单片机实验指导书(新二)

实验一认识实验一、实验目的1、了解实验台的基本使用2、掌握单片机实验板、仿真器与实验台的连接方法3、掌握MCS-51仿真软件的使用4、对MCS-51单片机内部的工作寄存器、累加器A和RAM单元进行操作；5、输入数据传送指令并单步执行输入的指令。二、实验内容1、实验台的使用2、仿真系统连接3、仿真软件使用三、实验步骤：1、实验台的基本使用：(1)电源：+5V；(2)串行口；(3)微机2、仿真系统连接：(1)仿真头安装(2)单片机主板与扩展板连接(3)主板与仿真器的连接(4)仿真系统与实验台连接：电源、数据线3、仿真软件的使用：(1)仿真软件启动(2)仿真模式设置：a)仿真器b)通信c)仿真头(3)数据观察及设置(SFR、寄存器、内RAM及外RAM等)a)复位后读出R0～R7、A、PSW、B和SP的值，并填入下表。R0～R7DPTRAPSWBSP初值b)观察RS1和RS0对R0～R7工作寄存器区的控制作用1）把R0～R7修改成12H，读出内RAM00H～1FH中内容并填入表中第一行。2）使PSW=08H，把R0～R7修改成33H，读出内RAM00H～1FH中内容并填入表中第二行。3）使PSW=10H，把R0～R7修改成44H，然后读出内RAM00H～1FH中内容并填入表中第三行。4）使PSW=18H，把R0～R7修改成55H，然后读出内RAM00H～1FH中内容并填入表中第四行。PSWR0—R70区00H～07H1区08H～0FH2区10H～17H3区18H～1FHc)练习对寄存器、内外RAM的数据设置操作。4、程序文件的建立、调试与执行(1)程序建立及编辑a)新建项目；b)新建程序文件；c)输入编辑源程序内容；ORG0030HMAIN:MOVSP,#60HMOVA,#0FEHLOOP:MOVP1,ALCALLDELAYCPLACC.0SJMPLOOPDELAY:MOVR5,#10REL1:MOVR6,#200REL2:MOVR7,#123REL3:DJNZR7,REL3DJNZR6,REL2DJNZR5,REL1RETENDd)保存程序文件(设置文件名应带扩展名.ASM)；e)保存项目文件(2)运行程序，观察现象(运行前需先用导线连接P1.0与LED1)。(3)程序调试：a)单步运行：在程序中LCALL指令前面加上；号，单步运行程序。b)设置断点：将LCALL指令前面加上；号去掉，在该指令上设置断点，并运行。c)运行观察及数据设置：调试程序过程中，需要随时观察内外RAM及SFR的状态，甚至是一些可寻址位的状态，必要时还要进行相关单元、位的数据设置。四、实验总结：1、本次实验的收获及疑难问题。实验数据传送类指令练习一、实验目的1、进一步掌握MCS-51仿真软件的使用。2、熟悉8031/8051传送指令功能。二、实验内容1、输入数据传送指令并单步执行输入的指令；2、练习数据传送指令的基本应用。三、实验步骤1、传送指令的功能1）输入如下程序：ORG0030H0030H74BBHMOVA，#0BBH0032H900070HMOVDPTR，#0070H0035HF0HMOVX＠DPTR，A0036H7870HMOVR0，#70H0038HF6HMOV＠R0，A0039H74CCHMOVA，#0CCH003BHD6HXCHDA，＠R0003CH80F1HSJMP$END2）观察DPTR、A、R0、内部RAM70H和外部RAM70H单元中内容并填入表中第一空行。3）单步执行完上述程序，重新观察上述寄存器和存储单元中内容并填入表中第二空行。表1程序执行前后有关寄存器和RAM单元内容对照表程序执行DPTRAR070H内RAM70H外RAM前后4）分析程序并把分析结果和运行结果进行比较。2、PUSH指令对堆栈的影响1）输入如下程序：ORG0040HMOVA，#0AAHMOVPSW，#0CCHPUSHACCPUSHPSWSJMP$END2）观察A、PSW、SP、07H、08H和09H单元中内容，并填入表表。