微控制器实验报告.docx
《微控制器实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微控制器实验报告.docx（37页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
微控制器实验报告
微控制器技术实验报告
专业班级：
自动化0901
学号：
0909090316
姓名：
指导老师：
目录
1、实验目的及要求………………………………………………………1
2、实验基本内容…………………………………………………………1
三、实验设备………………………………………………………………3
四、实验设计思想和结果分析………………………………………………6
4.1清零程序与拆字程序设计……………………………………………6
4.2拼字程序与数据传送程序……………………………………………7
4.3排序程序与散转程序…………………………………………………10
4.4数字量输入输出实验…………………………………………………15
4.5定时器/计数器实验…………………………………………………17
4.6A/D、D/A转换实验……………………………………………………20
4.7串行通讯实验…………………………………………………………25
五、结束语…………………………………………………………………29
一、实验目的及要求：
1、学习KeilC51集成开发工具的操作及调试程序的方法，包括：
仿真调试
与脱机运行间的切换方法；
2、熟悉TD-51单片机系统板及实验系统的结构及使用；
3、进行MCS51单片机指令系统软件编程设计与硬件接口功能设计；
4、学习并掌握KeilC51与Proteus仿真软件联机进行单片机接口电路的设
计与编程调试；
5、完成指定MCS51单片机综合设计题
二、实验基本内容（TD-51单片机实验系统实现）
实验一 清零程序与拆字程序设计
根据实验指导书之“第二章单片机原理实验”（P17~P23页）内容，熟悉实验环境及方法，完成思考题1、2（P23）基础实验项目。
实验二 拼字程序与数据传送程序设计
汇编语言完成实验指导书P24思考题3、4题的基础实验项目。
实验三 排序程序与散转程序设计
汇编语言完成实验指导书P24思考题5、6题的基础实验项目。
实验四 数字量输入输出实验
基本部分：
阅读、验证C语言程序功能。
使用汇编语言编程，完成实验指导书之“3.1数字量输入输出实验”基本实验项目（P36），。
提高部分：
（任选一题）
题目一：
LED交通灯控制（使用8255接口芯片）
要求：
使用汇编语言编程，功能为：
通过开关实现LED灯工作方式即时控制，完成LED交通灯的开关控制显示功能和LED交通灯自动循环显示功能。
题目二：
LED灯控制（使用8255接口芯片）
要求：
使用汇编语言编程，功能为：
通过KK1实现LED灯工作方式即时控制，完成LED开关控制显示和LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。
题目三：
键盘扫描与数码管显示设计
要求：
阅读、验证P69上的C语言参考程序功能。
用汇编语言完成编程与功能调试。
实验五 定时器/计数器实验
基本部分：
阅读、验证C语言程序功能。
使用汇编语言编程，完成实验指导书之“3.3定时/计数器实验”基本实验项目（P40）。
提高部分：
（任选一题完成）
题目一：
定时器控制LED灯
要求：
由单片机内部定时器1，按方式1工作，即作为16位定时器使用每0.05秒钟T1溢出中断一次。
P1口的P1.0-P1.7分别接八个发光二极管。
编写程序模拟时序控制装置。
开机后第一秒钟L1，L3亮，第二秒钟L2，L4亮，第三秒钟L5，L7亮，第四秒钟L6，L8亮，第五秒钟L1，L3，L5，L7亮，第六秒钟L2，L4，L6，L8亮，第七秒钟八个LED灯全亮，第八秒钟全灭，以后又从头开始，L1，L3亮，然后L2，L4亮……一直循环下去。
题目二：
计数器实验
要求：
单片机内部定时计数器，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。
使用T1作定时器，50ms中断一次，看T0内每0.50来了多少脉冲，将其数值按二进制在LED灯上显示出来，5秒后再次测试。
