《单片机技术》实验级电气～教案PPT课件

,MCS-51系列单片机指令学习,一、实验目的MCS-51系列单片机指令系统共有111条汇编语言指令，这些指令按功能的不同可分为五类：29条数据传送类指令，24条算术运算类指令，24条逻辑运算类指令，17条控制转移类指令和17条位操作类指令。本实验通过单步执行程序中各类指令，来进一步学习和理解各类主要指令的功能，掌握指令的用法。通过实验掌握Keil软件的使用方法。,二、实验准备1、启动稳压电源，确认输出电压正常。2、将微机实验开发系统与直流稳压电源连接好。三、实验内容将以下各部分实验中所给出的程序的指令机器代码查出，并输入到单片机系统中，然后从程序给定地址开始单步执行，观察并记录程序所指定的内容。,（一）、数据传送与算术运算1、体会MOVRn，direct指令的功能和用法，取n=0，direct=40H。程序如下：ORG1000HSUBROUT：MOV40H，#0FH；0FH送入RAM40H单元中MOVR0，40H；40H单元内容送R0MOVA，R0；R0内容送累加器AHERE：SJMPHERE；ENDA=（），40H=（），R0=（）,2、体会MOVRi，#DATA指令的功能和用法，选择DATA=0FH，i=0。程序如下：ORG1010HSUBR：MOVR0，#50H；R050HMOVR0，#0FH；(R0)0FHMOVA，50H；A（50H）HERE：SJMPHERE；ENDR0=（），50H=（），A=（）,3、体会查表指令MOVCA，A+DPTR，MOVCA，A+PC的功能和用法。设定40H单元中的内容为09之间的一个整数，用查表的方法求出它的平方值（BCD码），结果存入41H单元。（1）、利用MOVCA，A+DPTR指令查表程序如下：ORG1020HSTART：MOVDPTR，#SQR；MOVA，40H；MOVCA，A+DPTR；MOV41H,A；HERE：SJMPHERE；SQR：DB00H，01H，04H，09H，16HDB25H，36H，49H，64H，81HEND,（2）、利用MOVCA，A+PC指令查表程序如下：ORG1050HSTART：MOVA，40H；ADDA，#04H；MOVCA，A+PC；MOV41H，A；HERE：SJMPHERE；SQR：DB00H，01H，04H，09H，16HDB25H，36H，49H，64H，81HEND,步骤：1）、仔细阅读程序并进行手工汇编。2）、将程序输入单片机实验开发系统。3）、建立平方值表。4）、在40H单元键入0009之间的随机整数，分别执行上述两个程序，检查41H单元的值。41H=（），41H=（）4、用加法指令ADDA，R0实现两数相加，如52H+FCH。程序如下：ORG1100HSUBROUT：MOVA，#52H；A52HMOVR0，#0FCH；R00FCHADDA，R0；A（A）+（R0）,HERE：SJMPHERE；ENDA=（），PSW=（）用带进位加法指令ADDCA，R0实现52H与0CH之和。程序如下：ORG1150HSUBROUT：MOVA，#52H；MOVR0，#0CH；SETBC；ADDCA，R0；HERE：SJMPHERE；END,执行后A=（），PSW=（）若将SETBC指令改为CLRC执行后A=（），PSW=（）5、体会十进制调整指令DAA的功能和用法程序如下：ORG1200HSUBROUT：MOVA，#65H；ADDA，#58H；DAA；HERE：SJMPHERE；END,执行后A=（），PSW=（）若将DAA指令用NOP代替，则执行后A=（），PSW=（）6、用乘法指令MULAB进行0FFH*03H程序如下：ORG1250HSUBROUT：MOVA，#0FFH；MOVB，#03H；MULAB；NOP；NOP；HERE：SJMPHEREEND,执行后A=（），B=（），将2个空操作指令换成MOVA，B执行后A=（），B=（），最后0FFH*03H=（），是否等于B与A的内容的积（）。（二）、逻辑运算和循环指令1、逻辑“与”指令实验。程序如下：ORG1300HSUBROUT：MOVA，#0FBH；ANLA，#0FH；HERE：SJMPHERE；END执行后A=0BH，实验结果是否正确？“与”指令有何作用？,2、逻辑“或”指令实验。程序如下：ORG1400HSUBROUT：MOVR1，#0FH；MOVA，#33H；ORLA，R1；HERE：SJMPHERE；END执行后A=（），“或”指令有何作用？