单片机原理与应用实验报告.docx

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单片机原理与应用实验报告

实验项目列表

序号

实验项目名称

成绩

指导教师

1

电子钟实验

2

MCS-51单片机P1口应用实验

3

用译码法扩展MCS-51单片机外存及外设的实验

4

数据传送和存储器检测实验

5

键盘输入及显示实验

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

实验一电子钟实验

1．实验目的和要求

通过实验掌握MCS-51单片机定时器/计数器的编程方法。

2．实验原理

编写并调试电子钟实验程序，实现从单片机实验箱上的键盘输入一个时间初值，用T0产生250μs定时中断，在中断服务程序中对T0的中断次数进行计数，每当计数到4000次，即1秒，对实时钟计数，并在数码管上显示相应的时间。

8279接口芯片的命令口地址为5FFFH，数据口地址为5EFFH。

3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

（1）ZYE1501C单片机原理实验箱1台；

（2）装有WAVE6000软件的PC机1台；（3）伟福单片机仿真器及POD-H8X5X仿真头；

（4）编程电缆1根及导线若干。

4．操作方法与实验步骤

（1）按实验内容在ZYE1501C实验箱上接线；

（2）连接PC机、实验箱、仿真器和仿真头；

（3）运行WAVE6000软件；

（4）设置参数；

（5）运行程序并观察、记录实验现象。

5．实验内容及实验数据记录

（1）运行WAVE6000软件：

（2）设置参数：

（3）实验现象：

6．实验数据处理与分析

实验连接成功后，就开始显示数据，实验结果为每隔1秒钟的时间，实验中数据每次就加1。

7．质疑、建议、问题讨论

通过这次的实验我了解了MCS-51单片机定时器的基本编程方法，了解了单片机的基本原理，观察了电子钟在MCS-51单片机定时器控制下，然后开始倒数计数的过程。

定时器/计数器是51单片机的重要功能模块之一，在检测、控制及智能一起等应用中，常用定时器做实时时钟来实现检测、定时控制；还用定时器产生毫秒宽的脉冲，来驱动步进电机一类的电器机械。

在实验中可以自己改变初值MOVTH0,#06H和MOVTL0,#06H来改变定时时间，加深对程序的书写。

附录（源程序）

SIGNBIT2AH

ORG0000H

LJMPSTART

ORG000BH

LJMPTIME0

ORG0013H

LJMPIINT1

ORG0100H

START:

MOVSP,#40H

MOV31H,#250

MOV32H,#16

MOVTMOD,#02H

MOVTH0,#06H

MOVTL0,#06H

MOVIE,#86H

CLRIT1

CLRSIGN

MOVDPTR,#5FFFH

MOVA,#0DCH

MOVX@DPTR,A

WAIT:

MOVXA,@DPTR

JBACC.7,WAIT

MOVA,#00H

MOVX@DPTR,A

MOVA,#34H

MOVX@DPTR,A

MOVR2,#6

MOVR1,#39H

CLEAR:

MOV@R1,#00H

INCR1

DJNZR2,CLEAR

LCALLDISP

MOVR3,#06H

KEYIN:

JNBSIGN,KEYIN

CLRSIGN

LCALLDISP

DJNZR3,KEYIN

CLREX1

SETBTR0

LOOP:

JNB00H,NEXT;00H作1秒到标志

CLR00H

ACALLT0SERVE

LCALLDISP

NEXT:

SJMPLOOP

TIME0:

DJNZ31H,CCC

MOV31H,#250

DJNZ32H,CCC

MOV32H,#16

SETB00H

CCC:

RETI

T0SERVE:

MOVA,39H

ADDA,#01H

MOV39H,A

CJNEA,#0AH,EXIT

MOV39H,#00H

MOVA,3AH

ADDA,#01H

MOV3AH,A

CJNEA,#06H,EXIT

MOV3AH,#00H

MOVA,3BH

ADDA,#01H

MOV3BH,A

CJNEA,#0AH,EXIT

MOV3BH,#00H

MOVA,3CH

ADDA,#01H

MOV3CH,A

CJNEA,#06H,EXIT

MOV3CH,#00H

MOVA,3EH

SWAPA

ADDA,3DH

ADDA,#01H

DAA

CJNEA,#24H,EXIT

MOV3DH,#00H

MOV3EH,#00H

EXIT:

