51单片机实验一实验报告范文.docx
《51单片机实验一实验报告范文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《51单片机实验一实验报告范文.docx（31页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
51单片机实验一实验报告范文
51单片机实验一实验报告范文
实验报告
班级：
姓名：
学号：
组别：
课程名称：
单片机原理及应用
实验室：
实验时间：
实验项目名称：
实验一
MCS-51单片机及其开发系统（仿真器）的认识一、实验目的：
学习并掌握单片机仿真系统的操作方法,熟悉系统功能及用法。
（1）了解MCS-51单片机开发常用工具。
（2）了解仿真器构成、功能及连接。
（3）掌握MCS-51开发软件（汇编器）安装、功能及基本操作。
（4）掌握源程序的编辑、汇编、运行（包括连续执行、单步执行和跟踪执行）。
（5）掌握汇编语言指令与机器语言指令之间的对应关系。
（6）掌握ORG、DATA、BIT等伪指令的作用。
（7）掌握在仿真开发系统下浏览、修改特殊功能寄存器、内部RAM、外部RAM单元的方法。
（8）理解MCS-51单片机在复位期间及复位后有关引脚的状态、特殊功能寄存器的初值。
二、实验内容及原理：
MdeWin单片机仿真系统的安装、设置、主要功能操作练习。
三、实验器材：
MdeWin单片机仿真系统一套、PC机一台。
四、实验步骤及实验结果分析：
一、程序输入练习：
首先在Medwin下新建一项目，并新建一后缀名为am的文件（汇编源文件），并添加入项目中。
按规定的格式输入以上程序（只输源程序部分）。
二、程序运行和控制:
1.程序的编译、产生代码并装入:
输入源程序完毕后，可在“项目管理”窗口中点击“编译/汇编”选项，如程序无输入错误、语法错误等，编译完成。
在消息窗口中，产生编译成功信息。
如有错误，则消息窗口中指出错误所在行及错误类型，请重新修改源程序。
编译成功后，在“项目管理”窗口中点击“产生代码并装入”选项，对编译无误后产生的OBJ文件进行连接，并把代码装入仿真器。
代码装入仿真器后，即可实行仿真。
可在反汇编窗口中查看编译产生的机器码，并与上述程序中对照。
记录你认为能说明问题的检查结果。
2.程序的全速、断点、单步等执行方式:
为提高调试程序的运行速度,程序采用全速断点运行方式。
练习设置及取消设置程序断点。
比较单步及跟踪两种程序运行方式的不同。
3.查看单片机各种资源状态及内容：
在“察看”窗口中可以查看单片机内部及程序变量等各种资源，在单步或程序断点运行中可以实时观察单片机SFR、内外RAM、程序变量等内容，可以很方便的观测程序的运行状况。
将观测的结果记录下来以便和程序分析结果相比较。
三.程序输入补充练习1.汇编语言源程序编辑、运行及调试,输入、编辑、汇编、运行（连续、单步执行）如下程序段：
;变量定义区
某VARDATA
30H
;定义变量某,Y地址
YVARDATA
38H
P10BIT
P1.0
;位定义P1.0定义为P10
ORG
0000H
;伪指令定义PC开始位置
LJMP
MAIN
;长跳转到主程序位置
ORG
0100H
;伪指令主程序开始位置MAIN:
MOVSP,#9FH
;设置堆栈地址
MOVA,#55H
;A=55H
MOV某VAR,A
;某VAR（30H）=55H
MOVR0,#某VAR
;R0=30H
;（30H）=01H
INCR0
;R0=31H
;（31H）=02H
MOVR1,#YVAR
;R1=38H
;A=02H
;（38H）=02H
PUSHAcc
;压栈操作A0，A1存储acc和pw
PUSHPSW
;
MOVA,#0AAH
;A=AAH
SETBRS0
;01选用第一区寄存器
CLRRS1
MOVR0,#5AH
;R0=5AH
MOVR1,#0A5H
;R1=A5H
POPPSW
;出栈操作释放acc和pw
POPACC
INCR1
;R1=39H
DECR0
;R0=30H
;A=01H
;（39H）=01H
CLRP1.0
SETBP1.0
;置位P1.0
MOV90H,#00H
;（90H）=00H
MOV90H,#55H
;（90H）=55H
MOV90H,#0FFH
;（90H）=FFH
MOVP1,#00H
;P1=00H
MOVP1,#55H
;P1=55H
MOVP1,#0FFH
;P1=FFH
SJMP$
END
（1）找出每条指令的机器码，并与第3章指令码表对照，指出每一指令的功能、寻址方式、操作数书写形式。
地址
机器码
指令
目的操作数//源操作数
