 燈 閃 60 秒 ； 南 北 發(fā) 生 異 常 時 ， 南 北 通 行 ， 東 西 禁 止 ， 南 北 方 向 綠 燈 閃 ， 東 西 方 向 紅 燈 閃 60 秒 。 主 程 序 中 實 現(xiàn) 交 通 燈 正 常 運 行 過 程 ， 兩 種 異 常 用 外 中 斷 0 和 外 中 斷 1 管 理 ， 外 接 開 關(guān) 模 擬 異 常 發(fā) 生 ， 在 中 斷 服 務(wù) 程 序 中 實 現(xiàn) 異 常 處 理 ， 在 主 程 序 中 開 放 外 中 斷 0 和 外 中 斷 1 ， 設(shè) 置 為 邊 沿 觸

17、 發(fā) 方 式 。 時 間 單 位 采 用 500ms 信 號 ， 由 定 時 計 數(shù) 器 0 定 時 50ms ， 循 環(huán) 10 次 產(chǎn) 生 ， 定 時 計 數(shù) 器 0 采 用 查 詢 方 式 ， 主 程 序 中 設(shè) 定 定 時 計 數(shù) 器 0 的 工 作 方 式 ： 方 式 1 。三、程序：#include <reg51.h>void delay500ms(unsigned char k);void main(void)SP=0x60;TMOD=0x01;IE=0x85;TCON=0x05;while(1)P1=0x21;delay500ms(40);P1=0x41;delay5

18、00ms(6);P1=0x12;delay500ms(40);P1=0x14;delay500ms(6);void int_0(void) interrupt 0unsigned char i1,i2;i1=P1;for(i2=0;i2<60;i2+)P1=0x21;delay500ms(1);P1=0x00;delay500ms(1);P1=i1;void int_1(void) interrupt 2unsigned char j1,j2;j1=P1;for(j2=0;j2<60;j2+)P1=0x12;delay500ms(1);P1=0x00;delay500ms(1);P

19、1=j1;void delay500ms(unsigned char m)unsigned char k1,k2;TH0=0x3C;TL0=0xB0;TR0=1;for(k1=0;k1<m;k1+)for(k2=0;k2<10;k2+)while(!TF0);TF0=0;TH0=0x3C;TL0=0xB0;四、實驗結(jié)果分析：五、總結(jié)：掌握了單片機(jī)外部中斷的原理及過程。掌握了單片機(jī)外部中斷程序的設(shè)計方法。掌握了單片機(jī)外部中斷時中斷方式的選擇方法。實驗八：中斷系統(tǒng)實驗（2）工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計一、實驗?zāi)康模?、進(jìn)一步掌握外部中斷技術(shù)的基本使用方法。2、進(jìn)一步熟悉中斷處理程序的編程方法。二

20、、實驗原理:在 單 片 機(jī) 監(jiān) 控 系 統(tǒng) 中 ， 信 號 的 監(jiān) 控 用 外 部 中 斷 來 實 現(xiàn) ， 51 單 片 機(jī) 外 部 中 斷 只 有 兩 個 ， 而 監(jiān) 控 信 號 通 常 有 多 個 ， 這 里 就 涉 及 到 多 個 中 斷 源 的 處 理 ， 處 理 時 往 往 通 過 中 斷 加 查 詢 的 方 法 來 實 現(xiàn) 。 連 接 時 ， 一 方 面 把 多 路 監(jiān) 控 信 號 中 斷 源 通 過 “ 線 與 ” 接 于 5 1 單 片 機(jī) 外 部 中 斷 引 腳 上 ， 另 一 方 面 ， 每 一 個 中 斷 源 再 連 接 到 一 根 并 口 線 上 。這 里 用 4 個

