51单片机C语言程序设计实验

《51单片机C语言程序设计》实验教学指导书伍勤谟编二00六年十二月单片机C语言实践教学的内容目录实验一单片机C语言编程环境建立实验目的：掌握Keil软件的安装,使用;实验内容：Keil软件的安装,使用,熟悉单片机C语言编程过程(源文件的建立,工程的建立,编译及链接等)实验仿真板的介绍及使用等;实验二51C语言数据类型,运算符与表达式的练习(1)实验目的：掌握相关语句的编程方法。实验内容：演示字符型数据和整型数据的溢出.观察浮点型数据在内存中的存放方式;演示实型数据的舍入误差;观察数据在内存中的存储位置实验三51C语言数据类型,运算符与表达式的练习(2)实验目的：掌握相关语句的编程方法。实验内容：定义多个变量观察各自的存储空间;将变量定义在位变量变区;研究pdata和xdata型变量的存储空间;观察各种类型数据转换时的内存变化;实验四51C语言程序流程控制语句的练习实验目的：掌握for、whiledo---while等循环语句的编程方法。实验内容：利用仿真型实验板和所学流程控制语句,编写演示流水灯功能的程序。实验五51C语言的构造数据类型的练习实验目的：1熟悉51C语言的指针与数组的语法结构。2掌握指针与数组的编程的方法。实验内容：编写程序：通过指针变量访问整型变量实验六51单片机内部资源C语言的编程练习实验目的：掌握51单片机内部资源C语言编程的方法。实验内容：编写利用外中断控制实验LED灯亮灭程序；利用定时器的中断方式控制实验板上LED闪烁功能，要求每50ms改变一次。实验七51单片机内部资源C语言的编程练习实验目的：掌握51单片机内部资源C语言编程的方法。实验内容：编写利用定时器控制实验板两个灯的同时闪烁，但它们的闪烁时间不同；利用计数器功能将T0口计数值显示出来（用8个LED来显示数据）。实验八51C语言的涵数语句的练习实验目的：掌握51C语言的涵数语句与程序结构。掌握51C语言的涵数参数传递与调用。实验内容：编写程序：求1个数的阶乘实验九51单片机接口C语言编程的练习实验目的：掌握51单片机接口C语言编程基本方法。实验内容：编写实验板六位数码管动态显示程序，要求：使用定时中断实现显示的程序，第1~5位各位始终显示0，第六位在0~9之间显示。实验十51单片机应用设计举例练习实验目的：掌握51单片机应用设计方法。实验内容：编写程序：用实验板实现秒钟功能，且有高位消隐功能。51单片机C语言程序设计实践教学指导书实验一单片机C语言编程环境建立实验目的：掌握Keil软件的安装,使用;实验内容：Keil软件的安装,使用,熟悉单片机C语言编程过程(源文件的建立,工程的建立,编译及链接等)实验仿真板的介绍及使用等;思考题:1.简述Keil软件的功能2.利用安装好的Keil软件实际编写一个简单的单片机C语言程序(控制实验板上某个LED灯发光),熟悉单片机C语言编程过程.3.参照Keil软件的介绍,编程显示“Whatisyourname?”。KeilC软件使用KeilC51软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑，编译，仿真于一体，支持汇编,PLM语言和C语言的程序设计，界面友好，易学易用。下面介绍KeilC51软件的使用方法进入KeilC51后，屏幕如下图所示。几秒钟后出现编辑界启动KeilC51时的屏幕进入KeilC51后的编辑界面简单程序的调试

学习程序设计语言、学习某种程序软件，最好的方法是直接操作实践。下面通过简单的编程、调试，引导大家学习KeilC51软件的基本使用方法和基本的调试技巧。1)建立一个新工程

单击Project菜单，在弹出的下拉菜单中选中NewProject选项2)然后选择你要保存的路径,输入工程文件的名字,比如保存到C51目录里,工程文件的名字为C51

如下图所示,然后点击保存.