表2PUSH指令对堆栈的影响程序执行APSWSP堆栈区07H08H09H前后3）单步执行上述程序，重新观察上述寄存器和堆栈区中内容填入表中。4）分析程序并把分析结果和实验结果进行比较，看两者是否相同。3、编写把A、PSW、DPTR中内容入栈保护并恢复的程序，并验证。4、编写将内RAM的30H、40H单元内容相互交换的程序，并验证。5、编程实现交换外RAM1050H、1060H单元的数据，并运行验证。6、ROM区从SQR开始的10个单元中依次存放着0~9的平方值，内RAM的40H单元中有0~9之间的一个整数，试编程实现用查表的方法得到该数的平方值，并存入41H单元。四、实验总结：1、堆栈操作的原则是什么？在程序设计中需要保护和恢复数据时应注意什么？2、对内RAM、外RAM及ROM进行数据传送的指令，分别可使用如此寻址方式？实验算术及逻辑运算指令练习一、实验目的1、熟悉算术及逻辑运算类指令的功能。2、掌握算术及逻辑运算类指令对标志位的影响。3、掌握算术、逻辑运算指令的基本应用。二、实验内容1、求两个16位二进制数的和2、四位十进制数的加法3、算术、逻辑运算指令的基本应用三、实验步骤1、求两个16位数的和设30H和32H开头的两个单元分别存放有两个16位无符号二进制数（低8位在30H或32H单元，高8位在31H或33H单元），如下程序可以使两个数相加并把其和存放在30H和31H单元。ORG0030HMOVR0，#30HMOVR1，#32HMOVA，＠R0ADDA，＠R1MOV＠R0，AINCR0INCR1MOVA，＠R0ADDCA，＠R1MOV＠R0，ASJMP$END1）把被加数1122H和加数3344H分别送入CPU内部RAM的相应存储单元，即（31H）=33H、（30H）=44H、（33H）=11H、（32H）=22H。如表1所示。2）执行程序并观察31H和30H单元两数之和以及CY中进位位，填入表中相应栏目。3）把被加数和加数分别改为AABBH和CCDDH并送入相应存储单元，然后重新运行程序，并将运行结果填入到表中。表1求和程序执行前后的结果第一遍执行程序第二遍执行程序CY十六进制数CY十六进制数程序执行前1122H3344HAABBHCCDDH程序执行后计算值4）手工计算上述两组加数和被加数，并填入到表中相应栏目，检查计算值和程序运行值是否一致。2、四位十进制数的加法：设30H和32H开头的两个单元分别存放有两个四位十进制数的压缩BCD码（低8位在30H或32H单元，高8位在31H或33H单元），试编写程序求这两个十进制数的和，并将结果放在从34H单元开始的存储区(低8位在低地址单元)。使用表格中提供的数据执行程序，并将结果填入表中。表2BCD数求和程序执行前后的结果第一遍执行程序第二遍执行程序CYBCD数CYBCD数程序执行前5656H3344HAABBHCCDDH程序执行后计算值3、分别编写实现如下功能的程序并运行、验证。(1)四个8位无符号二进制数求和。(源数据位于内RAM的连续存储区，结果存储在源数据之后的存储区，低字节在低地址存储单元)(2)外RAM的1000H和2000H单元中分别放着一个8位无符号二进制数X和Y，计算3X+4Y，并将结果存入内RAM的30H单元和31H单元。(低8位位于30H单元)。(3)将两位十进制数的压缩BCD码转换成ASCII码。(源数据在内RAM20H单元，结果存放在内RAM的31H单元开始的两个单元，低字节在31H单元)四、实验总结：1、算术加、减法指令如何影响PSW中的有关标志位？2、如何实现两个BCD数的减法？实验P1口控制LED发光二极管一、实验电路(如图3.3.29所示)图3.3.29P1口控制LED发光二极管二、实验目的1、熟悉51系列单片机2、掌握AT89C51P1口的使用方法3、掌握LED发光二极管的原理及使用方法4、学习AT89C51的编程、仿真、调试、编译、芯片烧录。