题目三：
急救车与交通灯（外部中断实验）
要求：
完成交通灯基本功能基础上，当有急救车到达时，两向交通信号为全红，以便让急救车通过。
假定急救车通过路口时间为10秒，急救车通过后，交通灯恢复中断前状态。
本实验题以按键为中断申请，表示有急救车通过。
实验六 Ａ/Ｄ、Ｄ/Ａ转换实验
基本部分：
阅读、验证C语言程序功能。
使用汇编语言编程，完成实验指导书之“4.3A/D转换实验”项目（P64）和“4.4D/A转换实验”项目（P67）。
提高部分：
（要求：
Proteus环境下完成）
小键盘给定（并显示工作状态），选择信号源输出波形类型（D/A转换方式），经过A/D采样后，将采样数据用LED灯，显示当前模拟信号值大小及变化状态。
实验七 串行通讯实验
基本部分：
阅读、调试C语言程序功能。
使用汇编语言编程，完成实验指导书之“3.7串口通讯实验”项目。
（要求：
实验仪器上完成）
提高部分：
（要求：
Proteus环境下完成）
题目一：
利用单片机实验系统，实现与PC机通讯。
功能要求：
将从实验系统键盘上键入的数字，字母显示到PC机显示器上，将PC机键盘输入的字符（0-F）显示到单片机实验系统的数码管上。
题目二：
进行实验六、实验七实验内容综合。
三、实验设备
软件设备：
KEILuv2，PROTEUS7.4
硬件设备：
PC机，TD-51系统板（包括SST89E554RC单片机一片、串行通信线、接口等）
1、TD-51系统板
系统构成
TD-51系统板为开放的最小单片机系统，采用具有在系统可编程和在应用可编程技术的增强型51单片机，单片机内置仿真程序，可以实现调试、仿真功能，配合TD系列微机接口教学实验平台可开展单片机原理及应用的实验教学。
系统功能特点
1.取代硬件仿真器的增强型单型
系统采用具有在系统可编程（ISP）和在应用可编程（IAP）技术的增强型51单片机，单片机内置仿真程序，完全取代传统的硬件仿真器和编程器。
这种先进的单片机将仿真系统和应用系统合二为一，大大降低了应用开发成本，极大地提高了研发效率。
把单片机的仿真开发和应用设计提高到一个崭新的技术领域。
2.先进的集成开发调试调
使用业界著名的KeilC51集成开发环境作为实验设计、调试的工具。
KeilC51提供了强大的调试功能，可单步、断点、全速运行程序，可观察寄存器区、ROM变量区、RAM变量区等的内容。
支持汇编语言和C语言的源语言调试。
3.灵活的组合组
采用开放的系统板结构，可以灵活地配合各型号接口实验平台开展单片机的应用教学。
4.丰富的实验内容
提供了丰富的原理及接口应用实验。
配合接口实验平台可完成数字量输入/输出、中断、定时器/计数器、看门狗、低功耗、PCA、串口通讯、静态存储器、FLASH、A/D、D/A、键盘及数码显示、电子音响、点阵LED、LCD、步进电机、直流电机、温度控制等实验内容。
2、SST89E554RC简介
TD-51系统板上提供了一片SST89E554RC，该器件是SST公司推出的8位微控制器FlashFlex51家族中的一员，具有如下特征：
·\u19982X8051兼容，嵌入SuperFlash存储器
－软件完全兼容
－开发工具兼容
－引脚全兼容
·\u24037X作电压5V，工作时钟0～40MHz
·1Kbyte内部RAM
·\u20004X块SuperFlashEEPROM，主块32Kbyte，从块8Kbyte，扇区为128Byte
·\u26377X三个高电流驱动端口（每个16mA）
·\u19977X个16位的定时器/计数器
·\u20840X双工、增强型UART
－帧错误检测
－自动地址识别
·\u20843X个中断源，四级优先级
·\u21487X编程看门狗定时器（WDT）
·\u21487X编程计数阵列（PCA）
·\u21452XDPTR寄存器
·\u20302XEMI模式（可禁止ALE）
·SPI串行接口
·\u26631X准每周期12个时钟，器件提供选项可使速度倍增，达到每周期6个时钟
·\u20302X功耗模式
－掉电模式，可由外部中断唤醒
－空闲模式
SST89E554RC的功能框图如图1-2-1所示，外部引脚如图1-2-2所示。
SST89E554RC的特殊功能寄存器如表1-2-1所列。
四、实验设计思想与结果分析
