微控制器实验报告(xp)

微控制器实验报告

学 院： 信息科学与工程学院 专业班级： 自动化0801 姓 名： 学 号：

指导老师： 李志民老师

目录

第一章 实验概述........................................................................................................ 1 第二章 软件实验.......................................................................................................... 2

2.1 清零程序设计................................................................................................. 2

2.1.1 程序流程图........................................... 2

2.1.2 汇编程序............................................. 2 2.1.3 实验结果............................................. 2 2.2 拆字程序设计 .............................................................................................. 3 2.2.1 程序流程图........................................... 3

2.2.2 汇编程序............................................. 3 2.2.3 实验结果............................................. 4 2.3 拼字程序设计 .............................................................................................. 4 2.3.1 程序流程图........................................... 5

2.3.2 汇编程序............................................. 5 2.3.3 实验结果............................................. 6 2.4 数据传输程序设计 ...................................................................................... 6 2.4.1 程序流程图........................................... 6

2.4.2 汇编程序............................................. 6 2.4.3 实验结果............................................. 7 2.5 散转程序设计 .............................................................................................. 8 2.5.1 程序流程图........................................... 8

2.5.2 汇编程序............................................. 8 2.5.3 实验结果............................................. 9 2.6 排序子程序设计 ........................................................................................ 10 2.6.1 程序流程图.......................................... 10

2.6.2 汇编程序............................................ 10

第三章 硬件实验....................................................................................................... 11

3.1 数字量输入输出实验 ................................................................................ 12 3.1.1 实验要求........................................... 12

3.1.2 程序流程图.......................................... 12

3.1.3 源程序.............................................. 12 3.1.4 接线图及仿真结果.................................... 12 3.2 定时器/计数器实验 ................................................................................... 13 3.3.1 实验要求............................................ 13

3.2.2 程序流程图.......................................... 13 3.2.3 源程序.............................................. 14 3.2.4 接线图及仿真结果.................................... 15 3.3 A/D、D/A转换实验.................................................................................. 17 3.3.1 实验要求........................................... 17

3.3.2 程序流程图.......................................... 18 3.3.3 源程序.............................................. 18 3.3.4 接线图及仿真结果.................................... 19 3.4 串口通讯实验 ............................................................................................ 20 3.4.1 实验要求........................................... 20

3.4.2 程序流程图.......................................... 20 3.4.3 源程序.............................................. 21 3.4.4 接线图及仿真结果.................................... 22

第四章 心得体会........................................................................................................ 24

第一章 实验概述

单片机原理及应用课程为一门理论与实践相结合的课程，本课程安排的实验旨在培养学生软硬件开发能力，用编程语言、C语言及硬件设备实现串、并行通讯、计数/定时、A/D、D/A等硬件接口的功能，进一步加深对常用硬件芯片的了解和应用，以及学习用单片机解决实际问题。实验要求学生利用编程语言或C语言及硬件设备实现单片机的方案设计、程序编写、硬件连接、调试，从中体会具体硬件接口的应用技巧，进一步理解硬件接口芯片，逐步掌握单片机系统的开发和应用方法。

实验平台是TD-51系统板。TD-51系统板为开放的最小单片机系统，采用具有在系统可编程（ISP）技术和在应用可编程（IAP）技术的增强型51单片机，单片机内置仿真程序，可以实验调试、仿真功能，配合TD系列微机接口教学平台课开展单片机原理及应用的实验教学。TD-51系统板上提供了一片SST89E554RC，该器件是SST公司推出的8位微控制器FlashFlex51家族中的一员，与8051兼容。

