《单片机系统设计技术》实验指导

《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。

《单片机应用系统设计》课程教学大纲一、本课程的地位、作用和任务本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。

本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。

初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。

二、理论教学内容绪论单片机概述0．1 引言0．2 单片机的特点0．3 单片机的发展0．4 MCS-51单片机系列简介第一章MCS–51单片机的结构和原理1. 1 单片机的内部结构1. 2 MCS–51的外部引脚及功能1. 3 MCS–51的存储器配置1. 4 并行输入／输出接口电路1. 5 时钟电路与时序1. 6 MCS –51最小系统设计第二章MCS-51的指令系统2．1 MCS-51指令系统概述2．2 数据传送类指令2．3 算术运算类指令2．4逻辑运算及移位类指令2．5 控制转移类指令2．6 布尔变量操作类指令第三章汇编语言程序设计3．1 汇编语言源程序的格式3．2 伪指令3．3 汇编语言程序举例第四章MCS—51的中断与定时4.1 MCS—51单片机的中断系统4.2 MCS–51的定时/计数器第五章存储器扩展技术5.1 概述5.2 程序存储器的扩展5.3 数据存储器的扩展5.4 PROME2及其扩展第六章Ｉ/Ｏ扩展技术6．1 Ｉ/Ｏ接口概述6．2 MCS-51并行Ｉ／Ｏ口的直接使用6．3 简单Ｉ／Ｏ扩展6．4 8255并行Ｉ／Ｏ口6．5 8155简介第七章键盘/显示器扩展技术7．1 单片机应用系统中的人机通道7．2 键盘及其接口7. 3 显示器及接口7．4 专用的8279键盘/显示器接口第八章模拟量输入/输出通道8.1 模拟量输入通道8.2 模拟量输出通道第九章MCS-51的串行通信9.1 串行通信基础9.2 串行接口的构成与工作方式9.3 串行口的典型应用9.4 单片机的多机通信9.5 RS-232C串行总线第十章应用程序设计技术10.1 智能仪表的一般结构10.2 单片机应用系统设计举例第十一章高性能单片机PIC16F8XX介绍11．1 PIC16F87X的特点11．2 PIC16F87X的结构与配置11．3 PIC16F87X的功能部件11．4 PIC16F87X的应用举例三、实践教学的内容和要求实验一联机仿真操作练习实验目的：进一步掌握开发工具的应用实验内容：学习PC机与开发机联机仿真的操作方法实验二指令系统和编程练习实验目的：掌握8051单片机常用指令的使用和编程实验内容：用8051单片机的常见指令编写简单的多字节加减法程序。

单片机系统的设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机系统的基本原理和组成，掌握其设计流程和方法。

2. 使学生掌握单片机编程的基础知识，能运用C语言或汇编语言进行简单程序编写。

3. 帮助学生了解单片机系统在实际应用中的功能与作用，如智能家居、机器人等。

技能目标：1. 培养学生具备独立设计单片机系统的能力，包括硬件电路设计和软件编程。

2. 提高学生运用单片机解决实际问题的能力，如数据采集、信号处理等。

3. 培养学生动手实践和团队协作的能力，能够完成课程项目的设计与实施。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机系统设计和开发产生兴趣，提高其学习积极性和主动性。

2. 培养学生具备创新精神和实践意识，敢于尝试新方法，解决实际问题。

3. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，能够在团队中发挥积极作用。

课程性质：本课程为实践性较强的学科，要求学生在理解理论知识的基础上，动手实践，完成单片机系统的设计与实现。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机系统有一定了解，但实践经验不足。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，培养其创新能力和实践能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续专业课程学习和实际工程应用打下坚实基础。

