湖南城市学院
实验报告
2018-2019 学年上学期
姓名：***
班级学号：******
实验课程：单片机原理及应用
实验室名称：电子工程实验室
湖南城市学院信息与电子工程学院实验中心印制
实验项目名称：实验一指示灯和开关控制器实验
一、实验目的及要求
1、学习51单片机I/O基本输入/输出功能，掌握汇编语言的编程与调试方法；
2、熟悉proteus软件，了解软件的结构组成与功能；
3、学会在ISIS模块中进行汇编程序录入、编译和调试；
4、理解单片机程序控制原理，实现指示灯/开关控制器的预期功能。
二、实验原理
实验电路原理图如图1所示，图中输入电路由外接在P3口的8只拨动开关组成；输出电路由外接在P2口的8只低电平驱动的发光二极管组成。此外，还包括时钟电路、复位电路和片选电路。
图1 实验原理图
在编程软件的配合下，要求实现如下指示灯/开关控制功能：程序启动后，8只发光二极管先整体闪烁3次（即亮→暗→亮→暗→亮→暗，间隔时间以肉眼可观察到为准），然后根据开关状态控制对应发光二极管的灯亮状态，即开关闭合相应灯亮，开关断开相应灯灭，直至停止程序运行。软件编程原理为：（1）8只发光二极管整体闪烁3次
亮灯：向P2口送入数值0；
灭灯：向P2口送入数值0FFH；
闪烁3次：循环3次；
闪烁快慢：由软件延时时间决定。
（2）根据开关状态控制灯亮或灯灭
开关控制灯：将P3口（即开关状态）内容送入P2口；
无限持续：无条件循环。
程序流程图如图2所示。
图2 实验程序流程图
三、实验仪器设备及装置
（1）硬件：电脑一台；
（2）仿真软件：Proteus；
（3）编程软件Keil uVision4。
其中，仿真软件ISIS元件清单如表1所示。
表1 仿真软件ISIS元件清单
四、实验内容和步骤
（一）实验内容：
（1）熟悉ISIS模块的汇编程序编辑、编译与调试过程;
（2）完成实验的汇编语言的设计与编译；
（3）练习ISIS汇编程序调试方法，并最终实现实验的预期功能。
（二）实验步骤：
（1）提前阅读与实验相关的阅读材料；
（2）参考指示灯/开关控制器的原理图和实验的元件清单，在ISIS中完成电路原理的绘制；
（3）参考程序流程图在Keil uVision4中编写和编译汇编语言程序；
（4）利用ISIS的汇编调试功能检查程序的语法和逻辑错误；
（5）观察仿真结果，检验与电路的正确性。
五、实验数据记录与处理或实验现象与分析
1、实验程序
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void delay(uchar k)
{
uint j;
while(k--)
for(j=0;j<1000;j++);
}
void main(void)
{
uchar temp;
uint i;
for (i=0;i<3;i++)
{
P2=0;
delay(100);
P2=0xff;
delay(100);
}
while(1)
{
temp=P1;
P2=temp;
}
}
2、实验现象
①程序开始运行后，8只发光二极管先整体闪烁3次（亮→暗→亮→暗→亮→暗）实验结果如图3图4所示。
图3 二极管灯亮图
图4 二极管灯灭图
②开关可以控制二极管的最终状态（即开关闭合则对应二极管最后的状态为亮，开关断开则对应二极管最后的状态为暗）。
（1）当按下开关1 2 7 8时结果如图5.1所示。
图5.1 二极管状态图
（2）当按下开关1 3 4 6时结果如图5.2所示。
图5.2 二极管状态图
实验结果分析：当程序启动时，可以看到8只发光二极管整体循环闪烁三次，闪烁快慢由延时时间决定，然后根据所设开关的状态对应二极管的亮灯状态。六、问题讨论
下图6中单片机80C51中31号引脚为什么接+5V？
图6 问题分析图
答：31号引脚为使能端（EA非），通过+5V电压是使单片机访问内部程序存储器，但当PC（程序计数器）值超过某值时，将自动转向执行外部程序存储器内的程序。
实验项目名称：
实验二LED灯和数码显示器的中断控制
一、实验目的及要求
1.掌握外部中断原理，学习中断编程与程序调试方法；
2.熟悉Keil uVision4平台软件调试方法。
二、实验原理
实验电路原理图如图1所示，图中按键K1和K2分别接于P3.2和P3.3，发光二极管D1接于P0.4，共阴极数码管LED1接于P2口。时钟电路、复位电路、片选电路忽略。
图1实验原理图
在编程软件的配合下，要求实现如下功能：程序启动后，D1处于熄灯、LED1处于黑屏状态；单击K1，可使D1亮灯状态反转一次；单击K2，可使LED1显
示增加1，并按十六进制数显示，达到F后重新从1开始。
软件编程原理为：K1和K2的按键动作分别作为INT0和INT1的中断请求，在中断函数中进行指示灯与数码管的信息处理。初始化后，主函数处于无限循环状态，等待中断请求。
三、实验仪器设备及装置
（1）硬件：电脑一台；
（2）仿真软件：Proteus；
（3）编程软件Keil uVision4。
其中，仿真软件ISIS元件清单如表1所示。
四、实验内容和步骤
（一）实验内容：
（1）熟悉Keil uVision4的软件调试方法；
（2）完成实验的C51语言编程；
（3）练习Keil uVision4与ISIS的联机仿真方法。
（二）实验步骤：
（1）提前阅读与实验相关的阅读材料；
（2）参考实验电路原理图和元件清单在ISIS中完成电路原理图的绘制；
（3）在Keil uVision4中编写和编译C51程序，生成可执行文件；
（4）在Keil uVision4中启动ISIS的仿真运行，并进行联机调试；
（5）观察仿真结果，检验与电路的正确性。
