2012級單片機實驗指導書

一、基本控制語句應用——簡單廣告牌霓虹燈設計1.實驗目的：a．理解左移RL、右移RR指令的功能。b．延時程序DELAY的具體執(zhí)行過程、延時量控制等。c．掌握通過設置程序的跳轉(zhuǎn)來實現(xiàn)程序循環(huán)的方法。2．實驗設備使用：計算機一臺、單片機實驗箱一套、KeliC軟件一套。開始P0及累加器A初始化化開始P0及累加器A初始化化A內(nèi)容賦予P0A內(nèi)容左移跳轉(zhuǎn)至LOOP結(jié)束(1)源程序及流程圖：ORG0000HAJMPMAINORG0030HMAIN:MOVP0,#00HMOVA,#01HLOOP:MOVP0,ARLAJMPLOOPEND(2)電路原理圖：4．實驗內(nèi)容：a.編寫一程序，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)左移并通過I/O口輸出顯示。b.加入延時程序，觀察實驗現(xiàn)象是否有所變化。c.實現(xiàn)左移及右移的循環(huán)輸出。d．實現(xiàn)16盞LED的移位顯示。5．實驗步驟：(1)基本步驟：a.讀懂程序，分析程序中哪一句為控制語句，起到什么控制作用以及最終實現(xiàn)何功能。b.運行程序，觀察結(jié)果是否與程序相符，如不相符請分析出現(xiàn)問題的原因所在。c.試著向源程序中加入延時語句，觀察現(xiàn)象是否有所改變。ORG0000HAJMPMAINORG0030HMAIN:MOVP0,#00HMOVA,#01HLOOP:MOVP0,ARLAACALLDELAYJMPLOOP；*****延時子程序******；DELAY:MOVR2,#10HLOOP1:MOVR1,#0FFHLOOP2:DJNZR1,LOOP2DJNZR2,LOOP1RETENDd.適當修改延時量，使LED閃爍更為明顯，易于肉眼觀察。e.適當修改程序，使程序最終實現(xiàn)一只LED作流水狀移動。(2)發(fā)揮部分：①能自左向右——自右向左——自左向右反復循環(huán)來控制一只發(fā)光管如反彈狀移動。②能通過兩組I/O口組合實現(xiàn)16只LED的流水燈效果。6．實驗報告要求：a．記錄實驗每一步驟的具體過程及實驗現(xiàn)象。b．敘述實驗步驟中發(fā)揮部分程序的具體構(gòu)思，同時將調(diào)試過程作詳細記錄。c．記錄發(fā)揮部分的完整程序，同時將程序分塊化，并且標注好每部分程序塊功能及關(guān)鍵語句的作用。d．總結(jié)本次實驗知識點及編程調(diào)試心得體會。7．實驗預習思考題：a．匯編語言控制語句應用。b．程序的循環(huán)、子程序調(diào)用、程序跳轉(zhuǎn)等。c．單片機基本I/O口的驅(qū)動方式、特點等。d．讀懂以下C語言程序：#include<AT89X51.H>unsignedchari,c,d,temp=0xfe;voiddelay(void){unsignedchara,b;for(a=0;a<255;a++){for(b=0;b<200;b++);}}voidmain(void){while(1){ for(i=0;i<8;i++){c=temp<<i;d=temp>>(8-i);P0=c|d;delay();}}}二、單片機I/O口輸入——獨立按鍵識別1.實驗目的：a．掌握JB、CPL語句的具體使用方法。b．延時程序的具體執(zhí)行過程、延時量控制等。c．掌握通過設置程序的跳轉(zhuǎn)來執(zhí)行相應語句的方法。d．體會按鍵抖動對單片機系統(tǒng)所造成的影響，以及如何通過軟件延時去抖動方法來消除按鍵抖動。2．實驗設備使用：計算機一臺、單片機實驗箱一臺、KeliC軟件一套。