单片机学习实验报告

嵌入式系统实验报告

实验1KeilC51的使用（汇编语言）实验目的：初步掌握KeilC51（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KeilC51的计算机一台。实验原理及环境：在计算机上已安装KeilC51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KeilC51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：=1\*GB3①Project→=2\*GB3②NewProject→=3\*GB3③输入工程名test→=4\*GB3④保存工程文件（鼠标点击保存按钮）弹出下一界面。如图1-2所示：=1\*GB3①选CPU厂家（Atmel）→=2\*GB3②选CPU型号(89C51),=3\*GB3③选好后确定接着选晶振频率及生成HEX文件等。如图1-3所示：=1\*GB3①Project→=2\*GB3②OptionsforTarget‘Target1’…→=3\*GB3③在Target中→=4\*GB3④更改CPU晶振频率为12MHz→⑤在Output中→⑥选择生成HEX格式其它采用缺省设置→⑦选好后确定。图1-1创建工程名图1-2选厂家,选CPU型号图1-3选晶振频率及生成HEX文件等窗口图1-4进入编辑源文件窗口2.建立汇编源文件如图1-4所示：=1\*GB3①File→=2\*GB3②New,=3\*GB3③弹出源文件编辑窗口。输入以下源文件： ORG0000HAGAIN： CPLP1.0MOVR0，#10 ;延时0.5秒LOOP1： MOVR1，#100LOOP2： MOVR2，#250DJNZR2，$DJNZR1，LOOP2DJNZR0，LOOP1SJMPAGAINEND源程序编写完后，=1\*GB3①File→=2\*GB3②SaveAs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=1\*GB3①点击Target1前之+号→出现=2\*GB3②SourceGroup1→=3\*GB3③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=4\*GB3④AddFilestoGroup‘SourceGroup1’→=5\*GB3⑤点击add向项目中添加Test.asm源文件→⑥点击close关闭AddFilestoGroup‘SourceGroup1’窗口→=7\*GB3⑦在SourceGroup1前会出现一个+号→=8\*GB3⑧点击之弹出test.asm文件名点击该文件名→=9\*GB3⑨主窗口中会出现该程序图1-5进入编译文件文件窗口图1-5硬件实时仿真调试选项窗口编译：Project→Buildtarget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Debug→Start/StopDebugSession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:Project→OptionsforTarget‘Targetl’→Debug.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。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”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:=1\*GB3①从键盘上输入源文件;=2\*GB3②用其他编辑软件（包括MicrosoftWord）编辑源文件,然后复制到KeilC51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;=3\*GB3③也可装入在其它编辑软件中编辑的源文件如:*.asm/*.a51/*.c...等。

实验2十六进制与十进制的1.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。2.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KeilC51的计算机一台。3.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。4.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31H～33H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。5.程序清单ORG0000HMOVA,30HMOVB,#100HDIVABMOV31H,AMOVA,BMOVB,#10HDIVABMOV32H,AMOV33H,B6.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31H～33H中应获得30H中十六进制数对应的十进制数。7.实验结果及总结单步调试结果AB30H31H32H33H初始值00H00HDCH00H00H00H一DCH00HDCH00H00H00H二DCH64HDCH00H00H00H三02H14HDCH00H00H00H四02H14HDCH00H00H00H五14H14HDCH00H00H00H六0aH14HDCH00H00H00H七02H00HDCH02H00H00H八02H00HDCH02H02H00H九02H00HDCH02H02H00H总结：本次实验中最重要的是单步调试的结果，每次单步调试后的结果如上所示，可以看出进制间的转换。实验38段LED显示器动态显示1实验目的：掌握8段LED显示器的使用及显示程序的设计方法。2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KeilC51的计算机一台。3实验原理及环境：1.实验箱上有6位8段LED显示器，采用动态方式驱动。即使一位LED显示器显示内容一段时间，然后下一位LED显示器显示内容一段时间……，周而复始。只要刷新频率不小于50Hz，就可以获得清晰稳定的显示效果。2.MCS-51CPU通过一片8255对8段LED显示器进行段驱动和位驱动，8255的A口、B口、C口、控制口的地址分别为片外RAM的4000H、4001H、4002H、4003H。3.LED显示器的各段由8255的B口驱动，低电平对应段发光，高电平对应段熄灭。各段的驱动位如图3-1，各显示字的字形代码如下所示：显示字字形代码显示字字形代码显示字字形代码