实验一到实验四为软件编程实验，需要熟练掌握KEILuv2编程工具的使用，通过编写程序实现实验要求。
实验四到实验八为硬件接口实验，需要利用TD-51系统板，通过KEILuv2编写好程序，下载到所给的SST89E554RC单片机中，按原理接好硬件接线图，完成实验要求。
实验一 清零程序与拆字程序设计
实验调试步骤及结果分析：
（1）编写好实验程序后，采用ISP模式调试。
（2）运行程序，使用Keil51模拟器中的虚拟存储器监视内容变化。
（访问片外存储器，用“X：
+地址”的格式）。
（3）在清零实验中。
用单步跳过的调试方式。
7000H-7FFFH中内容先被写入0FFH；然后全部清零。
（4）在拆子程序实验中，单步进入调试，先在7000H中，写入1FH，首先送低位0FH至7001H，然后送高位1H至7002H。
程序流程图：
清零程序流程图拆字程序流程图
程序清单：
清零程序：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVA,#00H
MOVDPTR,#7000H;赋给首地址
MOVR1,#100H;循环次数,完成对7000H-70FFH的置一
MOVR2,#10H
LOOP1:
MOVX@DPTR,A
INCDPTR
DJNZR1,LOOP1
DJNZR2,LOOP1;因为都是先减一之后再做比较，所以0FFH、0FH个数要100H、10H次
SJMP$
END
拆字程序：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG1000H
MAIN:
MOVDPTR,#7000H
MOVXA,@DPTR;赋值
MOVR0,A
ANLA,#0F0H;得到高四位
SWAPA
INCDPTR
MOVX@DPTR,A;高位给7001H
MOVA,R0
ANLA,#0FH;得到低四位
INCDPTR
MOVX@DPTR,A;低位给7002H
SJMP$
END
实验二 拼字程序与数据传送程序设计
实验步骤及结果分析：
（1）编写好实验程序后，采用ISP模式调试。
（2）拼字程序里，将两个字节内容分别存为12H，34H。
低位相拼，结果是24H。
（3）运行程序，使用Keil51模拟器中的虚拟存储器监视内容变化。
（访问片外存储器，用“X：
+地址”的格式）。
程序流程图：
拼字程序流程图数据传输程序流程图
程序清单：
拼字程序
ORG0000H
LJMPMAIN3
ORG1000H
MAIN3:
MOVDPTR,#7000H
MOVXA,@DPTR;原值给A
ANLA,#0FH;取低四位
SWAPA;将原低四位移到高四位
MOVB,A
INCDPTR
MOVXA,@DPTR;再取7001H的值
ANLA,#0FH;取低四位
ADDA,B
INCDPTR
MOVX@DPTR,A;获得结果
SJMP$
END
数据传输程序
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVR2,#10H;源RAM区的第一个地址
MOVR3,#19H;源RAM区的第二个地址
MOVR4,#22H;目的RAM区的第一个地址
MOVR5,#2BH;目的RAM区的第二个地址
MOVR6,#02H;第一次传输的字节数据个数
MOVR7,#03H;第二次传输的字节数据个数
L1:
MOVB,R2
MOVR0,B
MOVA,@R0
MOVB,R4
MOVR1,B
MOV@R1,A
INCR2
INCR4
DJNZR6,L1;完成第一路的数据传输
L2:
MOVB,R3
MOVR0,B
MOVA,@R0
MOVB,R5
MOVR1,B
MOV@R1,A
INCR3
INCR5
DJNZR7,L2;完成整个的数据传输
SJMP$
END
结果分析：
在拼字程序中，用了SWAPA，方便实现了数据高四位与低四位的交换。
数据传送实验中，其重点是对地址变化的把握。
将初始地址与及传送地址都用加1指令实现地址变化。
实验三 排序程序与散转程序设计
实验步骤及结果分析：
排序实验：
（1）编写实验程序，编译、链接无误后联机调试；
（2）为30H～39H赋初值，如：
在命令行中键入ECHARD:
30H＝9,11H,5,31H,20H,16H,1,1AH,3FH,8后回车，可将这10个数写入30H～39H中；
