單片機(jī)實驗指導(dǎo)書2012

1、單片機(jī)實驗指導(dǎo)書一、實驗系統(tǒng)簡介1 實驗采用本校研發(fā)的實驗系統(tǒng)2 實驗板上單片機(jī)采用的是Atmel公司的AT89S52單片機(jī)，并配置有多種實驗?zāi)K，可以通過連線將各模塊有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行綜合實驗。3 AT89S52的特點是可以在線編程，不需要頻繁插拔，通過USB接口與PC機(jī)相連。4 程序編譯采用Keil C仿真編譯系統(tǒng)，可進(jìn)行編程以及程序編譯，生產(chǎn).OBJ以及.HEX目標(biāo)文件5 編譯完成的.HEX文件通過USB接口寫入到實驗板上的單片機(jī)中，即編程，并直接運行。6 編程軟件的文件名AVR studio。二、實驗簡要步驟1、啟動運行環(huán)境正確連接實驗系統(tǒng)，確認(rèn)各個開關(guān)處于正確位置，打開實驗機(jī)電源。2、編

2、程運行Keil C軟件，選擇建立工程，編寫源程序，并添加到工程中，然后進(jìn)行編譯。3、進(jìn)行實驗運行AVR studio軟件，點擊工具欄選擇芯片AT89S52，在FLASH操作框中選擇欲加載的.HEX文件，點擊program，將程序?qū)懭氲絾纹瑱C(jī)中，當(dāng)寫入完成后即自動運行。4、觀察并記錄實驗結(jié)果。如現(xiàn)象不正確，返回第2步。實驗一、讀程序存儲器及簡單I/O實驗一、實驗要求：1、P1口作輸出口，接8只發(fā)光二極管，程序存儲器的0500H0509H單元依次存放著數(shù)字09的ASCII碼，編程將其依次讀出寫入到內(nèi)部RAM的30H39H單元，并同時送P1口輸出顯示。2、P1口作輸出口，接8只發(fā)光二極管，編寫程序，

3、使發(fā)光二極管循環(huán)點亮。二、實驗?zāi)康?、熟悉實驗系統(tǒng)的使用及調(diào)試方法。2、學(xué)習(xí)80C51匯編語言程序編寫。3、學(xué)習(xí)P1口的使用方法。4、學(xué)習(xí)延時子程序的編寫和使用。三、實驗電路及連線接LED1-LED8 四、實驗說明1、發(fā)光二極管當(dāng)輸入為0時點亮，1時熄滅。2、為了使發(fā)光二極管顯示的ASCII碼（實驗1）以及循環(huán)點亮（實驗2）明確看清，可采用多重循環(huán)的軟件延時。五、實驗報告要求1、列出實驗的匯編程序，畫出實驗連線圖。2、列出實驗步驟，記錄實驗結(jié)果。3、分析結(jié)果，得出結(jié)論。實驗二、定時器實驗一、實驗要求：由AT89S52內(nèi)部定時器0，按方式1工作，即作為16位定時器使用每0.05秒T1溢出中斷一次

4、。P1口的P1.0P1.8分別接8個發(fā)光二極管。要求編寫程序模擬一時序控制裝置。開機(jī)后第一秒鐘L4，L5亮，第二秒鐘L3，L6亮，第三秒鐘L2，L7亮，第四秒L1，L8亮，第五秒L2，L7亮，第六秒L3，L6亮，第七秒L4，L5亮，第八秒L1，L2，L3，L4亮，第九秒L5，L6，L7，L8亮，第十秒全亮，第十一秒全滅。然后再從頭循環(huán)。二、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)80C51內(nèi)部定時器的使用和編程方法。2、學(xué)習(xí)中斷處理程序的編程方法。三、實驗電路及連線同實驗一，P1.0-P1.7接LED1-LED8四、實驗說明1.關(guān)于內(nèi)部計數(shù)器的編程主要是定時常數(shù)的設(shè)置和有關(guān)控制寄存器的設(shè)置。2.內(nèi)部計數(shù)器用作定時器時

5、，是對機(jī)器周期計數(shù)。因為實驗系統(tǒng)的晶振是11.0592MHz，所以定時常數(shù)的設(shè)置可按以下方法計算：機(jī)器周期=1211.0592MHz1.0857S（65536-定時常數(shù)）*1.0857S=50mS定時常數(shù)4C00H3.在中斷服務(wù)程序中，因為中斷定時常數(shù)的設(shè)置對中斷程序的運行起到關(guān)鍵作用，所以在置數(shù)前要先關(guān)對應(yīng)的中斷，置數(shù)完之后再打開相應(yīng)的中斷。五、實驗報告要求1、畫出實驗電路原理圖。2、畫匯編程序流程圖，并記錄實驗的匯編程序。3、列出實驗步驟，記錄實驗結(jié)果。六、參考程序流程主程序：1、設(shè)置初始常數(shù)2、開中斷3、等待中斷中斷服務(wù)程序1、保護(hù)現(xiàn)場2、置計數(shù)常數(shù)3、判斷是否到1秒。是，步驟4；否，步