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第二章 软件实验

2.1 清零程序设计

2.1.1 程序流程图

图2-1-1 清零程序流程图

2.1.2 汇编程序

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H

MAIN: MOV A, #01H ; 因清零的结果看不出来，所以改成将内容改为1。

MOV R0, #00H ;循环1000H次 MOV R1, #10H

MOV DPTR, #7000H ;DPTR作为外部存储器的地址指针 AGAIN: MOVX @DPTR, A INC DPTR DJNZ R0, AGAIN DJNZ R1, AGAIN

SJMP $ ;设置断点 END

2.1.3 实验结果

图2-1-2 单步运行第一步

图2-1-3 运行最后一步

2.2 拆字程序设计

2.2.1 程序流程图

图2-2-1 拆字程序流程图

2.2.2 汇编程序

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H

MAIN: MOV DPTR, #7000H

;DPTR做外部存储器地址指针 ;给存储单元赋值

MOV A, #28H MOVX @DPTR, A

MOVX A, @DPTR MOV B, A SWAP A ANL A, #0FH INC DPTR MOVX @DPTR, A MOV A, B ANL A, #0FH INC DPTR MOVX @DPTR, A SJMP $ END

;取出存储单元值

;取高四位

;取低四位

;设置断点

2.2.3 实验结果

图2-2-2 给存储器赋值

图2-2-3 拆分结果

2.3 拼字程序设计

2.3.1 程序流程图

2.3.2 汇编程序

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H

MAIN: MOV DPTR, #7000H

MOV A, #15H MOVX @DPTR, A INC DPTR MOV A, #37H MOVX @DPTR, A MOV DPTR, #7000H MOVX A,@DPTR ANL A, #0FH SWAP A

MOV B, A INC DPTR MOVX A,@DPTR ANL A, #0FH ORL A, B

INC DPTR MOVX @DPTR, A

2-3-1 拼字程序流程图

;DPTR做外部存储器的地址指针

;给存储空间赋值

;读取7000H的值 ;取低四位

;移至高四位存到B中

;读取7001H的值 ;取低四位

;合并

;存至7002H中

图

SJMP $ END

;设置断点

2.3.3 实验结果

图2-3-2 存储空间赋值

图2-3-3 拼字结果

2.4 数据传输程序设计

2.4.1 程序流程图

图2-4-1 数据传输程序流程图

2.4.2 汇编程序

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H

MAIN: MOV R2,#70H

MOV R3,#00H ;源地址

MOV R4,#71H

MOV R5,#00H ;目的地址

MOV R6,#00H

MOV R7,#07H ; MOV R1,#10H MOV R0,#07H MOV DPH,R2 MOV DPL,R3 MOV A,R1 L0: MOVX @DPTR,A

INC DPTR

DJNZ R0,L0 ;L2: MOV R7,#0FFH L1: MOV DPH,R2 MOV DPL,R3 MOVX A,@DPTR

INC DPTR MO R2,DPH

MOV R3,DPL MOV DPH,R4 MOV DPL,R5 MOVX @DPTR,A INC DPTR MOV R4, DPH MOV R5, DPL DJNZ R7, L1 DJNZ R6, L2 SJMP $ END

2.4.3 实验结果

传送个数 赋值

图2-4-2 原存储空间中的数据

图2-4-3 数据传送结果

2.5 散转程序设计

2.5.1 程序流程图

图2-5-1 散转程序流程图

2.5.2 汇编程序

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H

MAIN: MOV R0,#02 MOV A,R0

RL A

ADD A,R0

;散装首地址 ;散转指令

;表中存放转移指令

MOV DPTR,#TA

JMP @A+DPTR

TA: LJMP PM0 LJMP PM1

LJMP PM2 LJMP PM3 LJMP MAIN LJMP MAIN LJMP MAIN LJMP MAIN

PM0: MOV R1,#01H PM1: MOV R2,#02H PM2: MOV R3,#03H PM3: MOV R4,#04H OVER: SJMP $ END

2.5.3 实验结果

1、当修改A=02H时跳转到pwm2 即使

R1=03

图2-5-2 A=02H

2、当修改A=00H时，使R1=01，结果如下：

图2-5-3 A=00H

2.6 排序子程序设计

2.6.1 程序流程图

图2-6-1 排序流程图

2.6.2 汇编程序

ESELSORT :MOV R7,N DEC R7 ESST1 :MOV A,R7 MOV R6,A MOV DPL,ADDPL MOV R1,DPL MOV DPH,ADDPH MOV R0,DPH MOVX A,@DPTR MOV B,A ESST2 :INC DPTR MOVX A,@DPTR CLR C SUBB A,B JC ESST3

