單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、實(shí)驗(yàn)一 KElL 51軟件實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握KEIL集成開發(fā)環(huán)境的使用2、掌握算術(shù)運(yùn)算程序?qū)嶒?yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)、KEIL51軟件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在 KEIL51編程實(shí)現(xiàn)把片人 RAM30H單元和40H單元兩個(gè)16字節(jié)數(shù)相加，結(jié)果放于30H單元開始的位置處。 編譯、連接、仿真調(diào)試。實(shí)驗(yàn)步驟:、運(yùn)行KEIL51軟件，出現(xiàn)圖1所示KEIL 51主界面。圖1 KEIL 51主界面首先用ProjeCt菜單下的NeW ProjeCt命令建立項(xiàng)目文件，過程如下。(1)選擇PrOjeCt菜單下的NeW PrOjeCt命令，彈出如圖 2所示的Create new PrOjeCt對話框。圖 2 Create NeW P

2、rOjeCt 對話框(2)在Create NeW PrOjeCt對話框中選擇新建項(xiàng)目文件的位置(最好一個(gè)項(xiàng)目建立一個(gè)文件夾如E： project)，輸入新建項(xiàng)目文件的名稱，例如，項(xiàng)目文件名為example，單擊【保存】按鈕將彈出如圖3所示的SeIeCtDeViCe for Target Target'對話框，用戶可以根據(jù)使用情況選擇單片機(jī)型號(hào)。Keil UViSiOn2 IDE 幾乎支持所有的51核心的單片機(jī)，并以列表的形式給出。選中芯片后，在右邊的描述框中將同時(shí)顯示選中的芯 片的相關(guān)信息以供用戶參考。圖 3 SeIeCt DeViCefor Target 'Targetl 對

3、話框 這里選擇atmel公司的AT89c51。單擊【確定】按鈕，這時(shí)彈出如圖4所示的CoPy Standard 8051 StartUP Code to PrOjeCt Folder and Add File to PrOjeCt確認(rèn)框，C語言開發(fā)選擇【是】，匯編語言開發(fā)選擇【否】。單擊后，項(xiàng)目文件就創(chuàng)建好了。項(xiàng)目文件創(chuàng)建后，在主界面的左側(cè)的項(xiàng)目窗口可以看到項(xiàng)目文件的內(nèi)容。這時(shí)只有一個(gè)框架，緊接著需向項(xiàng)目文件中添加程序文件內(nèi)容。-JC OPJr Siandard 8051 St ar tup CoC1 t o Pr OJeC i FOlder and Adl Tile to Prj ect ?

4、圖 4 Copy Standard 8051 StartUP Code to PrOjeCt Folder and Add File to PrOjeCt 確認(rèn)框二、給項(xiàng)目添加程序文件當(dāng)項(xiàng)目文件建立好后，就可以給項(xiàng)目文件加入程序文件了，Keil UViSiOn2支持C語言程序，也支持匯編語言程序。這些程序文件可以是已經(jīng)建立好了的程序文件，也可以是新建的程序文件，這里我們新建的匯編程序文件后再添加。(1)選擇文件菜單上的new命令，出現(xiàn)新建文本窗口，如圖5所示。圖5 新建文本窗口在文本編輯窗口中輸入加法程序。存盤，假設(shè)文件名為add16.asm。注意匯編程序文件擴(kuò)展名為.asm,這時(shí)默認(rèn)路徑為工

5、程文件夾。參考程序如下：ORG OoooHLJMP MAlNORG 1OOOHMAIN:MOVRO,#3OHMOV R1,#4OHMOV R2,#16CLR CLOOP: MOV A,ROADDC A, R1MOV RO,AINC ROINC R1DJNZ R2,LOOPSJMP $END 添加文件到項(xiàng)目中。在項(xiàng)目管理器窗口中，展開TargetI項(xiàng)，可以看到SoUrCe GroUPI子項(xiàng)。右擊SoUrCe GroUPI， 在出現(xiàn)菜單中選擇 Add Files to Group SOUrCe Group1命令。出現(xiàn)添加文件的窗口，加程序 add16.asm如到項(xiàng) 目中。如圖6所示。注意文件類型要