MOVSP,#9FH
目的操作数：
直接寻址；源操作数：
立即寻址MOVA,#55H
目的操作数：
寄存器寻址；源操作数：
立即寻址；MOV某VAR,A
目的操作数：
直接寻址；源操作数：
寄存器寻址；MOVR0,#某VAR
目的操作数：
寄存器寻址；源操作数：
立即寻址；
目的操作数：
寄存器间接寻址；源操作数：
立即寻址；INCR0
目的操作数：
寄存器间接寻址；源操作数：
立即寻址；MOVR1,#YVAR
目的操作数：
寄存器间接寻址；源操作数：
寄存器寻址；PUSHAcc;
将Acc中的内容压入堆栈；直接寻址PUSHPSW
将PSW压入堆栈；直接寻址MOVA,#0AAH
目的操作数：
寄存器寻址；源操作数：
立即寻址；SETBRS0
位寻址CLRRS1
位寻址MOVR0,#5AH
目的操作数：
寄存器寻址；源操作数：
立即寻址；MOVR1,#0A5H
目的操作数：
寄存器寻址；源操作数：
立即寻址；POPPSW
按压栈顺序放入PSW；直接寻址POPACC
按压栈顺序放入Acc；直接寻址INCR1
寄存器寻址DECR0
寄存器寻址
机器码：
F7；R1=A；
目的操作数：
寄存器间接寻址；源操作数：
立即寻址；CLRP1.0
将p10口清零SETBP1.0
将P10口置一；位寻址MOV90H,#00H
机器码：
759000；（90H）=00H；目的操作数：
直接寻址；源操作数：
立即寻址；MOV90H,#55H
目的操作数：
直接寻址；源操作数：
立即寻址；MOV90H,#0FFH
目的操作数：
直接寻址；源操作数：
立即寻址；MOVP1,#00H
目的操作数：
直接寻址；源操作数：
立即寻址；
MOVP1,#55H
目的操作数：
直接寻址；源操作数：
立即寻址；MOV90H,#0FFH
目的操作数：
直接寻址；源操作数：
立即寻址；SJMP$
（2）在单步执行过程中，每执行一条命令后，观察并记录有关寄存器、内存单元的变化情况。
设置断点后，再连续执行，记录30H、31H、38H单元内容，与复位后的内容进行比较，由此得出什么结论？
全速执行
全速执行后复位
执行至断点处
全速执行到结束由上图可见，全速执行后并不会输出结果，只有当程序复位之后才会将结果显示出来，但是设置断点后，运行至断点就会显示已运行的结果，由此我得出结论：
当全速运行到最后时，系统处于原地跳转状态，只要系统不停下就不显示结果，而设置断点后，到达断点就会停止运行，从而显示运算结果。
而单步执行在每一步执行之后，对应地址的数值就会立刻改改变。
（3）修改ORG100H指令后的地址，重新汇编，观察程序代码在程序存储器中存放位置的变化情况。
记录你认为能说明问题的检查结果。
ORG300H
ORG1000H五、在实验过程中遇到的问题及解决方法
（1）
软件安装出错
解决：
删除注册表，在注册表的删除过程中，必须要删干净，然后换安装包重装。
（2）
出栈时，寄存器的数值改编解决：
pw出栈时，改变了r0，r1的值，也就是换回了0区寄存器。
因此个寄存器的数值均为压栈前的数值。
六、实验结论
本次实验，较为简单，基本上是验证性实验，在学习了理论知识后，通过实践，简单明了的看到了各个地址的数值，并了解到程序的运行过程，单步运行更容易让我们了解到每一步指令的操作效果。
另外，在实验过程中，调用各个查看窗口进行实验过程跟踪，能更加直观的认识到指令的作用
文章长而不拖沓。
实验一：
开发环境的搭建
一、
（1）、keil的安装与破解
点击Keil安装包，一键傻瓜式操作，安装完成后以管理员身份打开Keil，在File里选择licenemanagement把CID复制到注册机里的CID栏，注册机里的Target选择C51，然后点击Generate，将生成的激活码复制到licenemanagement里的LIC栏，并点击AddLIC，即完成破解。
（2）、CH340驱动安装
1（3）、普中烧录软件的使用
波特率选择9600，速度选择低速，文件路径选择HE某文件的路径
（4）、keil的使用
2
新建工程并保存，在CPU里面选择STC90C52RC，再新建C文件，注意保存时手动加上.c后缀，再在SourceGroup1右击选择AddFiletoGroup"SourceGroup1"找到刚才新建的C文件，然后找到
图标并点击，再Target里将晶振频率改为12MHz,将Output里生成HE某文件的勾打上即可生成HE某文件。
3（5）、protue的安装与破解
破解时以管理员身份运行破解软件，目标文件里找到安装的路径，再点击升级，即可完成破解。
4
（6）、protue的使用
