西华大学实验报告微处理器与微计算机系统文档格式.docx

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1、熟悉KeilC51集成开发环境的使用方法。

2、熟悉KeilC51集成开发环境调试功能的使用。

二、内容与设计思想〔实验内容、算法设计思想与算法实现步骤等〕

1、实验内容：

熟悉KEILC51的开发平台，完成一个工程的创立，并在工程中参加样例程序，完成对项目的设置，完成编译生成所需要的目标的代码。

2、实验原理和步骤

〔1〕建立工程文件本节通过建立一个流水灯的工程文件，熟悉KeiluVision4IDE的使用方法。

启动uVision4IDE，通过Project菜单下的NewuVisionProject命令建立一个名为“流水灯〞工程文件，并选择存放路径。

〔2〕给工程添加程序文件当工程文件建立好后，就可以给工程文件参加程序文件了，KeiluVision4支持C语言程序，也支持汇编语言程序。

程序文件已经建立好了可直接添加，程序文件如果没有，须先建立的程序文件再添加。

〔3〕编译、连接工程，形成目标文件

〔4〕运行调试观察结果用Debug菜单下的Start/StopDebugSession（或者快捷方式Ctrl+F5）进入Keil模拟仿真界面。

用View菜单调出各种输出窗口观察结果，用Peripherals菜单观察51单片机内部资源。

三、使用环境〔本次实验所使用的平台和相关软件〕

1、硬件：

PC机，单片机教学实验开发平台；

2、软件：

KEIL集成开发环境、STCISP程序下载软件。

四、核心代码及调试过程〔详细记录核心代码及程序在调试过程中出现的问题及解决方法；

记录程序执行的结果〕

五、总结〔对实验结果进行分析，实验的心得体会及改良意见〕

六、附录

实验2PROTEUS软件的使用

1、熟练Proteus仿真软件的使用方法。

2、熟练51单片机编程器Keil与Proteus仿真软件的联用方法。

通过讲授和操作练习，学会正确使用Proteus仿真软件及与Keil的联合调试。

〔1〕新建电路，选择元件

〔2〕放置元件，调整元件

〔3〕连接导线

通过导线把电路图中放置的元件连接起来，形成电路图。

在PROTEUS中元件引脚间的连接一般有两种方式：

导线方式和总线方式。

导线连接简单，但电路复杂时连接不方便，总线方式连接较复杂，但连接的电路美观，特别是适合连线较多的时候。

〔4〕给单片机加载程序

当硬件线路连接，元件属性调整好后，就可以给单片机加载程序，加载的程序只能是HEX文件，可以在Keil51软件中来设计，形成HEX文件。

处理时软件程序文件最好与硬件电路文件保存在一个文件夹下面。

〔5〕运行仿真看结果

程序加载以后，就可以通过仿真工具中的运行按钮，在51单片机中运行程序，运行后可以在PROTEUSISIS中看到运行的结果。

〔6〕在仿真调试时，如果因为程序有错，仿真不能得到相应的结果，那么要在KeiluVisionIDE中修改程序，程序修改后再对程序进行重新编译连接形成HEX文件，但在PROTEUS中不用再重新加载，因为前面以经加载了，直接运行即可。

实验3IO控制LED流水灯实验

1、熟悉KEIL编程环境和调试环境；

2、掌握单片机汇编语言和指令的用法；

3、理解简单的IO控制程序，延迟子程序，并对其修改，使其功能改变。

使用P0口控制8个LED进行流水灯显示。

1〕实验原理

图1P0口连接的8盏LED灯

从图1中可以看出：

如果需要把LED点亮有两个条件，其一是需要用短接帽把J1的2脚和3脚短接，在PCB上就是将电路板左上角LED和VCC短接起来；

其二是P0.X口给出低电平，让电流从VCC开始流经限流电阻、LED后进入单片机的P0.X口，最后到单片机内部的地线上。

因此，简单地说就是在短接帽接好的前提下，向P0.X口写0那么LED将点亮，写1那么LED将熄灭。

图中网络标识PORT0_0、PORT0_1……PORT0_7和单片机P0.0、P0.1……P0.7连接，可观察原理图上单片机P0口的网络标识也是PORT0_0、PORT0_1……PORT0_7。

2〕实验步骤

〔1〕启动KEIL集成开发环境，按照?

KEIL使用方法?

