实验七单片机

《单片机原理及应用》实验教学大纲课程编号：B04611016课程类别：专业课实验学时：16学时学分：2.5适用专业：计算机科学与技术一、实验教学目的和任务本课程是计算机及应用专业一门重要的专业课。

其教学内容直接面向生产。

同时，微机向小型化、超小型化方面发展愈来愈迅猛。

单片机应用已渗透社会各个领域，特别在通信技术中的应用，大大提高了通信技术水平。

学生应具备这方面的知识与技能，为今后参加工作，打下坚实的基础。

二、实验教学基本要求本课程是一门很注重实践的课程。

以研究MCS－51系列单片机入手，掌握其硬件结构、指令系统和程序设计，以及常用接口技术和典型应用实例。

三、实验教学内容实验项目一：清零程序1、实验目的及要求要求学生掌握软件的结构和键盘的调试。

2、实验内容及学时分配（2学时）（1）了解MCS-51软件的构造（2）掌握清零程序的输入方法（3）了解起始伪指令的输入方法实验项目二：拼字和拆字程序1、实验目的及要求要求学生掌握存储器分配和汇编语言的简单应用。

2、实验内容及学时分配（2学时）（1）进一步掌握MCS-51软件的基本使用方法（2）掌握指令的寻址方式（3）掌握数据传送指令和地址内容的分配实验项目三：数据区传送子程序1、实验目的及要求要求学生掌握RAM数据存储器实际操作。

2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握MCS-51逻辑运算指令和位操作指令（2）进一步掌握数据传送子程序的简单方法（3）掌握查表程序的编写实验项目四：数据排序实验1、实验目的及要求要求学生掌握汇编语言的应用和实际操作。

2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握MCS51逻辑运算指令和位操作指令（2）进一步掌握简单顺序程序的编写和调试方法（3）掌握查表程序的编写实验项目五：查找相同个数1、实验目的及要求熟悉汇编语言程序，使用环移指令和加1指令。

2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握赋值指令（2）掌握带进位的环移指令和加1程序的编写实验项目六：双字节无符号数的乘法实验1、实验目的及要求要求学生掌握MCS-51汇编语言设计和调试方法。

《单片机系统设计技术》实验指导书适用专业: 电气、自动化、信息等编写单位: 电气信息学院编写人: 曹 林审核人:审批人:批准时间:年月日目 录实验1 IO控制LED流水灯实验 (3)实验2 IO控制数码管动态扫描实验 (5)实验3 外部中断实验 (8)实验4 定时器应用控制实验 (10)实验5 UART实验 (12)实验6 键盘扫描输入编程 (14)实验7 UART与PC对话实验 (17)实验8 ADC数据采集实验 (19)实验1 IO控制LED流水灯实验1．实验目的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。

2．实验设备硬件： PC 机，单片机教学实验开发平台；软件： KEIL集成开发环境、STC ISP程序下载软件。

3．实验内容使用P0口控制8个LED 进行流水灯显示。

4．实验预习要求和实验准备要求预习教科书关于单片机硬件架构内容、IO口的内容，特殊寄存器内容。

预习汇编程序编写、MCS-51指令表。

带上教科书、U盘、具备二进制和十六进制转换的科学计算器。

5．实验原理和步骤1）实验原理（1）实验原理图图1 P0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则LED将点亮，写1则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。

《单片机原理与应用》课程实验指导书电子、机电及电气项目与自动化专业适用吴茂屈莉莉王飞编佛山科学技术学院二00 九年十月前言以往我校的单片机实验教案通常是使用启东DAIS 系列单片机微机仿真实验系统进行单片机实验教案的，DAIS 系统可以做二十多项实验，系统机构十分复杂，功能非常强大，但是在使用过程中也发现了一些不足的地方那个: 厂家为了技术保密，把核心电路都屏蔽了，我们不能了解实验系统的工作原理，另外系统庞大，不方便学生带回宿舍实验，不方便学生课外学习。

