单片机原理实验指导书.docx
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单片机原理实验指导书
《单片机原理》
实验指导书
张毅刚何谨孙震
哈尔滨工业大学
2005年4月
目录
序1
实验1单片机实验开发系统操作实验2
实验2单片机数据区传送程序设计4
实验3数据排序实验6
实验4查找相同数个数8
实验5P1口转弯灯实验10
实验6工业顺序控制13
实验78255控制交通灯16
实验8A/D转换实验19
实验9D/A转换实验22
实验10电子时钟（定时器、中断综合实验）26
附录1Dais-80958B单片机实验开发系统简介36
附录2实验开发系统的字形/字位/键值表37
序
一、实验素养和一般知识
1.实验前准备工作
（1）明确实验目的、熟悉实验内容、掌握实验步骤、了解所用单片机实验开发系统及仪器设备的性能。
（2）做好实验前预习和必要的准备（先编好程序），作到有的放矢。
2.进入实验室后
（1）熟悉所用的单片机实验开发系统及仪器设备，了解其外观、性能。
（2）接线要简单、正确、明了，一个人接线，另一个人检查，经老师复查后允许后才可通电。
（3）通电瞬间，应注意仪器是否正常工作，不要只看开关，如有不正常现象，应立即断电找出原因。
（4）不允许自带光盘和软盘上机，违反者取消实验资格！
（指导教师允许情况除外）。
3.实验进行时
（1）正常请况下，按规定步骤进行，读取数据，并及时纪录。
（2）各种操作要有目的进行，不可盲动。
（3）实验完后，经老师察看或签字，并把仪器、导线、工具清理、收拾完毕后，学生签到方可离开实验室。
二、实验报告内容和要求
1.实验报告要用学校统一的纸。
2.实验内容应包括，是实验目的、设备、原理、步骤简述、原始数据、结果和分析以及程序清单等。
3.每个实验后的思考题必须完成。
4.对实验中发现的问题应加以讨论，并提出自己的改进意见和要求、希望等。
实验1单片机实验开发系统操作实验
一、实验目的和要求
1.掌握汇编语言的设计和调试。
2.熟悉Dais-80958B微机实验开发系统调试软件的应用。
二、实验设备
1.Dais-80958B单片机实验开发系统一套
2.WD990微机专用电源一台
3.PC机一套
三、实验线路及使用仪器
1．实验连接图
Dais-80958B单片机实验开发系统与PC机的连接如下图所示。
2．Dais-80958B单片机开发系统组成及功能
单片机实验开发系统自带32个键的键盘和6位LED数码管。
系统有两种工作方式：
独立运行的单板机工作方式以及与PC通过串行口相连的串行监控工作方式。
（1）独立运行的样板机工作方式
无需任何设备，利用开发系统上的单片机、监控程序、键盘和LED数码管，自构成一台样板机独立运行。
（2）串行监控工作方式
通过RS-232C串行口与PC机的串行口相连，以PC机为操作平台，配合系统操作软件，适用于PC机的系统编程和调试界面。
实验开发系统提供以Windows98操作平台的在线仿真调试软件包。
支持汇编语言（ASM51）及高级语言（PL/M51、C51）源程序级及反汇编窗口式调试环境，该仿真软件具有：
编辑、汇编、连接、反汇编、开观察窗口、单点跟踪、设置断点、全速/非全速运行、系统设置、程序固化等功能，具有查看SFR、内部RAM、外部RAM等选项。
四、实验开发系统的使用
1．按实验线路接好线后，检查无误在指导教师允许下才可通电。
先打开电源+5V，主机板上的六位LED显示器最左边一位出现提示符“P”,表明系统正常。
否则应立即关掉电源!
!
!
