單片機實驗指導(dǎo)書

1、單片機實驗指導(dǎo)書實驗一 系統(tǒng)認識實驗一、 實驗?zāi)康?、了解ZY15MCU12BC2單片機實驗開發(fā)裝置的接線與安排。掌握實驗箱內(nèi)撥位開關(guān)KF,KC的使用方法。2、通過實例程序的編輯、編譯、鏈接及調(diào)試，熟悉Keil C51軟件的使用方法和基本操作。3、教育學(xué)生愛護實驗裝置，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。二、 實驗設(shè)備1、ZY15MCU12BC2單片機實驗開發(fā)裝置一臺。2、PC機及相關(guān)軟件。三、 實驗內(nèi)容1、使用串行通訊電纜將實驗開發(fā)裝置與PC機相連。2、開啟PC機及實驗開發(fā)裝置，啟動Keil C51軟件進入uVision2集成開發(fā)環(huán)境。確認撥位開關(guān)KF的開關(guān)為A端，確認89C51處于仿真狀態(tài)。在uVisio

2、n2開發(fā)平臺上建立并編輯示例程序：計算N個數(shù)求和程序。其中N個數(shù)分別放在片內(nèi)RAM區(qū)50H到55H單元中，N=6，求和的結(jié)果放在片內(nèi)RAM區(qū)03H(高位)和04H（低位）單元中。題目：1）32H+41H+01H+56H+11H+03H=?2）95H+02H+02H+44H+48H+12H=?編譯連接源程序。在Keil uVision2主菜單窗口進入DEBUG調(diào)試環(huán)境，打開存儲器窗口輸入數(shù)據(jù)至片內(nèi)RAM區(qū)50H到55H單元中，全速運行程序，并檢查程序的運行結(jié)果，即觀察在存儲器窗口片內(nèi)RAM區(qū)03H（高位）、04H(低位)單元中的數(shù)據(jù)是否正確。實驗結(jié)束，撤出接線，將一切整理復(fù)原。實驗源程序org0

3、000hljmp mainorg 1000hmain:mov r2,#06hmovr3,#00hmov r4,#00hmov r0,#50hl1:mov a,r4add a,r0mov r4,ainc r0clr aaddc a,r3mov r3,adjnz r2,l1end實驗二 多字節(jié)十進制加法實驗一、實驗?zāi)康?、學(xué)習(xí)51運算指令的用法及對標志位的影響。2、學(xué)習(xí)循環(huán)程序編程方法。3、掌握51內(nèi)部RAM和寄存器之間的關(guān)系。 二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實驗內(nèi)容1、編寫多字節(jié)十進制加法程序，實現(xiàn)下式運算 ： 11302要求：被加數(shù)在片內(nèi)RAM區(qū)2

4、0H、21H單元； 加數(shù)在片內(nèi)RAM區(qū)30H、31H單元； 結(jié)果在片內(nèi)RAM區(qū)20H(最高位進位)、21H(高位)、22H(低位)單元。 結(jié)果：20H=1，21H =13，22H=02；2、完成程序的設(shè)計、編輯、編譯、連接。四、調(diào)試方法進入DEBUG方式，打開存儲器Memory 1窗口，在窗口Address欄鍵入D：20H；點擊鼠標右鍵，選擇最后一項Modify Memory ，輸入被加數(shù)；在窗口Address欄鍵入D：30H；點擊鼠標右鍵，選擇最后一項Modify Memory ，輸入加數(shù)。（選作） 整數(shù)十六進制轉(zhuǎn)十進制實驗一、實驗?zāi)康?、了解整數(shù)十六進制轉(zhuǎn)十進制的原理。2、學(xué)會編程實現(xiàn)進制