RET

IINT1:

PUSHACC

PUSHPSW

PUSHDPH

PUSHDPL

CLREA

MOVA,#40H

MOVDPTR,#5FFFH

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#5EFFH

MOVXA,@DPTR

MOV35H,A

MOVB,#10

SUBBA,B

JCDDD

CLRA

AJMPEEE

DDD:

MOVA,35H

EEE:

MOV3EH,3DH

MOV3DH,3CH

MOV3CH,3BH

MOV3BH,3AH

MOV3AH,39H

MOV39H,A

SETBSIGN

SETBEA

POPDPL

POPDPH

POPPSW

POPACC

RETI

DISP:

MOV55H,DPH

MOV56H,DPL

MOVA,#92H

MOVDPTR,#5FFFH

MOVX@DPTR,A

MOVR4,#06H

MOVR0,#39H

BBB:

MOVDPTR,#CHART

MOVA,@R0

MOVB,#09H

SUBBA,B

JCFFF

CLRA

LJMPHHH

FFF:

MOVA,@R0

HHH:

MOVCA,@A+DPTR

MOVDPTR,#5EFFH

MOVX@DPTR,A

INCR0

DJNZR4,BBB

SETBEA

MOVDPH,55H

MOVDPL,56H

RET

CHART:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H

DB92H,82H,0F8H,80H,90H,88H

DB83H,0C6H,0A1H,86H

END

实验二MCS-51单片机P1口应用实验

1．实验目的和要求

加深对MCS-51单片机P1口应用方法的了解。

2．实验原理

将实验板上的指示灯L0～L3连接到P1.0～P1.3，开关K0～K3接到P1.4～P1.7，编写并调试程序，观察指示灯和开关状态的变化。

3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

（1）ZYE1501C单片机原理实验箱1台

（2）装有WAVE6000软件的PC机1台（3）伟福单片机仿真器及POD-H8X5X仿真头

（4）编程电缆1根及导线若干

3．操作方法与实验步骤

（1）按实验内容在ZYE1501C实验箱上接线；

（2）连接PC机、实验箱、仿真器和仿真头；

（3）运行WAVE6000软件；

（4）设置参数；

（5）运行程序并观察、记录实验现象。

5．实验内容及实验数据记录

（1）运行WAVE6000软件

（2）设置参数：

（3）实验现象

6．实验数据处理与分析

由实验所得的数据可知，在程序执行的过程中，拨动开关K0~K3的任一开关，则相对应的L0~L3灯就会亮，若拨动K3与其他三个开关中任意开关，则会LED灯就会显示流水现象的灯亮效果，这是由于P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流。

7．质疑、建议、问题讨论

通过本次实验，对MCS-51单片机P1口应用方法的有了进一步的了解，进一步学习了单片机的相关知识。

在实验过程种观察了开关控制着灯的亮的方式，K0、K2、K3进行控制灯亮灭的控制。

了解了如何进行控制相关的过程。

附录（源程序）

ORG0000H

LJMPSTRT

ORG0100H

STRT:

MOVA,P1

SWAPA

ANLA,#0FH

MOV41H,A

MOV40H,#0FFH

MLP0:

CJNEA,#6,$+3

JNCPK6

MOVDPTR,#CTAB

MOVR1,A

RLA

ADDA,R1

JMP@A+DPTR

CTAB:

LJMPPK0

LJMPPK1

LJMPPK2

LJMPPK3

LJMPPK4

LJMPPK5

PK6:

MOV42H,A

LJMPMLP1

PK5:

MOVA,40H

CJNEA,#0FFH,PK51

MOV42H,#01

LJMPMLP1

PK51:

MOVA,42H

LCALLRR7

ANLA,#0FH

JNZPK52

MOVA,#1

PK52:

MOV42H,A

LJMPMLP1

PK4:

MOVA,40H

CJNEA,#0FFH,PK41

MOV42H,#1

LJMPMLP1

PK41:

MOVA,42H

LCALLRL9

ANLA,#0FH

JNZPK42

MOVA,#1

PK42:

MOV42H,A

LJMPMLP1

PK3:

MOVA,40H

CJNEA,#0FFH,PK31

MOV42H,#0FEH

LJMPMLP1

PK31:

MOVA,42H

LCALLRR7

ANLA,#0FH

CJNEA,#0FH,PK32

MOVA,#0FEH

PK32:

ORLA,#0F0H

MOV42H,A

LJMPMLP1

PK2:

MOVA,40H

CJNEA,#0FFH,PK21

MOV42H,#0FEH

LJMPMLP1

PK21:

MOVA,42H

RLA

ANLA,#0FH

CJNEA,#0FH,PK22

MOVA,#0FEH

PK22:

ORLA,#0F0H

MOV42H,A

LJMPMLP1

PK1:

MOV42H,#0FH

LJMPMLP1

PK0:

MOV42H,#0

MLP1:

MOVA,42H

ORLA,#0F0H

MOVP1,A

MOVR7,#0

MOVR6,#0

DEL1:

DJNZR6,DEL1

DJNZR7,DEL1

MOVA,P1

SWAPA

ANLA,#0FH

CJNEA,41H,MLP2

MOV40H,#0

LJMPMLP0

MLP2:

MOV41H,A

MOV40H,#0FFH

LJMPMLP0

RR9:

RRA

RRA

RR7:

RRA

RRA

RRA

RRA

RRA

RRA

RRA

RET

RL9:

RLA

RLA

RL7:

RLA

RLA

RLA

RLA

RLA

RLA

RLA

RET

END

实验三用译码法扩展MCS-51单片机外存及外设的实验

1．实验目的和要求

掌握用74LS138译码器扩展MCS-51单片机外存及外设的设计方法。

2．实验原理

接通控制开关，根据实验平台各接口电路图，写出8255、8279、0832、0809及6264的地址；用仿真机的命令检验实验板上扩展的外存和外设硬件的正确性。

3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

（1）ZYE1501C单片机原理实验箱1台

（2）装有WAVE6000软件的PC机1台（3）伟福单片机仿真器及POD-H8X5X仿真头

（4）编程电缆1根及导线若干

4．操作方法与实验步骤

（1）按实验内容在ZYE1501C实验箱上接线；

（2）连接PC机、实验箱、仿真器和仿真头；

（3）运行WAVE6000软件；

（4）设置参数；

（5）运行程序并观察、记录实验现象。

5．实验内容及实验数据记录

（1）运行WAVE6000软件

（2）设置参数：

（3）实验结果：

在存储器窗口的编辑框内输入X：

7FFFH（0832口地址），确定修改7FFFH单元的值：

写入00H，直流电机停转；

在存储器窗口的编辑框内输入X：

0000H，确定从0000H单元开始依次填入11.22.33.44。

6．实验数据处理与分析

在实验中这种除了单元选择的地址线外，剩余的高位地址线全部参加译码的方式称为全地址译码方式。

由于采用的是全地址译码方式，MCS-51单片机发地址码时，每次只能选中一个存储单元，这样，同样存储器之间根本不会产生地址重叠的问题。

7．质疑、建议、问题讨论

通过本次实验掌握用74LS138译码器扩展MCS-51单片机外存及外设的设计方法。

在实验过程中控制了转盘的四种转动状态1、直流转盘不转动2、转盘加速转动3、转盘开始转动4、转盘停止转动。

单片机系统扩展一般是以基本的最小系统为基础，常用的扩展芯片有I/O扩展、存储器、通用外围芯片，根据51单片地址总线是16位的，所以在片外可扩展的存储器最大容量是64KB，为了配置外围设备而需要扩展I/O口与片外数据存储器统一编址，即占据相同的地址空间。

