单片机原理与接口技术 实验指导书

M C S51单片机原理淮阴师范学院物理与电子电气工程学院2009.9目录实验要求51单片机集成开发环境MedWin V2.39简介1. 安装 (3)2. 设置 (3)3. 使用 (4)STC单片机下载软件STC-ISP的使用实验一LED流水灯 (7)一、实验目的 (7)二、实验内容 (7)三、实验电路连线 (7)四、实验说明 (8)五、思考题 (9)实验二用一位数码管循环显示数字0～9一、实验目的 (10)二、实验内容 (10)三、实验电路连线 (10)四、实验说明 (11)五、思考题 (13)实验三LED数码管的动态驱动一、实验目的 (14)二、实验内容 (14)三、实验电路连线 (14)四、实验说明 (14)五、思考题 (19)实验四用单片机自动演奏乐曲一、实验目的 (20)二、实验内容 (20)三、实验电路连线 (20)四、实验说明 (20)五、思考题 (23)实验五电子钟一、实验目的 (27)二、实验内容 (27)三、实验电路连线 (27)四、实验说明 (27)五、思考题 (31)实验六单片机与PC机的串行通信一、实验目的 (36)二、实验内容 (36)三、实验电路连线 (36)四、实验说明 (36)五、思考题 (42)实验七I2C串行flash存储器的读写一、实验目的 (43)二、实验内容 (43)三、实验电路连线 (43)四、实验说明 (43)五、思考题 (48)实验要求1、实验前预习实验内容，理解实验原理。

2、按规定时间进入实验室，登记领取实验板和连接线，按操作程序将实验板连接到PC机上，开始实验。

2、实验完毕请指导老师确认后，按操作程序拆除实验板，将连接线收拾好，与实验板一起归还指导老师，方可离开实验室。

3、按时撰写并上交实验报告。

实验报告格式为：(1)实验目的，(2)实验内容，(3)源代码及流程图，(4)结果记录及分析，(5)思考题，(6)体会及设想。

注意：实验板与PC机连接时一定要先连接串行通信电缆，然后再将其电源线插入USB接口；拆除时先断开其电源，再断开串行通信电缆。

否则极易损坏PC 机的串口。

最好先关闭微机电源，再连接或拆除实验板。

实验板原理图51单片机集成开发环境MedWin V2.39简介1. 安装从网站免费下载MedWin V2.39集成开发环境安装程序压缩包，将其释放后，按照默认路径安装到C:\Manley\PmedWin文件夹。

2. 设置(1)每次启动MedWin会出现对话框，询问使用仿真器还是模拟仿真，应点击[模拟仿真]按钮。

(2)设置仿真器点击[设置]—[设置仿真器]命令，选择时钟频率为12兆赫兹。

(3)设置工作目录MedWin 集成开发环境默认的工作目录为C:\MedWin\PMedWin，建议根据需要建立自己的工作目录。

注意：不得使用长文件名或长目录名！(4)设置编译器将C语言编译器C51(文件夹)拷贝到C:\MedWin文件夹下，点击[设置]—[设置编译工具]命令，打开“设置编译工具”对话框，使用汇编语言时选择第一行，使用C语言时选择第二行，如下图所示。

3. 使用(1)新建项目点击[项目管理]—[新建项目] 命令，输入项目名称，点击[确定]按钮，出现“添加项目文件”对话框，输入源代码文件名，如T1.C（或T1.ASM），单击[打开]按钮，出现代码窗口，即可开始编程。

(2)打开项目点击[项目管理]—[打开项目] 命令，点击项目文件名(项目文件后缀为.mpf)，点击[打开]按钮，即可打开上次保存的项目。

(3)编译点击[项目管理]—[编译/汇编]命令，启动编译器对源文件进行语法检查并编译，在消息窗口中显示编译结果。

(3)模拟仿真当源程序编译无误后，可进行模拟仿真调试。

点击[项目管理]—[产生代码并装入]命令，编译器对源程序进行重新编译并装入。

这时，可使用[调试]菜单中的相关命令进行调试，如设置断点、单步及全速执行等。

(4)生成目标代码点击[项目管理]—[输出Binary文件]命令，生成BIN 文件，用下载工具将其下载到实验板的单片机中执行。

STC单片机下载软件STC-ISP的使用该软件界面如下图所示：按照界面上的提示：第一步，设置单片机型号为STC89C52RC。

第二步，点击[Open File]按钮，打开编译生成的BIN文件或HEX文件。

第三步，选择串口，设置波特率。

如：COM1,115200。

第四步，可按默认值不用设置。

第五步，下载程序。

在进行第五步之前，一定要保持实验板的串行通信线及电源线与PC机连接良好，并且实验板的电源开关处于关闭状态，然后，点击[下载]按钮，再打开实验板电源开关，此时，软件将自动完成程序下载，下载完毕，实验板上的单片机立即开始运行。