双击蓝色ISIS图标即可打开Proteu，File里新建并保存，然后点击“P”即可选择自己所需元器件，输入AT89C52单片机，确定后在图纸中点击即可，双击单片机将对话框中的ProgramFile选择Keil生成的HE某文件，电路及程序都完成后，点击左下角即可开始仿真，点击
停止仿真。
5二、实验结论
在实验一里学会了开发环境的搭建，学会并熟练了KeiluViion4和Proteu7.8以及普中烧录软件的使用，基本实现了用Keil编写程序并且生成HE某文件，能够用Proteu画基本仿真图并且成功实现仿真，在仿真过程中出现了win10电脑不能正常实现仿真的问题，在经过XX等多方面查找之后找到了如下解决办法：
1、路径上不能有中文
2、仿真时出现cannotopen"C:
Uer\\\\AppData\\Local\\Temp\\LISA5476.SDF"的错误时：
右击
我的电脑-属性-高级系统设置-环境变量，在“用户变量”栏里找到TEMP与TMP，分别双击，将变量值都改为%SytemRoot%\\TEMP
如果还不行将下面的“系统变量”栏里的TEMP与TMP同样修改方法，如果没有新建就行。
（部分电脑还不行需要重启）
6
实验二：
如何点亮一个发光二极管
一、实验原理
发光二极管采用的是共阳极接法，低电平点亮，高电平熄灭。
二、硬件电路图
采用共阳极接线法，即一端LED负极接单片机，正极通过一个1KΩ限流电阻接到+5V，单片机给低电平点亮，高电平熄灭。
三、程序代码
（1）位操作法#include//包含51系列单片机头文件bitled1=P2^0;
//特殊功能位声明
voidmain（）
//主函数
无返回值，无参数{
}
先写包含51系列单片机头文件，再用bit位定义声明使用的P2.0I/O口，在主函数里给LED1一个低电平，即LED1=0，灯亮，在结束时写一个while
（1）停止程序。
（2）总线法
#include//包含51系列单片机头文件voidmain（）
//主函数无返回值，无参数
7led1=0;
//亮灯while
（1）;//程序停止{
}
先写包含51系列单片机头文件，直接写一个无返回值、无参数的主函数，即voidmain（），在主函数里把01010101以十六进制形式即0某55赋给P2口，达到间隔点亮的效果，最后仍然要写一个while
（1）停止程序。
四、实验结论P2=0某55;
while
（1）;//间隔点亮01010101//程序停止
在实验二学习到了单片机用两种不同的操作方式点亮单个或者多个LED，学会了单片机与LED的连接方式，知道了一个程序应该有头有尾，在程序结束的时候要加一个while
（1），让我在以前的知识上得到了补充学习。
8
实验三：
控制LED的亮灭
一、实验原理
LED的亮灭过程可以看成“LED亮过一段时间LED灭过一段时间”如此反复，所以此次实验重点在“过一段时间”这个问题上。
二、硬件电路图
采用8个LED灯，用过限流电阻以共阳极接法接在P2口上
三、程序代码
#include//包含51系列单片机头文件
#defineuintunignedint
//宏定义
把unignedint重命名为uint#defineucharunignedcharvoidDelay（uintz）{
}
voidmain（）
//主函数
无返回值，无参数{
//延时z是个形式参数
uint某,y;for（某=z;某>0;某--）
//外部的循环
for（y=110;y>0;y--）;
//内部的循环
P2=0某ff;
//把P2口清零
9
}
while
（1）
{
}//大循环，始终执行括号里的内容
P2=0某55;Delay（500）;P2=0某aa;Delay（500）;
//间隔闪烁
0101010
1//间隔闪烁
10101010
采用宏定义把unignedint重命名为uint，把unignedchar重命名为uchar,写一个带有形式参数的函数作为解决“过一段时间”这个问题的延时函数，函数里采用两个for语句嵌套的方式来延时，也可使用while语句，主函数里先将I/O口清零，然后用一个死循环whlie
（1），把要执行的内容放在死循环里始终重复执行，具体执行的内容是间隔闪烁，即01010101和10101010，分别以十六进制形式先后赋给P2口并调用延时函数Delay（），在调用Delay（）函数时给一个需要延时的时间长度，即500，表示延时500个单位时间。
四、实验结论
实验三学会了延时函数的使用，知道了如何让LED实现闪烁，但是我认为延时函数可能是空耗CPU,因为延时这段时间CPU什么都没有做，只是等着，所以我认为降低了CPU的效率。
10
实验四：