二、教学内容1. 单片机系统概述：介绍单片机的基本概念、发展历程、应用领域及未来发展趋势。

- 教材章节：第一章 单片机概述2. 单片机硬件结构：讲解单片机的内部结构、工作原理、主要性能指标及硬件连接方式。

- 教材章节：第二章 单片机硬件结构3. 单片机编程语言：学习单片机编程所需的基础知识，包括C语言和汇编语言。

- 教材章节：第三章 单片机编程语言4. 单片机I/O口编程：介绍I/O口的基本操作方法，包括输入、输出、中断等。

- 教材章节：第四章 单片机I/O口编程5. 单片机系统设计流程与方法：讲解单片机系统设计的步骤、方法及注意事项。

《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。

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工作原理，掌握其内部结构和功能模块；2. 学生能掌握单片机编程的基本语法和常用指令，具备编写简单程序的能力；3. 学生能了解并运用单片机接口技术，实现与外围设备的通信和控制。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并实现简单的单片机控制系统；2. 学生能熟练使用编程软件和开发工具，进行单片机的程序编写、调试与优化；3. 学生能通过实验操作，培养动手能力和团队协作能力，提高问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，增强对电子技术和编程的兴趣，培养主动探索和创新的意识；2. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到单片机技术在现实生活中的应用价值；3. 学生通过团队协作，培养沟通与协作能力，增强集体荣誉感和责任感。

课程性质：本课程为单片机原理与应用的综合实验课程，注重理论与实践相结合，以培养学生的动手能力和创新能力为主。

学生特点：学生具备一定的电子技术和编程基础，对单片机有一定了解，但实践经验不足。

教学要求：教师应结合学生特点和课程性质，采用任务驱动、案例教学等方法，引导学生主动参与实验，提高实践操作能力和创新能力。

同时，注重个体差异，因材施教，确保每位学生都能在课程中学有所获。

通过课程目标的分解与实现，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三个方面：1. 单片机原理与结构- 熟悉单片机的内部结构，掌握其功能模块；- 了解单片机的工作原理，理解指令执行过程；- 学习单片机编程语言，掌握基本语法和常用指令。

教学大纲：参照教材第1章至第3章，共计6学时。

2. 单片机编程与接口技术- 学习单片机程序设计方法，掌握程序编写、调试与优化技巧；- 了解单片机接口技术，掌握I/O口、定时器、中断等应用；- 学习外围设备与单片机的通信协议，实现数据交换和控制。

教学大纲：参照教材第4章至第6章，共计10学时。

单片机原理与应用实验指导书九江学院电子工程学院2007年9月第一章单片机实验的基本要求与方法一、实验目的学习并掌握单片机的基本结构及接口设计方法，学习汇编语言程序设计的基本方法和技能。

二、实验要求1、上机前要做好充分准备，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。

做好实验前预习和必要的准备，如画好程序流程图，编好程序，做到准备充分。

2. 进入实验室后，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。

接线要正确、简单明了，接线完成后检查一遍，经老师复查允许后才可通电。

通电瞬间，应注意仪器和实验装置是否正常工作，如有不正常现象，应立即断电查找原因，直至故障排除后，实验方可继续进行。

3. 实验进行时，按规定步骤进行，经过反复修改调试，达到设计功能后，读取数据，并及时纪录。

4. 实验完成后，经老师验收合格，并把仪器、导线、工具整理完毕后，学生方可离开实验室。

三、实验方法本课程所用的实验板采用在系统可编程方式下载程序，具体操作过程参考第三章。

四、实验报告内容和要求1. 实验报告要用学校统一印发的实验报告纸。

2. 实验报告内容应包括：实验名称、器材、目的、原理、步骤、结果及分析、流程图、程序清单。

3. 实验报告中实验原理图（含电路图和时序图）要准确无误。

4. 实验报告中程序清单要求调试并运行正确无误，要有中文注释。

5．每个实验后的实验结果分析和心得体会必须独立完成，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。

6．实验报告写完后统一交到学习委员处，按学号排列装订成册，然后交到老师处。

第二章 V6实验板简介本课程所用单片机实验板，可用于MCS-51系列单片机的仿真开发和《单片机原理与应用》课程的教学实验，具有电路简单，小巧便携，支持在系统可编程技术，简便易用等特点。

适合单片机初学者使用。

图2-1一、可开设实验1、wave仿真软件的应用2、用isplay实现在系统可编程3、流水灯4、动态显示程序5、中断响应程序设计6、定时/计数器的应用：测量脉冲宽度、倒计时器、带闪动的动态显示7、键盘接口程序设计：计时系统、抢答器设计、模拟汽车转向灯设计*8、红外按键识别程序设计*9、基于红外按键输入的四则混合运算计算器设计10、电子音乐盒设计*11、基于红外按键输入的电子琴设计12、基于DS1302的精密时钟设计13、基于DS18B20的数字温度计设计14、串行程序存储器扩展*15、数据采集电路设计：单片机与A/D 转换器接口 *16、信号发生器设计：单片机与D/A 转换器接口 *17、直流电机调速 *18、步进电机控制*19、基于MAX7219的数码管静态显示程序设计 *20、字符型液晶显示程序设计 *21、点阵型液晶显示程序设计注：带“*”实验项目需外接扩展电路二、V6实验板的原理和组成1、总体电路图上电复位....图2-22、微处理器V6实验板采用DIP 封装的AT89s52单片机作为微处理器，引脚配置如图2-3所示，为实现在系统可编程功能，选用11.0592MHz的晶振。

