单片机实验指导书版.docx

1、单片机实验指导书版实验一 8051简单编程与调试实验目的通过简单小程序的输入和调试，熟悉并掌握Keil 的使用。学会Proteus与Keil的整合调试。实验基本要求建立三个项目，分别输入存储块清零、二进制BCD码及二进制ASCII码转换的汇编源程序，并进行仿真调试。画出实验程序的流程框图。实验步骤采用Keil Cx51 开发8051单片机应用程序一般需要经过下面几个步骤：1、 在Vision2集成开发环境中创建一个新项目（Project），并为该项目选定合适的单片机CPU器件。在菜单栏中选择“Project” “New Project”，弹出“Create New Project”对话框，选择

2、目标路径，在“文件名”栏中输入项目名后，单击“保存（S）”按钮，弹出“Selecte Device for Target”对话窗口。在此对话窗口的“Data base”栏中，单击“Atmel”前面的“+”号，或者直接双击“Atmel”，在其子类中选择“AT89C51”，确定CPU类型。如图所示。点击“确定”按钮后，弹出如下的对话框如果是进行汇编语言编程选择“否”。2、 利用Vision2的文件编辑器编写C语言（或汇编语言）源程序文件，并将文件添加到项目中去。一个项目可以包含多个文件，除源程序文件外还可以有库文件或文本说明文件。在Vision2的菜单栏中选择“File”“New”命令，新建文档，

3、然后在菜单栏中选择“File” “Save”命令，保存此文档，这时会弹出“Save As”对话窗口，在“文件名（N）”一栏中，为此文本命名，注意要填写扩展名“.asm”。单击“保存（S）”按钮，这样在编写汇编代码时，Keil会自动识别汇编语言的关键字，并以不同的颜色显示，以减少输入代码时出现的语法错误。程序编写完后，再次保存。在Keil中“Project Workspace”子窗口中，单击“Target 1”前面的“+”号，展开此目录。在“Source Group 1”文件夹上单击鼠标右键，在右键菜单中选择 “Add File to Group Source 1”，弹出“Add File to

4、 Group”对话窗口，在此对话窗口的“文件类型”栏中，选择“Asm Source File”，并找到刚才编写的.asm文件，双击此文件，将其添加到Source Group中，此时“Project Workspace”子窗口如图所示。3、 通过Vision2的各种选项，配置Cx51编译器、Ax51宏汇编器、BL51/.Lx51连接定位器以及Debug调试器。在“Project Workspace”窗口中的“Target 1”文件夹上单击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选择“Option for Target”选项，这时会弹出“Options for Target”对话窗口，在此对话窗口中选择“Ou

5、tput”选项卡，选中“Create HEX File”选项，如图所示。4、 利用Vision2的构造（Buid）功能对项目中的源程序文件进行编译连接，生成绝对代码和可选的HEX文件，如果出现编译连接错误则返回到第2步，修改源程序中的错误后重新构造整个项目。在Keil的菜单栏中选择“Project”“Build Target”命令，编译汇编源文件。如果编译成功，则在“Output Window”子窗口中会显示如图所示的信息；如果编译不成功，双击“Output Window”窗口中的错误信息，则会在编辑窗口中指示错误语句。5、 将没有错误的绝对代码装入Vision2调试器进行仿真调试，调试成功后

6、将HEX文件写入到单片机应用系统的EPROM中。在Keil的菜单栏中，选择“Debug”“Start/Stop Debug Session”选项，进入程序调试环境，如图所示。按“F11”键，单步运行程序。在“Project Workspace”窗口中，可以查看累加器、通用寄存器及特殊功能寄存器的变化。在“Memory”窗口中，可以看到每执行一条语句后存储空间的变化。在“Address”栏中，输入“D: 30H”，查看AT89C51的片内直接寻址空间。程序调试完毕后，再次在菜单栏中选择“Debug”“Start/Stop Debug Session”选项，退出调试环境。在Proteus中调试程序

7、打开Proteus ISIS编辑环境，在菜单栏中选择“File”“Load Design”弹出“Load ISIS Design File”对话窗口，选择要打开的Proteus的.DSN设计文件。在本实验中，设计文件为本实验子目录下的Basic.DSN单击鼠标右键选中AT89C51并单击鼠标左键，打开“Edit Component”对话窗口，在此窗口中的“Program File”栏中，选择先前用Keil生成的.HEX文件，如图所示。单击Proteus ISIS界面左下角的按钮，进入程序调试状态，并在“Debug”菜单中打开“8051 CPU Registers”、“8051 CPU Inte