中描述步骤进行工程建立、汇编源程序文件添加。

〔2〕参考提供的源程序，仔细检查编写好的汇编语言源程序，参考?

完成编译和调试工作。

〔3〕参考?

STC单片机程序下载方法?

下载编译完毕的HEX文件

六、附录〔思考和日积月累〕

1、描述一种新的流水灯把戏，记录下把戏特点，并编写出实现这种流水灯把戏的程序。

2、ORG0000H在程序中起到了什么作用？

3、MOVP0,#0FH对应的机器码是多少？

4、P0、P1、P2、P3口分别对应的特殊存放器字节地址是多少？

位地址是多少？

5、如何计算循环延迟程序的准确延迟时间？

如何对延迟程序进行仿真？

写出6MHz下1秒的延迟子程序。

6、在互联网上搜索INTELHEX文件的格式信息，结合KEIL编译提示信息中CODE=XXX的信息，思考为什么XXX表示的大小和HEX文件大小不一样。

实验4IO控制数码管动态扫描实验

3、理解简单的IO控制程序，延迟子程序，LED数码管动态扫描程序，并对其修改，使其功能改变。

使用P0口和P2口控制4个LED数码管进行流水灯显示。

图1P0口和P2口连接的4个LED数码管图25461BS内部接线原理图

如果需要把LED数码管点亮有三个条件，其一是需要用短接帽把J5的1脚和2脚短接，在PCB上就是将电路板左上角DIG和VCC短接起来；

其二是数码管采用共阳方式连接，P0口给出低电平，让PNP三极管9015导通，同时P2口给出低电平让电流通过9015后，流入数码管内部的LED灯，然后从负端流出进入单片机。

因此，简单地说就是在短接帽接好的前提下，向P0低4位口写0，且P2口输出0，那么数码管内部对应LED将被点亮。

下载编译完毕的HEX文件。

1、修改循环延迟程序，观察LED数码管扫描的变化过程。

2、如果让LED数码管显示其他字符，写出这些你觉得可以显示的字符，并且写出它们的7段码编码信息。

3、在互联网上搜索人眼视觉暂留时间。

根据实际观察，你觉得让眼睛感觉不到LED数码管闪烁，这个时间应该调节到多少比拟适宜？

实验5外部中断实验

3、理解中断效劳程序编写，并对其修改，使其功能改变。

使用P3.2作为中断输入检测端口，当P3.2有效时，改变P2口输出显示。

图1P0口连接的4×

4按键

如果把P0口低四位置为0，高四位置为1，即P0=#0F0H。

在这种情况下，只要任意一个按键按下，将把PORT3_2拉为低电平，PORT3_2接到P3.2口，作为中断输入口。

1、在实验程序中将IT0置1或清零后，迅速按下一个按键保持1~3秒再迅速释放分别看看是什么情况？

为什么？

〔提示：

参看提供的STC15F2K60S2.PDF中435页中断结构图，比照教课书上中断结构图〕

2、中断程序是怎样一段程序和主程序之间是什么关联？

中断程序和子程序有什么区别？

3、要进入中断效劳程序运行需要哪些条件？

4、试试不用中断方式完本钱实验功能，比拟自己写的程序和采用中断的例如程序各有什么优缺点。

实验6定时器应用控制实验

3、理解定时器不同方式下的定时时间控制，定时器中断子程序，并对其修改，使其功能改变。

使用T0、T1完成定时控制。

本实验要使用到的硬件资源有：

P0口、P2口控制LED数码管，定时器T0控制LED数码管扫描，定时器T1控制定时计数。

1、列出定时计数器计数初值和技术时间的计算公式。

2、在本例如程序中，定时器T0的启用并让其溢出条件产生中断响应需要哪些条件？

实验7UART实验

3、理解UART控制知识，UART存放器，UART波特率计算并对其修改，使其功能改变。

使用单片机的UART口向PC机发送字符串。

2、实验原理

图1单片机串口与PC机USB接口连接图

单片机接收口RXD（PORT3_0）与CH340G的发送口TXD相连接，单片机TXD（PORT3_1）与CH340G的接收口RXD相连接。

CH340G将UART信息转换为USB通讯数据包后发送到PC机的USB口，PC机通过将USB口数据通讯方式描述为标准RS232通讯方式〔UART兼容〕后，供PC机应用程序使用。