因此，片外数据存储器连同I/O口一起总的扩展是64KB。

实验让我们熟悉了用74LS138译码器扩展MCS-51单片机外存及外设的设计方法，并且复习了8279、0832、0809等芯片的功能。

附录（源程序）

ORG0000H

LJMPSTRT

ORG0100H

STRT:

MOVSP,#60H

MOVDPTR,#5FFFH

MOVA,#0DCH

MOVX@DPTR,A

LP:

MOVXA,@DPTR

JBACC.7,LP

MOVA,#00H

MOVX@DPTR,A

MOVA,#34H

MOVX@DPTR,A

MOVR0,#50H

MOVR7,#30H

MOVR5,#0

MOVDPTR,#0000H

MLP0:

MOVA,@R0

MOVX@DPTR,A

ADDA,R5

MOVR5,A

INCR0

INCDPTR

DJNZR7,MLP0

MOVA,R5

MOVX@DPTR,A

MOVR5,#0

MOVR7,#30H

MOVDPTR,#0000H

MLP1:

MOVXA,@DPTR

ADDA,R5

MOVR5,A

INCDPTR

DJNZR7,MLP1

MOVXA,@DPTR

XRLA,R5

JNZMLPE

LCALLCDIR

MOV39H,#0DH

SJMPMLP2

MLPE:

LCALLCDIR

MOV39H,#0EH

MLP2:

LCALLDIR

SJMPMLP2

DIR:

PUSHPSW

SETBPSW.3

LCALLDISY

POPPSW

RET

DISY:

MOVR2,#06H

MOVA,#92H

MOVDPTR,#5FFFH

MOVX@DPTR,A

MOVR1,#39

TY11:

MOVA,@R1

MOVDPTR,#COD

MOVCA,@A+DPTR

MOVDPTR,#5EFFH

MOVX@DPTR,A

INCR1

DJNZR2,TY11

RET

COD:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H

DB92H,82H,0F8H,80H,90H,88H

DB83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,8CH

DB0C1H,89H,0C7H,0BFH,91H

DB00H,0FFH

CDIR:

MOV39H,#17H

MOV3AH,#17H

MOV3BH,#17H

MOV3DH,#17H

MOV3EH,#17H

RET

END

实验四数据传送和存储器检测实验

1．实验目的和要求

掌握MCS-51单片机内部RAM和外部存储器的数据传送及检测其正确性的方法。

2．实验原理

编写并调试一个程序，其功能是将8031内部RAM中50H～7FH的内容写入外部存储器0000H开始的区域，并检查写入的内容是否正确。

3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

（1）ZYE1501C单片机原理实验箱1台

（2）装有WAVE6000软件的PC机1台（3）伟福单片机仿真器及POD-H8X5X仿真头

（4）编程电缆1根及导线若干

4．操作方法与实验步骤

（1）按实验内容在ZYE1501C实验箱上接线

（2）连接PC机、实验箱、仿真器和仿真头

（3）运行WAVE6000软件

（4）设置参数

（5）运行程序并观察、记录实验现象

5．实验内容及实验数据记录

（1）运行WAVE6000软件

（2）设置参数：

（3）实验现象

6．实验数据处理与分析

图中为串口的设置和实验程序的运行结果，R0为内部RAM区的地址指针寄存器，DPTR为外部RAM区的地址指针寄存器，R7中存放数据块的长度。

可以在仿真状态通过存储器窗口直接输入数据块的内容至内部RAM50H~7FH单元中。

7．质疑、建议、问题讨论

实验中学习了数据传输指令的用法，熟悉建立、调试和运行汇编语言程序的过程，对8位单片机来说，对内部寻址范围只有128字节。

实验也使我们熟悉了伟福软件的操作。

附录（源程序）

ORG0000H

LJMPSTRT

ORG0100H

STRT:

MOVSP,#60H

MOVDPTR,#5FFFH

MOVA,#0DCH

MOVX@DPTR,A

LP:

MOVXA,@DPTR

JBACC.7,LP

MOVA,#00H

MOVX@DPTR,A

MOVA,#34H

MOVX@DPTR,A

MOVR0,#50H

MOVR7,#30H

MOVR5,#0

MOVDPTR,#0000H

MLP0:

MOVA,@R0

MOVX@DPTR,A

ADDA,R5

MOVR5,A

INCR0

INCDPTR

DJNZR7,MLP0

MOVA,R5

MOVX@DPTR,A

MOVR5,#0

MOVR7,#30H

MOVDPTR,#0000H

MLP1:

MOVXA,@DPTR

ADDA,R5

MOVR5,A

INCDPTR

DJNZR7,MLP1

MOVXA,@DPTR

XRLA,R5

JNZMLPE

LCALLCDIR

MOV39H,#0DH

SJMPMLP2

MLPE:

LCALLCDIR

MOV39H,#0EH

MLP2:

LCALLDIR

SJMPMLP2

DIR:

PUSHPSW

SETBPSW.3

LCALLDISY

POPPSW

RET

DISY:

MOVR2,#06H

MOVA,#92H

MOVDPTR,#5FFFH

MOVX@DPTR,A

MOVR1,#39H

TY11:

MOVA,@R1

MOVDPTR,#COD

MOVCA,@A+DPTR

MOVDPTR,#5EFFH

MOVX@DPTR,A

INCR1

DJNZR2,TY11

RET

COD:

DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H

DB92H,82H,0F8H,80H,90H,88H

DB83H,0C6H,0A1H,86H,8EH,8CH

DB0C1H,89H,0C7H,0BFH,91H

DB00H,0FFH

CDIR:

MOV39H,#17H

MOV3AH,#17H

MOV3BH,#17H

MOV3CH,#17H

MOV3DH,#17H

MOV3EH,#17H

RET

END

实验五键盘输入及显示实验

1．实验目的和要求

理解键盘接口的工作原理，掌握8279的编程方法。

2．实验原理

确定8279命令口和数据口的地址，对8279的命令口写入#40H，观察在键盘上按一个键读数据口和不按键读数据口的结果有什么不同？

测试键盘输入数据和数据口状态有何联系？

编写一个键盘控制程序，实现读出键盘上闭合按键的编号并在显示器上显示出来。

3．主要仪器设备（实验用的软硬件环境）

（1）ZYE1501C单片机原理实验箱1台

（2）装有WAVE6000软件的PC机1台（3）伟福单片机仿真器及POD-H8X5X仿真头

（4）编程电缆1根及导线若干

4．操作方法与实验步骤

（1）按实验内容在ZYE1501C实验箱上接线

（2）连接PC机、实验箱、仿真器和仿真头

（3）运行WAVE6000软件

（4）设置参数

（5）运行程序并观察、记录实验现象

5．实验内容及实验数据记录

（1）运行WAVE6000软件

（2）设置参数：

（3）实验现象

6．实验数据处理与分析

全速运行程序，在键盘上按下一个键后读入数据口，数码管上即显示出相应的数字。

7．质疑、建议、问题讨论

实验程序是通过按下按键并在LED显示器上显示的过程，通过实验更深刻地解了按键和显示原理。

附录（源程序）

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0013H

LJMPINT1P

MAIN:

MOVSP,#60H

SETBEX1

NOP

MOVDPTR,#5FFFH

MOVA,#0DCH

MOVX@DPTR,A

LP:

MOVXA,@DPTR

JBACC.7,LP

MOVA,#00H

MOVX@DPTR,A

MOVA,#34H

MOVX@DPTR,A

CLRIT1

NOP

SETBEA

NOP

MOVR0,#39H

MOVR7,#06H

LLP:

MOV@R0,#00H

INCR0

DJNZR7,LLP

QC10:

LCALLDSY

LJMPQC10

INT1P:

PUSHACC

PUSHDPH

PUSHDPL

MOVA,#40H

MOV