微机原理实验实验指导书2015

微型计算机原理与应用实验指导书上海大学通信学院2015 年 3 月实验一8051单片机简单编程与调试一、实验目的通过简单小程序的输入和调试，熟悉并掌握Keil 的使用。

学会Proteus与Keil的整合调试。

二、实验基本要求建立三个项目，分别输入存储块清零、二进制BCD码及二进制ASCII码转换的汇编源程序，并进行仿真调试。

画出实验程序的流程框图。

三、实验步骤采用Keil Cx51 开发8051单片机应用程序一般需要经过下面几个步骤：1、在 Vision2集成开发环境中创建一个新项目（Project），并为该项目选定合适的单片机CPU器件。

在菜单栏中选择“Project” →“New Project”，弹出“Create New Project”对话框，选择目标路径，在“文件名”栏中输入项目名后，单击“保存（S）”按钮，弹出“Selecte Device for Target”对话窗口。

在此对话窗口的“Data base”栏中，单击“Atmel”前面的“+”号，或者直接双击“Atmel”，在其子类中选择“AT89C51”，确定CPU类型。

如图所示。

点击“确定”按钮后，弹出如下的对话框如果是进行汇编语言编程选择“否”。

2、利用μVision2的文件编辑器编写C语言（或汇编语言）源程序文件，并将文件添加到项目中去。

一个项目可以包含多个文件，除源程序文件外还可以有库文件或文本说明文件。

在μVision2的菜单栏中选择“File”→“New”命令，新建文档，然后在菜单栏中选择“File” →“Save”命令，保存此文档，这时会弹出“Save As”对话窗口，在“文件名（N）”一栏中，为此文本命名，注意要填写扩展名“.asm”。

单击“保存（S）”按钮，这样在编写汇编代码时，Keil会自动识别汇编语言的关键字，并以不同的颜色显示，以减少输入代码时出现的语法错误。

程序编写完后，再次保存。

在Keil中“Project Workspace”子窗口中，单击“Target 1”前面的“+”号，展开此目录。

在“Source Group 1”文件夹上单击鼠标右键，在右键菜单中选择“Add File to ‘Group Source 1’”，弹出“Add File to Group”对话窗口，在此对话窗口的“文件类型”栏中，选择“Asm Source File”，并找到刚才编写的.asm文件，双击此文件，将其添加到Source Group中，此时“Project Workspace”子窗口如图所示。

3、通过μVision2的各种选项，配置Cx51编译器、Ax51宏汇编器、BL51/.Lx51连接定位器以及Debug调试器。

在“Project Workspace”窗口中的“Target 1”文件夹上单击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选择“Option for Target”选项，这时会弹出“Options for Target”对话窗口，在此对话窗口中选择“Output”选项卡，选中“Create HEX File”选项，如图所示。

4、利用μVision2的构造（Buid）功能对项目中的源程序文件进行编译连接，生成绝对代码和可选的HEX文件，如果出现编译连接错误则返回到第2步，修改源程序中的错误后重新构造整个项目。

在Keil的菜单栏中选择“Project”→“Build Target”命令，编译汇编源文件。

如果编译成功，则在“Output Window”子窗口中会显示如图所示的信息；如果编译不成功，双击“Output Window”窗口中的错误信息，则会在编辑窗口中指示错误语句。

5、将没有错误的绝对代码装入 Vision2调试器进行仿真调试，调试成功后将HEX文件写入到单片机应用系统的EPROM中。

在Keil的菜单栏中，选择“Debug”→“Start/Stop Debug Session”选项，进入程序调试环境，如图所示。

按“F11”键，单步运行程序。

在“Project Workspace”窗口中，可以查看累加器、通用寄存器及特殊功能寄存器的变化。

在“Memory”窗口中，可以看到每执行一条语句后存储空间的变化。

在“Address”栏中，输入“D: 30H”，查看AT89C51的片内直接寻址空间。

程序调试完毕后，再次在菜单栏中选择“Debug”→“Start/Stop Debug Session”选项，退出调试环境。

在Proteus中调试程序打开Proteus ISIS编辑环境，在菜单栏中选择“File”→“Load Design”弹出“Load ISIS Design File”对话窗口，选择要打开的Proteus的.DSN设计文件。

在本实验中，设计文件为本实验子目录下的Basic.DSN单击鼠标右键选中AT89C51并单击鼠标左键，打开“Edit Component”对话窗口，在此窗口中的“Program File”栏中，选择先前用Keil生成的.HEX文件，如图所示。

单击Proteus ISIS界面左下角的按钮，进入程序调试状态，并在“Debug”菜单中打开“8051 CPU Registers”、“8051 CPU Internal (IDATA) Memory”及“8051 CPU SFR Memory”三个观察窗口，按“F11”键，单步运行程序。

在程序运行过程中，可以在这三个窗口中看到各寄存器及存储单元的动态变化。

Proteus 与Keil整合调试及电路仿真在Proteus的“Debug”菜单中选择“Use Remote Debug Monitor”选项，如图所示。

选择Keil的“Project”→“Options for Target ‘Target 1’”，在弹出的对话框中，单击Debug选项卡，单击右上部的下三角按钮选择“Proteus VSM Monitor-51 Driver”如图所示。