根据我校学生对单片机课程学习的需求, 我们在参考其他公司的产品的基础上，结合课程的实际情况，开发了适合学生入门学习的单片机学习板，FD-51 学习板，该学习板设置了包括LED数码管、LCD1602液晶、AD\DA转换器件等单元电路，可以做几十个单片机实验，而且本实验板我们是以配件的形式提供给学生，让学生自己焊接调试线路板。

学生不但可以学习软件编程技术，还可以学习硬件焊接及调试技术，可以更好地锻炼学生的动手操作能力。

目录系统介绍 (2)软件实验：实验一清零程序............. (4)实验二拆字程序.................... .. (5)实验三拼字程序.................... .. (5)实验四数据区传送子程序 (6)实验五查找相同数个数 (6)硬件实验：实验A 工业顺顺序控制 (7)实验B 简单IO口扩展实验 (8)实验一P1 口输出流水灯实验 (11)实验二P1 口输出交通灯实验 (11)实验三八段数码管显示实验 (12)实验四键盘实验.................. . (12)实验五遥控解码实验 ............. .. (12)实验六计数器实验..................... .. (13)实验七继电器控制实验 .................... (13)实验八定时器实验 (14)实验九单片机串行口通讯实验 (14)实验十电子时钟 (14)实验十一外部中断实验＜急救车与交通灯） (15)实验十二AT24C02读写实验...... .......... . (15)实验十三93C46读写实验....... ........... (16)实验十四LCD1602字符型液晶控制显示实验 (16)实验十五LCD12864点阵型液晶控制显示实验 (17)实验十六A/D转换（数字电压表＞实验 (17)实验十七D/A转换（波形发生器＞实验 (18)实验十八计算机温度数据采集与处理 ............... . (19)系统介绍一、FD-51单片机学习板简介为了适应我校单片机课程教案的需要，我们在参考其他厂家学习板的基础上，再根据我校单片机课程教案大纲的要求，基于简单、使用的原则，开发了FD-51 单片机实验板。

第一部分软件实验实验一二进制到BCD码转换一、实验目的1、掌握简单的数值转换算法2、基本了解数值的各种表达方法二、实验说明单片机中的数值有各种表达方式，这是单片机的基础。

掌握各种数制之间的转换是一种基本功。

我们将给定的一个二进制数，转换成二十进制（BCD）码。

将累加器A的值拆为三个BCD码，并存入RESULT开始的三个单元，例程A赋值#123。

三、实验内容及步骤1、启动计算机，打开伟福仿真软件，进入仿真环境。

首先进行仿真器的设置，选择使用伟福软件模拟器。

2、打开TH2.ASM源程序进行编译，编译无误后，全速运行程序，打开数据窗口(DATA)，点击暂停按钮，观察地址30H、31H、32H的数据变化，30H更新为01，31H更新为02，32H更新为03。

用键盘输入改变地址30H、31H、32H的值，点击复位按钮后，可再次运行程序，观察其实验效果。

修改源程序中给累加器A的赋值，重复实验，观察实验效果。

3、打开CPU窗口，选择单步或跟踪执行方式运行程序，观察CPU窗口各寄存器的变化，可以看到程序执行的过程，加深对实验的了解。

四、流程图及源程序1.源程序RESULT EQU 30HORG 0000HLJMP STARTBINTOBCD：MOV B，#100DIV ABMOV RESULT，A ；除以100得百位数MOV A，BMOV B，#10DIV ABMOV RESULT+1，A ；余数除以10得十位数MOV RESULT+2，B ；余数为个位数RETSTART：MOV SP，#40HMOV A，#123CALL BINTOBCDLJMP $END2.流程图实验四程序跳转表一、实验目的1、了解程序的多分支结构2、掌握多分支结构程序的编程方法二、实验说明多分支结构是程序中常见的结构，在多分支结构的程序中，能够按调用号执行相应的功能，完成指定操作。

