单片机实验指导书2

MCS51单片机原理及应用

实验指导书

唐山学院信息工程系

单片机实验室

2008年9月

实验一 P1口实验

一、实验目的

1.学习P1口的使用方法；

2.学习延时子程序的编写和使用；

3.学习单片机实验系统的使用方法和程序的调试方法。

二、实验题目

1.P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使其循环点亮。

2.P1口低四位接四只发光二极管L1-L4, P1口高四位接开关K1-K4,编写程

序，将开关的状态在发光二极管上显示出来。

三、实验原理说明

P1口为准双向口，P1口的每一位都能独立地定义为输出线或输入线，作为输入的口线，必须向锁存器相应位写入“1”，该位才能作为输入。8031中所有口锁存器在复位时均置为“1”，如果后来往口锁存器写入过“0”，再作为输入时，需要向口锁存器对应位写入“1”。

延时程序的编写可以用两种方法，一种是用定时器来实现，一种使用指令循环来实现。在系统时间允许的情况下可以采用后一种方法。

如果系统晶振为6.144MHz，则一个机器周期为12/6.144μs即1/0.512μs。

现要编写一个延时0.1s的程序，可以大致写出如下：

MOV R7, #200

DE1: MOV R6, #X

DE2: DJNZ R6, DE2

DJNZ R7, DE1

上面 MOV、DJNZ指令均为两个机器周期，所以执行一条指令需要1/0.256us, 现求出X值：（X*1÷0.256＋1÷0.256＋1÷0.256）*200＋1÷0.256=0.1*106

指令3 指令2 指令4 指令1

计算出X=126，代入上式可知实际延时约为0.100004s。

四、连线方法

题目1：8031的P1.0—P1.7分别接发光二极管L1—L8

题目2：P1口的P1.0—P1.3接L1-L4,

P1口的P1.4—P1.7接K1-K4

五、实验电路

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图1-1 题目1 图1-2 题目2 六、实验步骤：

（1） 先通过MS-DOS 方式进入DOS ，然后键入E:<回车>,再键入CD\MCS51<回

车>,进入MCS51文件夹。

（2） 编写程序

键入EDIT<回车〉。EDIT 是DOS 下的全屏幕编辑软件，程序编写完毕，注意存盘后返回DOS ，文件名.ASM. （3） 编译程序，

键入A51 文件名《回车》 ，注意只输入文件名，不要加后缀ASM.

（4） 查错

编译完成后，如果程序有错误，在屏幕的第一行显示错误的数量，如 3 error found 表示程序有三处错误。如果程序没有错误，编译后，显示 no error found 。

有错误，键入EDIT 文件名.LST 查看错误的位置，然后，打开并修改源程序。直到编译后显示无错误为止。

（5） 调试程序

键入TMSD<回车>，打开电源开关，选串行口com1或com2后，进入集成开发环境。然后，装入程序：选择 Memory-Load 后，在窗口中输入文件名.BIN<回车〉。在随后出现的窗口中From 栏中键入4000《回车》，代表程序从4000h 开始装入。Length 后直接回车，代表文件的长度。 运行程序：选RUN 菜单 GO 连续运行、STEP 单步运行

连续运行时，按空格键—停止程序的运行

退出：SYSTEM-QUIT 七、思考题及实验报告要求 思考题

1．试说明51系列单片机4个I/O 口在使用上的分工和操作上的特点。 2．修改程序，使发光二极管闪亮移位方向改变。 实验报告要求

1．给出硬件电路连线图及自行设计的程序清单、程序流程图。 2．总结实验过程中调试所遇到的问题和解决方法，写出编程调试的经验和体

会。

实验二 外部中断实验

一、实验目的

1．学习外部中断技术的基本使用方法； 2．学习中断处理程序的编程方法。 二、实验题目

1．P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使其循环点亮。以单脉冲输出端做为中断申请，当第一次产生外部中断时，使发光二极管全亮，延时1秒后返回中断之前的状态；当第二次产生外部中断时，使发光二极管全灭，延时1秒后返回中断之前的状态；以后如上述一直循环下去。

2．以单脉冲输出端做为中断申请，自行设计连线，用实验箱上的红、绿、黄发光二极管模拟交通灯控制。当有急救车通过时，两交通灯信号为全红，以便让急救车通过，延时10秒后交通灯恢复中断前状态。 三、实验原理说明

本实验中中断处理程序的应用，最主要的地方是如何保护进入中断前的状态，使得中断程序执行完毕后能返回中断前P1口及发光二极管的状态。除了保护累加器A 、程序状态字PSW 外、P1口的状态外，还要注意主程序中的延时程序和中断程序的延时程序不能混用，本实验中，主程序延时程序用的寄存器和中断延时用的寄存器也不能混用。 四、连线方法

8031的P1.0—P1.7分别接发光二极管L1—L8，INT0接单脉冲输出端

五、实验电路

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六、实验报告要求

1．画出实验硬件电路图及程序流程图； 2．写出自行设计的实验程序清单；

3．如果程序中出现问题，分析原因并解决。 4．给出实验结果及对实验的改进意见。

实验三定时器实验

一、实验目的

1．学习8031内部定时器/计数器的使用和编程方法；

2．进一步掌握中断处理程序的编程方法。

二、实验题目

8031内部定时器T1，按方式1工作、即做为十六位定时器使用每0.1秒溢出一次。P1口的P1.0-P1.7分别接八只发光二极管。要求编写程序模拟一时序控制装置。开机后第一秒钟L1、L3亮，第二秒钟L2、L4亮，第三秒钟L5、L7亮，第四秒钟L6、L8亮，第五秒钟L1、L3、L5、L7亮，第六秒钟L2、L4、L6、L8亮，第七秒钟全亮，第八秒钟全灭，以后又从头开始，一直循环下去。

三、实验原理说明

1．定时常数的确定

定时器/计数器的输入脉冲与机器周期一样，为振荡器频率的1/12，本实验中时钟频率为6.144MHz，实现0.1秒的延时，要在定时器1中设置一个时间常数即计数初值，使其每隔0.1秒溢出一次，再用一个寄存器计溢出的次数，计10次即可实现1秒延时。时间常数按以下公式计算：

(216-X)*12/f =0.1

计算出X之后，换算成十六进制数将高八位放在TH1中，低八位放在TL1中。

2．初始化程序

包括定时器初始化（采用中断方式时，还包括中断系统初始化），并将时间常数送入定时器中。注意定时器1初始化时建议用如下指令：

ANL TMOD, #0FH

ORL TMOD, #10H

即不要改变T0的工作方式。

四、连线方法

8031的P1.0—P1.7分别接发光二极管L1—L8

五、实验电路

见图1-1

六、思考题及实验报告要求

1．画出实验硬件电路图及程序流程图；

2．写出自行设计的实验程序清单；

3．如果程序中出现问题，分析原因并解决；

4．给出实验结果及对实验的改进意见。

思考题

定时器T1工作在计数方式，编程实现四位二进制计数器并在发光二极管或数码管上显示计数值。