《单片机开发实训》课程标准一、课程名称单片机开发实训二、内容简介《单片机开发实训》课程是一门实践课程。

本课程通过设定具有综合性的单片机控制项目，让学生根据具体设计要求进行硬件搭建，程序编写。

通过整个项目的初步设计到实现，学生能够综合掌握微型计算机的基本原理，编程方法，微型计算机的接口技术，简单传感器运用和Keil等常用单片机开发工具的使用方法。

三、课程定位本课程是配合《单片机技术》综合实践环节，与先修课程《单片机技术》的核心知识点相衔接，并将细碎的知识点进行综合运用。

目的是让学生巩固所学知识、加强综合能力、提高软、硬件设计调试方面的能力、启发创新思维的效果。

同时，使学生将相关专业课程知识综合起来，融会贯通，形成系统的概念，从而实现理论与实践相结合。

培养和锻炼学生动手操作和技术创新的能力，为将来进行各种智能化产品的设计开发提供技术准备。

四、课程设计指导思想及原则本课程根据应用电子技术专业的培养目标，以职业能力培养为重点，与企业专家合作进行基于工作过程的课程开发与设计，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。

以提升学生综合设计能力为目的，训练学生电子线路的组装调试能力和创新能力，通过查阅资料、选定方案、设计电路、调试软件并下载到芯片运行这一系列训练锻炼学生相关技能，同时培养学生良好的职业道德和社会责任感以及良好的行为习惯和个人品质。

本课程需要在理实一体化教室进行教学。

五、建议课时：该课程实训学时为16学时。

六、课程目标：（一）课程能力目标1、总体目标结合应用电子技术专业人才培养方案，根据课程内容和定位，规范课程教学的基本要求，制定本课程目标。

《单片机开发实训》课程，总目标是使学生具有单片机系统设计的知识与技能、具备较高的职业素质，具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力，能解决程序调试和系统设计中遇到的问题，能胜任单片机产品测试工程师、单片机产品技术支持工程师、单片机软件开发师、单片机硬件开发师和单片机系统设计师等岗位工作。

《单片机课程设计》一、设计背景随着科技的发展，单片机在工业控制、智能家居、物联网等领域发挥着越来越重要的作用。

为了提高同学们对单片机的实际应用能力，本次课程设计旨在让大家通过实际操作，掌握单片机的基本原理及其编程技巧，培养解决实际问题的能力。

二、设计任务本次单片机课程设计的主要任务包括：1. 了解并熟悉单片机的硬件结构及其工作原理；2. 掌握单片机编程语言及其开发环境；3. 设计并实现一个简单的单片机应用系统，如温度控制器、智能小车等。

三、设计步骤1. 确定设计题目：根据自己的兴趣和实际需求，选择一个具有实际意义的单片机应用项目；2. 设计方案：分析项目需求，制定详细的设计方案，包括硬件选型、软件架构等；3. 编写程序：根据设计方案，编写单片机程序，实现预定功能；4. 系统调试：在开发板上进行程序调试，优化程序，确保系统稳定运行；四、注意事项1. 在设计过程中，要注重理论与实践相结合，充分发挥自己的创新能力；3. 遇到问题时，及时与同学和老师沟通交流，共同探讨解决方案；4. 注重团队协作，合理分工，共同完成设计任务。

五、预期成果1. 完成一个具有实际应用价值的单片机系统设计，并能够稳定运行；2. 掌握单片机的基本编程技巧，能够独立编写简单的控制程序；3. 提升分析问题和解决问题的能力，为今后的学习和工作打下坚实基础；4. 形成一份完整的课程设计报告，包括设计思路、程序代码、调试过程及心得体会。

