汇编语言与微机原理试验指导书-长春工业大学人文信息学院.docx
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1、单片机技术实验指导书长春工业大学人文信息学院2011年9月 1日仿真实验目录实验一.Keil uVision3工具软件的使用与MCS-51单片机汇编指令练2实验二.PROTEU的真软件的使用4实验三.基本输入输出的PROTEUS计 9实验四. 计数显示综合实验 11实验五. 外部中断实验 12实验六 . 单片机定时 / 计数实验 14实验七 . 串行通信 - 双机通信仿真实验18实验八.键盘输入液晶显示 C51编程实验19实验九 . 基于单片机的按键发声实验22实验十 . 串行通信 - 串并转换仿真实验23实验十一 . 串行通信 - 多机通信仿真实验24实验十二. 双机并行通信仿真实验25实验
2、十三. 串行并行通信仿真实验26实验十四 . 单片机数据存储器扩展仿真实验27附录 : 部分实验源程序 284实验一 .Keil uVision3 工具软件的使用与MCS-51单片机汇编指令练习一、实验要求:必做二、实验类型:验证三、实验学时:2四、实验地点与环境:机房, Keil uVision3软件五、实验目的:1、熟悉Keil uVision3工具软件的使用方法(可参见Keil uVision3软件的菜单帮助)。2、掌握利用Keil uVision3进行源程序编写、编译、程序运行、观察运行结果的基本过程及操作方法。3、掌握MCS-51系列单片机的指令系统。六、实验内容:1. Keil u
3、Vision3工具软件的使用方法(步骤)(1)、在电脑上新建一文件夹并命名(如 EX1)(2)、打开 Keil uVision3 软件。(3)、选择菜单Project-New Project (若打开软件时,己含有一工程(项目)则应先关闭该工程,方法是:Project-Close Project ),在打开的新建窗口中输入一工程(项目)名(如 EX1 ),点保存,选 择一单片机如Atmel-At89c52等,在随后出现的提示窗口匚。py StsnAsrd 8051 Startup to Proj ect Folder and Add to Prcj set ?(4)、新建一文件。File-Ne
4、w File ,在打开的窗口中输入下面的内容(源程序),点保存,文件名如 为EX1.ASM (注这里的扩展名.ASM必须要写,若是用 C语言写成的源程序,则扩展名应为.C)。(5)、将源程序文件包含在项目中。右单击,打开快捷菜单,左击“Add file to在打开的窗口中将 EX1.ASM增加进去。Target 1(6)、对Target做必要的设置。右单击Sours Group I 左击 Options for Target 或单击工具按钮,根据需要,在打开的窗口中做必要的设置,如晶振频率、是否要生成.HEX文件等。(7)、编译。点击工具栏这两个按钮ffl 窗中的一个,也可通过 Project
5、菜单中的雀1来实现编译,编译后在输出窗口中会输出对应的信息(编译是否通过等)(8)、调试、观察结果。点击按钮 殴,进入调试状态,这时点击 眄或F11可实现“跟踪”,点击 取可实现“单步”调试,也可通过DEBUG菜单来实现相应的操彳然后可通过 View和心卜”菜单等打开相应的观察窗口。在调试状态下,可通过点击忌,打开存储器窗口,观察对应存储单元的内容。如要要访问ROM区0030H单元中的内容,可在存储器窗口的 ADDRESS处输入:C: 0X0030后按回车 键,其中C是存储区前缀,另 D表示内部RAM的直接寻址区;I-表示内部RAM的间接寻址区;X 表示外部 RAM区;C-表示ROM区;B-表
6、示位寻址区。Keil uVision3 中进行调试、观察验证,保存文件为2分析下面的源程序,并指出各指令的结果,并在EX2_1.asm 。ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV 30H,#2AHMOV 31H,#33HMOV R0,#30HMOV A,R0MOV R2,AINC R0MOV 03H,R0SJMP $END3分析下面的源程序,并指出各指令的结果,并在EX2_2.asm 。若要将MOVC A,A+DPTR并在指令改成Keil uVision3 中进行调试、观察验证,保存文件为MOVC A,A+pc 指令,应如何实现?ORGLJMPORGMAIN:
