《单片机原理及应用》实验指导.docx
实聆一单片机开发系统的使用【实险目的】k了斛单片机开发系统的各主要组成部分；2,掌握仿真器及其软件的使用,初步掌握程序的调试方法.包括跟踪、单步运行和断点设置等；3、熟悉51单片机的指令系统，了解汇编语言程序的设计方法。【实毅原理】51单片机开发系统包括51实验开发板、仿真器、PC机及直流电源.如图DlT所示。其中，PC机与仿真器通过USB口连接.仿真器与51实验开发板通过专用电缆连接“SlDI-I51单片机开发系统的结构【实验内容】I,认识51单片机开发系统的结构。2、初步认识仿真器软件和KeilC51软件界面.3、指令认识及简单程序调试：(1)传送指令设置内部RAM的值,(30H)ZOH(4OH)=IOH.单步执行下列程序,检查结果.MOVRO,#30HMOVA.R()MOVRI,AMOVB.RISJMP$执行后(RO)=(RI)=()=(B)=(30H)=(40H)=_°(2)运算指令MOVA.於8HMoVA.*98HMOVA.杪8HMOVA,#98HMOVA.t*98HMOV2(X1,y74HMOVK>H,074HMOV2)H.074HMOV20吐#7411MOV20H.#7411SFTBCSETBCSInMrSETBCSCTBCADDA.20HADDA.20HADIX：AJOHSUBBA.20HCJNEA.2OH.(>ISJMP$DAASJMPSSJMPSSJMPSQkSJMP$结<A)三（八）=（八）-(A>=<A>三CY=AC=CY=AC=CY=AC=CY=AC=CY=AC=果OV=P=OV=P=OV=P=OV=P=OV=P=单步执行MOVA.WSHMOVB.*74HMU1.ABSJMPSMoVA,也8HMOVB.#74HDIVABSJMPS结果<A>=(B)=<A>三<B)三CY=AC=CY=AC=标志OV=P=OV=P=(3)堆枝操作指令MOVB,#XOHPUSHACCPUSHBPoPACCPOPBSJMPS运行后：(A>(B>=SP=(31H)=(32H)=。4、多字节十进制数加法被加数加数结果高位20HOi30H8920H21H2331H982IH22114532H7222H23H6733H6523H低位SDI-24字节十进制数相加两个4字节十进制数1234567和89987265相加.将其8421BCD码按低位到高位存放在地址为20-23H.3O-33H的RAM中,运算结果存放在20-23H的地址中,如图DIN所示。；主桎序MOVRO.#23HMOVR.ff33HMOVR2.例)4HACA1.1.ADD_BCDSTOP:SJMPSTOP运算程序如下,ADD_BCD为多字节十进制数加法子程序的首地址。分别按,跟踪“、哗步一和.全速”方式调试程序，检查运算结果，区别跟踪“、单步'调试方式的不同。在“ADD_BCD子程序”的指令“DAA”处设置断点.再用全速''方式运行，到达断点后,观察“A”的值.然后用“单步”运行.观察指令“DAA”的功能：同时理解“断点”方式调试程序的特点。；置横加数首地址；置加数首地址；督被加数和加数的长度(字节数)；调用多字节十进制软加法子程序ADDBCD；停止；多字节十进制数加法子程序；入口：ROsRl为被加数和加数的首地址,按低位到高位存放；出口：RO为运算结果的首地址，也按低位到高位存放ADD_BCD:C1.RC1.P:MOVA,ROADDCA,RlDAAMOVR0.ADECRODECRlDJNZR2,1.(X)PRET；进位清零；一字节的被加数一A；一字节加；十进制数调整；存一字节的运算结果；被加数指向下一字节；加数指向下一字节；循环控制；子程序返回END【实脍要求】1、预习：族便各程序.预先分析各程序运行结果.以便和实骐结果比较；2、认真完成各实骏内容.并记录实验结果；3、完成实蛤报告，分析实脍结果,【思考题)1.为什么程序结束用“SJMPS”指令？2、比蛟“跟踪”、“单步”和“新点”调试方式的特点。实验二汇编语言程序设计【实卷目的】I、进一步掌握仿真器及软件的使用；2、进一步熟悉Sl单片机指令系统，掌握汇编语言程序的设计方法；3、进一步掌握程序的调试、诊断和排错方法。【实皴原理】Is多字节无符号数相乘：在51指令系统中,有一条秉法指令MU1.AB",它只能对单字节无符号数相获.对于多字节数的乘法,必须编写相应的程序来实现.常用的方法有.移位加”和.移位乘等。下面以“移位加”为例，为了说明移位加”的乘法原理，先回顾一下二进制乘法手算方法.见图D2-I.IOII被乘数XXlOOl柒数Y柒数Y的最低位=1.部分积=X=IOl1,X左移1位，!OllX=IOllO蓑数Y的次低位=0,部分积=0,X左移1位，0000X=10ll获数Y的次高位=0.部分积=0.X左移1位.0000X=IOlKKW+1011乘数Y的最高位=I,部分积=X=Iollo(X).X左移I位01100011积Z=Z(部分积)=XXY图D2-I多字节无符号数相乘手算嫌法归纳上述算法为以下几点：(I)嘀定积Z的长度,积Z清零；(2)从杀数Y的最低位开始,桧查乘数Y的最低位的值；(3)如值为1.