MOV R0,DPL

MOV R1,DPH MOVX A,@DPTR MOV B,A

ESST3 :DJNZ R6,ESST2 MOVX A,@DPTR

XCH A,B MOVX @DPTR,A MOV DPL,R0 MOV DPH,R1 MOV A,B MOVX @DPTR,A DJNZ R7,ESST1 RET

第三章

;R7装入要要排序的无符号数个数

;DPTR做外部存储器地址指针

;后数小于前数，不变

;后数大于前数，两数交换位置

;一轮未比较完继续比较 ;一轮比较完，开始第二轮

;所以数比较完毕，排序完成

硬件实验

3.1 数字量输入输出实验

3.1.1 实验要求

P1口是8位准双向口，没以为均可独立定义为输入输出。编写实验程序，将P1口得低四位定义为输出，高四位定义为输入，数字量从P1口得高四位输入，从P1口得低四位输出控制发光二极管的亮灭。 3.1.2 程序流程图

图3-1-1 数字量输入输出程序流程图

3.1.3 源程序

ORG 0000H

MAIN: ORL P1,#0FH

MOV A, P1 SWAP A MOV P1,A SJMP MAIN END

;将P1口的低四位作为输出 ;取P1口的高字节，定义为输入

3.1.4 接线图及仿真结果

图3-1-2 仿真结果

3.2 定时器/计数器实验

3.3.1 实验要求

1、使用定时器0与定时器1进行定时，在P1.0和P1.1引脚上输出方波，通过示波器观察波形输出，计量并记录方波周期。

2、将定时/计数器1设定为计数方式，每次在P1.0引脚上取反一次，观察发光二极管的状态变化。 3.2.2 程序流程图

图3-2-1 要求1的主程序流程图及中断流程图

图3-2-2 要求2的主程序流程图及中断流程图

3.2.3 源程序

1、要求1：

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP ZH0 ORG 0001BH LJMP ZH1

MAIN: MOV TMOD,#11H

MOV TH0,#0F8H MOV TL0,#00H MOV TH1,#0F8H MOV TL1,#00H SETB EA SETB ET0 SETB ET1 SETB TR0 SETB TR1 SJMP $

;定时器0中断入口

;定时器1中断入口

;设置定时器工作方式 ;装入计数初值

;开总中断 ;开定时器中断

;启动定时器

ZH0: MOV TH0,0F8H

MOV TL0,00H CPL P1.0 RETI

ZH1: MOV TH1,0F8H

MOV TL1,#00H CPL P1.1 RETI END

2、要求2：

ORG 0000H SJMP MAIN ORG 001BH

SJMP DSHI1

MAIN: MOV TMOD,#60H

MOV TH1,#0F6H MOV TL1,#0F6H SETB EA SETB TR1 SJMP $

DSHI1: CPL P1.0

RETI END

3.2.4 接线图及仿真结果 1、要求1实验结果如下。;定时器0中断服务程序

;定时器1中断服务程序

;定时器1中断程序入口

;设定工作方式，装入计数初值

;中断服务程序，实现P1.0取反

图3-2-3 Protues仿真接线图

图3-2-4 示波器观察到的波形

2、要求2 的实验结果：发光二极管在闪烁，每隔10s亮灭，仿真结果如下所示：

图3-2-5 某一时刻发光二极管亮

图3-2-6 上图过10S后发光二极管灭

3.3 A/D、D/A转换实验

3.3.1 实验要求

1、编写实验程序，将ADC单元中提供的0V~5V信号源作为ADC809的模拟输入量，进行A/D转换，转换结果通过变量进行显示。

2、设计实验电路图实验下怒并编写程序，实现D/A转换，要求产生锯齿波、脉冲波，并用示波器观察输出电压波形。

3.3.2 程序流程图

3.3.3 源程序 1、A/D转换程序

ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0013H SJMP AD

MAIN: SETB EA

SETB EX1

MOV DPTR, #7F00H MOVX A,@DPTR SJMP $

AD:

MOV DPTR, #7F08H MOVX A,@DPTR MOV R2, A RETI END

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2、D/A转换程序

ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0100H

MAIN: MOV DPTR,#7FFFH

MOV A,#0

LP1: MOVX @DPTR,A

INC A

CJNE A,#255,LP1 END

3.3.4 接线图及仿真结果

图3-3-3 A/D转换Protues仿真接线图

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图3-3-3 D/A转换Protues仿真接线图

3.4 串口通讯实验

3.4.1 实验要求

编写实验程序，每隔一定的时间单片机向串口发送一次数据“Xi’an Tangdu Corp” 3.4.2 程序流程图

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图3-4-1 串口通讯实验流程图

3.4.3 源程序

ORG 0000H SJMP MAIN ORG 001BH SJMP CK

MAIN: MOV SP,#60H

MOV SCON,#50H MOV PCON,#80H MOV TMOD,#20H MOV TH1,#0FDH MOV TL1,#0FDH SETB EA SETB ET1 SETB TR1 SJMP $

;等待中断

;开中断

;设置堆栈起始位置 ;初始化

;串口中断服务程序入口

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CK:

MOV DPTR,#TAB MOV R7,#00H LOOP: MOV A,R7 MOVC A,@A+DPTR MOV C,P MOV ACC.7,C MOV SBUF,A WAIT:JNB TI,WAIT CLR TI INC R7

CJNE R7,#12,LOOP RETI

TAB: DB 'XIANTANGDU'

DB 0DH,0AH END

;表格

;中断服务程序

3.4.4 接线图及仿真结果

以下是从不同监视窗口输出的结果。

图3-4-2 Protues仿真及虚拟终端输出结果

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图3-4-3 串口监视界面

图3-4-4 串口监视输出窗口

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第四章 心得体会

早在上个学期期末的时候就用单片机做了微机原理的课程设计，那时候用的是C语言编程。但是那时候接触单片机对它的理解并不是很深。记得当时做的是时钟设计，硬件电路相对比较简单，主要是软件编程。而且但是应为就用到了定时器和中断这两部分，所以关于单片机并没有一个整体的认识。这个学期选修了微控制器这门课，真正接触到了早有耳闻的单片机。系统学习了单片机的原理，然后跟着老师或者是实验室的学长学姐们做实验。

从最开始的软件实验，到后来做的硬件实验；从Keil再到后来的Protues仿真，由简单到复杂，层层深入，让我掌握了很多单片机的重要内容和部分应用。

当然，学习的过程总是会有不少的困难。一开始做实验对芯片、实验平台等资源还不太熟悉。通过阅读实验指导书，请教老师同学，后来也就慢慢熟悉起来，操作也变得顺手了。后来用到Protues仿真，这下我就有点懵了。从来没有用过这个软件做仿真。但是它对我们来说是一个很必要的设计工具，所以必须要学会。不会，硬着头皮也要上。学长有时候会给我们演示仿真过程，但是速度比较快，而且这个软件界面又是英文的，要立刻掌握也不容易，但是我发现实验室的电脑上有学习的视频，所以每次不会的时候我就看看视频，这样就慢慢会用 ，虽然用得还不太好。

单片机的实验，不仅让我更加了解单片的应用价值，掌握单片机的原理，而且也学到了学习的方法和解决问题的方法，让我受益匪浅。

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