六、评价标准1. 设计创新性：设计的单片机应用系统是否具有新颖性，能否体现个人创意；2. 系统实用性：设计的系统是否解决了实际问题，具有较高的实用价值；4. 调试与运行效果：系统调试是否顺利，运行是否稳定，功能是否完善；5. 文档质量：课程设计报告是否详尽，是否能够清晰地反映设计过程和成果。

七、建议与拓展2. 尝试使用不同的编程语言和开发工具，提高自己的编程能力；3. 在完成基本设计任务的基础上，可以尝试增加一些附加功能，提升系统的性能；八、安全与环保1. 在进行单片机实验时，要确保实验室环境安全，遵守实验室规章制度；2. 使用电子元器件时，要注意节约，避免浪费，废弃物品要按照规定进行处理；3. 在设计过程中，关注产品的环保性能，尽量选择低功耗、环保型元器件。

单片机课程设计指导记录一、教学目标本章节的单片机课程设计指导记录的教学目标分为三个维度：知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标：通过本章节的学习，学生需要掌握单片机的基本原理、工作方式及编程方法。

具体包括了解单片机的硬件结构、指令系统、中断处理以及I/O口编程等。

技能目标：培养学生能够运用单片机进行简单项目的设计和实现的能力。

具体包括能够使用单片机开发环境进行程序编写、调试和烧录，以及能够进行基本的单片机硬件电路设计和调试。

情感态度价值观目标：培养学生对单片机技术的兴趣和好奇心，提高他们解决问题的能力和创新精神，培养团队合作意识。

二、教学内容本章节的教学内容以教材《单片机原理与应用》为基础，结合学生的实际情况，安排如下：1.单片机的基本原理和工作方式：包括单片机的硬件结构、指令系统、中断处理等。

2.单片机编程方法：包括编程语言、编程规范、程序调试和烧录等。

3.单片机I/O口编程：包括I/O口的工作原理、编程方法及其在实际项目中的应用。

4.单片机项目设计：引导学生运用所学知识进行实际项目的构思、设计和实现，培养学生的实际操作能力。

三、教学方法为了提高教学效果，本章节将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：用于讲解单片机的基本原理、指令系统等理论知识。

2.案例分析法：通过分析具体的单片机项目案例，使学生更好地理解单片机的应用。

3.实验法：安排实验室实践环节，让学生动手操作，培养实际操作能力。

4.小组讨论法：学生进行小组讨论，促进学生之间的交流与合作，提高团队协作能力。

四、教学资源为了支持本章节的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：《单片机原理与应用》。

2.参考书：提供相关的单片机技术书籍，供学生课后自学。

3.多媒体资料：制作PPT、教学视频等，以便于课堂讲解和学生复习。

4.实验设备：准备单片机开发板、编程器、示波器等实验设备，以便于学生进行实践操作。

5.在线资源：提供在线编程平台和论坛，方便学生交流和学习。

《单片机原理及应用》课程设计报告课题：单片机多功能系统设计班级电子1071班学号 1071205236学生姓名张亮亮专业电子信息工程系别电子与电气工程学院指导教师朱霞，付丽辉淮阴工学院电子信息工程系20010年9月目录一. 设计目的及意义。

(2) 二．设计过程。

(2) 三．硬件电路总体设计。

(3) 3．1 系统硬件总框图。

(3)3．2 系统设计原理3、2、1 系统处理器。

(3)3、2、2 LED流水灯。

(4)3、2、3 扬声器模块。

(5)3、2、4数码管。

(6) 四．硬件Proteus仿真图。

(7) 五．软件流程框图。

(8) 六．程序清单及注释。

(9) 七．软件调试。

(13) 八．心得体会。

(14) 九．参考文献。

(15)一、设计目的及的意义《单片机原理及应用》课程设计是一项重要的实践性教育环节,是学生在校期间必须接受的一项工程训练。

在课程设计过程中，在教师指导和同学帮助下，应用工程的方法，通过一个简单课题的设计练习，可使学生初步体验单片机应用系统的设计过程、设计要求、完成的工作内容和具体的设计方法，了解必须提交的各项工程文件，也达到巩固、充实和综合运用所学知识解决实际问题的目的。

通过课程设计，能加强我们多项能力的培养：（1）独立工作能力和创造力；（2）综合运用专业及基础知识，解决实际工程技术问题的能力；（3）查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；（4）工程绘图的能力；（5）编写技术报告和编写技术资料的能力。