3)这时会弹出一个对话框,要求你选择单片机的型号,你可以根据你使用的单片机来选择,keilc51几乎支持所有的51核的单片机,我这里还是以大家用的比较多的Atmel的89C51来说明,如下图所示,选择89C51之后,右边栏是对这个单片机的基本的说明,然后点击确定.

4)完成上一步骤后，屏幕如下图所示到现在为止，我们还没有编写一句程序，下面开始编写我们的第一个程序。

5)在下图中，单击“File”菜单，再在下拉菜单中单击“New”选项新建文件后屏幕如下图所示此时光标在编辑窗口里闪烁，这时可以键入用户的应用程序了，但笔者建议首先保存该空白的文件，单击菜单上的“File”，在下拉菜单中选中“SaveAs”选项单击，屏幕如下图所示，在“文件名”栏右侧的编辑框中，键入欲使用的文件名，同时，必须键入正确的扩展名。注意，如果用Ｃ语言编写程序，则扩展名为(.c)；如果用汇编语言编写程序，则扩展名必须为(.asm)。然后，单击“保存”按钮。6)回到编辑界面后，单击“Target1”前面的“＋”号，然后在“SourceGroup1”上单击右键，弹出如下菜单然后单击“AddFiletoGroup‘SourceGroup1’”屏幕如下图所示选中Test.c，然后单击“Add

”屏幕好下图所示注意到“SourceGroup1”文件夹中多了一个子项“Text1.c”了吗？子项的多少与所增加的源程序的多少相同7)现在，请输入如下的C语言源程序:#include<reg52.h>//包含文件

#include<stdio.h>

voidmain(void)//主函数

{

SCON=0x52;

TMOD=0x20;

TH1=0xf3;

TR1=1;//此行及以上3行为PRINTF函数所必须

printf(“HelloIamKEIL.\n”);//打印程序执行的信息

printf(“Iwillbeyourfriend.\n”);

while(1);