開始P0及累加器A初始化化開始P0及累加器A初始化化A內(nèi)容賦予P0判斷是否有鍵按下結(jié)束對A取反NY(1)源程序及流程圖：ORG0000HAJMPMAINORG0030H；*****主程序*****；MAIN:MOVP0,#0FFHMOVA,#0FFHWAIT:MOVP0,AJBP1.0,WAITCPLAJMPWAITEND(2)電路原理圖：4．實驗內(nèi)容：a.編寫一程序，實現(xiàn)P1.0口作輸入，同時輸出內(nèi)容隨P1.0口狀態(tài)變化而變化。b.加入按鍵去抖動程序，觀察實驗結(jié)果與之前有何不同。c.實現(xiàn)按鍵復用功能。5．實驗步驟：(1)基本步驟：a.讀懂并理解程序，根據(jù)程序定義，將P1.0端口用單芯導線連接至單片機芯片下方的獨立式鍵盤中(平時按鍵抬起時為高電平，按下按鍵時為低電平)，將P0口通過8芯排線連接至8路發(fā)光管中。b.運行以上程序，同時反復按下連接至P1.0口的輕觸開關(guān)，觀察LED發(fā)光情況。(2)發(fā)揮部分：①由于按鍵抖動，使LED的亮滅情況無法通過按鍵準確控制，試著通過前面一節(jié)的實驗，在程序適當?shù)奈恢眉尤胙訒r程序，實現(xiàn)軟件去抖動。實現(xiàn)按鍵復用功能，即短按按鍵實現(xiàn)LED亮滅控制；長按按鍵（如按下按鍵時間大于1秒時）進入LED流水燈狀態(tài)（可只需流動一遍便結(jié)束，然后再次等待按鍵動作）。6．實驗報告要求：a．記錄實驗每一步驟的具體過程及實驗現(xiàn)象。b．敘述實驗步驟中發(fā)揮部分程序的具體構(gòu)思，同時將調(diào)試過程作詳細記錄。c．記錄發(fā)揮部分的完整程序，同時將程序分塊化，并且標注好每部分程序塊功能及關(guān)鍵語句的作用。d．總結(jié)本次實驗知識點及編程調(diào)試心得體會。7．實驗預習思考題：a．獨立式按鍵的連接。b．匯編語句對按鍵是否按下的具體判斷、按鍵按下后所執(zhí)行的跳轉(zhuǎn)等。c．按鍵抖動對單片機所造成的影響以及如何消除抖動對單片機在執(zhí)行程序上所產(chǎn)生的影響。d．讀懂以下C語言程序：#include<AT89X51.H>sbitkey=P1^0;unsignedchara=0;voidmain(void){while(1){P0=a;if(key==0){a=~a;}}}三、外部中斷應用——按鍵計數(shù)器1.實驗目的：a．理解中斷服務程序的入口地址并將其熟記。b．掌握中斷控制字TCON、IE、IP的具體含義及正確定義等。c．掌握中斷服務程序的具體執(zhí)行過程。d．體會按鍵抖動對單片機系統(tǒng)所造成的影響及如何消除按鍵抖動。2．實驗設備使用：計算機一臺、單片機實驗箱一臺、KeliC軟件一套。開始外中斷及數(shù)據(jù)初始化化開始外中斷及數(shù)據(jù)初始化化死循環(huán)判斷是否有中斷結(jié)束對A累加計數(shù)NY(1)源程序及流程圖：ORG0000HAJMPMAINORG0003HAJMPDEALORG0030HMAIN:SETBEASETBEX0SETBIT0MOVA,#00HMOVP0,#0FFHWAIT:SJMPWAITDEAL:INCACPLAMOVP0,ACPLARETIEND(2)電路原理圖：4．實驗內(nèi)容：a.編寫一程序，可實現(xiàn)按鍵執(zhí)行外中斷程序。b.加入延時程序，避免中斷的頻繁執(zhí)行。c.實現(xiàn)計數(shù)值連加功能。5．實驗步驟：(1)基本步驟：a.閱讀并理解程序，理解程序第三行的“ORG0003H”及“MAIN”程序中初始化部分的具體含義。b.