21、開 關(guān) (BUTTON) 模 擬 4 路 監(jiān) 控 信 號 ， 通 過 4 輸 入 的 與 門 （ AND 一 4 ） 連 接 到 INTO 引 腳 上 ， 監(jiān) 控 信 號 正 常 情 況 為 高 電平 ， 發(fā) 生 超 限 變 為 低 電 平 。 4 路 監(jiān) 控 信 號 又 分 別 與 P2 口 的 低 4 位 并 口 線 相 連 。 在 該 電 路 中 ， 無 論 哪 個 中 斷 源 提 出 請 求 ， 系 統(tǒng) 都 會 響 應(yīng) TO 中 斷 。 響 應(yīng) 后 ， 進(jìn) 入 中 斷 服 務(wù) 程 序 ， 在 中 斷 服 務(wù) 程 序 中 通 過 對 并 口 線 的 逐 一 檢 測 來 確 定 是 哪 一

22、 個 中 斷 源 提 出 了 中 斷 請 求 ， 進(jìn) 一 步 轉(zhuǎn) 到 對 應(yīng) 的 中 斷 服 務(wù) 程 序 入 口 位 置 執(zhí) 行 對 應(yīng) 的 處 理 程 序 。 三、程序：#include <reg51.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned charsbit P10=P10;sbit P11=P11;sbit P12=P12;sbit P13=P13;sbit P20=P20;sbit P21=P21;sbit P22=P22;sbit P23=P23;void delay()uchar i,j;for(i=0;i&l

23、t;250;i+)for(j=0;j<250;j+)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();void int0() interrupt 0if(P20=0)P10=0;if(P21=0)P11=0;if(P22=0)P12=0;if(P23=0)P13=0;delay();delay();void main(void)IT0=1;EA=1;EX0=1;while(1)P1=0xff;P2=0xff;四、實驗結(jié)果分析：實驗九：簡單的I/O擴(kuò)展實驗一、實驗?zāi)康模?、掌握單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展簡單I/ O口的基本方法。2、掌握擴(kuò)展I/O口的編程

24、方法。二、實驗原理:74LS373 的 數(shù) 據(jù) 鎖 存 控 制 端 LE 是由8051 單 片 機(jī) 的 片 外 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 寫 信 號 WR 和 P2.7 通 過 或 非 門 （ NOR ） 后 相 連 的 ， 輸 出 允 許 端 OE 直 接 接 地 ， 輸 入 端 有 數(shù) 據(jù) 來 時 直 接 通 過 輸 出 端 輸 出 。 當(dāng) 執(zhí) 行 向 片 外 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 的 寫 指 令 時 ， 指 令 中 片 外 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 的 地 址 使 P2.7 為 低 電 平 ， 則 數(shù) 據(jù) 鎖 存 控 制 端 LE 有 效 ， 數(shù) 據(jù) 總 線 上 的 數(shù) 據(jù) 就 送 到 74LS373

25、 的 輸出 端 74LS244 的 控 制 端 10E 和 20E 連 在 一 起 ， 與 8051 單 片 機(jī) 的 片 外 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 讀 信 號RD和 P2.7 通 過 或 門 （ OR ） 后 相 連 ， 當(dāng) 執(zhí) 行 從 片 外 數(shù) 據(jù) 存 儲 器 讀 的 指 令 時 ， 指 令 中 片 外 數(shù)據(jù)儲 器 的 地 址 使 P2.7 為 低 電 平 ， 則 控 制 端 10E 和 20E 有 效 ， 74LS244 的 輸 入 端 的 數(shù) 據(jù)通過 輸出端送 到 數(shù) 據(jù) 總 線 ， 然 后 傳 送 到 8051 單 片 機(jī) 的 內(nèi) 部 。 這 里 ， 擴(kuò) 展 的 簡 單 i/O 口訪問

26、時 只 需 地 址 線 最 高 位 P2.7 為 低 電 平 即 可 ， 其 余 地 址 沒 有 用 ， 可 取 為 低 電 平 ， 因 此 對 應(yīng) 的片 外 據(jù) 在 儲 器 地 址 為 7FFFH。三、程序：#include <reg51.h>#include <absacc.h>#define uchar unsigned charvoid main(void)uchar i;while(1)i=XBYTE0x7fff;XBYTE0x7fff=i;四、實驗結(jié)果分析：五、總結(jié)：掌握了單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展簡單I/ O口的基本方法。掌握了擴(kuò)展I/O口的編程方法。實驗十：可編程

