单片机原理及应用实验指导书(6个实验)1

1、单片机原理及应用实验指导书襄樊学院物理与电子工程学院单片机原理及应用实验指导书0实验要求 .1实验预习报告内容及格式 .1实验报告内容及格式 .1实验 1 Keil C51 的使用（汇编语言） .2实验 2 十六进制与十进制的转换 .7实验 3 8 段 LED 显示器动态显示 .8实验 4 矩阵键盘的使用 .13实验 5 A/D 转换 .17实验 6 D/A 转换 .19附录 试验箱原理图 .22单片机原理及应用实验指导书0实验要求1.进入实验室前完成的部分1）认真阅读实验指导书，弄懂实验原理和实验内容。2）编写实验所要用到的程序，将其放在 U 盘上。3）写出预习报告（预习报告只交电子文档） 。2. 进入实验室后完成的部分1）建立工程，加入已准备好的程序文件。2）对程序进行调试，修改错误，获得要求的结果。3）保存调试后的程序。3.实验结束后的部分对实验结果进行分析、总结，写出实验报告（实验报告需交电子文档和打印文档） 。实验预习报告内容及格式1.实验目的2.实验设备3.实验原理及环境4.实验内容只做文字叙述，程序部分放在程序清单中。流程图也可不画。5.程序清单本实验使用的完整程序。如果

2、使用了本实验或前面实验中完全相同的子程序，可不列写，只做注明即可。6.实验步骤实验报告内容及格式1.实验目的2.实验设备3.实验原理及环境4.实验内容只做文字叙述，程序部分放在程序清单中。流程图也可不画。5.程序清单本实验使用的完整程序。如果使用了本实验或前面实验中完全相同的子程序，可不列写，只做注明即可。6.实验步骤7.实验总结主要包括对实验结果、调试过程、错误及产生的原因的分析，以及本次实验的重要收获等。此项为实验成绩评定的重要依据。单片机原理及应用实验指导书1实验 1 Keil C51 的使用（汇编语言）实验目的：初步掌握 Keil C51（汇编语言）和 ZY15MCU12BD 型综合单片机实验箱的操作和使用，能够输入和运行简单的程序。实验设备：ZY15MCU12BD 型综合单片机实验箱一台、具有一个 RS232 串行口并安装 Keil C51 的计算机一台。实验原理及环境：在计算机上已安装 Keil C51 软件。这个软件既可以与硬件（ZY15MCU12BD 型综合单片机实验箱）连接，在硬件（单片机）上运行程序；也可以不与硬件连接，仅在计算机上以虚拟仿真的方法运行程序。如果程序

3、有对硬件的驱动，就需要与硬件连接；如果没有硬件动作，仅有软件操作，就可以使用虚拟仿真。实验内容：1.掌握软件的开发过程：1）建立一个工程项目选择芯片确定选项。2）加入C 源文件或汇编源文件。3）用项目管理器生成各种应用文件。4）检查并修改源文件中的错误。5）编译连接通过后进行软件模拟仿真。6）编译连接通过后进行硬件仿真。2.按以上步骤实现在 P1.0 输出一个频率为 1Hz 的方波。3.在 2 的基础上，实现同时在 P1.0 和 P1.1 上各输出一个频率同为 1Hz 但电平状态相反的方波。预习要求：1.熟悉使用 Keil C51 的步骤。2.理解实验内容 2 中程序的工作原理。3.编写实验内容 3 所需要的程序。实验步骤：以下假定你在E:TEST 文件夹下学习、运行Keil1.建立一个工程项目选择芯片确定选项如图1-1所示：ProjectNew Project输入工程名test保存工程文件（鼠标点击保存按钮）单片机原理及应用实验指导书2图1-1 创建工程名弹出下一界面。如图1-2所示：选CPU厂家（Atmel）选CPU 型号(89C51), 选好后确定图1-2 选厂家, 选CPU 型

4、号接着选晶振频率及生成HEX 文件等。如图1-3所示：ProjectOptions for Target Target 1 在Target中更改CPU 晶振频率为12MHz在Output 中 选择生成HEX 格式其它采用缺省设置选好后确定。单片机原理及应用实验指导书3图1-3 选晶振频率及生成HEX 文件等窗口2.建立汇编源文件如图1-4所示：FileNew, 弹出源文件编辑窗口。输入以下源文件：ORG 0000HAGAIN： CPL P1.0MOV R0，#10 ;延时 0.5 秒LOOP1： MOV R1，#100LOOP2： MOV R2，#250DJNZ R2，$DJNZ R1，LOOP2DJNZ R0，LOOP1SJMP AGAINEND图1-4 进入编辑源文件窗口单片机原理及应用实验指导书4源程序编写完后，FileSave As 将文件以test.asm保存在E:test 目录下，获得汇编语言源程序。3.用项目管理器生成(编译)各种应用文件点击Target 1 前之+ 号出现Source Group1点击它并按鼠标右键会生弹出下拉菜单见图1-5 编译文件文件窗口选择Add