6、選擇為*.a*。查找范蛋X）:I PFojeCtAd-I圖6編譯、連接后的顯示圖Add Iil IQ (Tr QIl> J SvIUc; Gxup 1,文件喀(S) :aaiaCIas«文件葵型IXh底匸 SOUrCe £iIe *. ; arc； . a5) T |圖5添加程序文件到項(xiàng)目三、編譯、連接項(xiàng)目，形成目標(biāo)文件當(dāng)把程序文件添加到項(xiàng)目文件中，并且程序文件已經(jīng)建立好存盤后，就可以進(jìn)行編譯、連接，形成HEX目標(biāo)文件（只在keil 51中軟件仿真可以不形成目標(biāo)文件）（1）選擇ProjeCt菜單下的Built Target命令（或快捷鍵F7）編譯、連接當(dāng)前項(xiàng)目，編譯、

7、連接時(shí)，如果程序有 錯(cuò)，則編譯不成功，并在下面的信息窗口給出相應(yīng)的出錯(cuò)提示信息，以便用戶進(jìn)行修改，修改后再編譯、連接， 這個(gè)過程可能會(huì)重復(fù)多次。如果沒有錯(cuò)誤，則編譯、連接成功，并且在信息窗口給出提示信息。如圖6所示。（2）如果要做硬件下載可硬件仿真，則要形成HEX目標(biāo)文件，須先對輸出選項(xiàng)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，設(shè)置后再進(jìn)行編譯連接。方法如下：右擊項(xiàng)目管理器窗口的TargetI項(xiàng)，在右鍵菜單中選擇下面的OPtions for Target Target 1命令，在 OPtions for TargetTarg對話框選擇 OUtPUt選項(xiàng)卡，在該選項(xiàng)卡選中 Create HEX File選項(xiàng)，選擇生成HE

8、X文件。如圖7所示。I IrnL “1Cpg ILinanf |I ISiI 頌BlSl LDHtl IEVJ n> f m 皿Idg n>lIIfiL HilC I >iln< I Vtilidts1 r Tildw far Qj Ci>.t EhjE.Iabl &_ IJU =li a= *>4 b=* Jftihm Jiua a Skl= 彳IILf*jn tj, IQbMBS > LllIW IBRKI IBPr Cr4(÷ rai Tu.4iEuifL S莊 Br?IVM Zf*rni 廠 NlCT c；-c3EKJL數(shù)據(jù)，

9、在彈出的窗口中輸入30h3fh單元的數(shù)據(jù)，如圖9和圖10所示。廠 CrtftA* BbUk TL1«f Ctva-Le IiJlLii i Y VeXaibflc- 1Z3Ifar IVdiCt審 fcil Vktn Lotplc¼廠 FlUrl IJSer Lirttgl： 廠 FUrl VSer rCir 茸圖 7 OPtiOnS for Target Target 1 '對話框四、運(yùn)行調(diào)試觀察結(jié)果當(dāng)項(xiàng)目編譯、連接成功后，就可以運(yùn)行它來觀察結(jié)果，運(yùn)行調(diào)試過程如下。先用DebUg菜單下的Start/Stop DebUg SeSSiOn命令（快捷鍵Ctrl+F5）啟

10、動(dòng)調(diào)試過程，啟動(dòng)后可用 DebUg菜單下Go連續(xù)運(yùn)行命令、SteP單步運(yùn)行、Stop running停止運(yùn)行命令等運(yùn)行程序觀察結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)中進(jìn)入啟動(dòng)調(diào)試后， 先用VieW菜單下的memory Window打開存儲(chǔ)器窗口，在 address框輸入d: 0x30 ,在存儲(chǔ)器窗口中顯示片內(nèi)數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)器30h單元開始的數(shù)據(jù)。如圖8所示。LddiG.JaxlF EiIC Eiil Yiv EjrgiCt DbxPcxtr1l3 7pls 1HCS YiEa膽 H÷l?ifij 歲巻冨口 O I為芒龍I匸二-F F A ! 跖引 PJ Oi "I1 11屮莊朋駅舁爐赫巳k尸3* S E