8、rnal (IDATA) Memory”及“8051 CPU SFR Memory”三个观察窗口，按“F11”键，单步运行程序。在程序运行过程中，可以在这三个窗口中看到各寄存器及存储单元的动态变化。Proteus 与Keil整合调试及电路仿真在Proteus的“Debug”菜单中选择“Use Remote Debug Monitor”选项，如图所示。选择Keil的“Project”“Options for Target Target 1”，在弹出的对话框中，单击Debug选项卡，单击右上部的下三角按钮选择“Proteus VSM Monitor-51 Driver”如图所示。单击“Settin

9、g”进入对话框填写如图所示的IP地址和端口号。在Keil中，在菜单栏中选择“Debug”“Start/Stop Debug Session”选项，Keil系统进入调试状态。同时Proteus也进入调试状态。这时可以调整这两个软件窗口的大小，使它们同时出现在桌面上，这样就可以同时观察这两个软件运行的情况了。在Proteus的调试状态下，在“Debug”菜单中打开“8051 CPU Registers”、“8051 CPU Internal(IDATA) Memory”、“8051 CPU SFR Memory”三个观察窗口，在单步运行程序的过程中，可以在这三个窗口中看到各寄存器以及存储单元的动态

10、变化。实验内容1Porteus模型为BASIC.DSN如下图所示。一、 存储块置全“1”源代码：汇编语言源程序：ORG 00HSTART EQU 30H MOV R1,#START ;起始地址 MOV R7，#32 ;Rn中设置32字节计数值 MOV A,#0FFHLOOP: MOV R1,A INC R1 ;指向下一个地址 DJNZ R7，LOOP ;计数值减1，不为零继续 SJMP $ END在下划线处填入适当指令。输入源程序，编译无误后，用单步执行的方法，观察各个相应存储单元和寄存器中内容的变化。解释START EQU 30H。【答】将30H定义为START二、 二进制BCD码转换源代码

11、：汇编语言源程序：RESULT EQU 30H ORG 00H LJMP STARTSTART: MOV SP,#40H ;堆栈指针指向40H MOV A,#123 LCALL BINTOBAC SJMP $BINTOBAC: MOV B,#100 DIV AB ;除以100得百位数 MOV RESULT,A MOV A,B MOV B,#10 DIV AB ;余数除以10得十位数 MOV RESULT+1,A MOV RESULT+2,B ;余数为个位数 RET END在下划线处填入适当指令。用单步执行的方法，观察子程序调用过程中堆栈指针的变化。三、 二进制ASCII码转换源代码：汇编语言源

12、程序：RESULT EQU 30H ORG 00HSTART: MOV A,#1AH LCALL BINTOHEX ;调用BINTOHEX子程序 LJMP $BINTOHEX: MOV DPTR,#ASCIITAB ;表的首址ASCIITAB送DPTR MOV B,A ;暂存A SWAP A ANL A,#0FH ;取A的高四位 MOVC A,A+DPTR ;查ASCII表 MOV RESULT, A MOV A,B ;恢复A ANL A,#0FH ;取低四位 MOVC A,A+DPTR ;查ASCII表 MOV RESULT+1,A RETASCIITAB: DB 0123456789ABC

13、DEF ;定义数字对应的ASCII表 END在下划线处填入适当指令。单步运行程序观察查表指令的执行过程。把 LJMP $这条指令注释掉，然后全速运行该程序，然后让其停止观察程序执行到哪里？ 【答】一直重复调用不停止实验内容2输入、汇编、调试下列四个程序，通过信息窗口观察并回答问题。1、 程序a.asmORG 0000H MOV 30H,#87H MOV A,#69H ADD A,30H NOP END问：CY= 0 ,(A)= F0H ,OV= 0 ,P= 0将程序中的指令NOP改为 指令DA A后问：CY= 1 ,(A)=56H ,OV= 0 ,P= 02、 程序b.asmORG 0000H

14、 MOV SP,#60H MOV DPTR,#0A679H PUSH DPH PUSH DPL MOV A,#80H PUSH ACC POP B POP 30H POP 31H NOP END问：(SP)= 60H ,(A)= 80H ,(30H)= 79H ,(31H)=A6H ,(B)=80H ,(DPH)=A6H ,(DPL)=79H 3、 程序c.asmORG 0000H MOV DPTR,#TAB MOV A,#05H MOVC A,A+DPTR NOP ORG 1000HTAB: DB 6FH,30H,96H,75H,0A8H,0FEH DB 49H,8AH,5FH,0B6H,7

15、FH,0C4H END问：执行完MOVC A,A+DPTR以后，(A)= FEH 4、 程序d.asmORG 0000H MOV A,#02H MOV B,A RL A ADD A,B MOV DPTR,#TAB JMP A+DPTR NOP ORG 0800HTAB: LJMP 1000H LJMP 2000H LJMP 3000H LJMP 4000H END问：执行完JMP A+DPTR以后，PC=0806H实验二 汇编语言程序设计（一）实验目的通过上机实验掌握单片机汇编语言程序的编写和调试。实验基本要求按实验内容上机输入并调试实验程序。画出实验程序的流程框图。实验内容Proteus模型