,3、逻辑“异或”指令实验。程序如下：ORG1500HSUBROUT：MOVA，#55H；MOV40H，#00H；XRLA，40H；HERE：SJMPHERE；END执行后A=（），将MOV40H，#00H改为MOV40H，#55H，执行后A=（）。,4、利用左移指令实现乘2运算。程序如下：ORG1600HSUBROUT：MOVA，#29H；RLCA；HERE：SJMPHERE；END执行后A=（）,5、利用循环移位指令实现累加器A中内容高半字节与低半字节互换。程序如下：ORG1700HSUBROUT：MOVA，#38H；RLA；RLA；RLA；RLA；HERE：SJMPHERE；END执行后A=（），改用RRA指令重新实验，执行后A=（），改用SWAPA指令重新执行，则A=（）。,（三）、位操作指令的功能和用法。利用位条件转移指令实现两个无符号数比较大小。程序如下：ORG1800HSUBROUT：MOV30H，#80H；MOV31H，#7FH；MOVA，30H；CJNEA，31H，BIG；MOVA，#0DDH；SJMPHERE；BIG：JCSMALL；,MOVA，#0F0H；SJMPHERE；SMALL：MOVA，#0FH；HERE：SJMPHERE；END执行后A=（），修改（30H）=7FH，（31H）=80H，执行后A=（），再修改（30H）=80H，（31H）=80H，执行后A=（）。,四、实验报告要求1、整理好记录的数据，与理论分析的结果相比较。2、归纳MCS-51系列单片机各类主要指令的功能，熟悉指令寻址方式。3、位操作指令JC是根据什么条件实现转换的。4、实验报告格式参照实验报告说明五、预习报告要求1、认真阅读实验要求。2、汇编所有实验程序。,数据传送,一、实验目的1、进一步熟悉Keil软件的使用方法。2、练习设计简单的程序。3、掌握MCS-51系列单片机内部RAM之间，外部RAM之间以及内部RAM与外部RAM之间的数据传送方法，从而了解这两部分数据存贮器的特点。4、掌握MCS-51系列单片机堆栈的使用方法。,二、设计要求1、先将MCS-51系列单片机内部RAM30H3FH单元分别置初值，初值为00H0FH,然后将片内RAM30H3FH的内容传送至片内RAM404FH单元中，再将片内RAM40H4FH单元中的内容传送到外部RAM4800H480FH单元中，之后又将4800H480FH单元内容送到外部RAM5800H580FH单元中，最后将片外RAM5800H580FH单元内容传送回片内RAM50H5FH单元中。2、设置五个断点，断点地址分别为404AH，4056H，4063H，408CH，4099H，每运行到断点时，检查相应的CPU现场及存贮器单元的内容。,3、另设置七个断点，断点地址分别为4063H，4066H，406DH，406FH，4072H，4078H，407AH，每运行到断点时检查相应的SP，(SP)，DPH，DPL的内容。三、设计提示1、在微机上编辑数据传送汇编语言程序源文件,然后进行机器汇编，将实验机器代码程序下载至实验装置。2、实验步骤：(1)设置五个断点，断点地址分别为404AH，4056H，4063H，408CH，4099H。(2)运行程序到第一个断点404AH，检查30H3FH单元内容及累加器A的内容。,(3)运行程序到第二个断点4056H，检查40H4FH单元内容及累加器A的内容。(4)运行程序到第三个断点4063H，检查4800H480FH单元内容及累加器A，数据指针DPTR的内容。(5)运行程序到第四个断点408CH，检查5800H580FH单元内容及累加器A，数据指针DPTR的内容。(6)运行程序到第五个断点4099H，检查50H5FH单元内容及累加器A，数据指针DPTR的内容。(7)清除以上所设断点，另设七个断点，断点地址分别为4063H，4066H，406DH，406FH，4072H，4078H，407AH。(8)每运行到一个断点，分别检查SP，(SP)，DPH，DPL内容。,3、实验测量数据表格如下。表格(一),表格(二),四、实验报告要求1、写出实验程序清单。2、将测得的数据填入表格，并和理论分析的结果相比较。3、实验报告格式参照实验报告说明。五、实验思考与总结1、说明MCS-51系列单片机对片内RAM和片外RAM存贮器各有哪些寻址方式？2、说明指令MOVA，20H和MOVC，20H中的20H含义有什么不同？