7、MOVMOVMOVCMOVSJMPTAB:DBDBEND0000HMAIN0030HA,#03H DPTR,#TABA,A+DPTRR1,A$30H,31H,32H,33H 42H,43H,44H,45H4在Keil uVision3 中进行调试、观察以下几条命令,保存文件为 EX2_3.asm :MOV R0,#12HMOV A,#56HMOVX R0,A5、按要求编写程序并上机调试、观察结果。(1) .R1 的内容传送到 R0.(2) .片外 RAM 20H 单元的内容送R0.(3) .片外 RAM 20H 单元的内容送片内 RAM 20H 单元 .(4) .片外 RAM 1000H 单元
8、的内容送片内 RAM 20H 单元 .(5) .ROM 2000H 单元的内容送 R0.(6) . ROM 2000H 单元的内容送片内RAM 20H 单元 .(7) . ROM 2000H 单元的内容送片外RAM 20H 单元 .实验二.PROTEUS仿真软件的使用一、实验要求:必做二、实验类型:验证三、实验学时:2四、实验地点与环境:机房, PROTEUS7.4软件五、实验目的:1、熟悉PROTEUS单片机仿真软件的使用方法。2、掌握利用PROTEUS软件进行单片机系统设计与仿真的过程。3、掌握发光二极管的控制方法。六、预备知识1、PROTEUS 简介PROTEUS是英国Labcenter
9、 Electronics公司研发的多功能 EDA软件。它不仅是模拟电路、 数字电路、*H/数混合电路的设计与仿真平台,更是目前世界上最先进的单片机和嵌入式系统的设计与仿真平台。它 真正实现了在计算机上完成从原理图与电路设计、电路分析与仿真、单片机代码级调试与仿真、系统测 试与功能验证到形成 PCB的完整的电子设计、研发过程。在目标板还没投产前,就可以对设计的硬件系 统的功能、合理性和性能指标进行充分调整,并可以在没有目标板的情况下,进行相应软件的开发和调 试,进行完全的虚拟开发,明显提高企业的开发效率,降低开发风险。2、ISIS 窗口事艮也财事里3、单片机系统的 PROTEUS设计与仿真的开发
10、过程(1)、在ISIS平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、接插件、连接电路和电气检测等。(电路设计)(2)、在WAVE或KEIL平台上进行单片机系统的程序设计、编辑、编译、调试,最后生成目标代码(.HEX)。(软件设计,实际上也可以在 ISIS平台上进行此项工作)(3)、在ISIS平台上将目标代码文件加载到单片机系统中,并实现单片机系统的实时交互、协同仿(仿真)真。它在相当程度上反映了实际单片机系统的运行情况。PROTEUS电路设计流程和 PROTEUS设计与仿真流程分别如图1-1(a)、图1-1(b)所示。图1-1(a) PROTEUS电路设计流程图1-1(b) PROTEUS设计与仿
11、真流程4、鼠标操作特点(1)、(2)、 以Wj凫红色(3)、(4)、(5)、(6)、放置对象:单击鼠标左键(简称单击) 选中对象:单击鼠标右键(简称右击) (默认色)显示。删除对象:双击鼠标右键(简称右双击),放置元器件、连线。,选择元器件、连线和其他对象,此时选中的操作对象,删除元器件、连线等。块选择:按住鼠标右键拖出方框,选中方框中的多个元器件及其连线。编辑对象移动对象缩放对象先单击鼠标右键后单击鼠标左键,编辑元器件属性。先右单击选中对象,按住鼠标左键移动,拖动元器件、连线。按住鼠标中键滚动,以鼠标停留点为中心,缩放电路。七、实验内容:1、如图1-2所示,LED发光二极管的初始状态为亮,用
12、 PROTEUS仿真实现:按一下接键,LED灭,再按一下,LED亮,按此规律LED亮灭交替。要求在 PROTEUS中画出电原理图,加载给出的程序目标文件(.HEX)后,仿真实现题目。C1怕04100XTAL1POO/ADOP0.1/A01POLADSXTAL2P0.3/ADGP0sVAMP0 5ZAMP0 e/ADGRSTP0.7/AD7PZ.OjTeF2.2/A10PSENP2.S/A11ALEP2.4/A12EAP2S/A13P2.&/A14P2.7/A15P1.0P3.o/ftxDP1 1P3.1/TXDP-1.2P3Z/INEP1.3P3 3/1NT1P1,4P3.47TOIP1.5P
13、3.5/T1P1.BP3 6AA/RP1.7P37/RD323g 318BATSGC51CRYSTAL13 14 15 MS 1721二七上迂门282W7TPULLUP图1-2实验原理图实验具体步骤如下:(1)、启动 ISIS 环境:开始一程序一Proteus 7 professionalISIS 7 professional。(2)、新建设计文件单击“文件一新建文件”,出现选择模板窗口,选中模板“ DETAULT ”,再单击“ OK”。(3)、设定绘图纸大小当前的用户图纸大小默认 A4,可以通过“系统 一设置图纸尺寸”来更改图纸的大小。 (4)、选取元器件并添加到对象选择器中单击图1-3(a