6、驟7。4、查表5、顯示數(shù)據(jù)6、調(diào)整表格指針7、恢復(fù)現(xiàn)場8、中斷返回實驗三、外部中斷實驗一、實驗要求：由AT89S52內(nèi)部定時器0，按方式1工作，即作為16位定時器使用每0.05秒T1溢出中斷一次。P1口的P1.0P1.8分別接8個發(fā)光二極管。要求編寫程序模擬一時序控制裝置。開機(jī)后第一秒鐘L4，L5亮，第二秒鐘L3，L6亮，第三秒鐘L2，L7亮，第四秒L1，L8亮，第五秒L2，L7亮，第六秒L3，L6亮，第七秒L4，L5亮，第八秒L1，L2，L3，L4亮，第九秒L5，L6，L7，L8亮，第十秒全亮，第十一秒全滅。然后再從頭循環(huán)。由鍵盤生成外部中斷信號，當(dāng)任意鍵按下時，為外部中斷請求信號，此時L2

7、，L4，L6，L8亮，持續(xù)時間為5秒。二、實驗?zāi)康?、進(jìn)一步熟悉80C51內(nèi)部定時器的使用和編程方法。2、學(xué)習(xí)外部中斷的使用和編程方法。3、學(xué)習(xí)中斷嵌套程序的編寫方法。三、實驗電路及連線P1.0-P1.7接LED1-LED8，P0.0-P0.3接S4-S7，INT0接P3.2。四、實驗說明1. S4-S7為鍵盤提供輸入信號，為了實現(xiàn)任意鍵按下時，INT0引腳輸出低電平，S4-S7輸入應(yīng)為全0。2外部中斷0（高級）與定時器0（低級）形成兩級中斷嵌套。3外部中斷時的5秒延時可以采用軟件延時或使用定時器1。五、實驗報告要求1、畫出實驗電路原理圖。2、畫匯編程序流程圖，并記錄實驗的匯編程序。3、列出實

8、驗步驟，記錄實驗結(jié)果。六、參考程序流程主程序：1、 設(shè)置T0，T1初始常數(shù)2、 設(shè)置中斷優(yōu)先級3、 開中斷4、 啟動T0計數(shù)5、等待中斷T0中斷服務(wù)程序1、保護(hù)現(xiàn)場2、置計數(shù)常數(shù)3、判斷是否到1秒。是，步驟4；否，步驟7。4、查表，顯示數(shù)據(jù)5、調(diào)整表格指針6、恢復(fù)現(xiàn)場7、中斷返回INT0中斷服務(wù)程序1、保護(hù)現(xiàn)場2、顯示數(shù)據(jù)3、停止T04、置T1計數(shù)常數(shù)，啟動T1計數(shù) 注：T1采用查詢方式，也可采用中斷嵌套5、判斷是否到5秒。是，步驟5；否，等待。6、停止T1計數(shù) 注：步驟4-6可由軟件延時代替7、啟動T0計數(shù)，恢復(fù)現(xiàn)場8、中斷返回實驗四、 掃描鍵盤及LED顯示實驗一、實驗要求利用P1口與行列式

9、鍵盤接口，分別定義8個按鍵，每個按鍵對應(yīng)一個發(fā)光二極管，編寫鍵盤掃描程序，當(dāng)按鍵按下時，對應(yīng)的二極管點亮；當(dāng)沒有定義的其它按鍵按下時，二極管全滅。二、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)在單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展行列式鍵盤的方法。2.學(xué)習(xí)掃描鍵盤的實現(xiàn)方法。三、實驗電路及連線鍵盤：P1.0P1.7分別接鍵盤S0S7，中斷式：P3.2接INT0，掃描式不接P3.2P0.0-P0.7接LED1-LED8。四、實驗說明1. 首先畫出實驗用電氣原理圖（鍵盤和LED接口電路圖）；2. 根據(jù)電氣原理圖連線，分別編寫中斷式及掃描式鍵盤掃描程序；3. 根據(jù)設(shè)計的電氣原理圖，連線4. 下載程序，運行五、實驗報告1. 畫出電氣原理圖；2.