传送指令中的助记符MOV，MOVX，MOVC各适用于访问哪个存储器空间？3、根据实验结果，说明MCS-51系列单片机堆栈操作规则。,五、实验参考程序ORG4000H4000：0140AJMPMAINORG4040H4040：7830MAIN：MOVR0，#30H；4042：7A10MOVR2，#10H；4044：E4CLRA；4045：F6A1:MOVR0,A；4046：08INCR0；4047：04INCA；4048：DAFBDJNZR2，A1；,404A：7830MOVR0，#30H；把片内RAM303FH404C：7940MOVR1，#40H；内容传送到片内RAM404E：7A10MOVR2，#10H；40H4FH单元中4050：E6A2：MOVA，R0；4051：F7MOVR1，A；4052：08INCR0；4053：09INCR1；4054：DAFADJNZR2，A2；,MOVR1，#40H；把片内RAM404FH4058：904800MOVDPTR，#4800H;内容传送到片外RAM405B：7A10MOVR2，#10H；4800480FH单元中405D：E7A3：MOVA，R1；405E：F0MOVXDPTR，A；405F：09INCR1；4060：A3INCDPTR；4061：DAFADJNZR2，A3；,MOVSP，#60H；把片外RAM48004066：7A10MOVR2，#10H；480FH内容传送到片4068：904800MOVDPTR，#4800H；外RAM5800580FH406B：C082PUSHDPL；单元中406D：C083PUSHDPH；406F：905800MOVDPTR，#5800H；4072：AB82MOVR3，DPL；4074：AC83MOVR4，DPH；,A4：POPDPH；4078：D082POPDPL；407A：E0MOVXA，DPTR；407B：A3INCDPTR；407C：C082PUSHDPL；407E：C083PUSHDPH；4080：8B82MOVDPL，R3；4082：8C83MOVDPH，R4；4084：F0MOVXDPTR，A；4085：A3INCDPTR；4086：AB82MOVR3，DPL；4088：AC83MOVR4，DPH；408A：DAEADJNZR2，A4；,MOVR0，#50H；把片外RAM5800408E：905800MOVDPTR，#5800H；580FH内容传送回片4091：7A10MOVR2，#10H；内RAM505FH单元4093：E0A5：MOVXA，DPTR；4094：F6MOVR0，A；4095：08INCR0；4096：A3INCDPTR；4097：DAFADJNZR2，A5；4099：80FEHERE：SJMPHERE；END,定时器/计数器及中断系统的应用,一、实验目的掌握定时器/计数器及中断系统的使用方法。掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。二、设计要求1、在P1.0口线上产生周期为500微秒的连续方波。,2、连续方波产生的时刻由按键K控制。三、设计提示1、用Proteus软件画出电路原理图。2、按键K作为外部中断源使用。3、定时器/计数器可采用查询或中断方式工作。4、在P1.0口线上接示波器观察波形。,四、实验报告要求1、列出实验程序清单。2、实验报告格式参照实验报告说明。五、实验思考与总结1、如何产生周期为500微秒，占空比为2：5的连续矩形波。2、总结本实验用到的知识点。,MCS-51系列单片机P1口、P3口的应用,一、实验目的1、学习MCS-51系列单片机的P1口和P3口的使用方法。2、学习延时子程序的编写。3、学习汇编语言编程方法与调试技巧。4、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。二、设计要求1、P1口灯亮实验P1口作输出口，接八只发光二极管，使发光二极管循环点亮。,2、P1口转弯灯实验P1.0接+5V时，右转弯灯闪亮；P1.1接+5V时，左转弯灯闪亮；P1.0,P1.1同时接+5V或接地时，转弯灯均不闪亮。3、P3口输入，P1口输出实验从P3.3口线输入一脉冲，P1口按十六进制加一方式点亮发光二极管。三、设计提示1、P1口灯亮实验程序流程框图如图所示。将P1.0P1.7用扦针连至L1L8，运行程序，注意观察发光二极管闪亮移位情况。