2023年陳凡嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)實驗報告

僦《應(yīng)打少大舉TAIYUANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY本科實驗報告課程名稱：單片機原理實驗項目:定時/計數(shù)器實驗地點：北區(qū)跨越機房專業(yè)班級:通信工程1101學(xué)號:學(xué)生姓名:溫景國指導(dǎo)教師：陳凡2023年04月28日等于后項則進(jìn)入下一個內(nèi)循環(huán),否則互換前后單元的內(nèi)容。這樣循環(huán)完畢后即可完畢了數(shù)組的從小到大排列。七、實驗心得通過本次上機實驗,使我對MCS-51指令系統(tǒng)更加了解，掌握了程序的設(shè)計方法，掌握了排序程序算法，并且掌握了使用循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)排序的基本方法。更重要的是，通過實踐與錯誤，我深深感覺到對于算法的編程實現(xiàn)一定要畫出流程圖,搞清楚算法的原理，對于匯編語言而言，還要做好寄存器作用的規(guī)劃，用到堆棧時還要做好堆棧的規(guī)劃……雖然看似多了很多環(huán)節(jié)和考慮，但是事實上是節(jié)省了時間的，由于假如不這么做就很容易犯錯，而要去排除一個錯誤，是很花費時間精力的，不如在設(shè)計規(guī)劃階段就做好準(zhǔn)備，仔細(xì)思考，從而事半功倍。實驗四定期計數(shù)器一、實驗?zāi)康暮鸵?guī)定(1)加深對MCS-51單片機定期/計數(shù)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理和工作方式的理解。(2)掌握定期計數(shù)器工作在定期和計數(shù)兩種狀態(tài)下的用法。(3)掌握中斷服務(wù)程序的設(shè)計方法。二、實驗內(nèi)容和原理在使用12MHz晶振的條件下，用T1產(chǎn)生50ms定期，兩個7段LED數(shù)碼管從''00〃開始顯示,沒1$力口1,至九達(dá)''59〃后，再從''00〃開始，完畢60s定期功能。在定期工作狀態(tài)下，輸入的時鐘脈沖是由晶體蕩器的輸出經(jīng)12分頻取得的，因此，定期器看作是對單片機及其周期的計數(shù)器。若晶振頻率為12MHz,賊定期器的加1計數(shù)器每隔1ustnlo力口1計數(shù)器計滿溢出時才申請中斷，所以在給加1計數(shù)器賦予計數(shù)初值時，輸入的是加1計數(shù)器計數(shù)的最大值與這一計數(shù)值的差值。定期器初始化程序定期器涉及兩個控制寄存器TMOD和TCON,向TMOD和TCON寫入相應(yīng)設(shè)立各個定期器的操作模式和控制功能。啟動定期器的環(huán)節(jié)如下：(1)設(shè)定TMOD的值：TMOD=10H,設(shè)立T1工作于定期方式1。(2)設(shè)定IE的值:啟動中斷SETBETlo(3)設(shè)定TL1和TH1的值:TL1=OBOH,TH1=3CH。(4)啟動T1定期：SETBTRI。三、重要儀器設(shè)備計算機一臺，操作系統(tǒng)：Windows98/2023/XP,應(yīng)用軟件：WAVE6000?四、源程序與調(diào)試環(huán)節(jié)實驗程序：ORG0000HAJMPSTART；跳到START處開始執(zhí)行ORG001BH;定期/計數(shù)器1中斷入口地址AJMPTIME1ORG003OHSTART：；跳轉(zhuǎn)到中斷執(zhí)行程序MOVSP,#60H;設(shè)立堆棧起始地址MOVTMOD,#10H;設(shè)定T1工作于定期方式1SETBEA；啟動總中斷SETBET1;啟動T1中斷M0VR3,#60；設(shè)定期60s