2．80958B主机板通电后，不允许在上面放置任何物品，特别是金属物！
（因集成芯片或线路引起短路损坏设备）。
五、实验步骤
1．Dais-80958B接好线后，电源线红色接+5V，黑色接地。
先打开电源，出现提示符“P”，表明该系统工作正常。
2．打开PC机电源，正常工作后，在显示器的桌面上点击快捷图标“MCS-51仿真开发系统“，进入Dais-MCS-51仿真开发系统的调试平台。
3.源文件的建立和打开：
（1）选菜单栏文件/新文件或者工具栏新文件，出现源文件编辑窗口，输入程序S1。
（2）选文件/存储（或另存），要求输入文件名，同时保存类型选*.asm。
文件名按下面要求写：
1P26S1
一班学号文件名
保存路经为：
D盘，然后单击保存即可。
（3）编译源文件，选菜单栏/编译、连接、装载或者工具栏“！
”，弹出“装载完毕OK”,根据编译结果的错误提示，修正源程序S1,直至成功。
此时可以关闭“编译结果”和源文件编辑窗口。
（4）出现“当前模块：
1P26S1”，同时打开菜单栏视图/调试、寄存器、存储空间，然后可以选主菜单/窗口或者工具栏/XX窗口；整理平台视野。
4．调试和运行程序S1
（1）“当前模块：
1P26S1”中“小手光标”位置是PC指针所在，“寄存器”中显示当前各寄存器中的内容。
“数据存储区”中地址用右键选显示地址，“输入数据”为十六进制2000，确认后调试。
（2）首先单步运行，选主菜单/调试/单步运行或者选工具栏单步运（F7）。
运行一个循环，观察相关的寄存器和存储区的变化。
（3）运用连续运行和设断点运行。
工具栏/为连续运行，在“当前模块”中鼠标出现“小手”时点击，“红色手”即为断点位置。
5.记录下数据区2000H~20FFH中，在执行程序S1前后的内容变化。
六、实验内容
程序S1的参考程序如下：
机器代码汇编语言注释
ORG0000H
7800SE01:
MOVR0,#00H;
902000MOVDPTR,#2000H;
E4L001:
CLRA;
F0MOVX@DPTR,A;
A3INCDPTR;
08INCR0;
B800F9CJNER0,#00H,L001;
80FELOOP:
SJMPLOOP;
END
七、思考题
1.程序S1的功能是什么？
画出S1程序框图，并写出注释。
2.把2000H~20FFH中内容改成FF，如何修改程序S1？
3.把3000H~20FFH中内容改成AA，如何修改程序S1？
4．程序S1中指令：
“CJNER0,#00H,L001”的作用是什么？
实验2单片机数据区传送程序设计
一、实验目的
1．进一步掌握汇编语言程序设计和调试方法。
2．了解单片机RAM中的数据操作。
二、实验设备
1．Dais-80958B单片机实验开发系统一套
2．WD990微机专用电源一台
3．PC机一套
三、实验线路
同实验1。
四、实验内容
1．要求：
编写程序把R2、R3源RAM区首地址内的R6、R7字节数据传送到R4、R5目的地址的RAM区。
2．框图如下，文件名为：
XXXXS2
班级学号
五、实验步骤
1．打开电源，PC机开机正常工作后，进MCS-51仿真开发系统调试平台，编译源文件S2成功。
（详细过程同实验1的步骤1~3）
2．在R2、R3中输入源地址（例如：
0000H）,R4、R5中输入目的地址（例如2000H）,R6、R7中输入字节数（例如：
1FFFH）。
3．查看RAM区0000~1FFFH和2000~3FFFH内容，也可自己重新赋值。
4．运行程序XXXXS2，首先单步，然后用自动单步，最后用连续运行方式。
5．记录下运行结果，检查0000~1FFFH中内容是否和2000~3FFFH内容完全一致。
六、要求
１．写出自己编写的程序，并写出原理性注释。
２．将检查程序运行的结果，分析一下是否正确。
七、思考题
如果使0000~1000H中内容与2000~3000H内容完全一致，如何来改写程序？
八、参考程序
ORG0100H
8B82SE22:
MOVDPL,R3
8A83MOVDPH,R2;建立源程序首址
E0MOVXA,@DPTR;取数
8D82MOVDPL,R5
8C83MOVDPH,R4;目的地首址
F0MOVX@DPTR.A;传送
BBFF01CJNER3,#OFFH,LO42
0AINCR2
0BLO42:
INCR3;源地址加１
