单片机实验指导2015(7页).doc

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1、-单片机原理及应用实验指导书机械工程与自动化学院机械电子工程系实验一 端口操作实验一、实验目的1学习单片机端口操作的方法。2学习延时子程序的编写和使用。3学习数据输入、输出程序的设计方法。二、实验预习要求1根据实验电路原理图，分析LED发光二极管点亮的条件；2阅读教材中有关I/O口的内容，熟悉I/O的基本结构和工作过程；根据实验任务设计出相应的调试程序。三、实验设备及软件1JL51型单片机实验板2Keil开发环境软件3Proteus仿真软件四、实验原理P1、P2和P3口为准双向口，P1、P2和P3口的每一位都能独立定义为输出线或输入线。作为输入口线时必须向锁存器相应位写入“1”，该位才能作为输

2、入。89C51中所有锁存器在复位时均置“1”，如果后来在锁存器写入过“0”，在需要时应写入“1”，使它再成为一个输入。延时程序的实现常有两种方法，一是定时器中断来实现，一是用指令循环来实现，在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。五、实验任务P1口作输出口，P3口输入口，P3.2、P3.3接按键K1、K2，P3.4、P3.5接拨动开关K3、K4；P1口接发光二极管L1L8。1. K1、 K2作为选择按键，L1、L5作为指示灯。要求编程实现以下功能：按下K1按键时，L1亮一段时间后熄灭；按下K2按键时，L5亮一段时间后熄灭。2. K3作为左转弯开关，K4作为右转弯开关，L1、L5作为左转弯灯，

3、L4、L8作为右转弯灯。要求编程实现以下功能：向上打K3时，左转弯灯L1、L5以一定频率闪烁；向下打K4时右转弯灯L4、L8以一定频率闪烁。（选做）六、实验电路原理图图1 端口操作实验电路七、实验报告要求整理好实验任务1、2中经JL51型单片机实验板或Proteus仿真软件正确运行的程序。实验二 中断实验一、实验目的1掌握外部中断技术的基本使用方法2掌握中断处理程序的编写方法二、实验预习要求阅读教材中有关中断的内容，熟悉外部中断的初始化和中断服务程序的编写，根据实验任务设计出相应的调试程序。三、实验设备及软件1JL51型单片机实验板2Keil开发环境软件3Proteus仿真软件四、实验原理MS

4、C-51系列单片机有/INT0和/INT1两条外部中断请求输入线，用于输入两个外部中断源的中断请求信号，并允许外部中断源以低电平或下降沿触发方式来输入中断请求信号。/INT0和/INT1中断的入口地址分别是0003H和0013H。TCON寄存器中的IT0和IT1位分别决定/INT0和/INT1的触发方式，置位时为下降沿触发，清零时为低电平触发。实际应用时，如果外部的中断请求信号在产生后能够在较短时间内自动撤销，则可以选择低电平触发。在中断服务程序里要等待其变高后才能返回主程序，否则会再次触发中断，产生不必要的麻烦。如果外部的中断请求信号产生后可能长时间后才能撤销，则为了避免在中断服务程序里长时

5、间无谓等待，可以选择下降沿触发。下降沿触发是“一次性”的，每次中断只会有1个下降沿，因此中断处理程序执行完后可以立即返回主程序，而不必等待中断请求信号恢复为高电平，这是一个重要的技巧。1外部中断的初始化主要包括：对中断允许控制寄存器IE中的中断的总允许即EA=1，外部中断允许即EXi=1（i=0或1）及外部中断控制寄存器TCON中的ITi（i=0或1）中断触发方式选择进行设置。当无须中断嵌套时，不需设置IP中断优先级。2编写中断服务程序要注意：（1）保护进入中断时的状态，并在退出中断之前恢复进入时的状态。（2）必须在中断处理程序中设定是否允许中断重入，即设置EXi位。五、实验内容要求外部中断申

6、请从/INT0（P3.2）输入并采用边沿触发方式，P3.2接一个按键，P1口接八个发光二极管，当按键按下一次时，将产生一次中断，使P1口内容加1，以记录中断次数。六、实验电路原理图图2 中断实验电路七、实验报告要求整理好实验任务中经JL51型单片机实验板或Proteus仿真软件正确运行的程序。实验三 定时/计数器实验一、实验目的1学习掌握定时/计数器程序初始化的设计方法。2学习掌握定时/计数器方式1、方式2的使用编程方法。3进一步掌握中断处理程序的编程方法。二、实验预习要求1阅读教材中有关定时/计数器的内容，熟悉定时/计数器的基本结构和工作过程；计算50ms定时/计数器时间常数；根据实验任务设