27、I/O口的擴(kuò)展實驗一、實驗?zāi)康模?、熟悉8255A的結(jié)構(gòu)和功能；2、熟悉8255A的幾種工作方式；3、掌握8255A與單片機(jī)的接口；4、掌握8255A的編程方法。二、實驗原理: 8255A 的 數(shù) 據(jù) 線 與 51 單 片 機(jī) 的 數(shù) 據(jù) 總 線 相 連 ， 讀 / 寫 信 號 線 對 應(yīng) 相 連 ， 地 址 線 AO 、 Al 與 51 單 片 機(jī) 的 地 址 總 線 的 AO 和 Al 相 連 ， 片 選 信 號 線 CS與 51 單 片 機(jī) 的 P2.7 相 連 。 8255A 的 A 口 、 B 口 、 C 口 和 控 制 口 的 地 址 分 別 是 7F00H 、 7F01H 、 7

28、F02H 和 7F03H （ 高 8 位 地 址 線 未 用 的 取 1 ， 低 8 位 地 址 線 未 用 的 取 0 ） ， 8255A 擴(kuò) 展 的 并 行 接 口 B 口 接 8 個 開 關(guān) (DIPSWC_8) 輸 入 ， A 口 接 8 個 發(fā) 光 二 極 管 (LED-BARGRAPH-RED) 輸 出 。 三、程序：#include <reg51.h>#include <absacc.h>#define uchar unsigned charvoid main(void)uchar i;XBYTE0x7f03=0x82;while(1)i=XBYTE0x7

29、f01;XBYTE0x7f00=i;四、實驗結(jié)果分析：五、總結(jié)：熟悉了8255A的結(jié)構(gòu)和功能；熟悉了8255A的幾種工作方式；掌握了8255A與單片機(jī)的接口；掌握了8255A的編程方法。實驗十一：LED顯示器與51單片機(jī)的接口實驗一、實驗?zāi)康模?、掌握LED顯示器的基本結(jié)構(gòu)與原理2、掌握LED數(shù)碼管的靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示3、掌握LED顯示器與單片機(jī)的接口的編程特點二、實驗原理:8255A 擴(kuò) 展 并 行 1/0 接 口 接 8 位 共 陰 極 數(shù) 碼 管 (7SEG-MPX8-CC-BLUE) ， 采 用 動 態(tài) 顯 示 方 式 ， 8 位 數(shù) 碼 管 的 段 選 線 (AH) 與 8255A

30、的 A 口 相 連 ， 8 位 數(shù) 碼 管 的 公 共 端 （18 ） 與 8255A 的 B 囗 相 連 。 也 即 8255A 的 B 口 輸 出 位 選 碼 選 擇 要 顯 示 的 數(shù) 碼 管 ， 8255A 的 A 口 輸 出 字 段 碼 使 數(shù) 碼 管 顯 示 相 應(yīng) 的 字 符 ， 8255A 的 A 口 和 B 口 都 工 作 于 方 式 0 輸 出 。 A 口 、 B 口 、 c 口 和 控 制 口 的 地 址 分 別 為 7F00H 、 7F01H 、 7F02H 和 7F03H （ 高 8 位 地 址 線 未 用 的 取 1 ， 低 8 位 地 址 線 未 用 的 取 0

31、） 。 三、程序：#include <reg51.h>#include <absacc.h>#define uchar unsigned char#define uchar unsigned intvoid delay(uint);void display(void);uchar disbuffer8=0,1,2,3,4,5,6,7;void main(void)XBYTE0x7f03=0x80;while(1)display();void delay(uint i)uint j;for(j=0;j<i;j+)void display(void)uchar codevalue16=0x3f,0