二、设计过程（1）认真研究设计任务书，明确设计要求、条件、内容和步骤；复习课程有关内容，熟悉有关单元电路的设计方法和步骤；搜集、分析、消化相关资料、软件等；掌握微型计算机应用系统软件设计方法；准备好设计需要的图书、资料和工具；拟定设计计划等；（2）系统总体及功能设计，制定总体方案及元器件的选择；（3）硬件设计，完成硬件结构图设计、系统电路图设计和绘制及电路模块的连接；（4）软件设计，完成软件流程图的设计、程序设计与调试；（5）系统程序调试；（6）设计工作总结；（7）写出设计报告。

前言《单片机原理及应用》是电子、自动化控制等相关专业的一门专业必修课，随着交通技术的不断发展，单片机在交通控制、信息等方面的应用也越来越广泛。

由于单片机实践性强，理论与实际结合紧密，传统的教学方法不能较好的适应教学的需要。

为提高教学效果，我们从最简单的实际问题出发，设计了一些由易到难，由纯软件到要求硬、软件结合，综合性较强的题目。

每个题目的内容分为两个部分：基础部分：给出源程序，要求学生在阅读分析理解的基础上，画出程序流程图，完成题目内容（包括编辑源程序、编译仿真调试、实际运行通过）；提高部分：在充分掌握第1部分内容的基础上，独立编程完成功能要求更高的课题程序。

要求学生课外理解、编写提高部分的程序，上机调试通过。

我们采用提出任务——学习相关知识——解决实际问题——总结提高这样一个教学过程，使学生在解决实际问题的过程中学习提高，培养较强的实践能力。

这种从实践——理论——再回到实际的探索性的教学方法，能有效的提高学生的学习兴趣，符合人们的客观认知规律。

我们通过四章的内容来完成单片机实验课程：第一章介绍伟福硬件仿真器及其仿真软件，即程序开发环境第二章介绍实验开发板的功能、电路原理第三章程序设计从基础程序设计到应用实例设计，其中包括12个实际课题第一节开发软件的使用第二节基础程序设计一、算术运算题1．加、减法基本运算程序2．乘、除法基本程序3．二－十进制调整基本程序二、控制转移和子程序调用第三节应用实例设计一、简单单片机应用实例设计二、按钮控制发光二极管三、定时器实现流水灯控制四、MCS-51存储器系统设计五、MCS-51 I/O接口设计与应用六、串口通讯七、参考课题第四章附录部分附录一 PC与MCU串行通信的应用设计方法附录二 KEIL C51 编译器简介附录三串行接口LED数码管及键盘管理器件ZLG7289A的原理与应用第一章仿真器及仿真软件简介第一节伟福硬件仿真器简介伟福仿真器采用主机+POD（仿真头）组合的形式构成，通过更换POD，可以对各种CPU进行仿真。

机械电子工程专业《单片机原理与接口技术》课程实验指导书撰写人：审定人：目录第一部分绪论 (1)第二部分基本实验指导 (2)实验一 (2)实验二 (9)实验三 (11)实验四 (14)实验五 (17)实验六 (19)实验七 (21)实验八 (23)第三部分扩展实验实验九 (26)实验十 (30)实验十一 (35)第一部分绪论本指导书是根据《单片机原理与接口技术》课程实验教学大纲编写的，适用于机械电子工程专业。

一、本课程实验的作用与任务本课程的实践性较强，安排适当的上机可以帮助学生理解教学内容，锻炼动手能力和综合设计能力。

二、本课程实验的基础知识熟悉Keil软件的使用，学习过单片机原理与接口技术及有一定的电路常识。

三、本课程实验教学项目及其教学要求序号实验项目名称学时教学目标、要求1单片机程序设计集成开发环境应用22掌握实验环境的应用，熟练掌握软件的各项功能2 定时器/计数器程序设计实验22掌握定时器的几种工作模式，并应用各种模式进行定时3 数码管显示程序设计实验22会对数码管译码，会进行动态显示数据4 独立式键盘程序设计实验22会对独立键盘进行消抖动，会识别按键5 行列矩阵式键盘程序设计实验22会用扫描法识别行矩阵按键6 秒表显示实验22会运用定时、中断知识进行综合设计7 串口通信实验22会编程让单片机和串口进行通信8 步进电机实验22能控制步进电机正传和反转合计1 16第二部分基本实验指导实验一单片机C51程序设计集成开发环境应用一、实验目的1. 了解集成开发环境Keil Vision3文件管理的特点。