对应文件LED.HEX三、实验器材1、单片机主板2、单片机扩展板3、连接导线若干四、实验注意事项1、单片机主板、单片机扩展板均采用+5V电压2、因J14为有极性排阻，故单片机扩展板一定要连接GND和+5V3、图中粗线部分为要求学生自己连线部分五、实验现象1、8个LED发光二极管循环显示（发光的移位），间隔时间为一秒。六、思考1、将本实验的实验现象改为“不发光二极管循环移位”。2、将本实验的实验现象改为“每隔0.5秒发光二极管循环移位”。实验数码管静态显示实验一、实验电路（如图3.3.32所示）图3.3.32数码管静态显示电路原理图二、实验目的1、熟悉51系列单片机2、了解AT89C51P1口的使用方法3、掌握共阴数码管的原理及使用方法4、学习AT89C51的编程、仿真、调试、编译、芯片烧录。对应文件LEDGT.HEX三、实验器材1、单片机主板2、单片机扩展板3、连接导线若干四、实验注意事项1、单片机主板、单片机扩展板均采用+5V电压3、图中粗线部分为要求学生自己连线部分五、实验现象数字0—9循环显示，延迟时间为1秒六、思考在共阴数码管上显示字母A—F（不区分大小写）实验矩阵键盘实验一、实验电路(如图3.3.34所示)图3.3.34矩阵键盘实验电路原理图二、实验目的1、熟悉51系列单片机2、了解AT89C51P1口、P2口的使用方法3、了解共阳数码管的原理及使用方法4、掌握矩阵键盘的原理及使用方法5、学习AT89C51的编程、仿真、调试、编译、芯片烧录。对应文件KEY.HEX三、实验器材1、多功能实验板2、单片机扩展板3、连接导线若干四、实验注意事项1、多功能实验板、单片机扩展板接+5V电压2、数码管为共阳数码管，公共端接+5V3、图中粗线部分为要求学生自己连线部分五、实验现象1、ENTER键为全亮键，ESC键为全灭键，其它数字键为按哪一位数字键，在数码管上显示其数字。实验外部中断实验一、实验电路（如图3.3.45所示）图3.3.45外部中断实验电路原理图二、实验目的1、熟悉51系列单片机2、了解AT89C51P1口、P3口的使用方法3、了解键盘的原理及使用方法4、了解发光二极管的原理及使用方法5、掌握外部中断的原理及使用方法6、学习AT89C51的编程、仿真、调试、编译、芯片烧录。对应文件INT.HEX三、实验器材1、单片机主板2、单片机扩展板3、连接导线若干四、实验注意事项1、单片机主板、单片机扩展板接+5V2、因J14为有极性排阻，故单片机扩展板一定要连GND和VCC，否则发光二极管不亮3、图中粗线部分为要求学生自己连线部分五、实验现象正常情况下8个LED发光二极管循环显示，延迟时间为1秒，当有按键按下即产生外部中断时，8个LED发光二极管全亮，延迟时间为2秒。六、思考请同学们自己试一下外部中断0。实验定时器中断一、实验电路(如图3.3.46所示)图3.3.46定时器中断电路原理图二、实验目的1、熟悉51系列单片机2、了解AT89C51P1口的使用方法3、掌握定时器、计数器的原理及使用方法4、学习AT89C51的编程、仿真、调试、编译、芯片烧录。对应文件INT.HEX三、实验器材1、单片机主板2、单片机扩展板3、连接导线若干四、实验注意事项1、单片机主板、单片机扩展板接+5V电压2、因J14为有极性排阻，故单片机扩展板一定要接GND和VCC，否则LED发光二极管不亮3、图中粗线部分为要求学生自己连线部分五、实验现象LED发光二极管循环显示，延迟时间为1秒。六、思考将LED发光二极管的循环延迟时间设置的更长或更短。实验数码管动态显示实验一、实验电路(如图3.3.33)图3.3.33数码管动态显示电路原理图二、实验目的1、熟悉51系列单片机2、了解AT89C51P1口、P2口的使用方法3、学习驱动芯片ULN2003A的原理及使用方法4、学习驱动芯片74HC245的原理及使用方法5、掌握数码管（共阴、共阳两种）的原理及使用方法6、学习AT89C51的编程、仿真、调试、编译、芯片烧录。对应文件LEDDT.HEX