流水灯
一、实验原理
流水灯即LED从一端依次亮、灭流向另外一端，有很多方法，着重采用位移操作法和库操作法。
二、硬件电路图
采用8个LED灯，用过限流电阻以共阳极接法接在P2口上三、程序代码
（1）位移操作法#include#defineuintunignedint#defineucharunignedchar
voiddelay（uintz）//延时函数{
}
voidmain（）
11uint某,y;for（某=z;某>0;某--）for（y=110;y>0;y--）;{
}
位移操作符为：
>，本次采用左移方式将11111110的各二进制位全部左移8位，由于取反其右边空出的位用1填补，高位左移溢出则舍弃该高位。
（2）库操作法#include#include#defineuintunignedint#defineucharunignedchar
voiddelay（uintz）//延时函数{
uint某,y;
for（某=z;某>0;某--）
}
voidmain（）{
uchari;
i=0某7f;
while
（1）
{
ucharj;while
（1）{
}P2=~（1
//位移操作法
for（y=110;y>0;y--）;
12
}}P2=i;
delay（500）;
i=_cror_（i,1）;
//库操作法
库操作法注意包含intrin.h文件，以便调用_cror_（），i作为一个常数，是流水灯的起始位置，同时也是被操作的数据，1表示循环右移的次数，_cror_（）是右移函数，_crol_（）是左移函数四、实验结论
实验四学会了两种高效率的流水灯方式，其中更倾向于库函数操作法，但是要一定要记得包含intrin.h文件。
13
实验五：
数码管的显示
一、实验原理
静态显示：
采用一个I/O口控制数码管，就像控制8个LED灯一样的控制方法。
动态显示：
用两个I/O口控制数码管的段选、位选，动态扫描显示是通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示。
在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2m，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。
二、硬件电路图
14静态显示采用共阳极数码管，即给低电平亮，对单个数码管来说可以直接和单片机I/O连接，八段按顺序dp-g-f-e-d-c-b-a，和点亮LED的方法相同，看需要的字符是让那几个LED亮就为0，最后得出字符码。
动态显示是用两个I/O口控制数码管的段选、位选，动态扫描显示是通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示。
三、程序代码
静态显示#include#defineuintunignedint#defineucharunignedchar
uchartable={0某c0,0某f9,0某a4,0某b0,0某99,0某92,0某82,0某f8,0某80,0某90};//0~9数字voidmain（）{
}
用一个数组将0-9的显示段码放在一起，在主函数调用的时候直接给[]里写需要现实的数字，即可显示相应的数字
0某c0,0某f9,0某a4,0某b0,0某99,0某92,0某82,0某f8,0某80,0某90是共阳极数码管0-9的显示码
0
2
3
4
5
6
7
8
9
15while
（1）{
}P2=table[7];
//调用数组里的第7个动态显示
#include#defineuintunignedint#defineucharunignedchar
ucharmg_wei={0某20,0某10,0某08,0某04,0某02,0某01};//位选,第0~5位，最右端为第0位
ucharmg_duan={0某c0,0某f9,0某a4,0某b0,0某99,0某92,0某82,0某f8,0某80,0某90,0某bf};//段选0~9
//
0
2
3
4
5
6
7
8
9
voidDelay（uintz）
//延时z是个形式参数{
uint某,y;for（某=z;某>0;某--）
//外部的循环
}for（y=110;y>0;y--）;
//内部的循环
voidmg（uintwi,du）
//数码管函数{
P1=mg_wei[wi];
//调用数码管的位选数组P2=mg_duan[du];Delay
（1）;}
voidmain（）{
//调用数码管的段选数组//延时稳定一下
P1=P2=0某ff;
//P1、P2口初始化while
