工学院单片机

《单片机应用技术》实验及伟福单片机仿真器使用说明

电子工程学院2011.9一、上实验课的几点要求：1.提前五分钟进实验室,按指定位置就坐,在上机登记本上签到。2.严格执行上机时间，不得随意调整。3.遵守机房管理规定，文明上机，安全用电。4.实验前要认真预习实验有关内容，写好预习报告并预先编写好程序，课前检查，做为平时成绩的一部分。5.不得抄袭或拷贝他人程序.实验结束后，要整理好所使用的仪器设备，关闭电源，摆好桌椅，保持机房整洁；整理实验数据，书写实验报告.二、实验进程安排（暂定）实验一：熟悉掌握单片机仿真机软硬件的使用方法（内容：调试并验证数据传送（RAM→XRAM）实验和跑马灯实验）实验二：存储器块清零、内存块移动实验三：二进制到BCD码转换、二进制到ASCII码转换实验四：程序跳转表、数据排序实验五：P1口输入、输出实验实验六：用74LS245读入数据、用74LS273输出数据实验实验七：计数器、定时器实验实验八：外部中断实验实验九：D/A、A/D转换实验希望同学们认真做好课前预习，认真完成实验任务三、有关实验报告书写要求实验报告应包括以下内容：实验目的实验内容实验时间、地点、使用设备、器件、实验人、指导教师实验原理图（接线图）设计思路（程序设计框图）实验程序（应适当加以注释）实验结果说明（描述实验现象、数据、状态等并分析）实验小结（并回答有关思考题）要求：实验报告要书写工整、内容完整，描述准确，按时上交。注意保存好实验报告,课程结束后装订成册上交教研室存档备查。四、实验仪介绍1、EX51B仿真板2、仪器外观布局3、地址译码插孔4、仪器使用注意事项集成电路的插拔、通讯电缆的连接、跳线设置、实验线路连接等，都应在断电的情况下进行，否则有可能损坏设备进行MCS51单片机实验时，应插上EX51B板，将配套的串行通讯电缆的一端与实验仪上的“仿真器串口9芯D形插座相连，另一端与PC的串行口相连，确定无误后，接通仿真机电源。当LED显示8051时，表示仿真系统正常后，再执行WAVE集成调试软件WAVE集成调试环境下仿真器型号应设置为：伟福Lab6000实验仪，仿真头型号：MCS51实验，CPU为8031/32实验线路连接完成后，应仔细检查无误后再接通电源，实验结束时应关闭仪器电源。实验一：单片机仿真实验系统的使用

1、WAVE6000软件界面常用主菜单操作介绍2、常用指令按键仿真器设置按键编辑按键（F9)复位按键全速执行按键暂停按键跟踪按键（F8)单步按键（F7)忽略断点设置按键3、WAVE6000仿真系统的使用（演示）①．建立源文件选择菜单[文件|新建文件]功能，出现一个文件名NONAME1的源程序窗口注：项目的建立、使用等请参阅有关资料②．保存文件选择菜单[文件|保存文件]或[文件|另存为]功能给出文件所要保存的位置，例如：F:\DPJSY打开DPJSY文件夹（此文件夹应事先建立，注意本系统不支持长文件名目录）然后，再给出文件名MY1.ASM（注意：文件扩展名应为ASM）保存文件。文件保存后，程序窗口上文件名变成了：F:\DPJSY\MY1.ASM表示当前保存文件所在目录、文件名以及文件类型为汇编程序（文件后缀为ASM），同时你会发现你所输入的程序系统保留字（指令、寄存器等）均用不同颜色表示，提示用户减少出错。请输入下列源程序：