5、轉(zhuǎn)換。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實驗內(nèi)容1、源文件的名稱為“ZYBTD.ASM”。2、將“P00P07”與“U7D0U7D7”用八根線分別相連。3、編寫并調(diào)試一個十六進制轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)的程序，其功能為從ZY15MCU12BC2型的實驗箱鍵盤上輸入四位十六進制數(shù)，轉(zhuǎn)換為6位十進制數(shù)并在實驗箱的顯示器上顯示出來。四、實驗程序參考框圖如圖1所示圖1 十六進制轉(zhuǎn)十進制程序流程注：框圖中延時1秒是為了看清顯示器上顯示的十六進制數(shù)和BCD碼結(jié)果五、調(diào)試方法1、全速運行至BK1，檢查40H，41H，3BH3EH內(nèi)容是否為鍵入的數(shù)據(jù)。2、從BK1全速運行至BK

6、2，再從BK2運行到BK3，檢查3AH3EH的BCD碼正確與否？如有錯從BK2單步運行到BK3，檢查程序運行結(jié)果。3、全速運行程序，每輸入4位十六進制數(shù)，顯示6位BCD碼，用一組數(shù)據(jù)測試其程序的正確性。（選作） 查表實驗一、實驗?zāi)康牧私饩幊讨胁楸淼脑?。學(xué)會編寫查表程序。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實驗內(nèi)容源文件的名稱為“ZYTAB.ASM”。將“P00P07”與“U7D0U7D7”用八根線分別相連。編寫并調(diào)試一個查表程序，其功能為讀鍵盤輸入的0F數(shù)字鍵，通過查表得到各鍵處理程序入口，并將入口地址在實驗仿真器的顯示器上顯示出來。數(shù)字鍵“0”800

7、0H數(shù)字鍵“1”8200H數(shù)字鍵“2”8400H數(shù)字鍵“3”8600H數(shù)字鍵“4”8800H數(shù)字鍵“5”8A00H數(shù)字鍵“6”8C00H數(shù)字鍵“7”8E00H數(shù)字鍵“8”9000H數(shù)字鍵“9”9200H數(shù)字鍵“A”9400H數(shù)字鍵“B”9600H數(shù)字鍵“C”9800H數(shù)字鍵“D”9A00H數(shù)字鍵“E”9C00H數(shù)字鍵“F”9E00H四、實驗程序參考框圖如圖2所示圖2 查表實驗流程五、調(diào)試方法斷點設(shè)在BK1，按0F鍵后，進入斷點地址，檢查ACC內(nèi)容是否與鍵值正確對應(yīng)。斷點設(shè)在BK2，程序運行至斷點，檢查ACC內(nèi)容是否為鍵值對應(yīng)跳轉(zhuǎn)入口地址高位。斷點設(shè)在BK3，程序運行至斷點，檢查ACC內(nèi)容是否為

8、鍵值對應(yīng)跳轉(zhuǎn)入口地址低位。程序連續(xù)運行，按鍵0F，即在顯示器上顯示出相應(yīng)散轉(zhuǎn)地址。若有錯誤，應(yīng)改用單步或斷點分段調(diào)試，排除軟件錯誤，直到正確為止。（選作） 兩個四位十六進制數(shù)乘法實驗一、實驗?zāi)康膶W(xué)會使用匯編語言編寫兩個四位十六進制乘法的程序。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實驗原理算法：MCS51中有8位數(shù)的乘法指令MUL，用它來實現(xiàn)雙精度數(shù)相乘時，可以把被乘數(shù)（ab）和（cd）分別表示為（az+zb）和（cz+zd），其中a、b、c、d都是8位數(shù)，a、c為高位，b、d為低位，z表示8位0。它們的乘積用下式表示：(az+zb)(cz+zd)=aczz