积Z加上被乘数X(即Z=Z+X),否则不加；(4)被乘数X左移1位，(三)依次桧查乘数Y的前一位的值.重复(3);(6)直至乘数Y的俄高位也检查并累加完毕，结束.现在将16位被乘数存放在R2R3.16位乘数存放在R6R7.结果积存放在R4R5R6R7.RO为右移计数器.(R2R3)“R6R7)R4R5R6R7的程序框图见图D2-2).(R2R3)×(R6R7)-R4R5R6R7也可以用“移位获”的方法来计算，(R2R3)×(R6R7)=(R2)×2,1+(R3)×(R6)×2*+(R7)=(R2)×(R6)×2,4+(R2)x(R7)×28+(R3)x(R6)×28+R3×R7这样，16位无符号数乘法就转化为8位无符号数乘法和加法了。图D2-2(R2R3)(R6R7>-R4R5R6R7移位加算法2,跑马灯实验：饱马灯实验电路原理图如图D2-3所示,单片机通过Pl口与8个发光二极管连接，当Pl口相应管脚输出0时.对应的发光二极管点亮.检出1.则不亮。通过定时给不同的管脚输出0.可以让对应的发光二极管点亮.产生类似于跑马灯的效果。v«图D2-3跑马灯实躲电路原理图【实险内容】I、编写程序求8个数的平均值.这8个数以表格形式存放在从tabic开始的单元中.(Dtablc:db02H.03H.(MH.1OH.12H.22H.25H.3OH运行程序检查结果.(2)tablc:dbOC2H.ODOH.8SH.92H.55H.66H.OA5H.74H修改并运行程序,检查结果.2、编写16位无符号数相乘的移位加算法程序,实现(R2R3)(R5R7iR4R5R6R7.(R2R3)=iO88ll.(R6R7)=20AOH,运行程序检查结果；3、指示灯循环显示：(I)Pl口做明出口,接八只发光二极管.嫡写程序.使发光二根管从左向右循环点亮。(2)修改程序.使指示灯从右向左循环.，(3)修改程序,使指示灯两两右循环，(4)修改程序.使指示灯从两边向中间循环。(5)修改程序,使指示灯从中间向两边循环。【实聆要求】1、预习：复习汇编语言编程方法,编写出各实验内容相应的汇编语言程序；2、认真完成各实验内容,并记录实验结果；3、完成实验报告,分析实魁结果.【思考题】I、实验内容1的内容(2为什么不能用内容(1)的程序72,两个双字节BCD码相蓑如何实现？两个双字节原色相乘如何实现？实验三C51程序设计及10实聆【实玲目的】I、掌握C5I程序设计方法及IO的使用；2、掌握CSl程序的调试、诊断和排俏方法。【实骏原理】I、C5!输出结果到标准输出设备：在C语言中,经常使用标准输入输出函数scanf().Pnnm)进行人机交互,但keil环境下，C5I的人机交互有所不同.需要通过串行口在上位机上输入榆出.因此,必须用软件对串行口进行初始化.初始化程序如下：voidSCria1.initiaI(Void)(SCON=OX52;工作模式1X-bitUAK,允许接收TMoD=OX20:"定时泗Tl,工作模式2.8位自动重载方式THI=0XF3;"波特率为2400TRI=I;定时器Tl开始运行)2、跑马灯实原理同实玲二【实验内容】1、在显示器上显示：(0输出形状为直角三角形的九九乘法表：编写并运行程序，检查结果:(2)打印出以下图案：编写并运行程序.枪查结果.2、编写校睑码程序,运行程序检造结果：编写水平垂走校哙码(奇校哙.，僧校骆生产程序.将你的U位学号生成水平垂直校玲码,你的11位学号可以用ASClI码来表示,然后每位学号ASClI码分别进行奇校蛤这就是水平校晚.对应的校验位存储在最高位。再将上述的水平校验图,进行垂直校验，得到水平垂直校验帮，记下校验码结果。3、指示灯循环显示：(I)Pl口做输出口，接八只发光二极管，编写C51程序.使发光二极管从左向右循环点亮。(2)修改程序，使指示灯从右向左循环。(3)修改程序，使指示灯两两右循环。(4)修改程序，使指示灯从两边向中间循环。(5)修改程序，使指示灯从中间向两边循环。【实验要求】1.预习：发习C51编程方法,课外组写出各实验内容相应C51的程序；2、认真完成各实脸内容，并记录实脸结果；3、完成实验报告,分析实嘘结果：【思考题】1、比较CSI移位运算符与汇编语言的移位指令的异同,在程序中如何体现,2、与汇编语言相比.C51编程有什么优势？实验四键盘与显示电路实聆【实嗡目的】I、了解几种键盘检测原理及编程方法；2、掌樨键盘扫描电路结构和键盘扫描方法.了解按键的软件去抖动方法；3、了解1.ED显示原理及动态显示嫡程方法。【实险原理】1、矩阵式键盘工作原理实验开发板上有个16键的键经.组成4*4矩阵式键盘，如图D4-1所示,将铺盘4根行线和4根列线(1-8)连接至Pl口的PIOPZSD4-2键码4U回回回H0B0C叵团叵回。回回回囚S个按键分别定义为如图D4-2所示键码,则从Pl口返回的键码表如表D4-I所示”表D4l键码表7码扫命、7HOlllBHIOlIDHIlOIEHIlIO7H(77H)(B7H)(D7H)(E7H)Olll789DBH<7BH)(BBH)(DBH)(EBH)IOII456CDH(7DH)BDH)