MOVR0,#0MOVRl,#0MOVTH1,#3cHMOVTL1,#0B0HSETBTRIAJMP$TIME1：PUSHACCPUSHPSWINCROMOVA,R0CJNEA,#20,T_LP2MOVR0,#0MOVRl,#0MOVTH1,#3cHMOVTL1,#0B0HSETBTRIAJMP$TIME1：PUSHACCPUSHPSWINCROMOVA,R0CJNEA,#20,T_LP2為十進(jìn)制數(shù)輸出MOVA,R1MOVB,#10DIVABSWAPAADDA,BMOVPl,AINCR1CJNERI,#60,LP0M0VR1,#()0H;初始化軟件計數(shù)器2;裝入定期器計數(shù)初值;定期時間為50ms;啟動T1定期；等待中斷;ACC入棧；PSW入棧;軟件計數(shù)器I加1;R0-*A；1s到了嗎到了則輸出LED把;R1-A;10-*B;A/BfAA%BfB；將得到十位數(shù)乘以10-A;A+B-*A;把A中的值輸出到Pl;軟件計數(shù)器2加1；判斷軟件計數(shù)器2是否到達(dá)60;達(dá)成60則清零；軟件計數(shù)器1清零；重新裝入定期器計數(shù)初值;定期50msLPO:MOVR0,#00HT_LP2:MOVTH1,#3CHLPO:MOVR0,#00HT_LP2:MOVTH1,#3CHMOVTLI,"OBOHPOPPSWPOPACC；返回；返回RETI；返回五、實驗結(jié)果與分析由于本次實驗的條件規(guī)定為12MHz的晶振，所以機器周期為lum,定期器工作在1狀態(tài)時，最大定期量為65.5ms,所以采用了軟件計數(shù)器。將定期器的定期時間設(shè)立為5()ms,當(dāng)軟件計數(shù)器從零計數(shù)到20時，就完畢了1s的定期功能。分析程序運營結(jié)果時，當(dāng)把斷點設(shè)立在INCR0。時,可以看到軟件計數(shù)器1的變化為0-20，理論上每50ms增長1,完畢的是1s的定期功能。當(dāng)把斷點設(shè)立在INCR1時，可以看到軟件計數(shù)器2的變化為0-60,理論上每1s增長1,完畢的是60s的計數(shù)功能。程序運營結(jié)果與分析一致。六、實驗心得定期器/計數(shù)器這一章內(nèi)容是復(fù)雜的，涉及到定期器、計數(shù)器的工作原理、各種寄存器的配置、中斷程序的編寫等，但同時也是用處非常大的一章，讓我看到了走進(jìn)實際的,與之前不同的特點。此外,通過敲程序，分析結(jié)果，我對定期器/計數(shù)器有了更加清楚的結(jié)識，不再是理論上的理解，有大牛說：編程這種事情，看一百遍不如敲一遍。我想，對于我們這些初學(xué)者而言，最重要的不再是方法是否對的也不在于聰明與否,一切都是代碼行數(shù)說了算。當(dāng)有了幾萬行的編程體驗，語法問題也就不再是問題了。實驗雙字節(jié)BCD加法實驗實驗雙字節(jié)BCD加法實驗1、通過常用指令的使用，進(jìn)一步理解并掌握MCS-51單片機的指令系統(tǒng)。2、學(xué)習(xí)并掌握雙字節(jié)BCD加法的程序設(shè)計。3.學(xué)習(xí)匯編語言的程序設(shè)計基本方法。二、實驗內(nèi)容和原理編寫并調(diào)試一個雙字節(jié)加法程序完畢運算:A(0030H,0O31H)+B(0032H,0033HAe(0034H,0035H)兩數(shù)的低位相加后保存進(jìn)位位，高位數(shù)相加時，將低位的進(jìn)位加上。