BDFF01CJNER5,#0FFH,L043
OCINCR4
ODLO43:
INCR5;目的地址加１
BF0006CJNER7,#00H,LO44
BE0006CJNER6,#00H,LO45;字节数减１
80FESJMP$
00NOP
1FLO44:
DECR7
80E0SJMPSE22
1FLO45:
DECR7
1EDECR6
80DCSJMPSE22;未完继续
END
实验3数据排序实验
一、实验目的
熟悉MCS-51指令系统，掌握数据排序程序的设计方法。
二、实验设备
１．Dais-80958B微机实验开发系统一套
２．WD990微机专用电源一台
３．PC机一套
三、实验线路
同实验1。
四、实验内容
1．编写并调试一个排序程序，其功能为用冒泡法（参见单片机教材84页）将RAM中几个单字节无符号的正整数，按从小到大的次序重新排列。
程序框图如下:
五、实验步骤
1．编写程序ＸＸＸＸＳ３，满足程序要求，在CPU内部的RAM50H~5AH中放入不等的数据。
2．运行该程序后检查50H~5AH内容是否按从小到大排列，结果记录下表中：
RAM
状态
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
5A
运行前内容
运行后内容
六、思考题
修改程序S3，将50H~5AH中内容按从大到小排列，并且记录下程序运行前后的结果，分析是否正确。
七、参考程序
ORG0300H
7B50QUE:
MOVR3,#50H
EBQUE1:
MOVA,R3;指针送R0
F8MOVR0,A
7F0AMOVR7,#0AH;长度送R7
C200CLR00H;标志位为０
E6MOVA,@R0
08QL2:
INCR0
FAMOVR2,A
C3CLRC
8622MOV22H,@R0;取后数
B52201CJNEA,22H,QL3;相等吗？
D3SETBC
EAQL3:
MOVA,R2
4006JCQL1;大于则交换位置
D200SETB00H
C6XCHA,@R0
18DECR0
C6XCHA,@R0
08INCR0;大于则交换位置
E6QL1:
MOVA,@R0
DFEBDJNZR7,QL2
2000E1JB00H,QUE1;一次循环中有交换继续
80FESJMP$;无交换退出
END
实验4查找相同数个数
一、实验目的
熟悉汇编语言编程
二、实验内容
在2000~200FH中查出有几个字节是零，把零的个数放在2100H中。
三、程序框图
四、实验步骤
在2000~200FH的几个单元中填入零，运行本程序后检查2100H单元中的数是否与2000~200FH中零的个数相同。
五、思考
在1000~100FH的几个单元中填入8H，检查8H的个数，并填入1100H单元中，如何来修改程序？
六、参考程序
ORG0AA0H
0AA07810L5800:
MOVR0,#10H;查找16个字节
0AA27900MOVR1,#00H
0AA4902000MOVDPTR,#2000H
0AA7E0L5811:
MOVXA,@DPTR
0AA8B40001CJNEA,#00H,L5816;取出内容与00H相等吗？
0AAB09INCR1;取出个数加1
0AACA3L5816:
INCDPTR
0AADD8F8DJNZR0,L5811;未完继续
0AAF902100MOVDPTR,#2100H
0AB2E9MOVA,R1
0AB3F0MOVX@DPTR,A;相同数个数送2100H
0AB480FEL581E:
SJMPL581E
END
实验5P1口转弯灯实验
一、实验目的
进一步了解P1口的使用，学习汇编语言编程方法与调试技巧。
二、实验内容
P1.0开关接5V时，右转弯灯闪亮，P1.1开关接5V时左转弯灯闪亮。
P1.0、P1.1开关同时接5V或接地时，转弯灯均不闪亮。
三、程序框图
四、实验电路
五、实验步骤
P1.0接K1，P1.1接K2，P1.4~P1.7分别接L1、L5、L9、L13，连续运行本程序，应看到转弯灯正确闪亮，在用单步方式调试本程序时需修改延时子程序，（例如可把延时程序第一个字节改成返回指令22H），以便观察。
六、参考程序
ORG0C30H
0C307590EFPX00:
MOVP1,#0FFH;初始化
0C33E590PX03:
MOVA,P1
0C35F5F0MOVB,A