11、S I 'ffl F 03O嗎UUUHr>L CCaIUQ(RG ICQQtHIarR; En)V RO,30IryT LtfAaE .<v y"CLR CLDnF： TrP 和的DCC JLF EjUV QFja(AJJt RjDJiU LJ<R2 .10O PMemory WindoW窗口ItdyL ： 03ClI:0x0:I；00;Z:ExEO:IJ: LIw?OiOOOOOO 0OOUoOOUlJUOClrl0OO1OOOOOOOO打IIaIlHUUUUOliCJ 0:DO OD DoDDDDoUCa o OO OO OO0 u 0 0 OOOouO

12、ooOouO O UOo-O Ooo O D OOUQo-DDU3 D O O O03ODODDZOOEPlPF 肛 K r r>ja 皿 冃 - - m LFgTlHmO 更Hj 牛 rj 人 is2pl鯊 卜 liDf 討/圖8啟動(dòng)調(diào)試過程結(jié)果圖在片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器窗口中右擊30h單元，在右鍵菜單中選擇modify memory at D : 0x30，從30h單元開始修改圖9修改片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)容圖10 輸入30h3fh單元的數(shù)據(jù)用相同的方法修改40h4fh單元的數(shù)據(jù)。修改后選擇run命令運(yùn)行，運(yùn)行后在存儲(chǔ)器窗口可看到該程序運(yùn)行的結(jié)果。在存儲(chǔ)器窗口的address框中還可輸入c： O

13、x地址顯示程序存儲(chǔ)器，X: Ox地址顯示片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。另外，可用VieW菜單下的symbols Window命令查看特殊功能寄存器，用PeriPheralS菜單下面的命令來查看并口、串口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器和中斷的相關(guān)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)結(jié)論與問題：簡要介紹KElL 51使用過程。實(shí)驗(yàn)二 內(nèi)存塊移動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握 KEIL 集成開發(fā)環(huán)境的使用2、掌握數(shù)據(jù)塊移動(dòng)程序?qū)嶒?yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)、 KEIL51 軟件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：編程實(shí)現(xiàn)將內(nèi)存數(shù)據(jù)塊移動(dòng)，在 KEIL51 編譯、連接、仿真調(diào)試 匯編語言源程序：ORG00HMOVR0, #30HMOVR1, #00H ;設(shè)置源地址MOVR2, #40HMOVR3, #00H

14、 ;設(shè)置目標(biāo)地址MOVR7, #0;設(shè)置計(jì)數(shù)值MOVDPH, R0MOVDPL, R1;將源地址（30OoH）賦DPTRMOVXA, DPTR; 取源地址中的數(shù)據(jù)MOVDPH, R2MOVDPL, R3;將目標(biāo)地址（4000H）賦DPTRMOVXDPTR, A; 將源地址中的數(shù)據(jù)送到目標(biāo)地址INCR1; 源地址加 1INCR3;目標(biāo)地址加 1DJNZR7, LOOPLJMP$START:LOOP:END輸入源程序，編譯無誤后，用單步執(zhí)行的方法，觀察各個(gè)相應(yīng)存儲(chǔ)單元和寄存器中內(nèi)容的變化。實(shí)驗(yàn)三 乘法運(yùn)算實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握 KEIL 集成開發(fā)環(huán)境的使用2、掌握多字節(jié)乘法運(yùn)算程序?qū)嶒?yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)