14、)中的“ P” 按钮,弹出如图 1-3(b)所示的选取元器件对话框,在“ Keywords (关键 字)” 一栏中输入元器件名称“AT89C51”,则出现与关键字匹配的元器件列表。选中(单击) AT89C51所在的行后,再单击“ OK”按钮,便将器件 AT89C51加入到ISIS对象选择器中。同时将相关的元器件 都添入,如图1-3(c)所示。第 Fick DevicesKeywords:Resists (S):at89c51DeviceLibrMatch Whole Words?IAT99C51MCCategory;ATB9C51,BUSMCATB9C51RB2MC1 All Cateaoti
15、eATe9C51RB2BUSMC| M icroprocessoi 10$ATB9C51RC2MC图1-3(b)兀器件列表图1-3(a)单击“ P”按钮图1-3(c)兀器件都添入31(5)、网格单位网格单位默认是100th,这也是移运元器件的步长单位,可以根据需要更改这一单位。方法是单击“查看”再单击所要的网格单位即可。(6)、放置、移动、旋转元器件单击ISIS对象选择器中的元器件名,蓝色条出现在该元器件名上。把鼠标移至编辑区某位置后,单 击就可放置元器件于该位置,每单击一次就放一个元器件。要选中编辑区中的某一元器件,只要单击该 器件即可。要移动元器件可选中该器件后,再按住鼠标左键拖动到目的位
16、置即可。旋转元器件可先右击 元器件,再根据需要选择菜单0 3厂进行操作。(7)、放置电源、地(终端)单击模式选择工具栏中的终端按钮,则ISIS对象选择器如图1-4(a)所示。根据需要选择即可。(8)、电路图布线系统默认自动布线有效,即!按钮被按下。在这种方式下,只要相继单击元器件引脚间、线间等要连线的两处(起点和终点),系统会自动生成连线。(9)、设置、修改元器件的属性右击放置在编辑区中的元器件(呈高亮度)后,再单击它即可打开其属性窗口,这时可在属性窗口中设置、修改元器件的属性。如图1-4(b)所示。Bl TERMINALSDEFAULTINPUT OUTPUTBIDIRPOWERGROUND
17、 BUSEdit CoponentComponerit Reference:Resistance:|lOkModel Type:PCB Package:|ANALOG | | H|RES4O:I 巨I h图1-4(b)设置、修改元器件的属性图1-4(a)终端符号(10)、电气检测(有时可先不做)设计电路完成后,单击电气检查按钮囱,会出现检查结果窗口,前面是一些文本信息,接着是检 查结果列表,若有错,会有详细的说明。(11)、源程序的设计、编辑和目标代码的生成源程序的设计、编辑和目标代码(.HEX)的生成,可以通过 WAVE软件来实现的,PROTEUS只要 用.HEX文件。(12)、加载目标代码
18、和设置时钟频率先右击ISIS编辑区中的 AT89C51单片机,然后再单击它即可打开它的属性窗口,直接双击单片机 也可打开它的属性窗口,在窗口中的“ programe file ”右侧框中输入或找到.HEX文件所在的路径。如图 1-4所示。同理在属性窗口的clock frequency”中输入或更改单片机的工作频率。如图 1-5所示。由于仿真时 是以该时钟频率为准的,所以在编辑区设计时可以略去单片机振荡电路,另外,对MCS-51系列单片机而言,复位电路也可以略去,EA控制引脚也可悬空。 但要注意若要进行电路电气检测, 则这些不可略去。图1-5加载目标代码和设置时钟频率(13)、单片机系统的 PR
19、OTEUS交互仿真为与仿真相关的控制按钮,单击第一个仿真按钮 则处于全带仿真状态,些时LED亮,可用鼠标单击ISIS编辑区中的按钮,实现交互仿真。单击一次按钮LED暗,再次单击,LED亮,如些循环,LED亮灭交替。若单击最后一个仿真按钮,则终止仿真。(14)、若达不到要求应检查电路和编程是否正确。1-6所示。加载给出的程序目标文2、在PROTEUS中画出开关控制数码管实验的电路原理图,如图 件(.HEX)后,仿真实现将 4位开关状态输出到数码管显示。实验用元器件清单提示:(1)、AT89C51-单片机(2)、RES、RESPACK-8-电阻、带公共端的 8排阻(RX8-8排阻)(3)、7SEG
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