从PC机应用程序看来，这个通讯就是一个标准的RS232接口，因此USB在这里仅仅做了一个桥梁的作用，通讯双方都认为自己在和标准的UART时序在通讯。

注意，在这个系统里，USB不仅仅做了数据通讯的作用，也为我们的实验板提供了最大500mA的电流供给能力。

3、实验步骤

1、修改程序，将发送到PC机上的字符串改为自己的学号。

试试发送中文有没有问题。

2、写出波特率而计算定时器方式2的初始值的公式。

计算工作在2400bps波特率时，按照芯片11.059200MHz的运行速率，定时器方式2的初始值应该为多少？

3、在本程序根底上添加串口中断接收程序，接收的字符二进制数据显示在LED灯上，要求按正逻辑显示，即：

1亮，0灭。

实验8键盘扫描输入编程

3、理解键盘扫描程序，中断效劳程序，扫描显示和键盘扫描的共存程序编写，并对其修改，使其功能改变。

学习键盘扫描输入的编程方法和硬件原理。

实现4×

4键盘键码读取。

图1扫描键盘原理图

在图1中，PORT0_0—PORT0_3构成键盘输出行，PORT0_4—PORT0_7构成输入列。

注意，单片机的IO口是准双向口，P0口做为普通IO口使用的时候，内部没有上拉电阻，因此在PORT0_4到PORT0_7端口上加上了R3、R4、R5和R6做为上拉电阻。

R2和D10、D11、D13、D14构成了一个4输入与门，该与门的输出为PORT3_2。

PORT3_2可作为中断输入。

键盘扫描原理：

〔1〕让PORT0_0输出为低电平，其他位输出高电平，在这种情况下，只有按下S1、S2、S3或S4中的任意一个按钮才可能将PORT0_4到PORT0_7的电平拉低，通过检测PORT0_4到PORT0_7的口线状态就能够知道哪个按钮被按下去了，记录下PORT0低4位输出状态和PORT0高4位状态，将这两个4位状态组合为一个8位状态，就能够知道当前按下去的按钮是哪一个。

〔2〕让PORT0_1输出为低电平，其他位输出高电平，同理分析出〔1〕中所描述的状态。

〔3〕让PORT0_2输出为低电平，其他位输出高电平，同理分析出〔1〕中所描述的状态。

〔4〕让PORT0_3输出为低电平，其他位输出高电平，同理分析出〔1〕中所描述的状态。

〔5〕如果让程序不断重复上面〔1〕到〔4〕的步骤，即可对键盘编码进行解析。

〔6〕但是，问题却并不如我们想象那么简单，在单片机检测PORT0_4到PORT0_7的口线状态的时候，由于按键是机械簧片接触，在按下和弹起两种状态转换时，有下面图2描述的时序特点。

在例如程序采用R2存放器进行计数延迟，跨过抖动时间区间，在图2中所示稳定区间时间段内进行检测。

在实验过程中理解R2在键盘去抖动中的使用方法。

图2按键抖动波形图

〔4〕提供的源程序，仅仅完成了对键码的显示，观察源程序，找到主程序中获取到有效按键的位置，将键码显示程序换成对按键按下次数的计数显示程序。

通过调整键盘防抖动时间宏定义，来感受按键防抖动对计数的影响。

〔1〕为什么要使用扫描键盘？

作为输入的引脚为什么不能写0到IO口的锁存器？

〔2〕列出每一个按键的键码（十六进制表示），完成下面的表格。

行\列

P0.4

P0.5

P0.6

P0.7

P0.0

S1=

S2=

S3=

S4=

P0.1

S5=

S6=

S7=

S8=

P0.2

S9=

S10=

S11=

S12=

P0.3

S13=

S14=

S15=

S16=

〔3〕画出键盘扫描程序的功能流程图。

注意，中断效劳程序和主程序分别为两个独立的流程图。

〔4〕修改键盘扫描程序，让每个按键按下后都有唯一对应的LED灯闪动方式。

闪动5次〔亮

和灭间隔0.5秒〕后，继续执行扫描程序。

为了防止中断干扰闪动，建议在对LED

灯闪动控制的时候，把中断关闭，闪烁完成后，再把中断翻开〕

实验9UART与PC对话实验

完成UART与PC交互实验。

PC发送字符’A’让单片机进入算数加法程序，这时PC发送的连续