微机原理实验89C51C512013910

1、微机原理及接口技术实验指导课程组2013.91实验一 一个简单的微机控制系统-彩灯控制系统的认识一实验目的1熟悉单片机控制系统硬件线路的组成。2熟悉KELL C仿真调试软件环境、西特尔写入器的使用。二实验设备通用电路板1块，电脑1台，KELL C仿真调试软件1套，西特尔写入器1台，89C51单片机芯片1块，12M晶振1个，20pF/30pF电容2个，发光二极管8个，电阻若干。三实验内容1功能要求：利用89C51的P1口控制8个LED发光二极管。8个LED发光二极管在89C51的控制下依次全部点亮，全亮后，闪烁3次全暗；反复循环。彩灯的控制口为：P14实验方法与步骤：（1）按实验线路图在电工电子

2、实验箱上接好线路图。（2）KELL C仿真调试软件输入实验程序。（3）调试程序正确后，生成HEX文件。（4）利用西特尔写入器将生成的HEX文件烧入到89C51单片机中。（5）实验箱上电/复位，观察利用89C51控制的彩灯控制系统。四. 实验参考程序#include reg51.hunsigned char a=0xff,0xfe,0xfc,0xf8,0xf0,0xe0,0xc0,0x80,0x00;void main() unsigned int i; unsigned char j; while(1) for(j=0;j9;j+) P1=aj; for(i=0;i50000;i+); 五思考

3、题1为什么要利用西特尔写入器向89C51单片机烧入控制程序？2简述利用KELL C 仿真软件调试程序的方法。3比较单片机I/O口灌电流和拉电流在驱动外设时的不同。实验二 彩灯控制系统 -3/8译码器一实验目标1.掌握利用89C51单片机设计彩灯控制系统。2.掌握Keil uVision3仿真调试软件、西特尔写入器的运用。二实验设备电工电子箱1个，电脑1台，Keil uVision3仿真调试软件1套，西特尔写入器1台，89C51单片机芯片1块，12M晶振1个，30pF电容2个，电阻若干。三实验内容1功能要求：89C51单片机的P1口、P3口是一个准双向的I/O口，每一位均可独立定义为输入输出口。

4、CPU对P1口、P3口的操作可以是字节操作，也可以是位操作。由于P1.0、P1.1的内部结构为OC门开路，因此，使用时P1.0、P1.1必须外接上拉电阻。实验中利用89C51控制8个LED发光二极管，为了提高LED的亮度，P1口均外接了上拉电阻。硬件接线为P3口的P3.0、P3.1、P3.2接3个开关，P1口接8个LED发光二极管。控制过程为根据3个开关的8个组态，控制8个LED发光二极管的点亮；反复循环。控制真值表为输入输出P3.2 P3.1 P3.0P3口输入字 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0P1口输出字0 0 00x00 1 1 1 1 1

5、 1 1 00xfe0 0 1 0x011 1 1 1 1 1 0 10xfd0 1 00x021 1 1 1 1 0 1 10xfb0 1 10x031 1 1 1 0 1 1 10xf71 0 00x041 1 1 0 1 1 1 10xef1 0 10x051 1 0 1 1 1 1 10xdf1 1 00x061 0 1 1 1 1 1 10xbf1 1 10x070 1 1 1 1 1 1 10x7f2实验参考线路如图:3实验方法与步骤： （1）按实验线路图接好线路。（2）Keil uVision3仿真调试软件输入实验程序。（3）调试程序正确后，生成HEX文件。（4）利用西特尔写入器

6、将生成的HEX文件烧入到 89C51单片机中。（5）实验板上电/复位，观察利用89C51控制的彩灯控制系统。NYYYYYYYYNNNNNNN开始P3口置输入状态读P3口状态到变量varvar=0x00var=0x01var=0x02var=0x03var=0x04var=0x05var=0x06var=0x07P1=0xfeP1=0xfdP1=0xfbP1=0xf7P1=0xefP1=0xdfP1=0xbfP1=0x7f四实验参考程序流程图五思考题1从P3口读入数据时应注意什么，为什么P1.0、P1.1等一定要外接上拉电阻？2利用Keil uVision3仿真调试软件调试控制程序的方法。实验三