（此例功能：循环点亮P1口的发光二极管）

③．设置仿真器选择菜单[仿真器|仿真器设置]功能或按“仿真器设置”按钮，在“仿真器”页面中选择仿真器类型（Lab6000通用微控）和配置的仿真头（Mcs51实验）以及所要仿真的单片机CPU（8031/32)。在“语言”页面中，“编译器选择”选择为“伟福汇编器”。然后按“好”键确定。说明1：这部分工作很重要，关系到该软件是否能正常工作，尤其是你新建或打开一个文件时，最好检查下设置是否正确。说明2：如果你的程序是C语言或INTEL格式的汇编语言，可根据你安装的Keil编译器版本选择“KeilC(V4或更低)”还是“KeilC(V5或更高)”。④．编译、连接程序选择菜单[项目|编译]功能或按编译按钮或F9键，编译你的项目（文件）。系统采用边编译边查错方式，在编译过程中，发现有错则立刻停下编译，并在信息窗口中显示出错信息，双击出错信息行时，光标会自动定位在源程序中出错所在行。（注意：有时前一行或后一行程序有错，也会造成当前行编译不通过，而将错误定位在本行，所以如果发现了错误，但在本行没有发现错误，可以查查本行上下的程序）纠正错误后，再次编译直到没有错误。在编译之前，软件会自动将项目和程序存盘。在编译没有错误后，就可调试程序了⑤、调试、运行程序方法1：选择[执行|跟踪]功能或按跟踪按钮或按F7键进行跟踪调试程序，跟踪就一条指令一条指令地执行程序，若有子程序调用，会跟踪到子程序内部中去。你可以观察程序每步执行的结果。方法2：选择[执行|单步]功能或按单步按钮或按F8键进行单步调试程序，其功能与跟踪相同，但单步执行时不跟踪到子程序内部。方法3：先在程序中设置光标位置，然后选择[执行|执行到光标处]或按F4，这样程序从当前PC位置，全速执行到光标所在的行。方法4：选择[执行|全速执行]，运行程序方法5：自动跟踪/单步，连续单步运行程序

程序调试窗口断点的设置与取消：单击光标所在行“0”处即可设定断点，如果该行原来已为断点，则取消该断点。因为程序是对P1端口移位操作，我们可以打开外设的端口来观察P1口。方法是选择主菜单[外设|端口]功能打开端口窗口。⑥、硬件仿真

上述例子是个跑马灯实验，若P1口接发光二极管就会循环闪亮。如果想要用仿真器硬件仿真。就要连接上仿真器连接硬件仿真按照说明书，将仿真器通过串行电缆连接计算机上，将仿真头接到仿真器连接实验线路，将P1.0—P1.7与L0—L7相连，检查接线是否有误，确信没有接错后，接上电源，打开仿真器的电源开关。进入仿真器设置窗口，取消仿真器设置、通信设置下伟福软件模拟器前面的“√”即进入硬件仿真方式重新编译程序，全速执行，可看见LED轮流亮灭（跑马灯）

4、操作练习：完成片内外数据传送实验（RAMXRAM)数据传送实验（RAMXRAM)

运行结果

实验二（1）存储器块清零

实验要求：指定存储器中某块的起始地址和长度，要求能将其内容清零。

实验目的：掌握存储器读写方法，了解存储器的块操作参考流程设定：块起始地址为30H，块长度为20H思考：若程序改为片外数据块清零，应如何修改实验二（2）：内存块移动

实验要求：将指定源地址和长度的存储块移到指定目标位置

实验目的：了解内存的移动方法，加深对存储器读写的认识。

参考流程：设定：片外块的源地址为3000H（数据内容自定），块的目的地址为3040H，移动长度为10H思考：1：若要检查数据传输是否有错，应如何修改程序？2、如是片内外存储器数据移动，应如何修改程序？

实验三:二进制到BCD转换

实验要求:将给定的一个二进制数，转换成二十进制（BCD）码

实验目的:掌握简单的数值转换算法,基本了解数值的各种表达方法

参考流程:

编程提示:将累加器A中二进制数除以100和10，所得的商即为百位数及十位数，余数为个位数，结果存在指定单元内。设要转换的二进制数为A8H,转换为BCD码应为0001

0110

1000即十进制数168实验四：二进制到ASCII码转换

实验要求：给出一个BCD数，将其转换成ASCII值。

实验目的：了解BCD值和ASCII值的区别，了解如何将BCD值转换成ASCII值，了解如何查表进行数值转换及快速计算。

编程提示：1、0-9的ASCII码为30H——39H，在BCD码中是用四位二进制数给0－9这10个数字编码，例十进制数94用BCD码表示即为1001

0100，转为对应ASCII码高四位应为39H，低四位应为34H2、本题要求用查表法设计程序，常用查表指令有MOVCA,@A+PC和MOVCA,@A+DPTR,请同学预习这两条指令的用法以及使用注意事项3、思考：若不用查表法，应如何修改程序参考流程：实验五程序跳转表