,2、P1口转弯灯实验程序流程框图如图所示。将P1.0接K1，P1.1接K2，P1.4P1.7接L1，L5，L9，L13，运行程序，观察转弯灯闪亮情况。3、P3口输入，P1口输出实验程序流程框图如图所示。将P3.3用扦针连至K1，P1.0P1.7扦针连至L1L8，运行程序，K1拨动一次，注意观察L1L8发光二极管点亮变化情况。四、实验报告要求1、列出各实验程序清单。2、实验报告格式参照实验报告说明。,五、实验思考与总结1、对于P1口亮灯实验，如何修改程序，使发光二极管闪亮时间改变以及使发光二极管闪亮移位方向改变。2、对于P1口转弯灯实验，如何使用单步方式调试本程序（提示：如何修改延时子程序）。3、对于P3口输入，P1口输出实验，如何修改程序，使发光二极管以左移方式点亮。4、总结本实验用到的知识点。,六、实验参考程序1、P1口灯亮实验ORG0790HSE18:MOVP1，#0FFH；送P1口LO34:MOVA，#0FEH；L1发光二极管点亮LO33:MOVP1，A；LCALLSE19；延时RLA；左移位SJMPLO33；循环,ORG07A0HSE19:MOVR6，#0A0H；延时LO36:MOVR7，#0FFH；LO35:DJNZR7，LO35；DJNZR6，LO36；RETEND,2、P1口转弯灯实验ORG0C30HPX00：MOVP1，#0FFH；初始化PX03:MOVA，P1；MOVB，A；ANLA，#03H；CJNEA，#01H，PX01；满足只是P1.0为高条件吗?JB00H，PX04；闪烁标志位CLRP1.4；CLRP1.5；开右灯SETBP1.6；SETBP1.7；关左灯,MOVR2，#20H；LCALLDELY；延时SETB00H；置标志位LJMPPX03；继续查状态PX04:SETBP1.4；SETBP1.5；SETBP1.6；关灯SETBP1.7；MOVR2，#20H；LCALLDELY；延时CLR00H；清标志位AJMPPX03；继续查状态,PX01:CJNEA，#02H，PX02；满足只是P1.1为高条件吗?JB01H，PX05；判标志位SETBP1.4；SETBP1.5；开左灯CLRP1.6；CLRP1.7；关右灯MOVR2，#20H；延时LCALLDELY；SETB01H；置标志位LJMPPX03；继续查状态PX05:SETBP1.4；SETBP1.5；,SETBP1.6；关灯SETBP1.7；MOVR2，#20H；LCALLDELY；延时CLR01H；清标志位LJMPPX03；继续查状态PX02:SETBP1.4；SETBP1.5；SETBP1.6；关灯SETBP1.7；LJMPPX03；继续,ORG0213H0213:C002DELY:PUSH02H；延时0215:C002DEL2:PUSH02H；0217:C002DEL3:PUSH02H；0219:DAFEDEL4:DJNZR2，DEL4；021B:D002POP02H；021D:DAF8DJNZR2，DEL3；021F:D002POP02H；0221:DAF2DJNZR2，DEL2；0223:D002POP02H；0225:DAECDJNZR2，DELY；0227:22RET,3、P3口输入，P1口输出实验ORG0810HJ100:MOVA，#00HJ101:JBP3.3，J101；MOVR2，#20H；LCALLDELY；JBP3.3，J101；P3.3电平为低吗?J102:JNBP3.3，J102；MOVR2，#20H；LCALLDELY；JNBP3.3，J102；P3.3电平高吗?INCA；加1PUSHACC；CPLA；取反MOVP1，A；驱动发光二极管POPACC；AJMPJ101；循环,ORG0213H0213:C002DELY:PUSH02H；延时0215:C002DEL2:PUSH02H；0217:C002DEL3:PUSH02H；0219:DAFEDEL4:DJNZR2，DEL4；021B:D002POP02H；021D:DAF8DJNZR2，DEL3；021F:D002POP02H；0221:DAF2DJNZR2，DEL2；0223:D002POP02H；0225:DAECDJNZR2，DELY；0227:22RET,8255的应用,一、实验目的1、掌握MCS-51系列单片机与8255的接口设计方法。2、熟悉8255芯片初始化程序的设计方法。3、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。