5、Files to Group Source Group 1 点击add向项目中添加Test.asm 源文件 点击close 关闭Add Files to Group Source Group 1窗口在Source Group 1 前会出现一个+ 号点击之弹出test. asm 文件名点击该文件名主窗口中会出现该程序图1-5 进入编译文件文件窗口编译：ProjectBuild target 就会生成一系列到文件如OBJ 文件LST 文件HEX 文件等。4.检查并修改源文件中的错误如果在源文件中存在错误在Output 窗口中会出现错误提示信息，你可以在源程序中进行修改，然后存盘后重新Build 观察错误提示信息。5.编译连接通过后进行软件模拟仿真DebugStart/Stop Debug Session进入软件模拟的仿真窗口，可使用单步、设断点来进行调试和除错。6.编译连接通过后进行硬件仿真实验箱的仿真串口必须与PC 机串口连接，通电，拨位开关 K10必须拨在B端，连接P10 和L00，连接P11和L01 ，设置硬件实时仿真调试选项:ProjectOptions for Target Ta

6、rgetlDebug.硬件实时仿真调试选项窗口,见图1-5 选硬件仿真选项,按确定按钮确定。单片机原理及应用实验指导书5图1-5 硬件实时仿真调试选项窗口进入硬件实时调试窗口后,可打开各种观察窗口,进行单步断点运行到光标连续执行等操作，无误后可连续运行观察LED发光管的显示效果。注意退出时须按单片机的复位按键SS10，在进行硬件连接前最好也先按单片机的复位按键SS10。7.修改以上程序，实现同时在 P1.0 和 P1.1 上各输出一个频率为 1Hz 但电平状态相反的方波。重要提示：1.指令中的“,:;”是西文字符，切不可使用中文符号；数字“0”与字符“o”不可混淆。2.以上菜单操作都可以点击工具栏中的相应图标快速实现。3.退出硬件连接可以按 SS10，在进行硬件连接前最好也按一次 SS10。4.生成源文件的方法:从键盘上输入源文件;用其他编辑软件（包括Microsoft Word）编辑源文件, 然后复制到Keil C51 文件窗口中,使Word 文档变为TXT 文档,这种方法最好, 可方便输入中文注释;也可装入在其它编辑软件中编辑的源文件如: *.asm/*.a51/*.c. 等。单片

7、机原理及应用实验指导书6实验 2 十六进制与十进制的转换实验目的：实践汇编语言顺序结构的编程方法，掌握十六进制数转换成十进制数的编程实现，掌握单步运行程序的基本技巧。实验设备：ZY15MCU12BD 型综合单片机实验箱一台、具有一个 RS232 串行口并安装 Keil C51 的计算机一台。实验原理及环境：将十六进制数转换成十进制数有多种方法，比较典型的是用待转换数除以权值的方法，即依次除以100、10，则各次的商和最后的余数就是所需要的十进制数。实验内容：将放在片内 RAM30H 中的 2 位十六进制数转换成 3 位十进制数，按照从高位到低位的顺序分别放入31H33H 中（即非压缩的 BCD 码） 。在本实验中，要求使用单步方式运行，以便观察各单元的变化过程。预习要求：理解实验原理，熟悉实验环境。编写实现本实验要求的程序，并生成*.asm 文件，将这个文件放在 U盘上备用。实验步骤：1.建立一个工程，将在预习中做好的*.asm 文件加入。2.调出存储器编辑窗口，将 30H 单元修改成某一值。3.在希望停下来的指令上设断点，然后运行，在断点处停下来后，再单步运行，可以看到各单元的变化情况。运行完最后一条指令后，在 31H33H 中应获得 30H 中十六进制数对应的十进制数。重要提示：1.指令中的“,:;”是西文字符，切不可使用中文符号；数字“0”与字符“o”不可混淆。2.本实验可以不用硬件连接，以软件仿真的方法即可进行。3.程序的起始地址必须为 0000H（以后各实验均同） 。4.对程序修改后必须退出连接，进行编译后再重新进行连接才能生效（以后各实验均同） 。5.调出存储器编辑窗口方法是：操作 ViewMemory Window，或点工具栏中的相应图标。6.存储器编辑窗口可以编辑 3 个空间，可以用 Adress 调出。在 Adress 中键入 d:xxH 或 0Xxx 将从地址 xxH 开始显示片内 RAM 的低 128 字节和特殊功能寄存器 SFR；在 Adress 中键入 i: xxH 或 0Xxx 将从地址 xxH 开始显示片内 RAM；在 Adress 中键入 c: xxxxH 或 0Xxxxx 将从地址 xxxxH 开始显示程序存储器；在 Adress

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