7、 报警发生器一实验目标1.掌握简易报警发生器的设计与调试。2.掌握89C51单片机中断系统的应用及中断服务程序的设计。二实验设备电工电子箱1个，电脑1台，Keil uVision3仿真调试软件1套，烧录器1台，89C51单片机芯片1块，12M晶振1个，30pF电容2个，电阻若干。三实验内容1功能要求：89C51的有5个中断源，按优先级高低分别为外部中断、定时/计数器TO、外部中断、定时/计数器T1以及串行口中断RI/TI。实验要求做一个电子报警器，当发生报警（上有脉冲到来），电子蜂鸣器发出“呜”的鸣声。硬件接线如图，为P3.3()接脉冲发生器，P3.7接实验箱的电子蜂鸣器，P1口接8个LED发

8、光二极管。控制过程为:正常时8个LED发光二极管循环点亮；有报警时，蜂鸣器发出报警声。反复循环。2实验参考线路图:四实验参考程序流程图开始中断初始化彩灯循环点亮主程序流程图中断服务程序入口置报警时间初值N中断服务程序流程图P3.7置位P3.7复位短延时程序短延时程序N=0返回YN五思考题1中断服务程序执行与函数调用有何不同？2若有两个中断源（、），一个中断控制蜂鸣器，另一个中断控制8个LED闪烁，请问如何处理？5实验四 交通灯控制系统一实验目标1.掌握顺序控制系统的设计与调试。2.掌握89C51单片机定时/计数器的应用与编程。二实验设备电工电子箱1个，电脑1台，Keil uVision3仿真调

9、试软件1套，西特尔写入器1台，89C51单片机芯片1块，6个LED发光二极管，12M晶振1个，30pF电容2个，电阻若干。三实验内容1功能要求：89C51内部有T0、T1两个定时/计数器，可以工作在定时方式、也可以工作在计数方式。定时工作方式，是对CPU内部的机器周期进行计数，当寄存器THi、TLi加1计数满，发生溢出，表示时间到；计数工作方式时，是对外部事件进行计数,由于每2个机器周期，才能检测到一个外部事件，因此，被检测的外部事件的变化率最高变化频率为/12M。89C51内部的T0、T1两个定时/计数器均有4种工作方式，在4种工作方式中，方式1的定时时间最长，若Fosc=12M,则最大定时

10、时间为65.536ms。实验要求设计一个交通灯控制系统，利用89C51控制6个LED发光二极管来模拟交通灯的控制。硬件接线为P3.6接启动按钮，P1.0-P1.2接3个LED发光二极管，用来模拟东西向（A线）2组交通信号灯，P1.5-P1.7接3个LED发光二极管，用来模拟南北向（B线）2组交通信号灯，具体接线参见实验线路图。控制时序图如下：13S3S10S启动 （P3.6）A线绿灯（P1.0）A线黄灯（P1.1）A线红灯（P1.2）B线绿灯（P1.5）B线黄灯（P1.6）B线红灯（P1.7）（注：红绿黄等的分配可根据实验板实际接线调整）1S定时采用中断定时20ms与软件计数50次相结合的方式

11、完成。2实验参考线路图:四实验参考程序流程图中断服务程序入口TH0、TL0时间常数中断服务程序流程图返回YN计数初值减1=01S标志位清0、计数初值清0Y开始程序初始化P1.0=1、P1.7=1主程序流程图P3.7=0N等待10时等待3定时等待10时P1.0=0、P1.1=1P1.1=0、P1.2=1aaP1.5=1、P1.7=0P1.5=0、P1.6=1等待3定时P1.0=1、P1.2=0、P1.6=0、P1.7=1五思考题1如何利用定时器来完成1秒定时？2若有一个外部中断（从P3.2）申请（假设是高优先级），并且CPU响外部中断服务程序的功能是报警，请问如何设计。3若用一个外部中断（从P3

12、.2）表示特殊车辆信号，要求中断到来时东西南北四个方向只亮红灯,请问如何设计。10实验五 秒表计控制系统一实验目标1掌握如何利用单片机控制LED动态显示。2掌握动态扫描显示的基本原理，动态显示的控制电路及控制程序。二实验设备电工电子箱1个，电脑1台，Keil uVision3仿真调试软件1套，西特尔写入器1台，89C51单片机芯片1块，2个数码管，12M晶振1个，30pF电容2个，电阻若干。三实验内容1功能特点：LED动态扫描显示方式是单片机控制系统应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有LED数码管的8个笔画段a-h同名端并联在一起，用一个8位I/O口控制，形成段选线的多路复用；而