15、、 KEIL51 軟件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：編程實(shí)現(xiàn)把 R2R1（R2 為高字節(jié)， R1 為低字節(jié)）和 R0 中的無符號(hào)數(shù)相乘，結(jié)果放于 R7R6R5（R7 為最高 位）。在 KEIL51 編譯、連接、仿真調(diào)試實(shí)驗(yàn)步驟：ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV R1,#0FFHMOV R2,#0FFHMOV R0,#11HMOV A,R1MOV B,R0MUL ABMOV R6,BMOV R5,ACLR CMOV A,R2MOV B,R0MUL ABMOV R7,BADDC A,R6MOV R6,AMOV A,R7ADDC A,#00HMOV R7,ASJMP $END實(shí)驗(yàn)

16、結(jié)論及問題：給 R2R1 和 R0 賦值方法有哪些？MOVRn,AMOVRn,01H立即數(shù)尋址MOVRn,#01H直接賦值。三種情況實(shí)驗(yàn)四 并行接口實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握 KEIL 集成開發(fā)環(huán)境的使用2、掌握 Proteus 仿真軟件的使用3、學(xué)會(huì)使用ProteUS和KElL軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真調(diào)試4、掌握單片機(jī)并行接口的結(jié)構(gòu)與使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)、KEIL51軟件、PRoTEUS軟件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:KEIL 51在80C51單片機(jī)的P2 口連接8個(gè)發(fā)光二極管指示燈，編程實(shí)現(xiàn)流水燈的控制，輪流點(diǎn)亮指示燈。在 中編程序，形成 HEX文件，在PROTEUS中設(shè)計(jì)硬件，下載程序，運(yùn)行看結(jié)果。實(shí)驗(yàn)步驟:-、打開

17、PROTEUS的ISIS軟件，如圖10所示。新建電路圖文件，設(shè)文件保存到 e： projectio下面，文件基本 名為io,擴(kuò)展名默認(rèn)。IoOO1O Ih圖10 ISIS窗口圖、在compOnent mode模式下單擊選擇元件按鈕P，打開元件選擇對話框，如圖11所示。ts m JlklrwJaREaJitS INaPIba'IDu 巴亡ILfcnmPJ zr-Ier".BiiiZIWSlArMdkjtk .LW. IJir-*LJ>AnIMbg ICl L3=lii>!i >0S 0l DXnBr,s Drfrwrr DeajgeIy _ Ofe DbdBS

18、-ECLiaJDDSviiH LlTtljcmE IIi 3rcd ImIi工址IiL<3h: Prtpivg Metfr或 IE MiCfUfinkCeUoI CMHLeLneEE Mlf Sferr DparelborialAmpIliBit Jt,i Jc<- PLt FRGAs fie,t25J. FmiIV*(nHg d!d s Plei>vlr,JLi rvew.1NQ> i 的IdIciIElda±e: SnI r<! Cf r die l:ey> Efd= ijdMf B Eger1pr JttrC-JMgifiIjI H M J

19、1EUI.圖11元件選擇窗口在元件選擇對話框的keywords窗口中輸入元件關(guān)鍵字可換搜索元件，找到元件后，雙擊元件則可選中元件，添加元件到圖10的device列表欄。在這里依次添加元件單片機(jī)80c51、電阻RES、電容CAP、按鍵BUTToN、晶振CRYSTAL、發(fā)光二極管 LED-RED。如圖12所示。圖12添加元件的device列表欄三、選擇devices元件列表中的元件放到工作窗口，注意放置在工作窗口合適的位置，在元件放置時(shí)可對元件進(jìn) 行移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等操作。電源與地在工具按鈕的Terminals mode中選取。如圖13所示。SSS -卄旳Ir冊患解 <J-*J± T1U

20、- ,M* 備圖13放置元件圖四、連接導(dǎo)線，如圖14所示。連接后存盤。-ll l LI 曲Li 甞 0 a J ¾¾ 卜I £ ZB乙I林武忙瞳妊巴丨色Q丨匪ISISti > ILjIiI LTrLM 加劉G -ajsh LoW iJ,Lfi I-Ir>r ¾lt*Lt-<>lj*IE：*呂"P-LEL RED33：r圖14連接元件圖五、在keil 51中設(shè)計(jì)軟件程序，形成 HEX文件。保存軟件項(xiàng)目到電路文件相同的文件夾e： projectio。設(shè)計(jì)軟件程序如內(nèi)容一，過程略。參考程序如下：ORG OoooHLJMP MA