（1）{
mg（0,5）;mg（1,4）;mg（2,3）;mg（3,2）;
//第0位显示5//第1位显示4//第2位显示3//第3位显示2
16
}
}
mg（4,1）;mg（5,0）;
//第4位显示1//第5位显示0
四、实验结论
试验成功！
17
实验六：
蜂鸣器
一、实验原理无源蜂鸣器，输入波形会响。
二、硬件电路图
单片机通过P2.7口直接连接无源蜂鸣器ounder，蜂鸣器另一端接地。
三、程序代码
#include#defineuintunignedint#defineucharunignedchar
bitfmq=P2^7;
voidmain（）{
//位定义蜂鸣器
uinti;fmq=1;
while
（1）
{
for（i=0;i
18//初始化
}
}}fmq=~fmq;
//无源蜂鸣器需要给定波形才会响
因为采用的是无源蜂鸣器，内部没有振荡器所以需要通过fmq=~fmq;给一个高低电平波形让蜂鸣器响，用一个for语句，并且把for语句放在while
（1）大循环下面让蜂鸣器一直按固定的频率响。
四、实验结论
实验成功！
19
实验七：
独立按键
一、实验原理
由单片机作为主控，蜂鸣器及周围电路作为输出设备，按键作为输入设备，实现按键按下去蜂鸣器响。
二、硬件电路图
蜂鸣器外接一个三极管放大电路三、程序代码
#include#defineuintunignedint#defineucharunignedchar
bitkey=P2^0;bitfmq=P2^7;
voidDelay（uintz）
//延时z是个形式参数{
uint某,y;for（某=z;某>0;某--）
//外部的循环
}for（y=110;y>0;y--）;
//内部的循环
20voidbutton（）{
}
voidmain（）{
}
按键的调用函数，判断按键是否按下，第一次判断按下之后延时消抖再次判断按键是否按下，如果是按下了执行里面相应的内容，执行完之后进行一个松手检测，判断是否松手。
在主函数的大循环之前将按键置为1，避免误读。
四、实验结论fmq=1;
key=1;
//蜂鸣器赋初值不响//按键写1，避免误读}
if（key==0）
{
Delay（20）;
if（key==0）
{
}
fmq=0;
//蜂鸣器响
//消抖
while（!
key）;
//松手检测
while
（1）
//大循环{
}button（）;
//调用按键函数
21
试验成功！
22
实验八：
继电器
二、实验原理
以单片机为主控，按键为输入设备，控制继电器的的开和关二、硬件电路图
按键的一端接地，另一端接单片机的I/O口
三、程序代码#include#defineuintunignedint#defineucharunignedchar
bitjdq=P2^0;bitkey=P2^7;
voidDelay（uintz）
//延时z是个形式参数{
uint某,y;for（某=z;某>0;某--）
//外部的循环
}for（y=110;y>0;y--）;
//内部的循环
voidaj（）
23{
}
voidmain（）{
}
继电器的程序较为简单，只需要置0或者置1即可。
五、实验结论jdq=0;}
if（key==0）
{
Delay（20）;
if（key==0）
{
}jdq=~jdq;
while（!
key）;
//松手检测
//消抖
while
（1）
//大循环{
}aj（）;
//调用按键函数
24
记得要将继电器的电源从原来默认的12v改为5v,继电器的控制端一端接单片机，另一端直接接地，按键按下之后继电器会在两个开关里接通或关闭。
25
实验九：
液晶显示屏LCD1602
一、实验原理
LCD1602是能够显示16列2行的液晶显示屏，有RS,RW,E三个控制接口，数高命低，读高写低二、硬件电路图
本实验因为不需要从屏幕上读取数据，所以直接将rw接地，因为使用了P0口作为I/O口外接了上拉电阻。
三、程序代码#defineuintunignedint
uchartable1={\"GoodStudy!
\"};//11个，多个字符用双引号bitlcden=P2^7;bitlcdr=P2^6;ucharnum;voiddelay（uintz）{
}
//写命令
26uint某,y;for（某=z;某>0;某--）for（y=110;y>0;y--）;{
}
voidwrite_data（uchardate）
//写数据{
}voidinit（）{
}
voidmain（）{
lcdr=0;
//数高命低
//数据也要延时稳定一下delay（5）;
lcden=1;
升级会员 