若给出调用号来调用子程序，一般用查表方法，查到子程序的地址，转到相应子程序。

单片机实验报告一、实验目的本次单片机实验的主要目的是通过实际操作和编程，深入了解单片机的工作原理和应用，掌握单片机系统的设计、开发和调试方法，提高自身的动手能力和解决问题的能力。

二、实验设备1、单片机开发板2、计算机3、编程软件（如 Keil）4、下载器5、示波器6、万用表三、实验内容1、点亮 LED 灯通过编写简单的程序，控制单片机的引脚输出高低电平，从而点亮或熄灭连接在该引脚上的 LED 灯。

这是单片机最基础的操作之一，旨在熟悉单片机的编程环境和引脚控制方式。

2、数码管显示利用单片机驱动数码管，实现数字的显示。

需要了解数码管的工作原理和驱动方式，通过编程控制数码管的段选和位选信号，显示不同的数字。

3、按键输入设计按键电路，通过读取按键的状态，实现对单片机系统的输入控制。

例如，通过按键切换不同的显示模式或控制其他外部设备。

4、定时器/计数器应用使用单片机的定时器/计数器功能，实现定时、计数等操作。

例如，设计一个定时闪烁的 LED 灯，或者通过计数器统计外部脉冲的个数。

5、串口通信实现单片机与计算机之间的串口通信，将单片机采集到的数据发送到计算机上进行显示和处理，或者接收计算机发送的指令对单片机系统进行控制。

四、实验原理1、单片机的基本结构单片机通常由中央处理器（CPU）、存储器（包括程序存储器和数据存储器）、输入输出接口（I/O 口）、定时器/计数器、中断系统等部分组成。

2、编程语言本次实验采用 C 语言进行编程。

C 语言具有简洁、高效、可移植性强等优点，非常适合单片机的开发。

3、引脚功能单片机的引脚分为电源引脚、时钟引脚、复位引脚、I/O 引脚等。

通过对这些引脚的合理配置和控制，可以实现各种功能。

4、数码管驱动原理数码管分为共阴极和共阳极两种类型。

通过控制数码管的段选和位选信号，可以使数码管显示不同的数字和字符。

5、按键检测原理按键通常采用上拉电阻或下拉电阻的方式连接到单片机的I/O 引脚。

目录实验一P1口输入、输出实验 (1)实验二P3口输出控制继电器实验 (4)实验三简单I/O实验（交通灯控制） (6)实验四外部中断实验（急救车与交通灯实验） (8)实验五定时器实验 (11)实验六8155输入输出实验 (13)实验七矩阵键盘实验 (15)实验八8279显示实验 (17)实验九串并转换实验 (20)实验十A/D转换实验 (22)实验十一步进电机控制实验 (24)实验十二D/A转换实验 (27)实验十三传送带控制系统综合实验 (29)实验十四机械手控制实验 (32)实验一 P1口输入、输出实验一．实验要求1．P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。

延时时间500ms。

2．P1口做输入口，接八个开关，以74LS273作输出口，编写程序读取开关状态，将状态写入P0口，在发光二极管上显示出来。

二．实验目的1.学习P1口的使用方法。

2.学习延时子程序的编写和使用。

三．实验电路及连接实验1－1电路图如下：图1.1实验1－2中：P1.0-P1.7接八个按钮K1-K8,P0.0-P0.7接八个发光二极管L1-L8。

四．实验说明1.P1口是准双向口，它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同，由准双向口结构可知当P1口作为输入口时，必须先对它置高电平使内部MOS管截止，因为内部上拉电阻阻值是20K～40K，故不会对外部输入产生影响，若不先对它置高，且原来是低电平，则MOS管导通，读入的数据是不正确的。