21、lNORG 0100HMAIN:MOV A,#01HLOOP:MOV P2,ALCALL DELAYRL ASJMP LooPSJMP $DELAY:MOV R2,#10HDELAY1:MOVR3,#OFFHDJNZ R3,$DJNZ R2,DELAY1RETEND六、在PROTEUS電路圖中，單擊單片機(jī) 80C51芯片，選中，再次單擊打開單片機(jī)80C51的屬性對話框，在屬性對話框中的 Program file框中選擇下載到80C51芯片中的程序。這里是同一個(gè)文件夾下面的io.hex文件。如圖14所示。IdLl COonLentdE XCIUde IrlQlin giSJlaitiQInAac

22、 hiefrchy mo duhE 帶ClUde from FlCB LayOUtEditgll ProP亡Hi亡乞 as test圖14 下載程序到單片機(jī)七、單擊仿真運(yùn)行按鈕Play ,運(yùn)行程序。可通過 LED二極管看到相應(yīng)的結(jié)果。如圖15所示。圖15仿真結(jié)果圖實(shí)驗(yàn)結(jié)論與問題：如果要改變LED顯示的循序，該怎么辦?實(shí)驗(yàn)五多路開關(guān)指示實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握KEIL集成開發(fā)環(huán)境的使用2、掌握PrOteUS仿真軟件的使用3、學(xué)會(huì)使用PrOteUS和KEIL軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真調(diào)試4、掌握單片機(jī)并行接口的結(jié)構(gòu)與使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)、KEIL51軟件、PROTEUS軟件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：AT89C51單片機(jī)的 P1.

23、0P1.3接4個(gè)二極管, 二極管反映開關(guān)狀態(tài)（開關(guān)閉合，對應(yīng)的燈亮）。P1.4P17接4個(gè)開關(guān)，編程讀取開關(guān)狀態(tài)，使得對應(yīng)的發(fā)光口 5 EeIl 0.1 ADI 2TDO- 3.DJ .D STADSR4 RS隹皿R3 7 三=i R8 1FTEi".IftJr4 TBI.,CTEn- RS- lF-J,R7 ,屯T屈1 能.a ItT_Eg.Z.- M.S31IrOII 3.TM 3,arr JOTTPX4PJT FIJPr P3.TWD.7P?OL1XTA LZRSrALEViPlrI Pl 1P1JZFlJP1.< FlSFIJE PllJ Rg . -T-E-T-應(yīng)冏.

24、11,11伍力" SGPI 2 E Z ZPorteUS模型為MUlti SWitCh.DSN如下圖所示。程序設(shè)計(jì)：開關(guān)狀態(tài)檢測，對于單片機(jī)來說，是檢測其I/O 口的輸入。可以輪流檢測每個(gè)開關(guān)狀態(tài)。根據(jù)每個(gè)開關(guān)的狀態(tài)讓相應(yīng)的發(fā)光二極管指示。匯編語言源程序：START:ORG OoHEND實(shí)驗(yàn)六外部中斷實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、掌握KEIL集成開發(fā)環(huán)境的使用2、掌握ProteUS仿真軟件的使用3、學(xué)會(huì)使用PrOteUS和KEIL軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真調(diào)試4、掌握單片機(jī)的功能模塊中斷的設(shè)置和應(yīng)用中斷的結(jié)構(gòu)與使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)、KEIL51軟件、PRoTEUS軟件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：AT89C51單片機(jī)的P3.2/