將單片機外中斷(P3.2/INT0)用單芯導線連接至獨立式按鍵中，P0口通過8芯排線接至LED。c.運行程序，通過反復按下獨立式按鍵，觀察LED顯示結(jié)果。(2)發(fā)揮部分：①通過以上實驗結(jié)果得出：由于按鍵抖動，導致P3.2/INT0口頻繁出現(xiàn)高低變化的電平，致使單片機多次執(zhí)行中斷服務程序。能否在程序的適當部分加入延時程序，成功解決按鍵抖動問題？②如何實現(xiàn)計數(shù)值連加功能（即按下按鍵不放，計數(shù)值不斷自動累加）？6．實驗報告要求：a．記錄實驗每一步驟的具體過程及實驗現(xiàn)象。b．敘述實驗步驟中發(fā)揮部分程序的具體構(gòu)思，同時將調(diào)試過程作詳細記錄。c．記錄發(fā)揮部分的完整程序，同時將程序分塊化，并且標注好每部分程序塊功能及關(guān)鍵語句的作用。d．總結(jié)本次實驗知識點及編程調(diào)試心得體會。7．實驗預習思考題：a．單片機中斷系統(tǒng)基本功能、中斷控制字定義以及外中斷觸發(fā)方式等。b．中斷服務程序入口地址、中斷斷點及中斷返回。c．按鍵抖動對中斷所造成的影響。d．讀懂以下C語言程序：#include<AT89X51.H>unsignedchara=0;voidint0(void)interrupt0using0{a++;a=~a;P0=a;a=~a;}voidmain(void){EA=1;EX0=1;IT0=1;while(1);}四、8*8LED點陣顯示基礎(chǔ)1.實驗目的：a．掌握LED8*8與單片機的連接方法。b．掌握段代碼表的推算及變址尋址的具體含義。c．掌握判斷語句的具體用法。2．實驗設備使用：計算機一臺、單片機實驗箱一臺、KeliC軟件一套。3．實驗基本原理：(1)源程序及流程圖：ORG0000HAJMPMAINORG0030HMAIN:MOVR0,#00H;列地址MOVR1,#0FEH;行選擇MOVR3,#00H;按鍵次數(shù)的計數(shù)MOVR2,#08H;顯示一個數(shù)的循環(huán)次數(shù)MOVR5,#00H;行地址MOVDPTR,#DISPBIT;字型首地址LOOP:MOVR0,#00HMOVR1,#0FEHMOVR2,#08HJBP3.2,LOOP1ACALLDELAYJBP3.2,LOOP1INCR3JNBP3.2,$CJNER3,#10,NEXTMOVR3,#00HNEXT:MOVA,R3 ;每一行是8個字節(jié)，所以顯示下一行的數(shù)乘8是讓地址移到一下開始的位置MOVB,#8;MULABMOVR5,ALOOP1:MOVA,R5ADDA,R0MOVCA,@A+DPTRMOVP1,AMOVP2,R1MOVA,R1RLAMOVR1,AACALLDELAYINCR0DJNZR2,LOOP1SJMPLOOPDELAY:MOVR6,#10DLP1:MOVR7,#50DLP2:NOPNOPDJNZR7,DLP2DJNZR6,DLP1RETDISPBIT:DB0FFH,0C3H,0BDH,0BDH,0BDH,0BDH,0C3H,0FFH;0DB0FFH,0E7H,0E7H,0E7H,0E7H,0E7H,0E7H,0FFH;1DB0FFH,81H,0BFH,0BFH,81H,0FDH,0FDH,81H;2DB0FFH,81H,0BFH,0BFH,81H,0BFH,0BFH,81H;3DB0FFH,0EDH,0EDH,0EDH,081H,0EFH,0EFH,0EFH;4DB0FFH,0C3H,0FBH,0C3H,0DFH,0DFH,0C3H,0FFH;5DB0FFH,0C3H,0FBH,0C3H,0DBH,0DBH,0C3H,0FFH;6DB0FFH,0C3H,0DFH,0DFH,0DFH,0DFH,0DFH,0FFH;7DB0FFH,0C3H,0DBH,0DBH,0C3H,0DBH,0DBH,0C3H;8DB0FFH,0C3H,0DBH,0DBH,0C3H,0DFH,0DFH,0DFH;9END(2)電路原理圖：P1接到C3區(qū)的LD_1-LD-8P2接到C3區(qū)的LD_A-LD_H4．