9、+zadz+zbcz+zzbd其中ac、ad、bc、bd為相應(yīng)的2個8位數(shù)的乘積，占十六位，它們可以用四次乘法指令MUL求出。若把這十六位的積表達為acH、acL、adH、adL、bcH、bcL和bdH、bdL，其中以H為后綴的為積的高8位，以L位后綴的為積的低8位。則不難看出，對它們進行錯位相加，即按下列排序：acH acL adH adL bcH bcL+ bdH bdL并按列求和，用三次8位數(shù)加法和三次帶進位加法便可以得到4字節(jié)的乘積。其等同于：R5R4R3R2=R4R2+R5R228+R4R328+R5R3216四、實驗內(nèi)容源文件的名稱為“ZYMUL.ASM”。將“P00P07”與“U

10、7D0U7D7”用八根線分別相連。編寫并調(diào)試一個兩個四位十六進制數(shù)相乘的實驗，且顯示結(jié)果也為十六進制數(shù)，其功能為從單片機原理實驗箱的鍵盤上連續(xù)兩次輸入四位十六進制數(shù)，從而得到八位十六進制數(shù)，其中，如果兩數(shù)的有效數(shù)字都為四位或有一個為四位，另一個為三位，由于實驗箱上只有六只數(shù)碼管，那么其積的高兩位將溢出，數(shù)碼管只顯示低六位有效數(shù)字。當(dāng)然，用戶也可以自己編寫乘法子程序，那么在編寫子程序之前，應(yīng)了解到第一位輸入的四位十六進制數(shù)將存放在50H（高兩位）、51H單元里，第二次輸入的四位十六進制數(shù)存放在52H、53H單元里，用戶在編寫時只需直接調(diào)用50H53H地址里的數(shù)據(jù)，而且計算結(jié)果必須存放在54H57

11、H（最高位）四個字節(jié)里，否則，用戶同時還需要改動子程序如DEAL子程序等。用戶若要編寫顯示子程序、中斷子程序，則必須先了解接口地址，如8279的命令口地址為5EFFH等。五、調(diào)試方法1、單步執(zhí)行到乘法子程序，檢查50H53H內(nèi)容是否為鍵入的兩個十六進制數(shù)。2、單步進入執(zhí)行完乘法子程序，檢查54H57H的計算結(jié)果是否正確。3、全速運行程序，連續(xù)輸入兩組數(shù)據(jù)，檢驗實驗結(jié)果正確與否(可以連續(xù)輸入)。（選作） 兩個四位BCD數(shù)乘法實驗一、實驗?zāi)康膶W(xué)會使用匯編語言編寫兩個四位BCD數(shù)乘法的程序。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實驗原理四位BCD數(shù)相乘的算法與十

12、六進制算法完全不同。十六進制算法主要用乘法指令，并把乘的結(jié)果錯位和進位相加便可得到。而BCD碼數(shù)的相乘則主要用移位和交換指令，并在移位的同時進行十進制調(diào)整，從而使另一個乘數(shù)不斷自加來得到乘積結(jié)果。四、實驗內(nèi)容源文件的名稱為“ZYBCDMUL.ASM”。將“P00P07”與“U7D0U7D7”用八根線分別相連。編寫并調(diào)試一個兩個四位BCD數(shù)相乘的實驗，且顯示結(jié)果為BCD數(shù)，其功能為從單片機原理實驗箱的鍵盤上連續(xù)兩次輸入四位的BCD數(shù)，從而得到七位十進制數(shù)，同樣，乘積如果有七位有效數(shù)字，則其最高位將溢出，數(shù)碼管只顯示低六位有效數(shù)字。當(dāng)然，用戶完全可以自己編寫乘法子程序，那么在編寫子程序之前，應(yīng)了解