2. 学会使用开发环境新建文件、编辑、编译程序。

3. 掌握开发环境程序设计相关设置及其意义。

二、实验要求实现单片机P1连接的LED发光二极管实现流水灯功能。

三、实验原理1. 熟练操作开发环境。

2. 利用C51相关知识，编写简单程序，生成可执行文件。

3. 记录编译错误信息，总结错误原因，写出解决办法。

《单片机应用系统设计》实验报告院系：仪器科学与工程学院专业：测控技术与仪器实验室：机械楼5楼同组人员：评定成绩：审阅教师：硬件实验一I/O口输入/输出及控制实验Ⅰ、I/O口输入/输出实验一、实验目的1、学习单片机I/O口的使用方法2、学习延时子程序的编写和使用二、实验内容1、I/O口输出：P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序让发光二极管循环点亮。

2、I/O口输入/输出：P1.0、P1.1做输入口接两个拨动开关；P1.2、P1.3做输出口，接两个发光二极管。

编写程序读取开关状态，将此状态在发光二极管上显示出来。

编程时应注意P1.0、P1.1作为输入口时应先置1，才能正确读入值。

三、实验步骤1、I/O口输出硬件连接连线连接孔1 连接孔21 P1.0 L02 P1.1 L13 P1.2 L24 P1.3 L35 P1.4 L46 P1.5 L57 P1.6 L68 P1.7 L7MCS51的P1口循环点灯2、I/O口输入/输出硬件连接连线连接孔1 连接孔21 K4 P1.02 K5 P1.13 P1.2 L44 P1.3 L5MCS51的P1口输入/输出3、实验说明（1）对于MCS51，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想同；但准双向口用作输入口时，因其结构特点必须对它置“1”，否则读入的数据容易产生错误。

（2）8051延时子程序的延时计算问题，对于程序DELAY:MOV R6, #0HMOV R7, #0HDELAYLOOP:DJNZ R6, DELAYLOOPDJNZ R7, DELAYLOOPRET查指令表可知MOV和DJNZ指令均需两个指令周期，在12MHz晶振时，一个机器周期时间为：12/12MHZ=1ms，该延时子程序延时：(256X255+2)X2X1us=130ms。

4、分别连接硬件并执行相关程序，记录结果。

四、提高要求修改I/O口输出程序，先1、3、5、7灯亮，延时后2、4、6、8灯亮，交替点亮。

《单片机技术》实验(2022级自动化1201～02电气1201～02)教案课程教案课程名称：单片机技术实验任课教师：王韧所属院部：电气与信息工程学院教学班级：自动化1201～02、电气1201～02教学时间：2022—2022学年第二学期湖南工学院课程基本信息湖南工学院教案用纸实验一数据传送实验一、本次实验主要内容1、Keil软件的使用方法和调试。