實驗內(nèi)容：a.編寫一程序，可實現(xiàn)按鍵按下次數(shù)的顯示。b.加入延時程序，消除按鍵抖動。c.實現(xiàn)0～9計數(shù)加1計數(shù)。5．實驗步驟：(1)基本步驟：(2)發(fā)揮部分：①使程序?qū)崿F(xiàn)0～9計數(shù)減1計數(shù)，即按下按鍵時能從0～9顯示。6．實驗報告要求：a．記錄實驗每一步驟的具體過程及實驗現(xiàn)象。b．敘述實驗步驟中發(fā)揮部分程序的具體構(gòu)思，同時將調(diào)試過程作詳細記錄。c．記錄發(fā)揮部分的完整程序，同時將程序分塊化，并且標注好每部分程序塊功能及關(guān)鍵語句的作用。d．總結(jié)本次實驗知識點及編程調(diào)試心得體會。五、單片機定時/計數(shù)器——秒脈沖定時器1.實驗目的：a．理解中斷服務程序的入口地址及熟記各中斷服務程序入口地址。b．掌握定時/計數(shù)控制字TMOD、TCON的具體含義及正確定義等。c．掌握不同工作方式下定時時間初值的具體算法。2．實驗設備使用：計算機一臺、單片機實驗箱一臺、KeliC軟件一套。3．實驗基本原理：開始系統(tǒng)初始化開始系統(tǒng)初始化進入死循環(huán)有無定時中斷請求結(jié)束進入中斷重裝值并對P1.0取反NYORG0000HLJMPMAINORG000BHLJMPINTT0ORG0030HMAIN:MOVTMOD,#01HMOVTL0,#0B0HMOVTH0,#3CHSETBEASETBET0SETBTR0SJMP$INTT0:MOVTL0,#0B0HMOVTH0,#3CHCPLP1.0RETIEND(2)電路原理圖：4．實驗內(nèi)容：a.編寫一程序，通過啟動定時/計數(shù)器可實現(xiàn)P1.0口輸出精確穩(wěn)定的脈沖信號。b.改變定時器初值并通過軟件計數(shù)方法精確得到1秒定時。c.加入數(shù)碼管顯示，實現(xiàn)秒個位指示功能。d．加入判斷語句，實現(xiàn)LED計數(shù)值控制。5．實驗步驟：(1)基本步驟：a.根據(jù)程序定義將P1.0口通過單芯排線連接至LED中。b.運行以上程序，觀察所連接LED的閃爍情況。(2)發(fā)揮部分：①精確定義一秒鐘時間，并結(jié)合前面學過的知識，能通過數(shù)碼管顯示出秒鐘的個位信息(注意秒鐘個位為十進制，即0～9)(結(jié)合實驗五電路圖連接)。②控制一LED，要求當秒個位內(nèi)容小于3時點亮，大于等于時熄滅。6．實驗報告要求：a．記錄實驗每一步驟的具體過程及實驗現(xiàn)象。b．敘述實驗步驟中發(fā)揮部分程序的具體構(gòu)思，同時將調(diào)試過程作詳細記錄。c．記錄發(fā)揮部分的完整程序，同時將程序分塊化，并且標注好每部分程序塊功能及關(guān)鍵語句的作用。d．總結(jié)本次實驗知識點及編程調(diào)試心得體會。7．實驗預習思考題：a．定時/計數(shù)器控制字定義。b．中斷服務程序入口地址、中斷斷點及中斷返回。c．單片機定時時長計算方法、間接定時獲取長時間定時方法。六、單片機串行口應用1.實驗目的：a．掌握單片機串行口收發(fā)數(shù)據(jù)的全過程。b．掌握串行口控制寄存器SCON的具體定義；數(shù)據(jù)發(fā)送過程中中斷請求標志位的相應變化；欲發(fā)送的數(shù)據(jù)必須先送入緩沖區(qū)等。