7、计出相应的调试程序。2思考定时器四种工作方式的计数范围。三、实验设备及软件1JL51型单片机实验板2Keil开发环境软件3Proteus仿真软件四、实验原理定时器操作的关键是计数初值的确定和定时器的初始化。1计数初值的确定 定时器的计数周期与机器周期一样为振荡周期的12倍，本实验中的时钟频率为12MHZ，则定时器的计数周期为1s。如要实现1s的延时，可将定时器T0设计工作于方式1，则最大计数值为65536。为方便起见，可设置计数初值为15536，使计数器从计数初值开始经历50000个脉冲周期，至最大计数值时产生溢出标志TF0，此时可产生0.05s延时。将R0设为20，每经历一次延时，R0中数值

8、减1，即可产生1s延时。则计数初值x=15536D=3CB0H，故初始值为TH0=3CH，TL0=B0H。2定时器的初始化 定时器的初始化主要是对TMOD相应位进行正确的设置并将计数初值送入定时器中，然后置位TR0启动定时器T0。由于定时器的溢出可以采用查询和中断两种方式，当采用中断方式时，还需对IE进行设置。五、实验内容本实验用JL51型单片机实验板中单片机的晶振为12MHZ。完成对接在P1端口的发光二极管闪亮控制程序的设计和调试。具体要求：1选择定时器T0为工作方式1，定时溢出时间为50ms，使P1口的8个发光二极管每隔1s循环闪亮。（查询方式）2选择定时器T0和T1为工作方式1，T0定时

9、溢出时间为50ms，使P1.0口的发光二极管每隔1S交替闪亮。T1定时溢出时间为25ms，使P1.1口的发光二极管每隔0. 5S交替闪亮。（中断方式）3将T0定时器设定为工作方式2，使P1.0口的发光二极管每隔50ms交替闪亮。（选做）六、实验电路原理图图3 定时器实验电路七、实验报告要求整理好实验任务13中经JL51型单片机实验板或Proteus仿真软件正确运行的程序。实验四 数码显示实验一、实验目的1学习LED数码管的工作原理，理解段码的概念。2掌握数码管与单片机的连接方法和编程方法。二、实验预习要求阅读教材中有关数码管显示接口的内容，熟悉数码管显示器的结构，理解段码的概念；掌握数码管与单

10、片机的连接方法；根据实验任务设计出相应的调试程序。三、实验设备及软件1JL51型单片机实验板2Keil开发环境软件3Proteus仿真软件四、实验原理数码管有共阴极和共阳极两种接法，单片机的I/O口与其他电路连接时，I/O电流的流向有两种情况：一种是当该I/O口为高电平时，电流从单片机往外流，称作拉电流；另一种是该I/O口为低电平时，电流往单片机内流，称为灌电流。一般I/O的灌电流负载能力远大于拉电流负载能力，对于一般的51单片机而言，拉电流最大4mA，灌电流为20mA。在数码管显示电路中采用灌电流方式（用共阳数码管），可以得到更高的亮度。段码是数码管显示的一个基本概念，它指在数码管显示某一数

11、字或字符时，在数码管各段所对应的引脚上所加的高低电平按顺序排列所组成的一个数字，它与数码管的类型（共阴、共阳）和排列顺序有关。位码也叫位选，用于选中某一位数码管。在图4中要使第一个数码管显示数据，应在三极管Q1的基极加低电平，使之导通，而其它三个三极管基极加高电平，使之截止。此时的位码为“1110”，位码与段码一样和硬件连接有关。五、实验内容JL51型单片机实验板中数码显示采用的是共阳极连接方式，要求完成：1编写数码显示程序，让四位数码管显示“0123”字样。2根据连接关系在Protues中画出数码显示模块与单片机的连接电路图，并用Protues仿真编写的程序。六、实验电路原理图图4 数码显示电路七、实验报告要求整理好实验任务中经JL51型单片机实验板和Proteus仿真软件正确运行的程序。-第 7 页-