}在输入上述程序时，读者已经看到了事先保存待编辑的文件的好处了吧，即Keilc51会自动识别关键字，并以不同的颜色提示用户加以注意，这样会使用户少犯错误，有利于提高编程效率。程序输入完毕后，如下图所示8)在上图中，单击“Project”菜单，再在下拉菜单中单击“BuiltTarget”选项（或者使用快捷键F7），编译成功后，再单击“Project”菜单，在下拉菜单中单击“Start/StopDebugSession”（或者使用快捷键Ctrl+F5）,屏幕如下所示9)调试程序:在上图中，单击“Debug”菜单，在下拉菜单中单击“Go”选项，（或者使用快捷键F5），然后再单击“Debug”菜单，在下拉菜单中单击“StopRunning”选项（或者使用快捷键Esc）；再单击“View”菜单，再在下拉菜单中单击“SerialWindows#1”选项，就可以看到程序运行后的结果，其结果如下图所示至此，我们在KeilC51上做了一个完整工程的全过程。但这只是纯软件的开发过程，如何使用程序下载器看一看程序运行的结果呢？10）单击“Project”菜单，再在下拉菜单中单击“”在下图中，单击“Output”中单击“CreateHEXFile”选项，使程序编译后产生HEX代码，供下载器软件使用。把程序下载到AT89S51单片机中。实验二51C语言数据类型,运算符与表达式的练习(1)实验目的：掌握相关语句的编程方法。实验内容：演示字符型数据和整型数据的溢出.观察浮点型数据在内存中的存放方式;演示实型数据的舍入误差;观察数据在内存中的存储位置思考题:1.通过学习和实验,简述哪些变量是80C51单片机直接支持的?2.编写上述实验内容的程序,并简述实验过程的体会.演示字符型数据和整型数据的溢出.(参考程序如下:)#include"reg51.h"voidmain(){ unsignedchara,b; intc,d; a=255; b=a+1; c=32767; d=c+1;}观察浮点型数据在内存中的存放方式;(参考程序如下:)#include"reg51.h"voidmain(){ union{ floatf1; unsignedcharc1[4]; }Num; Num.f1=1000.111; for(;;) { Num.f1++; }}演示实型数据的舍入误差;(参考程序如下:)voidmain(){ union{ floatx; unsignedcharc[4]; }a,b; a.x=1234567890.0; b.x=a.x+10;} 观察数据在内存中的存储位置(参考程序如下:)#include"reg51.h"voidmain(){ codeintx=100; inty; y=x; //避免编译警告 for(;;);}实验三51C语言数据类型,运算符与表达式的练习(2)实验目的：掌握相关语句的编程方法。实验内容：定义多个变量观察各自的存储空间;将变量定义在位变量变区;研究pdata和xdata型变量的存储空间;观察各种类型数据转换时的内存变化;思考题:1.编写上述实验内容的程序.2.简述实验过程的体会.定义多个变量观察各自的存储空间;(参考程序如下:)#include"reg51.h"voidmain(){ unsignedintidatai[61]; i[1]=10; //避免编译器的警告 for(;;);}将变量定义在位变量变区;(参考程序如下:)#include"reg51.h"voidmain(){ unsignedcharbdatac1[10]; c1[0]=10; //避免编译警告 for(;;);}研究pdata和xdata型变量的存储空间;(参考程序如下:)voidmain(){ unsignedcharpdatac1; longxdatal1; intxdatai1[10]; c1=10;l1=10;i1[0]=10; //避免编译警告 for(;;) {;}}观察各种类型数据转换时的内存变化;(参考程序如下:)voidmain(){ inti1,i11=-1000; unsignedinti2,i21=1000; longl1,l11=-1000000; unsignedlongl2,l21=1000000; charc1,c11=-10; unsignedcharc2,c21=10; floatf1,f11=123.456;/*各种类型转换为浮点型*/ f1=i11; f1=i21; f1=l11; f1=l21; f1=c11; f1=c21;/*各种类型转换为整型*/ i1=l11; i1=l21; i1=c11; i1=c21; i1=f11; i1=i21;/*各种类型转换为无符号长整型*/ i2=l11; i2=l21; i2=c11; i2=c21; i2=f11; i2=i11;/*各种类型转换为长整型*/ l1=i11; l1=i21; l1=c11; l1=c21; l1=f11; l1=l21;/*各种类型转换为无符号长整型*/ l2=i11; l2=i21; l2=c11; l2=c21; l2=f11; l2=l11;/*各种类型转换为字符型*/ c1=i11; c1=i21; c1=l11; c1=l21; c1=f11; c1=c21;/*各种类型转换为无符号字符型*/ c2=i11; c2=i21; c2=l11; c2=l21; c2=f11; c2=c11; for(;;) {;}} 实验四51C语言程序流程控制语句的练习实验目的：掌握for、whiledo---while等循环语句的编程方法。