16、为BASIC.DSN。一、内存块移动汇编语言源程序： ORG 00HSTART: MOV R0, #30H MOV R1, #00H ;设置源地址 MOV R2, #40H MOV R3, #00H ;设置目标地址 MOV R7, #0 ;设置计数值LOOP: MOV DPH, R0 MOV DPL, R1 ;将源地址(3000H)赋DPTR MOVX A, DPTR ;取源地址中的数据 MOV DPH, R2 MOV DPL, R3 ;将目标地址(4000H)赋DPTR MOVX DPTR, A ;将源地址中的数据送到目标地址 INC R1 ;源地址加1 INC R3 ;目标地址加1 DJN

17、Z R7, LOOP LJMP $ END输入源程序，编译无误后，用单步执行的方法，观察各个相应存储单元和寄存器中内容的变化。二、程序转跳表汇编语言源程序： ORG 00HSTART: MOV A,#0 ;设置地址偏移量 CALL FUNCENTER MOV A,#1 ;设置地址偏移量 CALL FUNCENTER MOV A,#2 ;设置地址偏移量 CALL FUNCENTER MOV A,#3 ;设置地址偏移量 CALL FUNCENTER LJMP $FUNCENTER: ADD A,ACC ;AJMP为二字节指令，地址偏移量*2 MOV DPTR,#FUNCTAB ;设置基址 JMP

18、A+DPTR ;跳转到目标地址FUNCTAB: AJMP FUNC0 AJMP FUNC1 AJMP FUNC2 AJMP FUNC3FUNC0: MOV 30H,#0 RETFUNC1: MOV 31H,#1 RETFUNC2: MOV 32H,#2 RETFUNC3: MOV 33H,#3 RET END输入源程序，编译无误后，用单步执行的方法，观察各个相应存储单元和寄存器中内容的变化。三、数据排序汇编语言源程序： ORG 00H SIZE EQU 10 ;数据个数 ARRAY EQU 50H ;数据起始地址 FLAG BIT 00H ;交换标志SORT: MOV R0,#ARRAY ;首

19、地址输入到R0 MOV R7,#SIZE-1 ;数据个数减一输入到R7 CLR FLAG ;交换标志置零COON: MOV A,R0 ;将首地址中的内容读到A MOV R2,A ;将数据写入到R2中 INC R0 ;首地址加一 MOV B,R0 ;将首地址中的内容读到B CJNE A,B,NOTEQUAL ;不相等则跳转 SJMP NEXTNOTEQUAL: JC NEXT ;前小后大,不交换 SETB FLAG ;前大后小,置交换标志 XCH A,R0 ;交换 DEC R0 ;R0减1 XCH A,R0 INC R0NEXT: DJNZ R7,COON ;R7不等于0时转到GOON(即没有交

20、换完) JB FLAG,SORT ;FLAG=1时转到SORT使FLAG清零 SJMP $ END把数据按从小到大排序四、调试程序S1.asm程序：S1.asmORG 0000H MOV R0,#30H MOV R7,#20H MOV DPTR,#1000HLOOP1: CLR A MOVC A,A+DPTR MOV R0,A INC R0 INC DPTR DJNZ R7,LOOP1 NOP NOP LJMP $ ORG 1000HDB 23H,45H,0A5H,7FH,8DH,0CDH,33H,0BFHDB 0FH,66H,9AH,8CH,33H,69H,50H,2DHDB 6DH,45H

21、,0FEH,90H,0ABH,3CH,67H,88HDB 0EDH,0FFH,00H,21H,63H,9DH,77H,45H END思考题：1、在这个程序中的32个数据原来在哪里？这个程序完成了什么操作？【答】在片内程序存储区；把程序存储区的32个数据传送到内部30H数据区2、如果把MOVC A,A+DPTR改成MOVX A,A+DPTR会发生什么情况？【答】把数据区相应寻址地址里存的数据传送到累加器A3、程序中的ORG指令起什么作用？【答】用于定位，把ORG之后的程序放在指定的地址里4、将上述程序修改成将32个数据传送到外部数据区2050H开始的单元中去。【答】 ORG 0000H MOV

22、R7,#20H MOV R0,#10H MOV R1,#00H MOV R2,#20H MOV R3,#50HLOOP: CLR A MOV DPH,R0 MOV DPL,R1 MOVC A,A+DPTR MOV DPH,R2 MOV DPL,R3 MOVX DPTR,A INC R1 INC R3 DJNZ R7,LOOP ORG 1000H DB 23H,45H,0A5H,7FH,8DH,0CDH,33H,0BFH DB 0FH,66H,9AH,8CH,33H,69H,50H,2DH DB 6DH,45H,0FEH,90H,0ABH,3CH,67H,88H DB 0EDH,0FFH,00H