2.延时子程序的延时计算问题对延时子程序DELAY: MOV R0,#00HDELAY1: MOV R1,#0B3HDJNZ R1,$DJNZ R0,DELAY1查指令表可知MOV，DJNZ指令均需要两个机器周期，而一个机器周期时间长度为12/12MHZ（假设晶振频率是12MHZ），所以该段程序执行时间为：（（0B3＋1）*256+1）*2*12/12000000＝100ms五．实验程序流程图实验要求1的程序框图：实验要求2的程序框图：图1.2 图1.3六、调试方法第一步：打开位于d:\单片机实验\实验一\1_1.uv2，进行实验1_1打开位于d:\单片机实验\实验一\1_2.uv2，进行实验1_2第二步：在资源管理器中如打开.src文件，在程序窗口中输入已编好的程序，保存。

实验一认识实验一．实验目的1．了解仿真器的硬件结构与接线。

2．了解MCS-51单片机复位功能及复位后的内部状态。

3．通过示例程序的键入与执行，学习仿真器的使用与操作方法。

二．实验内容1．对照实验指导书，查对实验机具体接线。

2．按照开发系统的使用方法，分别查看复位后PC、SP、DPTR等特殊功能寄存器及片内、片外RAM的内容。

3．熟悉开发器的使用，将下面程序键入实验机。

ORG 2000H2000 74AA MOV A，#0AAH2002 75F0BB MOV B，#0BBH2005 E5F0 MOV A，B2007 78CC MOV R0，#0CCH2009 E8 MOV A，R0200A 80FE SJMP $4．程序键入后，检查各存储单元所储机器码是否正确如有误，重新键入，达到修正的目的。

5．单步执行示例程序，逐步检查执行结果，核查与分析结果是否相符，直到执行完最后一条指令。

6．练习连续执行示例程序，检查执行结果，核查与分析结果是否相符。

7．自己在示例程序中插入一条指令，执行并查看结果，然后删除，熟悉插入/删除操作。

8．将示例程序移到另外一个存储区，执行并查看结果，熟悉程序块移动操作。

三．实验预习要求1．认真阅读指导书的相关内容，熟悉开发系统的各种操作。

2．实验前应写出规定操作任务的具体操作方法步骤。

四．思考题1．MCS-51单片机怎样实现内部复位，画出一种复位电路。

2．PC、SP、P0、P1、P2、P3复位状态是什么？各有何意义？3．示例程序中最后一条指令SJMP $的作用是什么？如果取掉这一条指令，程序的执行将发生什么变化？4．实验机监控系统怎样实现程序“单步执行”功能？五．实验报告要求1．按实验顺序，写出实验操作的方法步骤。

2．写出实验中所遇到的问题与解决过程。

写出思考题的答案。

实验二建立数据区、数据块传送一．实验目的1．进一步熟悉实验机操作，练习程序调试方法。

2．理解并掌握建立数据区与数据块传送程序。

一、实验目的及要求：（1）学习Keil C51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Keil C51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、实验运行环境软件环境：KEIL uv2， PROTEUS7.4硬件环境：PC机， TD-51系统板三、软件部分实验一清零程序与拆字程序设计（1）清零程序：把7000H-7FFFH的内容清零。

（2）拆字程序：把7000H的内容拆开，高位送7001H低位，低位送7002H低位。

7001H，7002H高位清零，一般本程序用于把数据送显示缓冲区时用。

a)程序流程图图1 清零程序图2 拆字程序b)实验参考程序清零程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV A, #00HMOV DPTR,#7000H ;赋给首地址MOV R1,#100H ;循环次数,完成对7000H-70FFH的置一MOV R2, #10HLOOP1: MOVX @DPTR,AINC DPTRDJNZ R1,LOOP1DJNZ R2,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：ORG 0000HLJMP MAINORG 1000HMAIN:MOV DPTR,#7000HMOVX A,@DPTR ;赋值MOV R0,AANL A,#0F0H ;得到高四位SWAP AINC DPTRMOVX @DPTR,A ;高位给7001HMOV A,R0ANL A,#0FH ;得到低四位INC DPTRMOVX @DPTR,A ;低位给7002HSJMP $END实验二拼字程序与数据传送程序设计（1）拼字程序：把 7000H,7001H 的低位相拼后送人 7002H，一般本程序用于把显示缓冲区的数据取出拼装成个字节。