,二、设计要求1、在8255的PA口上接八个发光二极管，使之轮流循环点亮。2、在8255的PB口上接八个发光二极管，按特定模式点亮。3、利用8255做输出口，控制十二个发光二极管的亮灭，模拟交通灯管理。要求：执行程序，初始态为四个路口的红灯全亮之后，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西路口方向通车，延时一段时间后，东西路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪烁，闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北路口方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪烁，闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，之后重复以上过程。,三、设计提示1、利用Proteus软件绘制电路原理图；2、利用Keil软件编制并调试好实验程序；3、在Proteus上仿真实验结果。四、实验报告要求1、列出实验程序清单；2、实验报告格式参照实验报告说明。五、实验思考与总结1、总结本实验用到的知识点。,多分支及数据排序,一、实验目的1、进一步掌握MCS-51系列单片机汇编语言程序设计的方法。2、学会编写多分支应用程序、显示、延时程序。3、学会采用冒泡法编写数据排序程序。4、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。二、设计要求1、多分支程序的应用（1）将00H，01H，02H，03H分别送入20H单元中，每次运行程序后，应观察到0，1，2，3从右向左循环移动。,（2）修改程序，再次将00H，01H，02H，03H分次送入20H单元中，每次运行程序后使0，1，2，3从左向右循环移动。（3）修改程序，将00H，01H，02H，03H分次送入20H单元中，每次运行程序后，使4，5，6，7，8从右向左循环移动。2、数据排序（1）将片内RAM50H5AH单元中的内容分别置为1AH，06H，3DH，4FH，10H，25H，7FH，05H，5BH，19H，60H。（2）运行排序程序，将50H5AH中的十一个无符号数从小到大的次序排列。（3）运行排序程序，将50H5AH中的十一个无符号数从大到小的次序排列。,三、设计提示1、多分支程序流程框图如图所示。（1）向系统输入多分支应用程序。（2）将00H，01H，02H，03H分次送入20H单元中，调试运行程序，观察LED显示器显示结果。（3）修改程序，使0，1，2，3从左向右循环移动，重新运行，注意观察LED显示器显示结果。（4）修改程序，使4，5，6，7，8从右向左循环移动，重新运行，注意观察LED显示器显示结果。2、数据排序程序流程框图如图所示。（1）向系统输入数据排序程序。（2）将给定的十一个无符号数依次置入50H5AH单元之中。,（3）调试运行程序，记录50H5AH单元的内容。（4）修改程序，使数据按从大到小的次序排列。（5）重新运行程序，记录50H5AH单元的内容。四、实验报告要求1、列出实验程序清单。2、将每次程序的运行结果与理论分析结果相比较。3、实验报告格式参照实验报告说明。五、实验思考与总结1、分析程序,如果要求改变字符显示的速度，应如何修改程序。2、分析程序，如果要求显示字符从LED显示器上任一位置开始显示，如何修改程序。,3、分析程序，如果要求对MCS-51系列单片机外部RAM单元中的11个字节数据排序，应如何编写程序。4、总结本实验用到的知识点。,六、实验参考程序1、多分支程序ORGOA10H0A10:E520MEMS:MOVA，20H0A12:900A17MOVDPTR，#KKKK；散转首址0A15:23RLA；（20）*20A16:73JMPA+DPTR；转到（20）*2+DPTR0A17:411FKKKK:AJMPMEMSP0；0A19:4125AJMPMEMSP1；0A1B:412BAJMPMEMSP2；0A1D:8012SJMPMEMSP3；,0A1F:7520C0MEMSP0:MOV20H，#0C0H；0字循环0A22:020DA0LJMPSOX0；0A25:7520F9MEMSP1:MOV20H，#0F9H；1字循环0A