10、附上完整的程序代碼；3. 畫出程序流程；4. 具體說明中斷式及掃描式鍵盤掃描的實現(xiàn)方法；實驗五單片機(jī)與PC機(jī)串行通信實驗一、實驗要求AT89S52串行通信口工作在方式1，8位UART方式，允許接收，9600bps。在PC機(jī)上運行串口調(diào)試軟件。編程實現(xiàn)，1）單片機(jī)接收PC機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)并回送給PC機(jī)顯示，可同時送LED顯示；2）AT89S52內(nèi)部定時器1，按方式1工作，每1秒鐘內(nèi)部RAM30H單元內(nèi)容加1，并通過串行通信口送PC機(jī)顯示。二、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)80C51串行通信口的編程方法。三、實驗線路P0.0-P0.7接LED1-LED8。用RS-232接口通信線連接實驗系統(tǒng)與PC機(jī)。四、實驗說明1

11、、本次實驗為兩個程序。2、在PC機(jī)上運行串口調(diào)試軟件，設(shè)置波特率為9600bps，無奇偶校驗位。3、正確連線，編寫并下載運行AT89S52串行通信程序。4、觀察并驗證實驗結(jié)果。五、實驗報告要求1. 畫出電氣原理圖；2. 附上完整的程序代碼；3. 畫出程序流程；實驗六 I2C串行總線存儲器讀寫實驗一、實驗要求由AT89S52內(nèi)部定時器1，按方式1工作，每1秒鐘24LC32的0001H單元內(nèi)容加1，以鍵盤作為外部中斷輸入信號，有鍵按下時，讀取0001H單元內(nèi)容并送LED顯示。二、實驗?zāi)康?、進(jìn)一步掌握定時器和外部中斷的使用方法。2、學(xué)習(xí)80C51與I2C串行總線器件的接口方法。3、學(xué)習(xí)80C51模

12、擬I2C總線的編程方法。三、實驗線路P0.0-P0.7接LED1-LED8，P1.0-P1.3接S4-S7，INT0接P3.2。SDA接P1.7，SCL接P1.6，A0、A1、A2接地四、實驗說明1、以內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器30H單元作為緩存，暫存定時信息，即1秒鐘加1，然后再寫入到24LC32中。2、器件地址為0，采用字節(jié)寫及讀隨意地址，讀寫地址均為0001H。3、參考教材中程序例子，編寫模擬I2C總線的子程序。4、外部中斷程序中，讀24LC32送LED顯示。五、實驗報告要求1、畫出實驗電路原理圖。2、畫程序流程圖，說明24LC32讀寫方法。3、記錄實驗的匯編程序。4、列出實驗步驟，記錄實驗結(jié)果。六

13、、參考程序流程主程序略，參考實驗三。T1中斷服務(wù)程序1、保護(hù)現(xiàn)場2、置計數(shù)常數(shù)3、判斷是否到1秒。是，步驟4；否，步驟6。4、30H內(nèi)容加25、調(diào)用寫24LC32子程序6、恢復(fù)現(xiàn)場7、中斷返回INT0中斷服務(wù)程序1、保護(hù)現(xiàn)場2、停止T1計數(shù)3、調(diào)用讀24LC32子程序4、讀出的數(shù)據(jù)（在累加器A中）送LED顯示5、啟動T1計數(shù)6、恢復(fù)現(xiàn)場7、中斷返回注：調(diào)用讀24LC32子程序會引起T1定時誤差，此處忽略不計。寫24LC32子程序1、 發(fā)送起始位2、 發(fā)送寫控制字節(jié)1010 0000B3、 發(fā)送應(yīng)答位4、 發(fā)送兩個地址字節(jié)，中間需發(fā)送應(yīng)答位5、 發(fā)送30H內(nèi)容6、 發(fā)送應(yīng)答位7、 發(fā)送停止位8、

14、 返回讀24LC32隨意地址子程序1、 發(fā)送起始位2、 發(fā)送寫控制字節(jié)1010 0000B3、 發(fā)送應(yīng)答位4、 發(fā)送兩個地址字節(jié)，中間需發(fā)送應(yīng)答位5、 發(fā)送應(yīng)答位6、 發(fā)送起始位7、 發(fā)送讀控制字節(jié)1010 0001B8、 發(fā)送應(yīng)答位9、 讀一個字節(jié)到ACC10、 發(fā)送非應(yīng)答位11、 發(fā)送停止位12、 返回實驗七、 掃描鍵盤及液晶顯示實驗一、實驗要求利用P1口與行列式鍵盤接口，編寫鍵盤掃描程序，把按鍵輸入的鍵碼，顯示在LCD液晶顯示器上。二、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)在單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展行列式鍵盤的方法。2.學(xué)習(xí)掃描鍵盤的實現(xiàn)方法。3.學(xué)習(xí)液晶顯示的接口及程序設(shè)計方法。三、實驗電路及連線鍵盤：P1.0P1