25、INT0引腳接一個(gè)開關(guān)，模擬外部中斷源，編寫程序，當(dāng)外部中斷發(fā)生時(shí)，對其作出 響應(yīng)（以發(fā)光二極管的亮/滅來指示）。程序設(shè)計(jì)：夕卜部中斷的初始化設(shè)置共有三項(xiàng)內(nèi)容：中斷總允許即EA= “1 ”，外部中斷允許即 EXi= “ 1 ”，中斷方式設(shè)置。中斷方式設(shè)置一般有兩種方式，即電平方式和脈沖方式，這里采用脈沖方式，當(dāng)前一次為高電平后一次為低電平時(shí)為有效中斷請求。因此高電平狀態(tài)和低電平狀態(tài)至少維持一個(gè)周期，中斷請求信號(hào)由引腳INT0（P3.2）和INT1（P3.3）引入。PrOteUS 模型為 EXternaI Interrupt.DSN。I L I 1RlI epR3IDUr B I . 產(chǎn)TE&#

26、171;17 i .i l, b2EtF 十如4TETB R5 - , s /1. TBfc i 衛(wèi)-嬉B , j"LL1XTAEZHBTf5ALE1J31-1i1z1Jg T51JPH,AIC PeII 朋 M PDJrDQl FRI P.tfftB* Fr* FjEAE5 FO.TmKTF=IVZS Ni陽 PN 砂 CIRJiMlQ I1f.13F3.7 Aft 15F3ir R> 口 IfrKD F3fTE F3rP.4l fjm PlfiW F3.7fTO匯編語言源程序：LED BITP1.0LEDBUF EQU30HORG 00HLJMP START ;中斷入口地址

27、 ;中斷處理指令START: CLRLEDBUFCLRLED ；外部中斷O下降沿觸發(fā);打開外部中斷允許位（EX0及總中斷允許位（EA）LJMP$;等待中斷INTERRUPT:保護(hù)現(xiàn)場CPLLEDBUF;取反LEDMoVC,LEDBUFMoVLED,CPOPPSW:恢復(fù)現(xiàn)場RETIEND實(shí)驗(yàn)七單片機(jī)定時(shí)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、了解定時(shí)器的結(jié)構(gòu)2、熟練掌握定時(shí)器的使用方法3、掌握利用定時(shí)器產(chǎn)生方波的方法4、掌握中斷的使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)、KEIL51軟件、PRoTEUS軟件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：T89C51單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，P1.0 口接一個(gè)發(fā)光二極管，編寫程序，控制發(fā)光二極管閃爍，時(shí)間間隔1s，要求采用A

28、T89C51單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器計(jì)時(shí)，用中斷方式，采用工作方式2。PorteUS 模型為 EXternaI Interrupt.DSN 如下圖所示。J 4 JMH i沖 Cl霊NQqr- uEXlIrBt-VELm <TET. . SI÷÷2÷-TWWI U , -TECTAL1PiDniJ<CaXTAJl3F.Ckil F-,AEK MnAKIIPAHPACf.wF5IlZDrePZJr»卩口負(fù)HALEF3.iAEOP2SAOFiJDFjSUP51i,AePIilH.lTtP 12F3rIF 121F33bTWTP 1.4PF 1P3smT 1F 1.7FaJrFFIDnr ,Z71«程序設(shè)計(jì)要求:設(shè)置內(nèi)部計(jì)數(shù)器用作定時(shí)器，是對機(jī)器周期數(shù)計(jì)數(shù)。 每個(gè)機(jī)器周期的長度是 12個(gè)振蕩器振蕩周期。 單片機(jī)晶振用12MHz ,工作方式2,即8位自動(dòng)重裝方式定時(shí)器，定時(shí)100微秒中斷一次，通過計(jì)算，得到定時(shí)常數(shù)=156 ,然后對100微秒中斷次數(shù)計(jì)數(shù) 10000次，就是1s。 匯編語言源程序：ORGOoHTICKEQU10000T100usEQU256-100C100usEQU30HLEDBUF EQU40HLEDBITP1.0T0INT:PUSH PSW;10000 X 100U