实验内容：利用仿真型实验板和所学流程控制语句,编写演示流水灯功能的程序。思考题:1.编写上述实验内容的程序.(要求是能在实验板上进行演示)2.简述实验过程的体会.3.画出实验板电路简图(指实验用到的部分电路)利用仿真型实验板和所学流程控制语句,编写演示流水灯功能的程序。(参考程序如下:)#include"reg51.h"#include"intrins.h" //该文件包含有_crol_(…)函数的说明voidmDelay(unsignedintDelayTime){ unsignedintj=0; for(;DelayTime>0;DelayTime--) { for(j=0;j<125;j++) {;} }}voidmain(){ unsignedcharOutData=0xfe; while(1) { P1=OutData; OutData=_crol_(OutData,1);//循环左移 mDelay(1000); /*延时1000毫秒*/ }}实验五51C语言的构造数据类型的练习实验目的：1熟悉51C语言的指针与数组的语法结构。2掌握指针与数组的编程的方法。实验内容：编写程序：通过指针变量访问整型变量思考题:1.编写上述实验内容的程序.2.简述实验过程的体会.编写程序：通过指针变量访问整型变量(参考程序如下:)#include"reg51.h"#include"stdio.h"serial_init() //初始化串行口{SCON=0x50;TMOD|=0x20;PCON|=0x80;TH1 = 0xfd;TR1= 1;TI = 1;}voidmain(){ inta,b; int*Point1,*Point2; serial_init(); //初始化串行口 a=100; b=10; Point1=&a; //把变量a的地址赋给Point1 Point2=&b; //把变量b的地址赋给Point2 printf("%d,%d\n",a,b); printf("%d,%d\n",*Point1,*Point2); for(;;){;}}实验六51单片机内部资源C语言的编程练习实验目的：掌握51单片机内部资源C语言编程的方法。实验内容：1.编写利用外中断控制实验LED灯亮灭程序；2.利用定时器的中断方式控制实验板上LED闪烁功能，要求每50ms改变一次。思考题:1.编写上述实验内容的程序.2.简述实验过程的体会.3.画出实验板电路简图(指实验用到的部分电路)编写利用外中断控制实验LED灯亮灭程序；(参考程序如下:)#include"reg51.h"sbitP1_0=P1^0;voidmain(){ IT0=0; //设置为下降沿触发 EA=1; //开总中断 EX0=1; //开外部中断 for(;;) {;}}voidInt0()interrupt0{ P1_0=~P1_0;//取反P1.0 }利用定时器的中断方式控制实验板上LED闪烁功能，要求每50ms改变一次(参考程序如下:)#include"reg51.h"sbit P1_0=P1^0;voidTimer0()interrupt1{ TH0=0x15; TL0=0xa0; P1_0=~P1_0;}voidmain(){ TMOD=0x01; /*定时/计数器0工作于方式1*/ TH0=0x15; TL0=0xa0; /*定时初值为60000*/ EA=1; /*开总中断允许*/ ET0=1; /*开定时/计数器0允许*/ TR0=1; /*定时/计数器0开始运行*/ for(;;) {;} } 实验七51单片机内部资源C语言的编程练习实验目的：掌握51单片机内部资源C语言编程的方法。实验内容：编写利用定时器控制实验板两个灯的同时闪烁，但它们的闪烁时间不同；利用计数器功能将T0口计数值显示出来（用8个LED来显示数据）。思考题:1.编写上述实验内容的程序.2.简述实验过程的体会.3.画出实验板电路简图(指实验用到的部分电路)编写利用定时器控制实验板两个灯的同时闪烁，但它们的闪烁时间不同；(参考程序如下:)#include"reg51.h"sbit P1_0=P1^0;sbit P1_1=P1^1;voidTimer0()interrupt1{ static Count1=0; staticCount2=0;/*静态变量计数器*/ Count1++; /*每次中断计数器加1*/ Count2++; if(Count1>=10) /*如果计数器超过20*/ { P1_0=~P1_0; /*取反P1.0*/ Count1=0; /*计数器清零*/ } if(Count2>=20) { P1_1=~P1_1; Count2=0; } TH0=0x3c; /*重置定时初值*/ TL0=0xb0;}voidmain(){ TMOD=0x01; /*定时/计数器0工作于方式1*/ TH0=0x3c; TL0=0xb0; EA=1; /*开总中断允许*/ ET0=1; /*开定时/计数器0允许*/ TR0=1; /*定时/计数器0开始运行*/ for(;;) {;}}利用计数器功能将T0口计数值显示出来（用8个LED来显示数据）。(参考程序如下:)#include"reg51.h"sbit P1_0=P1^0;voidmain(){ unsignedchartmp; P1=0xff; //关闭P1口接的所有灯 TMOD=0x05; //确定计数工作模式 TR0=1; //定时器T0开始运行 for(;;) { tmp=TL0; P1=~tmp; }}实验八51C语言的涵数语句的练习实验目的：掌握51C语言的涵数语句与程序结构。