13、第一次輸入的四位BCD碼將存放在50H（高兩位）、51H單元里，第二次輸入的四位BCD碼存放在52H、53H單元里，而計算結(jié)果要求存放在54H57H（最高位）四個字節(jié)里，用戶若要編寫顯示子程序、中斷子程序，則必須先了解接口地址，如8279的命令口地址為5FFFH，傳感器地址為5EFFH等。五、實驗程序參考框圖如圖3所示圖3 兩個四位BCD數(shù)乘法流程框圖六、調(diào)試方法單步執(zhí)行到乘法子程序，檢查50H53H內(nèi)容是否為鍵入的兩個BCD數(shù)。單步進入執(zhí)行完乘法子程序，檢查54H57H的計算結(jié)果是否正確。全速運行程序，連續(xù)輸入兩組數(shù)據(jù)，檢驗實驗結(jié)果正確與否(可以連續(xù)輸入)。（選作） 階乘實驗一、實驗?zāi)康膶W(xué)會

14、使用匯編語言編寫階乘算法的程序。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實驗原理此實驗的算法原理類似BCD碼乘法實驗，也是利用BCD碼的自加從而達到實驗?zāi)康?，不同的是其自加的次?shù)在不斷的自減1，直至自減次數(shù)為零。四、實驗內(nèi)容源文件的名稱為“ZYFAC.ASM”。將“P00P07”與“U7D0U7D7”用八根線分別相連。編寫并調(diào)試一個在單片機實驗箱的鍵盤上任意輸入一個數(shù)，從而輸出其階乘運算結(jié)果的程序，其輸出結(jié)果為十進制數(shù)。用戶可以直接調(diào)用提供的參考子程序，也可以自己編寫階乘子程序。五、實驗程序參考框圖略（類似BCD乘法實驗框圖）六、調(diào)試方法1、可以用單步進入方

15、式執(zhí)行程序，也可以在子程序中設(shè)置斷點，或者用光標執(zhí)行方式，檢查27H地址里的數(shù)據(jù)是否正確。2、在單步執(zhí)行階乘子程序，檢查54H57H地址里的運算結(jié)果是否正確。3、全速運行程序，輸入任意一個數(shù)，鍵盤在延時一段時間后顯示階乘的結(jié)果（可以連續(xù)輸入和運算）。（選作） 兩個四位十六進制除法實驗一、實驗?zāi)康膶W(xué)會使用匯編語言編寫兩個四位十六進制除法的程序。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實驗原理設(shè)在R7R6中存入被除數(shù)，在R5R4中存入除數(shù)，R3R2中存入余數(shù)。則在先清零的情況下，不斷地把R7R6中內(nèi)容逐位移入R3R2，每移一次后，和R5R4的內(nèi)容進行比較，若R3

16、R2中的內(nèi)容大于R5R4中的內(nèi)容，則商上1；否則商上0。以此循環(huán)16次后得出商和余數(shù)。得到余數(shù)后，判斷余數(shù)乘2后是否大于除數(shù)，若大于除數(shù)則商再加1（即四舍五入），否則不加。四、實驗內(nèi)容源文件的名稱為“ZYDIY.ASM”。將“P00P07”與“U7D0U7D7”用八根線分別相連。編寫一個在單片機實驗箱上連續(xù)輸入兩個四位十六進制數(shù)，從而在數(shù)碼管上顯示其商（經(jīng)過四舍五入后的四位十六進制數(shù)）的實驗程序。用戶可直接調(diào)用參考程序，也可以自己編寫程序，但要注意被除數(shù)、除數(shù)、商及余數(shù)的存儲地址。五、實驗程序參考框圖如圖4所示圖4 兩個16位無符號整數(shù)除法流程框圖六、調(diào)試方法1、可以用單步執(zhí)行方式調(diào)試該除法程

17、序，其中第一步執(zhí)行過程同四位十六進制乘法實驗。即查看存儲地址里的值是否與輸入的鍵值相等。2、運行除法子程序后，再次查看存儲地址里的值，檢查結(jié)果是否正確。3、全速執(zhí)行程序，連續(xù)不斷的輸入鍵值，每兩次輸出一個運算結(jié)果，并檢查結(jié)果是否正確。（選作） 排序?qū)嶒炓?、實驗?zāi)康膶W(xué)會使用匯編語言編寫排序算法的程序。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實驗原理為了把六個單元中的數(shù)按從小到大的順序排列，可從50H單元開始，兩數(shù)逐次進行比較，保存小數(shù)取出大數(shù)，且只要有地址單元內(nèi)容的互換就置位標志。多次循環(huán)后，若兩次比較后不再出現(xiàn)有單元互換的情況，就說明從50H55H單元中的數(shù)