2、存储器之间数据传送的方法和循环程序设计。

3、MCS-51系列单片机堆栈的使用。

二、实验目的与要求1、掌握单片机的汇编指令系统及汇编语言程序设计方法。

2、掌握单片机的存储器体系结构。

3、熟悉Keil软件的功能和使用方法。

4、掌握单片机应用程序的调试方法。

三、实验重点难点MOV、MOV某指令的用法特点。

四、实验方法和手段讲授、演示、操作、仿真、提问。

五、作业与习题布置写出实验报告。

P1湖南工学院教案用纸一、实验内容或原理1、实现单片机内部RAM之间，外部RAM之间以及内部RAM与外部RAM之间的数据传送。

2、利用Keil软件编辑、汇编、调试、运行实验程序并记录实验数据。

二、设计要求1、编写程序将00H～0FH16个数据分别送到单片机内部RAM30H～3FH单元中。

2、编写程序将片内RAM30H～3FH的内容传送至片内RAM40～4FH单元中。

3、编写程序将片内RAM40H～4FH单元中的内容传送到外部RAM4800H～480FH单元中。

4、编写程序将片外4800H～480FH单元内容送到外部RAM5800H～580FH单元中。

5、编写程序将片外RAM5800H～580FH单元内容传送回片内RAM50H～5FH单元中。

三、实验报告要求1、实验目的和要求。

2、设计要求。

3、实验程序流程框图和程序清单。

4、实验总结。

5、思考题。

四、思考题1、说明MCS-51系列单片机对片内RAM和片外RAM存贮器各有哪些寻址方式？2、说明指令MOVA，20H和MOVC，20H中的20H含义有什么不同？传送指令中的助记符MOV，MOV某，MOVC各适用于访问哪个存储器空间？P2湖南工学院教案用纸实验后记：P3湖南工学院教案用纸实验二单片机并行I/O口的应用实验一、本次实验主要内容1、利用单片机并行I/O口控制流水灯。

单片机实验报告《单片机系统实验》实验报告院系：学号：姓名：2017年12月一、实验目的1.了解32位单片机（STM32系列）原理及其应用，熟悉单片机的资源，掌握单片机的最小系统设计及扩展技术，掌握单片机的编程语言。

2.通过本实验了解LCD液晶工作原理，能通过编程操作液晶的显示。

二、实验设备STM32实验系统一套，PC机一台。

三、实验原理（1）I/O口及定时器实验：STM32的GPIO口控制4个发光二极管，了解其硬件连接方式，学会使用STM32的一个定时器，掌握对定时器计时方式的编程。

编写程序循环点亮4个发光二极管，控制点亮时间为1秒钟闪烁。

（2）外部中断实验：掌握STM32单片机外部中断的用法，学会设置中断优先级，在实验（1）的基础上完成，如果有外部中断发生改变发光二极管的发光规律。

（如，仅其中2个灯亮，再次触发外部中断后，发光二极管重新变成4个灯循环点亮。

）（3）串行口通信实验：掌握STM32单片机与计算机之间的硬件连接方式，了解二者之间的传输协议，进行数据传输。

（4）LCD实验：掌握STM32单片机与液晶之间的硬件连接方式，单片机如何驱动液晶进行显示。

四、内容与步骤1.学会使用IAR或KEIL的编译链接调试环境，熟悉有关STM32使用到的库，并能顺利建立包含各种库文件的工程。

（2学时）2.I/O口实验：在建立工程的基础上能点亮发光二极管。

（2学时）3.定时器实验：循环定时（用定时器做）点亮4个灯，即每1秒闪烁点亮一个灯，循环往复（或叫跑马灯实验）。

（2学时）4.外部中断实验：按键作为触发外部中断的条件，中断发生时，改变发光二极管的点亮规律。

（2学时）5.串行口通信实验：编写串行口通信实验程序，能在计算机与STM32系统间进行ASCII码的传输。

（2学时）6.LCD实验：通过自行编写库文件和了解液晶显示字库，能在液晶上显示“北京航空航天大学机械工程及自动化学院”字样。

（6学时）五、关键代码1.I/O口及定时器实验/*通过定时器3中断函数实现跑马灯,现象为每个LED灯依次点亮1秒后熄灭*/void TIM3_IRQHandler(void){extern uint8_t LED_Status[5];if(TIM3->SR&0X0001)//溢出中断{if(LED_Status[1]==0){LED1_ON;LED2_OFF;LED3_OFF;LED4_OFF;LED_Status[1]=1;}else if(LED_Status[1]==1){LED1_OFF;LED2_ON;LED3_OFF;LED4_OFF;LED_Status[1]=2;}else if(LED_Status[1]==2){LED1_OFF;LED2_OFF;LED3_ON;LED4_OFF;LED_Status[1]=3;}else if(LED_Status[1]==3){LED1_OFF;LED2_OFF;LED3_OFF;LED4_ON;LED_Status[1]=0;}}TIM3->SR&=~(1<<0);//清除中断标志位}2.外部中断实验/*LED灯的发光规律有两种：一种是每个LED灯依次点亮1秒后熄灭，另一种是每次2个LED灯同时点亮，持续1秒后向前移动1个LED灯的位置。