c．掌握74LS164芯片的工作原理、連接方法等。2．實驗設備使用：計算機一臺、單片機實驗箱一臺、KeliC軟件一套。3．實驗基本原理：(1)源程序：ORG0000HAJMPMAINORG0030HMAIN:MOVSCON,#00HMOVA,#0FEHCLRTILOOP1:MOVSBUF,ALOOP:JBCTI,NEXTSJMPLOOPNEXT:RRAACALLDELAYSJMPLOOP1DELAY:MOVR6,#200DLP1:MOVR7,#200DLP2:NOPNOPDJNZR7,DLP2DJNZR6,DLP1RETEND(2)電路原理圖：利用C5的74LS164與8個LED相連接，其中74LS164的/CLR接C1的VCC，74LS164的CLK接TXD，74LS164的RXD接DINA。4．實驗內(nèi)容：a.編寫一程序，實現(xiàn)單片機串行口輸出串行信號，經(jīng)串并轉(zhuǎn)換驅(qū)動數(shù)碼管顯示。b.實現(xiàn)兩位秒信息顯示。c.加入判斷語句實現(xiàn)滿足特定條件時執(zhí)行相應操作。5．實驗步驟：(1)基本步驟：(2)發(fā)揮部分：6．實驗報告要求：a．記錄實驗每一步驟的具體過程及實驗現(xiàn)象。b．敘述實驗步驟中發(fā)揮部分程序的具體構(gòu)思，同時將調(diào)試過程作詳細記錄。c．記錄發(fā)揮部分的完整程序，同時將程序分塊化，并且標注好每部分程序塊功能及關(guān)鍵語句的作用。d．總結(jié)本次實驗知識點及編程調(diào)試心得體會。7．實驗預習思考題：a．串行口基本定義；RXD、TXD信號實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)發(fā)送。b．串行口控制寄存器SCON具體定義；中斷請求的標志位等。c．74LS164芯片串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)的硬件連接。七、單片機系統(tǒng)設計——秒表設計1．實驗目的及要求：a．能夠系統(tǒng)性地總結(jié)掌握的知識，將單元模塊知識有機的結(jié)合在一起。b．能夠充分協(xié)調(diào)好硬件與軟件之間的相互結(jié)合，合理設計硬件電路。c．掌握單片機匯編語言判斷語句、分支語句以及子程序調(diào)用等編程知識。2．實驗基本原理與功能:利用定時計數(shù)器實現(xiàn)1秒定時，通過LED8*8顯示0-9，實現(xiàn)0-9的倒計時。3.實驗主要技術(shù)指標:(1)實現(xiàn)正確穩(wěn)定地顯示秒的倒計時。(2)通過按鍵分別暫停、開始、清零。4.實驗設計、調(diào)試:(1)根據(jù)動態(tài)掃描電路圖將電路正確連接。(2)根據(jù)動態(tài)掃描原理編寫正確的控制程序。(3)程序運行后如出現(xiàn)閃爍問題應對程序加以調(diào)試并解決該問題。5．設計舉例：設計并調(diào)試一秒表，分別滿足以下設計要求：(1)實現(xiàn)正確穩(wěn)定秒計時，同時數(shù)碼管應無閃爍問題。(2)通過按鍵分別實現(xiàn)秒表的暫停、停止、開始、清零，方便用戶對時間的校準。6．設計性實驗任務或綜合性實驗任務：(1)參考代碼：ORG0000HAJMPMAINORG0030HMAIN:MOVR0,#00HMOVR1,#0FEHMOVR3,#00HMOVR2,#08HMOVR4,#100MOVDPTR,#DISPBITLOOP:MOVA,R3MOVB,#8MULABMOVR5,AMOVR4,#50LOOP2:MOVR0,#00HMOVR1,#0FEHMOVR2,#08HLOOP1:MOVA,R5ADDA,R0MO