三、重要儀器設(shè)備計算機一臺，操作系統(tǒng):Windows98/2023/XP,應(yīng)用軟件：WAVE6000o四、源程序與調(diào)試環(huán)節(jié)源程序：；程序名稱:ADD.ASM；功能:完畢雙字節(jié)加法運算A(0030H,0031H)+B(0032H,0033H)=C(0034H,()()35H)0RG0000HMJMPMAIN°“ORG0040HMAIN:MOV0030H,#01HMOV0031H,#11H；A=1101HMOV0032H,#0FFHMOV0033H,#01H;B=01FFHMOVA,0030HADDA,0032H；A的低位與B的低位相加MOV0034H,AMOVA,0031HADDCA,0033H;A的高位與B的高位相加并加上進(jìn)位CyMOV0035H,AEND源程序編寫完后,然后進(jìn)行復(fù)位，單步執(zhí)行觀測結(jié)果是否對的。五、實驗數(shù)據(jù)記錄與解決在執(zhí)行單步時，低位的運算結(jié)果在0034H中，結(jié)果是OOH((()()3()H)+(0032H)),高位結(jié)果在0035H中,結(jié)果為13H((0031H)+(0033H)+(CY))0實驗結(jié)果與實驗預(yù)期結(jié)果同樣。六、實驗結(jié)果與分析當(dāng)進(jìn)行低位加法時，加下來的結(jié)果自動產(chǎn)生進(jìn)位,并且在狀態(tài)字的最高位中,所以，在進(jìn)行高位相加時要帶進(jìn)位進(jìn)行相加,否則結(jié)果與預(yù)期的不同樣。七、實驗心得通過對雙字節(jié)BCD加法編程的練習(xí),進(jìn)一步理解并掌握MCS-51單片機的指令系統(tǒng)，并且熟悉了WAVE6000軟件的使用，對匯編語言的程序設(shè)計更加熟悉。通過具體實踐，對于裝載指令ORG,帶進(jìn)位加法指令A(yù)DDC有了更明確的理解。寫程序時常犯的錯誤是忘掉了單片機復(fù)位后pc指向0000H,需要在0000h單元存放跳轉(zhuǎn)指令跳轉(zhuǎn)到程序入口繼續(xù)執(zhí)行。此外一個體會就是程序調(diào)試的重要性，一個程序，寫好了，編譯好了，只算是成功了一半，另一半在于調(diào)試,程序執(zhí)行出了問題光靠盯著屏幕很難找到問題所在，要通過度析判斷，合理調(diào)試才干發(fā)現(xiàn)和解決問題。實驗二子程序調(diào)用一、實驗?zāi)康?1、通過常用指令的編輯練習(xí)，進(jìn)一步理解并掌握MCS—51單片機的指令系統(tǒng)。2、學(xué)習(xí)并掌握子程序調(diào)用的程序設(shè)計。3、掌握子程序調(diào)用過程中保護(hù)現(xiàn)場與恢復(fù)現(xiàn)場以及調(diào)用程序與被調(diào)用程序之間的參數(shù)傳遞。4、學(xué)習(xí)匯編語言的程序設(shè)計基本方法二、實驗內(nèi)容：編寫程序，計算Y='a：ala2/……,alO存放在內(nèi)部RAM的20H開始的存儲區(qū)內(nèi)，計算所得結(jié)果放入R2和R3中。三、實驗設(shè)備：計算機一臺；操作系統(tǒng)：Windowsxp;應(yīng)用軟件:WAVE6000四、實驗源程序：ORG0000IIAJMPMAINORG8000HMAIN：MOVRO,#20HMOVR7,#10MOVR3,#0MOVR2,#0LOOP:MOVA,@ROACALLSORT；調(diào)用求平方子程序ADDA,R2MOVR2,A；書上源程序有錯誤，已更正CLRAADDCA,R3