单片机仿真实验系统MCS-51实验指导书南昌大学本实验指导是为适应单片机原理与应用方面的课程需做大量软硬件实验的需要而编写的，供学生编程用。

完成本实验指导中的实验，可使学生基本掌握MCS-51单片机的结构原理、接口技术、程序设计技巧。

实验指导书中详细叙述了各实验的目的、内容，列出了接线图、程序框图和实验步骤。

单片机实验注意事项：1：主CPU为8032，需要扩充一片6264作为数据区，连接6264的读写信号到CPU的读写信号，连接CS1到A15；连接数据线，连接地址高低线；2：实验仪上的波段开关必须选择9600波特率，和51系统；3：接线和拔线时必须断电， PC微机必须与本实验系统保持联机状态，即软件界面右上角有编译进度条，确定连机状态才可调试程序；4：通过RS232通信接口，利用上位机实现用户程序的编辑、编译和调试运行。

在软件的设置栏内，点击仿真模式，选择系统、系统；注意：上位机的存盘文件名只能用英文字母和数字组合，长度不能超过8位且存盘路径必须在默认的C 盘DAIS目录下；5：系统接口实验电路为单元电路方式，数据总线以8芯扁平线形式引出，硬件学生连线为电路图上粗实线。

部分机器硬件介绍可参考微机原理实验指导书。

目录软件实验部分：实验一清零程序实验二拆字程序实验三拼字程序实验四数据区传送子程序实验五数据排序实验实验六查找相同数个数实验七无符号双字节快速乘法子程序实验八多分支程序实验九脉冲计数(定时/计数器实验)实验十电脑时钟(定时器、中断综合实验)硬件实验部分：实验一 P1口亮灯实验实验二 P1口转弯灯实验实验三 P3.3口输入，P1口输出实验四工业顺序控制实验五继电器控制实验六 8255控制交通灯实验七 LED16×16点阵显示实验实验八串并转换实验实验九 A/D转换实验实验十 D/A转换实验十一电子音响实验十二步进电机控制实验十三 8032串行口应用实验㈠——双机通信实验十四小直流电机调速实验软件实验部分本节共编了十个软件实验，通过这些实验程序的调试，使学生熟悉MCS-51的指令系统，了解程序设计过程，掌握汇编语言设计方法以及如何使用实验系统提供的调试手段来排除程序错误。

单片机原理及应用实验指导书(电气工程及其自动化专业)电气工程学院2016年 8月前言由于单片机具有高可靠性、超小型、低价格、容易产品化等特点，在仪器仪表智能化、四要求?六、实验报告要求 (5)七、成绩评定标准（参照模板制定） (5)实验一IO驱动实验 (6)实验二计数器实验 (8)实验三双机通信实验 (10)实验四数码管驱动显示实验 (13)实验五直流电机控制实验 (15)实验报告格式 (19)一、实验的性质与目的单片机原理及应用实验，是电气工程及其自动化及相关专业实践性环节系列之一，是学习《单片机原理及应用》课程中完成理论与实际结合的重要部分。

单片机实验过程中，学生通过查阅资料、接口设计、程序设计、安装调试等环节，完成一个基于MCS-51系列单片机，涉及多种资源应用，并具有综合功能的小应用系统设计。

使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且三、实验的地点选择贵州理工学院第二实验楼四、实验的内容安排与要求?五、注意事项1、实验前必须按要求预习，充分作好预习，明确实验目的和要求，掌握有关电路的基本原理，查阅相关资料，拟订实验方法和步骤，设计实验数据表格，初步估算实验结果，学好实验预习报告。

2、开始实验前应首先检查所用的仪器设备是否完好。

3、实验中仪器设备如有损坏，应及时报告指导教师，听候处理。

4、实验中必须严格遵守操作规程，不得随意取用其他未经许可或不是本次实验所用的设备。

5、实验完毕，应请指导教师检查实验记录和实验设备，经指导教师许可并将实验器材整理后，实验一IO驱动实验（一）、实验目的了解I/O口的电气特性和驱动能力。

掌握程序编写的方法。

了解LED电路中加入限流电阻的原因。

（二）、实验设备和器件PC机一台（五）、实验步骤1、打开KEIL安装目录，然后打开目录里的C51文件夹，然后再打开BIN文件夹，将名为OH51.EXE的文件复制到前一级（C51）目录下。

2、汇编程序：打开Proteus 8环境，在快捷工具栏中点击源代码按纽，然后点击源码选择新建工程，出现新固件项目对话框，在系列一栏中选择8051，在控制器一栏选择AT89C52，编译器一栏中选择ASEM—51(Proteus),然后点击确定，新工程创建完成。