0C375403ANLA,#03H
0C39B40126CJNEA,#01H,PX01;满足只是P1.0为高条件吗？
0C3C200012JB00H,PX04;闪烁标志位
0C3FC294CLRP1.4
0C41C295CLRP1.5;开右灯
0C43D296SETBP1.6
0C45D297SETBP1.7;关左灯
0C477A20MOVR2,#20H
0C49120213LCALLDELY;延时
0C4CD200SETB00H;置标志位
0C4E020C33LJMPPX03;继续查状态
0C51D294PX04:
SETBP1.4
0C53D295SETBP1.5
0C55D296SETBP1.6;关灯
0C57D297SETBP1.7
0C597A20MOVR2,#20H
0C5B120213LCALLDELY;延时
0C5EC200CLR00H;清标志位
0C608133AJMPPX03;继续查状态
0C62B40227PX01:
CJNEA,#02H,PX02;满足只是P1.1为高条件
;吗？
0C65200112JB01H,PX05;判标志位
0C68D294SETBP1.4
0C6AD295SETBP1.5;开左灯
0C6CC296CLRP1.6
0C6EC297CLRP1.7;关右灯
0C707A20MOVR2,#20H;延时
0C72120213LCALLDELY
0C75D201SETB01H;置标志位
0C77020C33LJMPPX03;继续查状态
0C7AD294PX05:
SETBP1.4
0C7CD295SETBP1.5
0C7ED296SETBP1.6;关灯
0C80D297SETBP1.7
0C827A20MOVR2,#20H
0C84120213LCALLDELY;延时
0C87C201CLR01H;清标志位
0C89020C33LJMPPX03;继续查状态
0C8CD294PX02:
SETBP1.4
0C8ED295SETBP1.5
0C90D296SETBP1.6;关灯
0C92D297SETBP1.7
0C94020C33LJMPPX03;继续
ORG0213H
0213C002DELY:
PUSH02H
0215C002DEL2:
PUSH02H
0217C002DEL3:
PUSH02H;延时
0219DAFEDEL4:
DJNZR2,DEL4
021BD002POP02H
021DDAF8DJNZR2,DEL3
021FD002POP02H
0221DAF2DJNZR2,DEL2
0223D002POP02H
0225DAECDJNZR2,DELY
022722RET
END
实验6工业顺序控制
一、实验目的
掌握工业顺序控制程序的简单编程，中断的使用。
二、实验预备知识
在工业控制中，象冲压、注塑、轻纺、制瓶等生产过程，都是一些继续生产过程，按某种顺序有规律的完成预定的动作，对这类继续生产过程的控制称顺序控制，象注塑机工艺过程大致按“合模
注射
延时
开模
产伸
产退”顺序动作，用单片机最易实现。
三、实验内容
8031的P1.0~P1.6控制注塑机的七道工序，现模拟控制七只发光二极管的点亮，低电平有效，设定每道工序时间转换为延时，P3.4为开工启动开关，高电平动作。
P3.3为外部故障输入模拟开关，低电平报警，P1.7为报警声音输出，设定6道工序只有一位输出，第七道工序三位有输出。
四、程序框图
五、实验电路
六、实验步骤
按实验电路图接好连线。
执行程序，把K1接到高电平，观察发光二极管点亮情况，确定工序执行是否正常，然后把K2置为低电平，看是否有声音报警，恢复中断1，报警停，又从刚才报警时一道程序执行下去。
可以单步、单步跟踪，非全速断点、全速断点、连续执行功能调试软件，直到符合程序设计要求为止。
七、思考
修改程序，使每道工序中有多位输出。
八、参考程序
ORG0190H
019075907FPO10:
MOVP1,#7FH
019343B000ORLP3,#00H
019630B4FDPO11:
JNBP3.4,PO11;开工吗？
019943A884ORLIE,#84H
019C43B801ORLIP,#01H
019F75D000MOVPSW,#00H;初始化
01A2758153MOVSP,#53H
01A575907EPO12:
MOVP1,#7EH;第一道工序