目前,MCS51内核单片机中STC89C5X(宏晶)和AT89S5X(ATMEL)两种芯片支持在线下载功能。

实验一LED流水灯一、实验目的1. 学习单片机并口的使用方法。

2. 学习延时子程序的编写和使用。

3. 学习集成开发环境MedWin的安装与使用。

4. 学习STC单片机在线下载软件STC-ISP的使用。

二、实验内容四、实验说明1、P0口作为通用接口时是一准双向口，它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同。

由准双向口结构可知当P0口用作输入口时必须先对它置“1”。

若不先对它置“1”，读入的数据是不正确的。

输出时需要接上拉电阻，P0口内部没有上拉电阻，若将外围电路设计为低有效，高无效，则无需再外接上拉电阻。

2、编写一个软件延时子程序，延时时间约0.5秒，采用三重循环实现，汇编语言程序如下：DELAY: MOV R7, #198DEL1: MOV R6, #50DEL2: MOV R5, #23DJNZ R5, $DJNZ R6, DEL2DJNZ R7, DEL1RET查指令表可知执行MOV指令需用1个机器周期，DJNZ指令需用2个机器周期，在11.0592MHz晶振时，一个机器周期时间长度为1.085μs，所以该段程序执行时间为：[1＋(1＋2×23)×50]×198×1.085μs ≈ 500mS3、若使用C语言，可用for循环实现延时,下面的程序延时约500mS。

void delay(void){ int i,j;for(i=0;i<1000;i++)for(j=0;j<50;j++){ _nop_(); _nop_();}}4、流水灯的主程序(汇编语言)为：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN: CLR P1.5 ; P1.5=0,关闭蜂鸣器。

MOV A,#0FEHLOP: MOV P0,ALCALL DELAYRL ASJMP LOPEND5、流水灯的C语言主程序为：#include <reg51.h>#include <stdio.h>#include <intrins.h>void main (void){ unsigned char a,c;P1=0xdf; // P1.5=0,关闭蜂鸣器。

a=0xfe;while (1){ P0=a;c=a&0x80;a=a<<1;a=a|(c==0x80);delay();}}五、思考题1. 如何使点亮的LED从右往左移动？2. 如何使点亮的LED从两边往中间移动？实验二用一位数码管循环显示数字0～9一、实验目的1. 学习单片机并口的使用方法。

2. 学习延时子程序的编写和使用。

3. 学习LED数码管的驱动、编码。

二、实验内容实验板上有8个LED数码管，编写程序，使最右边的一个LED数码管循环显示0～9十个数字。

时间间隔约0.5秒，其余LED数码管关闭。

三、实验电路连线实验板上与本实验有关的硬件如下图所示。

8个共阳的LED数码管（S0-S7）上同名的引脚连接在一起，由单片机P0口通过74HC244驱动(段控制)，R12-R19为限流电阻。

单片机P2口的8个引脚分别通过三极管Q0-Q7控制8个LED数码管的公共端(位控制)。

单片机的主时钟为11.0592MHz。

JMP0短接2-3脚，JMP1四、实验说明1、P0口和P2都是准双向口，输出时需要接上拉电阻。

P0内部没有上拉电阻，P2口内部有弱上拉。

2、下表为驱动LED数码管的段代码表，1--代表对应的笔段亮，0--代表对应的笔段不亮。

若需要在最右边（S0）显示数字“5”，只要将从表中查得的段代码2CH写入P0口，再将P2.0置高，P2.1-P2.7置低即可。

3、实现最右边的一个LED数码管循环显示0～9十个数字的C语言程序如下：#include <reg51.h>#include <stdio.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned charconst uchar code tab[]={0x48,0xeb,0x52,0x62,0xe1,0x64,0x44,0xea,0x40,0x60};void delay(void){ int i,j;for(i=0;i<1000;i++)for(j=0;j<50;j++){ _nop_(); _nop_();}}void main(void){ uchar i;P2=0x01;P1=0xdf;while(1){ P0=tab[i];delay();i++;if(i==10) i=0;}}4、实现最右边的一个LED数码管循环显示0～9十个数字的汇编语言程序如下：ORG 0000HLJMP MAINORG 0100HMAIN: MOV P1,#0DFHMOV P2,#01HMOV R1,#00HLOOP: MOV A,R1MOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRMOV P0,ALCALL DELAYINC R1MOV A,R1CJNE A,#10,LOOPCLR AMOV R1,ASJMP LOOPDELAY: MOV R7,#198DEL1: MOV R6,#50DEL2: MOV R5,#23DJNZ R5,$DJNZ R6,DEL2DJNZ R7,DEL1RETTAB: DB 48H,0EBH,52H,62H,0E1H,64H,44H,0EAH,40H,60HEND五、思考题1. 分别写出六个字母(用于显示十六进制数)的段代码，编写程序，在最右边数码管上实现0-F的循环显示。

2. 能否交替点亮点8个LED数码管？实验三LED数码管的动态驱动一、实验目的1. 学习LED数码管的动态驱动编程。

2. 学习使用定时/计数器、中断。

3．学习汇编语言的有关运算。

二、实验内容编写程序，使实验板上的8个LED数码管稳定显示8个不同的数字,并使这四位数从00000000开始,每0.5秒钟加1。