（3）将光标移到语句行命令，将程序运行到该行；
（4）查看存储器窗口中30H～39H中的内容，验证程序功能；
（5）重新为30H～39H单元赋值，反复运行实验程序，验证程序的正确性。
实验流程图
程序清单：
散转程序：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0100H
MAIN：
MOVA,#01H
MOVR2,A
RLA
ADDA,R2
MOVDPTR,#PTAB
JMP@A+DPTR
PTAB:
LJMPPM0
LJMPPM1
LJMPPM2
LJMPPM3
PM0:
[程序体0]
PM1:
[程序体1]
PM2:
[程序体2]
PM3:
[程序体3]
SJMP$
END
冒泡排序子程序：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVR0,#10H;初始地址
MOVR7,#04H;外循环次数（参与比较的数的个数-1）
ACALLMAOP
SJMP$
MAOP:
L1:
MOVA,R0;赋给初始地址
MOVR1,A
INCR1;取第二个数的地址
MOVA,R7
MOVR6,A
L2:
MOVA,@R0
CLRC
SUBBA,@R1;两数进行比较
JCL3;前数小于后数则保持位置不变
MOVA,@R0;否则，交换位置
XCHA,@R1
MOV@R0,A
L3:
INCR1
DJNZR6,L2;内循环是否完成
INCR0
DJNZR7,L1;外循环是否完成
RET;返回主程序
END
实验四数字量输入输出实验
实验步骤：
（1）按图11接好试验线路图，图中圆圈表示不要通过排线连接
（2）编写实验程序，编译链接无误后进入调试状态
（3）运行实验程序，观察实验现象，验证程序正确性
（4）按复位键，结束程序运行，退出调试状态
实验硬件接线图：
程序清单：
基础部分：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVP1,#0FFH;初始化
MOVA,P1;将输入写进累加器A
SWAPA
ANLA,#0FH
MOVP1,A;输出显示
LJMPMAIN;循环不断检测P1口输入端的新状态
SJMP$
END
LED灯控制：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
MOVTMOD,#60H;设置T1为模式2，外部计数方式
MOVTH1,#0FFH;T1计数器赋初值
MOVTL1,#0FFH
MOVDPTR,#7300H
MOVA,#80H
MOVX@DPTR,A
MOVDPTR,#7100H
SETBTR1;开启计数器
LEFT:
MOVR0,#08H;左循环
MOVA,#01H
A1:
MOVX@DPTR,A
LCALLDELAY
RLA
DJNZR0,A1
JBCTF1,RIGHT;查询T1溢出标志，TF1=1时转移
JMPLEFT
RIGHT:
MOVR0,#08H;右循环
MOVA,#80H
A2:
MOVX@DPTR,A
LCALLDELAY
RRA
DJNZR0,A2
JBCTF1,SHANSHUO;查询T1溢出标志，TF1=1时转移
JMPRIGHT
SS:
MOVR0,#08H;闪烁
LP1:
MOVA,#55H
MOVX@DPTR,A
LCALLDELAY
MOVA,#0AAH
MOVX@DPTR,A
LCALLDELAY
DJNZR0,LP1
JBCTF1,LEFT;查询T1溢出标志，TF1=1时转移
JMPSHANSHUO
DELAY:
MOVR1,#0FFH
DEL1:
MOVR2,0FFH
DEL2:
DJNZR2,DEL2
DJNZR1,DEL1
RET
SJMP$
END
结果分析：
基本数字量输入输出实验其重点在于对单片机的准双向口的理解。
即在用作输入时，口锁存器必须先写入“1”。
而作为输出时则可直接使用。
利用计数器T1外部技术方式，当外部输入脉冲引脚上出现电平负跳变时，T1计数器加一，溢出标志TF1置一，然后改变LED灯亮的方式，同时，将标志位TF1复位，进入下一轮的计数溢出等待。
因此，而形成三种亮灯方式的自动循环。
若是用开关实现三种方式的亮灯，则需要在最开始和每种亮灯之后通过8255对开关状态进行采集并进行判断。
因此事先还要先设置好哪个开关的闭合表示哪种亮灯方式。