01A831F1ACALLPO1B
01AA75907DMOVP1,#7DH;第二道工序
01AD31F1ACALLPO1B
01AF75907BMOVP1,#7BH;第三道工序
01B231F1ACALLPO1B
01B4759077MOVP1,#77H;第四道工序
01B731F1ACALLPO1B
01B975906FMOVP1,#6FH;第五道工序
01BC31F1ACALLPO1B
01BE75905FMOVP1,#5FH;第六道工序
01C131F1ACALLPO1B
01C375900FMOVP1,#0FH;第七道工序
01C631A5ACALLPO12
01C880DBSJMPPO12
01CA8AF0PO16:
MOVB,R2;保护现场
01CC75907FPO17:
MOVP1,#7FH;关输出
01CF7520A0MOV20H,#0A0H;振荡次数
01D2D297PO18:
SETBP1.7;振荡
01D431ECACALLPO1A;延时
01D6C297CLRP1.7;停振
01D831ECACALLPO1A;延时
01DAD520F5DJNZ20H,PO18;不为0转
01DDC297CLRP1.7
01DF31ECACALLPO1A;停振
01E130B3E8JNBP3.3,PO17;故障消除吗？
01E4AAF0MOVR2,B;恢复现场
01E632RETI
01E77A10PO19:
MOVR2,#10H
01E95113ACALLDELY;延时1
01EB22RET
01EC7A06PO1A:
MOVR2,#06H
01EE5113ACALLDELY;延时2
01F022RET
01F17A30P01B:
MOVR2,#30H
01F35113ACALLDELY;延时3
01F522RET
ORG0213H
0213C002DELY:
PUSH02H
0215C002DEL2:
PUSH02H
0217C002DEL3:
PUSH02H
0219DAFEDEL4:
DJNZR2,DEL4
021BD002POP02H
021DDAF8DJNZR2,DEL3
021FD002POP02H
0221DAF2DJNZR2,DEL2
0223D002POP02H
0225DAECDJNZR2,DELY
022722RET
END
实验78255控制交通灯
一、实验目的
进一步了解8255芯片的结构及编程方法，学习模拟交通控制的实现方法。
二、实验内容
用8255作输出口，控制12个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。
三、程序框图
四、实验电路
五、实验步骤
8255的PA0~PA7、PB0~PB3接发光二极管L15~L13、L11~L9、L7~L5、L3~L1。
执行程序，初始态为四个路口的红灯全亮之后，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西路口方向通车，延时一段时间后东西路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪烁，闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北路口方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪烁，闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，之后重复以上过程。
六、参考程序
ORG0BB0H
0BB0758160JOD0:
MOVSP,#60H
0BB390FFDBMOVDPTR,#0FFDBH
0BB67488MOVA,#88H
0BB8F0MOVX@DPTR,A；8255初始化
0BB990FFD8MOVDPTR,#0FFD8H
OBBC74B6MOVA,#0B6H
0BBEF0MOVX@DPTR,A
0BBFA3INCDPTR
0BC0740DMOVA,#0DH
0BC2F0MOVX@DPTR,A;点亮4个红灯
0BC37A25MOVR2,#25H;延时
0BC5120213
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