0C0H0.40H-BFH1F9H1.79H灭FFH18段LED各段控制18段LED各段控制位D4D3D6D2D1D5D0D73B0H3.30H499H4.19H592H5.12H682H6.02H7F8H7.78H880H8.00H990H9.80HA88HA.08HB83HB.03HCC6HC.46HDA1HD.21HE86HE.06HF8EHF.0EH4.LED显示器的各位由8255的A口驱动，低电平对应位发光，高电平对应位熄灭。LED显示器对应位口位左起第一位D0左起第二位D1左起第三位D2左起第四位D3左起第五位D4左起第六位D5实验内容：1.编写一个6位LED显示器驱动子程序（在主程序中已对接口芯片8255做好必要的初始化）。字形表按0～F、0.～F.、-、灭的顺序排列。该子程序的要求如下：入口：待显示数(00H～1FH)放在20H～25H(分别对应显示器的左起第1～第6位)中。出口：每位LED显示0.5mS后返回。占用：R0、R1、R2、A、PSW、DPTR。2.子程序自身无法运行，为了运行这个子程序，另编写一个主程序。这个主程序的功能是首先对8255进行初始化，然后就反复调用显示子程序，显示20H～25H中的待显示内容。首先在20H起始的6个字节中置入00H～0FH，然后连续运行此程序，应显示0～F；在20H起始的6个字节中置入10H～1FH，然后连续运行此程序，应显示0.～F.；若置入20H、21H，则显示-、灭。3.编写一段程序，运行后会在显示器上应出现连续向左移动的0～F。实验程序：ORG0000H MOVSP,#6FH MOV20H,#00MOV21H,#00MOV22H,#00MOV23H,#00MOV24H,#00MOV25H,#00 MOVDPTR,#4003H;8255初始化MOVA,#10000001B;A口、B口方式0输出，C口高4位输出，低4位输入 MOVX@DPTR,A;ACALLDELAY500MS ;延时0.5秒LOOP3:LCALLDISP ;调用显示子程序 SJMPLOOP3DISP:MOVR0,#20HMOVR2,#0FEHDISP1:MOVA,@R0MOVDPTR,#TABMOVCA,@A+DPTRMOVDPTR,#4001HMOVX@DPTR,AMOVA,R2MOVDPTR,#4000HMOVX@DPTR,ACALLDELAY500USMOVA,#0FFHMOVX@DPTR,AMOVA,R2RLAMOVR2,AINCR0CJNER0,#26H,DISP1 RETDELAY500MS:PUSH00HMOVR0,#25 ;延时0.5秒NEXT:ACALLDELAY20MS DJNZR0,NEXT POP00H RETDELAY500US:PUSH03HMOVR3,#250DJNZR3,$ POP03HRETDELAY20MS:PUSH06HPUSH07H MOVR7,#99AGAIN:MOVR6,#100DJNZR6,$ DJNZR7,AGAIN POP07H POP06H RETTAB:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H;0,1,2,3,4,5,6,7DB80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH;8,9,A,B,C,D,E,FDB40H,79H,24H,30H,19H,12H,2H,78H;0.,1.,2.,3.,4.,5.,6.,7.DB00H,10H,08H,03H,46H,21H,06H,0EH;8.,9.,A.,B.,C.,D.,E.,F.END实验4矩阵键盘的使用实验目的：掌握矩阵键盘的使用及键盘扫描程序的设计方法。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KeilC51的计算机一台。实验原理及环境：实验箱上有一个16键的矩阵键盘，分为4行×4列。4行分别连接到一片8255（与8段LED显示器的段驱动和位驱动共用）的PC0～PC3，4列分别连接到8255的PC4～PC7。8255的A口、B口、C口、控制口的地址分别为片外RAM的4000H、4001H、4002H、4003H。第4列(PC7)第3列(PC6)第2列(PC5)第1列(PC4)行输入PC300H01H02H03H第4行PC204H05H06H07H第3行PC108H09H0AH0BH第2行PC00CH0DH0EH0FH第1行00H01H02H03H列驱动图4-1键盘布置及键值图4-1键盘布置及键值选择列驱动码使某一列为低电平而其它列为高电平，再读取行输入，若该列有键按下则相应的位便是低电平。每个键均安排一个键值，如图4-1所示。实验内容：1.编写一个键盘扫描子程序（在主程序中已对接口芯片8255做好必要的初始化）。这个程序对键盘作一次扫描，若无键按下，返回时累加器A中为FFH，若有键按下，返回时A中为该键键值。其中，查键值子程序可以自行编写，也可以使用下面这个查键值子程序，这个子程序的参数如下：入口：行列关键值码放在累加器A中，高4位是列驱动码（被扫描列的对应位为0，其余位均为1），低4位是行状态（按下键的对应位为0，其余位均为1）。出口：键码放在A中带出。占用：R1、A、PSW、DPTR。程序清单如下：;查键值子程序，起始KEY20 KEY20:PUSHACC;暂存关键值MOVR1,#00H;查键值自变量清0KEY21:JNBACC.4,KEY22;计算列数RRAINCR1SJMPKEY21KEY22:MOVA,R1;按每列4个键计算MOVB,#4MULABMOVR1,APOPACC;恢复关键值KEY23:JNBACC.0,KEY24;计算行数RRAINCR1SJMPKEY23KEY24:MOVDPTR,#KEYTAB;读取键值MOVA,R1MOVCA,@A+DPTRRETKEYTAB: DB0FH,0BH,07H,03H DB0EH,0AH,06H,02H DB0DH,09H,05H,01H DB0CH,08H,04H,00H2.键盘扫描子程序自身无法运行，为了运行这个子程序，另编写以下程序: ORG0000HMOVSP,#6FHMOVR0,#5 ;延时0.5秒LOOP1: MOVR1,#200LOOP2: MOVR2,#250DJNZR2,$DJNZR1,LOOP2DJNZR0,LOOP1MOVDPTR,#4003H;8255初始化MOVA,#10000001B;A口、B口方式0输出，C口高4位输出，低4位输入MOVX@DPTR,ALOOP3: LCALLDISP ;调用显示子程序DIS，设显示子程序入口为DISP LCALLKEY ;调用键盘扫描子程序，设键盘扫描子程序入口为KEY CJNEA,#0FFH,LOOP4 ;如果有键按下转 SJMPLOOP3LOOP4: MOV20H,21H MOV21H,22H MOV22H,23H MOV23H,24H MOV24H,25H MOV25H,A SJMPLOOP3其中显示子程序使用实验3中的显示子程序。程序运行后，每按一键便从显示器的右端移入一个对应的数。实验5A/D转换实验目的：掌握用ADC0809实现A/D的方法。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KeilC51的计算机一台。实验原理及环境：电位器W1将+5V电压分压后送入ADC0809的输入IN4～IN7，调节电位器W1可以获得0～+5V的电压输入。ADC0809的接口参数如下：输入电压范围0～+5V启动IN4A/D转换写任意数到8004H