MOVR3,A;未完，繼續(xù)；;未完，繼續(xù)；進(jìn)入子程序查平方表；返主程序SJMP$SORT：MOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRRETTAB:DB0,1,4,9,16DB25,36,49,64,81EN:NOPEND五、實驗結(jié)果與分析程序執(zhí)行完畢時,R2中為1D,R3中為01,結(jié)果為011DH(285)與分析結(jié)果一致即：0+1+4+9+16+25+36+49+64+81=285。程序以R7(10)作為計數(shù)變量，通過子程序的查表功能，依次讀取各數(shù)的平方并相加。特別留意的是，高位相加時要用ADDC指令，加上低位的進(jìn)位。六、實驗總結(jié)：通過本次子程序調(diào)用程序的練習(xí)，加深了對子程序的理解，即如何保護(hù)和恢復(fù)現(xiàn)場以及如何在調(diào)用程序與被調(diào)用程序之間傳遞參數(shù)。子程序有助于提高編碼效率,縮短了源程序與目的程序的長度，節(jié)省了程序存儲的空間，使程序模塊化、通用化，便于閱讀、交流與共享。此外，通過本次實驗我對于wave6000平臺下程序的編譯、執(zhí)行以及數(shù)據(jù)查看有了進(jìn)一步的結(jié)識，理論與實踐的結(jié)合讓我對書本知識有了更好的理解。實驗三冒泡排序?qū)嶒炓?、實驗?zāi)康暮鸵?guī)定(1)熟悉MCS-51指令系統(tǒng),掌握程序設(shè)計方法。(2)掌握排序程序算法。(3)掌握用循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)排序的基本方法。二、實驗內(nèi)容和原理編寫并調(diào)試一個通用排序子程序，其功能為將RAM的40H?4FH單元16個字，節(jié)無符號二進(jìn)制整數(shù)按從小到大順序排序，將排序后的數(shù)據(jù)存放在50H?5FH緩沖區(qū)中。從20H單元的第一個數(shù)開始依次和相鄰單元的另一個數(shù)比較，假如順序?qū)?，則不作任何操作；假如順序不對，則將這兩個數(shù)互換位置。這樣，在完畢第一遍n-1次比較后，n—1次比較后n-1遍比較就可完畢排序。在比較中設(shè)立一個標(biāo)志位flag清零，在循環(huán)結(jié)束時，若flag=1說明排序未完畢，進(jìn)入外循環(huán)；若flag=O,說明排序完畢，程序結(jié)束。三、重要儀器設(shè)備計算機一臺，操作系統(tǒng):Windows98/2023/XP,應(yīng)用軟件：WAVE6000或其他。四、源程序與調(diào)試環(huán)節(jié)源程序：。。；程序名稱:MAOPAO.ASM。。；功能：用冒泡算法實現(xiàn)長度為16的數(shù)列由小到大排列

源程序：。ORG0()OOHMOVR7,#IOH；數(shù)列長度MOVRO,#40H；R()指向首地址MOVRI,#60HSTART：MOVA,R1MOVSTART：MOVA,R1MOV@R0,ADECRIDJNZR7,STARTMOVR7,#()FHLPO:MOVRO,#4OHMOVA,R7MOVR6,ACLR7FH；設(shè)定7fh位為flag并置0LP1:MOVA,@R0MOV20H,@R0INCROMOV21H,@R0CLRCSUBBA,21HJCLP2;假如前者大于后者則進(jìn)行互換SETB7FHMOV@R(),2OHDECROMOV@RO,21HINCROLP2：DJNZR6,LP1;判斷是否達(dá)成內(nèi)循環(huán)次數(shù)JNB7FH,LP3DJNZR7,LPO；判斷是否達(dá)成外循環(huán)次數(shù)LP3:MOVR7,#10H；傳輸個數(shù)為16MOVR0,#40HMOVRI,#50HLP4:MOVA,@R0MOV@R1,AINCROINCRIDJNZR7,LP4SJMP$END先進(jìn)行復(fù)位，進(jìn)行單步執(zhí)行，觀測結(jié)果。五、實驗數(shù)據(jù)記錄和解決程序執(zhí)行之前，數(shù)據(jù)排序為：1OH03