23、,21H,63H,9DH,77H,45HEND实验三 汇编语言程序设计（二）实验目的通过上机实验掌握单片机汇编语言程序的编写和调试。实验基本要求按实验内容上机输入并调试实验程序。画出实验程序的流程框图。实验内容一、调试S2.asm、S3.asm两个程序并完成思考题程序：S2.asmORG 0000H MOV 30H,#68H MOV 31H,#0AFH MOV 40H,#9AH MOV 41H,#59H MOV R0,#30H MOV R1,#40H MOV R7,#02H CLR CLOOP2: MOV A,R0 ADDC A,R1 MOV R0,A INC R0 INC R1 DJNZ R

24、7,LOOP2 MOV A,#00H ADDC A,#00H MOV R0,A LJMP $ END思考题：1、程序运行结束时，(32H)=01H ,(31H)=09H ,(30H)= 02H 2、观察程序运行时，CY，OV，P，AC标志位的变化。3、修改原始数据为8421码（压缩BCD码），并把程序改成8421码（压缩BCD码）加法程序，并运行该程序。ORG 0000H MOV 30H,#68H MOV 31H,#82H MOV 40H,#51H MOV 41H,#69H MOV R0,#30H MOV R1,#40H MOV R7,#02H CLR CLOOP: MOV A,R0 ADDC

25、 A,R1 DA A MOV R0,A INC R1 INC R0 DJNZ R7,LOOP MOV A,#00H ADDC A,#00H MOV R0,A SJMP $ END 程序：S3.asmORG 0000H MOV SP,#60H MOV A,#68H MOV B,#7EH MOV DPTR,#20A8H MOV R0,#74H MOV R1,#49H MOV 08H,#30H MOV 09H,#50H SETB RS0 PUSH DPH PUSH DPL PUSH B PUSH ACC MOV R0,A XCH A,B MOV R1,A POP ACC POP DPL CLR RS

26、0 NOP NOP END思考题：1、(A)= 68H ,(B)= 68H ,(DPH)= 20H ,(DPL)= 7EH ,(SP)= 62H ,2、(74H)= 00H ,(49H)= 00H ,(30H)= 68H ,(50H)= 7EH 保护和恢复现场数据的规则是什么? 【答】通过使用堆栈二、编程并调试B1.asm和B2.asmB1.asm已知(30H)=89H，(31H)=41H，编写并调试一个程序：将30H，31H中的内容进行字节分离为四个字节，高四位为零，低四位为分离后的内容，存放在32H35H的单元中。ORG 0000H MOV 30H,#89H MOV 31H,#41H MO

27、V R0,#30H MOV R1,#32H MOV R7,#02HLOOP: MOV A,R0 MOV B,A SWAP A ANL A,#0FH MOV R1,A INC R1 MOV A,B ANL A,#0FH MOV R1,A INC R1 INC R0 DJNZ R7,LOOP SJMP $ ENDB2.asm已知(30H)=89H，(31H)=41H，编写并调试一个程序：将30H，31H中的内容进行循环右移五次。实验四 功能模块一（I/O口）实验目的 通过实验掌握单片机的输入输出应用。实验基本要求 按实验内容上机输入并调试实验程序。画出实验程序的流程框图。实验内容11、多路开关指示

28、AT89C51单片机的P1.0P1.3接4个二极管，P1.4P1.7接4个开关，编程读取开关状态，使得对应的发光二极管反映开关状态（开关闭合，对应的灯亮）。Porteus模型为Multi Switch.DSN如下图所示。 程序设计：开关状态检测，对于单片机来说，是检测其I/O口的输入。可以轮流检测每个开关状态。根据每个开关的状态让相应的发光二极管指示。汇编语言源程序：ORG 00HSTART: ;读取P1口数据 ;交换A中高四位与低四位的位置 ;与0F0H相或 ;将开关状态送LED显示 ;转移到START END问题：为什么A要与0F0H相或？2、键盘显示AT89C51的并行口P3上接44键盘，P3.0P3.3为行线，P3.4P3.7位2列线，在数码管上显示每个按键的序号。Porteus模型为4X4KeyBoard.DSN如下图所示。程序设计：每个按键有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码，计算公式为键值=行号行数+列号假设9号键按下，它所在的行号为2，列号为1，该键的行数为4，则键值为24+1=9。汇编语言源程序：LINE EQU 30HROW EQU 31HVAL EQU 32H ORG 00HSTART: MOV DPTR,#T