取转换结果读8004H

EOC通过一个反相器输出实验内容:设计一个程序，将IN4输入的0～+5V模拟电压转换成数字量，再将这个2位十六进制转换成3位十进制数，放在LED显示器的第四～六位显示。其中显示子程序可以用实验3中的子程序。判断转换是否结束可以将ADC0809的EOC（经反相器）引入到P1.0，然后查询P1.0的状态。程序清单 ADD_8255DATA4000H ORG0000H MOVSP,#6FH MOVR0,#5 ;延时0.5秒LOOP1: MOVR1,#200LOOP2: MOVR2,#250 DJNZR2,$ DJNZR1,LOOP2 DJNZR0,LOOP1 MOVDPTR,#(ADD_8255+3) MOVA,#10000001B MOVX@DPTR,ALOOP3: LCALLDIS SJMPLOOP3DIS: MOVR0,#20H MOVR2,#0FEHLOOP10:MOVA,@R0 MOVDPTR,#TAB MOVCA,@A+DPTRMOVDPTR,#(ADD_8255+1) MOVX@DPTR,A MOVA,R2 MOVDPTR,#ADD_8255 MOVX@DPTR,A MOVR1,#250 DJNZR1,$ MOVA,#0FFH MOVX@DPTR,A MOVA,R2 RLA MOVR2,A INCR0 MOVA,R0 CJNEA,#26H,LOOP10 RETTAB:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H,092H,082H,0F8HDB080H,090H,088H,083H,0C6H,0A1H,086H,08EHDB040H,079H,024H,030H,019H,012H,002H,078HDB000H,080H,008H,003H,046H,021H,006H,00EH DB0BFH,0FFHEND实验结果：变化范围为17到255，最小值存在误差，由于电路自身存在误差。实验6D/A转换实验目的：掌握用DAC0832实现D/A转换的方法