18、已全部從小到大排列完畢。四、實驗內(nèi)容源文件的名稱為“ZYORDER.ASM”。將“P00P07”與“U7D0U7D7”用八根線分別相連。編寫并調(diào)試一個連續(xù)輸入六個數(shù)，從而在數(shù)碼管上從小到大的順序輸出顯示的程序，用戶可直接調(diào)用提供的參考程序，也可以自己編寫程序，同樣須注意數(shù)據(jù)存儲的地址對各子程序必須匹配。五、實驗程序參考框圖如圖5所示圖5 數(shù)據(jù)排序程序流程圖六、調(diào)試方法此步驟類似于BCD乘法實驗，即檢查存儲地址里的值是否與輸入的鍵值相等。單步執(zhí)行完排序子程序，檢查運算結(jié)果是否正確。全速執(zhí)行程序，連續(xù)輸入數(shù)據(jù)，每輸入六個數(shù)后將按從小到大的順序在數(shù)碼管上顯示出來。實驗三 定時器實驗一、實驗?zāi)康牧私舛?/p>

19、時器的工作原理。學(xué)會設(shè)計定時器實現(xiàn)秒計數(shù)。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實驗內(nèi)容源文件的名稱為“ZYT0.ASM”。“P00P07”與“U7D0U7D7”用八根線分別相連。編寫并調(diào)試一個程序，用定時器T0定時中斷控制軟件計數(shù)器計數(shù)，使計數(shù)器從0開始以1秒的速度十進制加1計數(shù)，顯示器實時地顯示其計數(shù)值。四、實驗程序參考框圖如下圖6所示圖6 定時器T0計數(shù)程序流程五、調(diào)試方法1、斷點設(shè)在BK1，檢查顯示緩沖器、工作單元、中斷寄存器、定時器寄存器初值是否正確。2、斷點設(shè)在BK2，從開始全速運行，應(yīng)碰到斷點，即進入定時器中斷服務(wù)程序，如碰不到BK2，回到（

20、1）檢查初始化程序正確性，檢查中斷入口（000BH）的指令正確與否。3、從開始運行到BK3，然后單步運行程序，檢查3EH39H的十進制計數(shù)程序正確性。4、全速運行程序，調(diào)節(jié)定時器T0初值或方式，調(diào)節(jié)軟件（控制1秒）計數(shù)器（RAM單元）初值，使顯示器以1秒速率十進制加1。實驗四 電子鐘實驗一、實驗?zāi)康?、電子鐘的工作原理。2、學(xué)會編程實現(xiàn)電子鐘。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實驗內(nèi)容源文件的名稱為“ZYCLOC.ASM”。將“P00P07”與“U7D0U7D7”用八根線分別相連。編寫并調(diào)試一個實驗程序，其功能為從單片機實驗箱上的鍵盤輸入一個時間初值(

21、時、分、秒各兩位)，用T0產(chǎn)生250s定時中斷，在中斷服務(wù)程序中對T0的中斷次數(shù)進行計數(shù)，每當(dāng)計數(shù)到400次，即1秒，對實時鐘計數(shù)。四、實驗程序參考框圖如圖7所示圖7 電子鐘實驗參考程序框圖（其中顯示子程序、T0中斷子程序略）五、調(diào)試方法采用單步進入方式調(diào)試。全速斷點方式進行調(diào)試，分別將斷點設(shè)在不同的子程序入口如T0中斷等，碰到斷點后檢查程序執(zhí)行的結(jié)果。若有錯誤，則再單步運行時鐘計數(shù)子程序和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序。在程序基本達到功能后，調(diào)節(jié)定時器T0初值，使時鐘走時精確。實驗五 廣告燈實驗一、實驗?zāi)康膶W(xué)會使用控制I/O端口。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實