掌握51C语言的涵数参数传递与调用。实验内容：编写程序：求1个数的阶乘思考题:1.编写上述实验内容的程序.2.简述实验过程的体会.编写程序：求1个数的阶乘(参考程序如下:)#include"reg51.h"#include"stdio.h"voidinit_ser(){ SCON=0x50;/*SCON:工作模式1，8-bitUART，允许接收*/ TMOD|=0x20;/*TMOD：定时器T1，工作模式2,8位自动重载方式*/ TH1=0xf3;/*当波特率为2400时，定时器初值*/ TR1=1;/*定时器T1开始运行*/ TI=1;/*允许发送数据*/}longfactorial(intn)reentrant{ longresult; if(n==0) result=1; else result=n*factorial(n-1); returnresult;}voidmain(){ intj; longtmp; init_ser(); for(j=0;j<11;++j) { tmp=factorial(j); printf("%d!=%ld\n",j,tmp); } for(;;){;}}实验九51单片机接口C语言编程的练习实验目的：掌握51单片机接口C语言编程基本方法。实验内容：编写实验板六位数码管动态显示程序，要求：使用定时中断实现显示的程序，第1~5位各位始终显示0，第六位在0~9之间显示。思考题:1.编写上述实验内容的程序.2.简述实验过程的体会.3.画出实验板电路简图(指实验用到的部分电路)编写实验板六位数码管动态显示程序，要求：使用定时中断实现显示的程序，第1~5位各位始终显示0，第六位在0~9之间显示.(参考程序如下:)#include"reg51.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharcodeBitTab[]={0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB};ucharcodeDispTab[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E,0xFF};ucharDispBuf[6]; //6字节的显示缓冲区voidTimer0()interrupt1{ uchartmp; staticucharCount; //计数器,显示程序通过它得知现正显示哪个数码管 TH0=(65536-3000)/256; TL0=(65536-3000)%256;//定时时间为3000个周期 tmp=BitTab[Count]; //根据当前的计数值取位值 P2=P2|0xfc; //P2与11111100B相或,将高6位置1 P2=P2&tmp; //P2与取出的位值相与,将某一位清零 tmp=DispBuf[Count]; //根据当前的计数值取显示缓冲待显示值 tmp=DispTab[tmp]; //取字形码 P0=tmp; //送出字形码 Count++; //计数值加1 if(Count==6) //如果计数值等于6,则让其回0 Count=0; }/*延时程序*/voidmDelay(unsignedintDelay) { unsignedinti; for(;Delay>0;Delay--) { for(i=0;i<124;i++) {;} }}voidmain(){ ucharCounter=0; P1=0xff; P0=0xff; TMOD=0x01; TH0=(65536-3000)/256; TL0=(65536-3000)%256; //定时时间为3000个周期 TR0=1; //T0开始运行 EA=1; //总中断允许 ET0=1; //T0中断允许 DispBuf[0]=0; DispBuf[1]=0; DispBuf[2]=0; DispBuf[3]=0; DispBuf[4]=0; //显示器前5位均为0 for(;;) { DispBuf[5]=Counter; Counter++; //计数 if(Counter==10) Counter=0; mDelay(1000); }}实验十51单片机应用设计举例练习实验目的：掌握51单片机应用设计方法。实验内容：编写程序：用实验板实现秒钟功能，且有高位消隐功能。思考题:1.编写上述实验内容的程序.2.简述实验过程的体会.3.画出实验板电路简图(指实验用到的部分电路)编写程序,用实验板实现秒钟功能，且有高位消隐功能。(参考程序如下:)#include"reg51.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#defineHidden0x10; //消隐字符在字形码表中的位置ucharcodeBitTab[]={0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB};ucharcodeDispTab[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E,0xFF};ucharDispBuf[6]; //6字节的显示缓冲区bit Sec; //1s到的标