《单片机技术》实验指导书机械电子工程系2011年9月目录实验一数据传送(RAM–>XRAM) (1)实验二P1口数据输入、输出实验（跑马灯实验） (3)实验三P1口数据输出实验（交通灯控制实验） (7)实验四外部中断实验(急救车与交通灯) (10)实验五8279键盘显示实验 (12)实验六电子钟(定时器、中断综合实验) (15)实验七双机通讯实验 (18)实验八RS232串口通讯实验 (20)实验九并行AD实验(数字电压表实验) (23)实验十并行DA实验(信号发生器实验) (27)实验十一继电器控制实验 (30)实验十二直流电机测速实验 (32)实验十三 LED16*16点阵实验 (38)实验十四图形点阵显示实验 (44)附录一 STAR ES598PCI实验仪硬件结构 (52)附录二星研集成环境软件简介 (53)实验一数据传送(RAM–>XRAM)一、实验目的1、熟悉星研集成环境软件或熟悉Keil C51集成环境软件的使用方法。

2、掌握80C51内部RAM和外部RAM之间的数据传送方法；掌握这两部分RAM 存贮器的特点与应用，掌握各种数据传送方法。

3、熟悉80C51汇编指令，能自己编写简单的程序，掌握数据传输的方法。

二、实验设备STAR系列实验仪一套、PC机一台三、实验内容1、熟悉星研集成环境软件或熟悉Keil C51集成环境软件的安装和使用方法。

2、编写并调试一个数据传送程序：将30H～3FH数据送到数据存贮器1000H～100FH中。

实现内外部数据段的传送、校验。

四、实验框图五、实验步骤1、运行程序前，打开变量窗、二个存贮器窗（一个选择片内数据；一个选择片外数据，起始地址选择1000H）。

2、在内部RAM 30H～3FH中输入数据；使用单步、断点方式调试程序，检测外部数据RAM的1000H～100FH中的内容。

3、熟悉查看特殊功能寄存器、内部数据RAM、外部数据空间的各种方法。

单片机综合实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理，掌握其内部结构及相关功能模块的使用方法。

2. 学生能掌握单片机编程的基本语法和技巧，能独立完成简单的程序设计。

3. 学生能了解单片机在现实生活中的应用，并学会分析实际案例。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，完成单片机的基本操作和程序编写。

2. 学生能通过实验，学会使用相关开发工具和调试技巧，具备一定的故障排查能力。

3. 学生能运用单片机技术解决实际问题，提高创新实践能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过单片机综合实验课程，培养对电子信息科学的兴趣和热情。

2. 学生在团队协作中，学会沟通、分享和合作，提高解决问题的能力。

3. 学生能认识到单片机技术对社会发展的作用，树立正确的价值观和责任感。

课程性质：本课程为实践性课程，侧重于培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点：学生已具备一定的单片机基础知识，对实际操作感兴趣，但编程能力和问题解决能力有待提高。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践和团队协作，提高学生的综合能力。

通过课程目标分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 单片机基础理论：回顾单片机的基本原理、内部结构、工作原理等，重点讲解中断系统、定时器/计数器、串行通信等模块的功能和应用。

2. 单片机编程语言：以C语言为基础，介绍单片机编程的基本语法、数据类型、运算符、控制语句等，并通过实例进行讲解。

3. 单片机实验操作：结合教材章节，进行以下实验：- 基本输入输出实验：学习单片机I/O口控制，实现LED灯、蜂鸣器等设备的控制。

- 中断控制实验：掌握中断系统的使用，实现外部中断控制。

- 定时器/计数器实验：学习定时器/计数器的配置，完成定时控制等功能。

- 串行通信实验：了解串行通信原理，实现单片机之间的数据传输。