实验五定时器/计数器实验
实验步骤：
（1）编写实验程序，编译、链接后联机调试；
（2）运行实验程序，使用示波器观察P1.0引脚上的波形并记录周期；
（3）改变计数初值，观察实验现象，验证程序功能。
实验硬件接线图：
定时器LED控制PROTEUS仿真接线图
程序流程图：
程序清单：
定时器程序
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPZD
ORG0030H;主程序入口
MAIN:
MOVTMOD,#01H;写入T0控制字,16位定时方式
MOVTL0,#0B0H;写入T0定时100毫秒初值
MOVTH0,#3CH
MOVIE,#82H
SETBTR0;启动T0
DD:
SJMPDD;循环等待
ZD:
CPLP1.0;T0中断服务程序，取反P1.0
MOVTL0,#18H;重装T0定时初值
MOVTH0,#0FCH
RETI
END
LED灯程序：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG001BH;中断地址入口
LJMPSERVE
ORG0100H
MAIN:
MOVSP,#50H;设置堆栈指针
MOVTMOD,#10H;定时器T1初始化
MOVTL1,#00H
MOVTH1,#4CH
SETBTR1;启动定时器
SETBET1;允许T1中断
SETBEA
MOVDPTR,#TABLE
MOVR0,#00H
MOVR1,#00H
L1:
MOVA,R1
MOVCA,@A+DPTR;选择某秒钟对应的亮灯的方式
MOVP1,A
AJMPL1
SERVE:
PUSHACC;中断服务程序
INCR0
MOVA,R0
CJNEA,#20,NEXT
MOVR0,#00H
INCR1
MOVA,R1
ANLA,#07H
MOVR1,A
NEXT:
POPACC
RETI
TABLE:
DB0FAH,0F5H,0AFH,05FH,0AAH,55H,00H,0FFH
END
实验六Ａ/Ｄ、Ｄ/Ａ转换实验
实验步骤：
（1）按图18连接实验线路，AD的时钟线需要与实验平台中的系统总线单元的CLK相连；
（2）编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统，启动调试；
（3）将变量ADV添加到变量监视窗口中；
（4）在Delay（）处行设置断点，使用万用表测量ADJ端的电压值，计算对应的采样值，然后运行程序；
（5）程序运行到断点处停止运行，查看变量窗口中ADV的值，与计算的理论值进行比较，看是否一致（可能稍有误差，相差不大）；
（6）调节电位器，改变输入电压，比较ADV与计算值，反复验证程序功能；制表并记录结果。
实验接线图：
A/D转换实验接线图
D/A转换实验接线图
LED灯PROTEUS仿真接线图
程序流程图：
A/D转换实验流程图
程序清单：
A/D转换程序
#include"SST89x5x4.h"
#include"Absacc.h"
#defineSTARTADXBYTE[0x7F00]
#defineADRESULTXBYTE[0x7F08]
sbitADBUSY=P3^3;
voidDelay（）
{
unsignedchari;
for（i=0;i<100;i++）;
}
unsignedcharAD0809（void）
{
unsignedcharresult;
STARTAD=0;//启动AD
while（ADBUSY==1）;/等待转换结束
Delay（）;
result=ADRESULT;
returnresult;//返回转换结果
}
voidmain（void）
{
unsignedcharADV;//变量
while
（1）
{
ADV=AD0809（）;
Delay（）;//设置断点
}
}
D/A转换程序：
#include
#defineDAXBYTE[0x7FFF]
voidmain（void）
{
unsignedinti;
while
（1）
{
for（i=0;i<255;i++）
DA=i;//写DA
}
}
LED灯程序：
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG0100H
MAIN:
A0
升级会员 