22、驗原理此實驗為純軟件實驗，程序比較簡單，主要是一個對外界各種場合的動態(tài)廣告燈模擬的查表程序，因此就不多作介紹。四、實驗內(nèi)容源文件的名稱為“ZYADV.ASM”。編寫并調(diào)試一個模仿外界廣告燈的程序，此實驗的自由度比較大，用戶可以隨便編寫一個從P1口輸出的程序，發(fā)光二極管已經(jīng)經(jīng)過驅(qū)動，只需用戶編好程序后，把“L0L7”分別與“P10P17”相連即可，在運行程序后將 K10撥至上端，此實驗做完后，再將K10撥回至下端。五、調(diào)試方法1、單步執(zhí)行程序，觀察程序能否進入表格首地址。2、單步執(zhí)行程序，觀察發(fā)光二極管L0L7的變化。3、全速執(zhí)行程序，觀察發(fā)光二極管的變化，并注意程序?qū)⒀h(huán)下去。實驗六 P1口應(yīng)

23、用實驗一、實驗?zāi)康膶W(xué)會控制單片機的P1端口。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若干，串口線，PC機。三、實驗內(nèi)容源文件的名稱為“ZYP1.ASM”。將實驗板上的指示燈“L0L3”接到“P10P13”，開關(guān)“KK0KK3”接到“P14P17”( 注：在運行程序后將 K10撥至上端；此實驗做完后，再將K10撥回至下端)。編寫并調(diào)試一個實驗程序，其功能為：K3 K2 K1 K0 L3 L2 L1 L00 0 0 0 全亮0 0 0 1 全暗0 0 1 0 一燈亮其余燈暗并左環(huán)移0 0 1 1 一燈亮其余燈暗并右環(huán)移0 1 0 0 一燈暗其余燈亮并左環(huán)移0 1 0 1 一燈暗其余燈亮并

24、右環(huán)移1 X X X 顯示開關(guān)狀態(tài)Ki為0，Li亮(1)設(shè)40H單元作為標志單元，(40)0時開關(guān)狀態(tài)無變化，(40)FFH時開關(guān)狀態(tài)發(fā)生了變化。(2)設(shè)41H單元作為開關(guān)狀態(tài)緩沖器，讀入開頭狀態(tài)和41H內(nèi)容比較，相同時開關(guān)狀態(tài)無變化，不同時有變化。(3)42H存放當(dāng)前指示燈狀態(tài)。四、實驗程序參考框圖如圖8所示五、調(diào)試方法根據(jù)準雙向口特性，對P1口寫使燈L3L0狀態(tài)隨寫入P13P10的內(nèi)容變化，讀P1口的高4位，讀出內(nèi)容應(yīng)隨開關(guān)狀態(tài)變化而變化。如不對，則斷開開關(guān)K0K3的接線，測量K0K3的電平是否隨開關(guān)狀態(tài)而變化。2、從開始運行至BK1，檢查A的內(nèi)容是否對應(yīng)于開關(guān)狀態(tài)，接著單步運行程序，檢查是否轉(zhuǎn)到相應(yīng)入口使L0L3狀態(tài)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。3、全速運行至BK2，再檢查A的內(nèi)容是否和開關(guān)狀態(tài)一致；如不對則檢查前面對P1口操作指令。4、全速運行程序?qū)崿F(xiàn)所要求的功能。（選作） P1口、P3口應(yīng)用實驗三層樓電梯控制器模擬實驗一、實驗?zāi)康膶W(xué)會控制單片機的P1和P3端口。了解電梯的工作原理。二、實驗設(shè)備ZY15MCU12BC2實驗箱，連接線若