13、每一个LED数码管的公共极COM(位选线)是各自独立的受I/O口控制，实现各位的分时选通。CPU段选输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决位选COM端，而这一端是由I/O控制的，因此，控制位选线的电平，就可控制哪一位LED数码管点亮。所谓动态扫描就是指采用分时的方法，轮流控制各个LED的COM端电平，使各个显示器轮流点亮。实验采用共阴极的两个LED显示块。硬件线路为P0.0P0.6控制的两个LED数码的段选线，P3.4、P3.5控制两个位选线。实验要求利用动态扫描显示和定时/计数器的应用与编程，制作出一个定时0060S的秒表计，到60S时自动消零，开关K

14、控制秒表计的启动。2实验参考线路图:四实验参考程序流程图五思考题1两个数码管点亮时发生闪烁，请问是什么原因？如何解决？ 2若完成160分钟的电子钟，程序应如何设计？3若用一个按钮来控制秒表的启动与停止，程序如何修改？实验六 键盘及接口技术一实验目标1掌握微机控制系统的键盘组成及工作原理。2认识微机控制系统的键盘设计，了解单片机键盘的特点和应用。二实验设备电工电子箱1个，电脑1台，Keil uVision3仿真调试软件1套，西特尔写入器1台，89C51单片机芯片1块，数码管1块，12M晶振1个，30pF电容2个，按钮6个，电阻若干。三实验内容1功能要求：键盘的结构方式，可分为两大类：一是独立式键

15、盘，每一个按键对应一根输入口线，此种键盘软件结构简单，但当按键数目较多时，需占用大量的输入口线，所以在使用上受到了很大的限制。另一种方方法是矩阵式键盘，在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口(如P1口)就可以构成4*4=16个按键。比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显。所以当按键数比较多时，采用矩阵发来做键盘更为合理。实验要求当按下键盘其中一个按钮后，数码管立即显示其对应的数值。硬件线路采用P0.0P0.6接数码管，P2.0P2.4接23的矩

16、阵开关。2实验参考线路图:四实验参考程序流程图主程序流程图开始P2.0,P2.1输出0延时去抖动开始key读入键值延时数码管显示key对应的码值数码管显示原始值NYNYYN键盘扫描子程序P2.2-P2.4全为1NYP2.2-P2.4全为1扫描位从P2口输出置行扫描初值P2口的P2.0-P2.1与P2.2-P2.4相或读P2.2-P2.4值返回键编码YN扫到最后一行？键值为0?键值为0?五思考题1键盘编码的含义是什么？在键盘扫描程序中用显示子程序作为延时子程序用有何优点？2键盘扫描程序的调试方法是什么？15实验七 单片机的双机通信 一实习目的 1. 掌握如何利用单片机进行串行通信。 2. 通过串

17、行口的典型应用，熟悉起工作方式及其功能。 二实验设备 三实验内容 1. 功能要求：51 系列单片机内部有一个功能强大的全双工串行异步通信接口，它可以作为 UART 使用，方便地构成双机或多机通信系统，也可以在外接移位寄存器后扩展为并行 I/O 口。实验采用单片机串行通信最简单的连线方法，既三线法。它将发送方 89C51 （甲机）的TXD 与接收方 89C51（乙机） 的 RXD 相连，发送方（甲机）的 RXD 与接收方（乙机）的 TXD 相连，地与地相连，见下面连接示意图。由于串行口的输出是 TTL 电平，因此这种连接方式只适用于短距离通信。若要增加通信距离，可采用 RS232 接口或其他接口，甚至加接调制解调器。发送数据时，只要将数据写入 SBUF 即可将待发送的数据按事先设置的方式和波特率从 TXD 端串行输出。接收数据时要先使 REN=1 ，当一帧数据从 RXD 端输入至 SBUF 后，串行口发出中断请求，通知 CPU 读入数据。设通信双方的波特率为 1200bps, 串行口工作在方式 1 。在进行双机通信时，两机应采用相同的工作方式和波特率。实验要求：发送方（甲机）利用 3 4 键盘（按键编号为0-11）输入键值并在本机的 LED数码管上显示相应的键号，同时通过单片机的串行口将键值从甲机送至接收方（乙机），并在乙机的 LED 数码管上显示相同的键号。 甲机和乙