单击“Setting”进入对话框填写如图所示的IP地址和端口号。

在Keil中，在菜单栏中选择“Debug”→“Start/Stop Debug Session”选项，Keil 系统进入调试状态。

同时Proteus也进入调试状态。

这时可以调整这两个软件窗口的大小，使它们同时出现在桌面上，这样就可以同时观察这两个软件运行的情况了。

在Proteus的调试状态下，在“Debug”菜单中打开“8051 CPU Registers”、“8051 CPU Internal(IDATA) Memory”、“8051 CPU SFR Memory”三个观察窗口，在单步运行程序的过程中，可以在这三个窗口中看到各寄存器以及存储单元的动态变化。

四、实验内容1. 实验内容1Porteus模型为BASIC.DSN如下图所示。

(1)存储块置全“1”源代码：汇编语言源程序：ORG 00HSTART E QU 30HMOV R1,#START ;起始地址;Rn中设置32字节计数值MOV A,#0FFHLOOP: MOV @R1,A;指向下一个地址;计数值减1，不为零继续SJMP $END在下划线处填入适当指令。

输入源程序，编译无误后，用单步执行的方法，观察各个相应存储单元和寄存器中内容的变化。

解释START EQU 30H。

(2)二进制BCD码转换源代码：汇编语言源程序：RESULT EQU 30HORG 00HLJMP STARTSTART: ;堆栈指针指向40HMOV A,#123LCALL BINTOBACSJMP $BINTOBAC:;除以100得百位数MOV RESULT,AMOV A,BMOV B,#10DIV AB ;余数除以10得十位数MOV RESULT+1,AMOV RESULT+2,B ;余数为个位数RETEND在下划线处填入适当指令。

用单步执行的方法，观察子程序调用过程中堆栈指针的变化。

(3)二进制ASCII码转换源代码：汇编语言源程序：RESULT EQU 30HORG 00HSTART:MOV A,#1AH;调用BINTOHEX子程序LJMP $BINTOHEX:;表的首址ASCIITAB送DPTR MOV B,A ;暂存ASWAP A;取A的高四位;查ASCII表MOV RESULT, AMOV A,B ;恢复AANL A,#0FH ;取低四位MOVC A,@A+DPTR ;查ASCII表MOV RESULT+1,ARETASCIITAB:DB '0123456789ABCDEF' ;定义数字对应的ASCII表END在下划线处填入适当指令。

单步运行程序观察查表指令的执行过程。

把LJMP $这条指令注释掉，然后全速运行该程序，然后让其停止观察程序执行到哪里？2. 实验内容2输入、汇编、调试下列四个程序，通过信息窗口观察并回答问题。

(1)程序a.asmORG 0000HMOV 30H,#87HMOV A,#69HADD A,30HNOPEND问：CY= ,(A)= ,OV= ,P=将程序中的指令NOP改为指令DA A后问：CY=,(A)= ,OV= ,P=(2)程序b.asmORG 0000HMOV SP,#60HMOV DPTR,#0A679HPUSH DPHPUSH DPLMOV A,#80HPUSH ACCPOP BPOP 30HPOP 31HNOPEND问：(SP)= ,(A)= ,(30H)= ,(31H)=,(B)=,(DPH)=,(DPL)=(3)程序c.asmORG 0000HMOV DPTR,#TABMOV A,#05HMOVC A,@A+DPTRNOPORG 1000HTAB: DB 6FH,30H,96H,75H,0A8H,0FEHDB 49H,8AH,5FH,0B6H,7FH,0C4HEND问：执行完MOVC A,@A+DPTR以后，(A)=(4)程序d.asmORG 0000HMOV A,#02HMOV B,ARL AADD A,BMOV DPTR,#TABJMP @A+DPTRNOPORG 0800HTAB: LJMP 1000HLJMP 2000HLJMP 3000HLJMP 4000HEND问：执行完JMP @A+DPTR以后，PC=实验二8051单片机汇编语言程序设计一、实验目的通过上机实验掌握单片机汇编语言程序的编写和调试。

二、实验基本要求按实验内容上机输入并调试实验程序。

画出实验程序的流程框图。

三、实验内容Proteus模型为BASIC.DSN。

1.内存块移动汇编语言源程序：ORG 00HSTART: MOV R0, #30HMOV R1, #00H ;设置源地址MOV R2, #40HMOV R3, #00H ;设置目标地址MOV R7, #0 ;设置计数值LOOP: MOV DPH, R0MOV DPL, R1 ;将源地址(3000H)赋DPTRMOVX A, @DPTR ;取源地址中的数据MOV DPH, R2MOV DPL, R3 ;将目标地址(4000H)赋DPTR MOVX @DPTR, A ;将源地址中的数据送到目标地址INC R1 ;源地址加1INC R3 ;目标地址加1DJNZ R7, LOOPLJMP $END输入源程序，编译无误后，用单步执行的方法，观察各个相应存储单元和寄存器中内容的变化。