实验要求：在多分支结构的程序中，能够按调用号执行相应的功能，完成指定操作。

实验目的：了解程序的多分支结构，了解多分支结构程序的编程方法设置调用号根据调用号查表得到跳转地址跳转到相应程序段调用返回多分支结构是程序中常见的结构，若给出调用号来调用子程序，一般用查表方法，查到子程序的地址，转到相应子程序。编程提示：根据某标志单元的内容（输入或运算结果）是0，1，2……N,分别转向程序1、程序2……程序N，针对这种情况，可以先用无条件直接转移指令按序组成一个转移表，再将转移表首地址装入DPTR中，然后将标志单元的内容装入累加器A经运算后做为变址值，最后执行“JMP@A+DPTR”实现程序跳转

实验六：数据排序

实验要求：给出一组随机数，将此组数据排序，使之成为有序数列

实验目的：了解数据排序的简单算法。参考流程编程提示：本程序用的是“冒泡排序”法，算法是将一个数与后面的数相比较，如果比后面的数大，则交换，如此将所有的数比较一遍后，最大的数就会在数列的最后面。再进行下一轮比较，找出第二大数据，直到全部数据有序硬件实验一（1）P1口输出实验

实验要求：P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮

参考连线：P1.0---P1.7引线孔与L0---L7引线孔对应相连硬件实验一（2）：P1口输入、输出实验

实验要求：P1.0、P1.1作输入口接两个拨动开关，P1.2、P1.3作输出口，接两个发光二极管，编写程序读取开关状态，将此状态，在发光二极管上显示出来。编程时应注意P1.0、P1.1作为输入口时应先置1,才能正确读入值。参考连线：P1.0、P1.1引线孔分别与开关K0,K1引线孔相连，开关向上拨输出高电平“1”，开关向下拨输出低电平“0”；P1.2,P1.3引线孔分别与L0,L1引线孔相连硬件实验二（1）用74LS245读入数据

实验要求：利用板上的集成电路插座，扩展一片74LS245，来读入开关状态。

实验目的：了解CPU常用的端口连接总线的方法。掌握74LS245进行数据读入或输出。实验电路及连线详见实验指导书实验说明：74LS245是三态总线收发器，利用它既可以输出也可输入数据。本实验74LS245的片选地址为CS0，即8000H，读这个地址，就是从74LS245读回开关的值。可以用单步的方式执行程序，改变开关状态，观察读回的值。硬件实验二（2)用74LS273输出数据

一、实验要求:在通用插座上扩展一片74LS273作为输出口，控制八个LED灯。

二、实验目的

1、学习在单片机系统中扩展简单I/O接口的方法。

2、学习数据输出程序的设计方法。

3、了解数据锁存的概念和方法

实验电路及连接详见实验指导书实验说明：因为本实验是用74LS273扩展I／O端口。方法是：通过片选信号和写信号将数据总线上的值锁存在273中，同时在273的输出端品输出，当数据总线上的值撤消以后，由于273能够锁存信号，所以273的输出端保持不变，直到下次有新的数据被锁存。本实验中，在数据输出同时输出片选信号和写信号。74ls273引脚图

74LS273是8位数据/地址锁存器，是一种带清除功能的8D触发器，1D～8D为数据输入端，1Q～8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。用74LS273输出数据参考流程硬件实验三(1)计数器实验

实验要求：8031内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在P1口驱动LED灯上显示出来。实验目的：学习8031内部定时/计数器使用方法

说明：本实验中内部计数器起计数器的作用。外部事件计数脉冲由P3.4引入定时器T0。单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能检测到一次跳变。这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。参考流程：开始设置工作方式开始计数计数，输出计数值硬件实验三（2）定时器/计数器实验

实验要求：用8051内的定时器和计数器，控制发光二极管以亮1秒、暗1秒的速度闪烁。

实验目的：学习8031内部定时器/计数器的使用和编程方法。

参考流程：YNNY0→P1.7,1→P1.0设T0为定时方式1,T1为计数方式2装入T1计数初值启动T1P1.7求反装入T0定时初值启动T0定时时间到了吗?P1.0求反计数次数到了吗?参考连接电路：P1.7接发光二极管，P1.0接到T1端作计数脉冲硬件实验四(1)外部中断实验

实验要求:用单次脉冲申请中断，在中断处理程序中对输出信