15、.7分別接鍵盤S0S7，中斷式：P3.2接INT0，掃描式不接P3.2接LCD數(shù)據(jù)腳DB0-DB7，P3.4接LCD RS腳，P3.5接LCD RW腳，P3.6接LCD E腳，P3.7接LCD PSB腳四、實驗說明5. 首先畫出實驗用電氣原理圖（鍵盤和液晶接口電路圖）；6. 根據(jù)電氣原理圖連線，設(shè)計液晶顯示程序，顯示特定的鍵值；7. 通過中斷式鍵盤掃描程序；8. 調(diào)試結(jié)束，編譯生成*.hex文件；9. 根據(jù)設(shè)計的電氣原理圖，連線10. 下載程序，運行五、實驗報告4. 畫出電氣原理圖；5. 附上完整的程序代碼；6. 畫出程序流程；7. 具體說明中斷式及掃描式鍵盤掃描的實現(xiàn)方法；8. 具體說明液晶

16、接口設(shè)計及程序?qū)崿F(xiàn)方法。實驗八 綜合實驗一、實驗要求利用實驗系統(tǒng)提供的功能模塊，進(jìn)行組合，完成硬件電路和軟件程序的設(shè)計調(diào)試。二、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)80C51單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)技術(shù)。2、進(jìn)一步熟悉掌握單片機(jī)內(nèi)部功能單元及應(yīng)用接口的編程。3、提高學(xué)生知識與實踐的融合能力。三、實驗說明1、自由選擇若干個功能模塊進(jìn)行組合。2、獨立完成實驗內(nèi)容的設(shè)計。3、畫出系統(tǒng)的功能模塊方框圖，電路圖。4、畫出程序設(shè)計流程圖，并編程調(diào)試運行。五、實驗報告1、每組制作一份介紹實驗內(nèi)容的PPT，內(nèi)容包括：1）封面：實驗題目，小組成員2）系統(tǒng)功能介紹，使用的功能模塊列表。3）系統(tǒng)設(shè)計方框圖。4）硬件電路介紹及電路圖。5）

17、軟件設(shè)計流程介紹及流程圖。6）程序代碼。2、實驗結(jié)果演示。實驗九 綜合實驗（二）一、實驗要求利用實驗系統(tǒng)提供的功能模塊，進(jìn)行組合，完成硬件電路和軟件程序的設(shè)計調(diào)試。二、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)80C51單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)技術(shù)。2、進(jìn)一步熟悉掌握單片機(jī)內(nèi)部功能單元及應(yīng)用接口的編程。3、提高并檢驗學(xué)生知識與實踐的融合能力。三、實驗內(nèi)容（供選擇）1、鍵盤+串行通信。實驗要求：將從實驗系統(tǒng)鍵盤上鍵入的鍵值顯示到PC機(jī)顯示器上，將PC機(jī)鍵盤輸入的數(shù)據(jù)（00-FF）顯示到實驗系統(tǒng)的發(fā)光二極管上。2、鍵盤+LED實驗要求：在鍵盤上定義8個鍵，當(dāng)鍵按下時對應(yīng)的LED燈點亮2秒鐘，然后全滅；當(dāng)按下其他鍵時，LED全亮，2秒鐘后全滅。3、外部中斷+串行通信實驗要求：以鍵盤輸入產(chǎn)生中斷信號，每按鍵一次，計數(shù)器加1，并將按鍵次數(shù)送PC機(jī)顯示。4、I2C存儲器+串行通信實驗要求：每1秒鐘24LC32的0002H單元內(nèi)容加1，以鍵盤作為外部中斷輸入信號，有鍵按下時，讀取0002H單元內(nèi)容送PC機(jī)顯示。5、查表+串行通信實驗要求：P1口的P1.0P1.8分別接8個發(fā)光二極管。要求編寫程序模擬一時序控制裝置。開機(jī)后第一秒鐘L4，L5亮，第二秒鐘L3，L6亮，第三秒鐘L2，L7亮，第四秒L1，L8亮，第五秒L2，L7亮，第六秒L3，L6亮，第七秒L4，L5亮，第八秒L1，