单片机技术实验教程

单片机技术实验教程

《单片机技术》原理与应用是机电一体化、应用电子技术、自动控制及数控技术应用等专业的一门实用技术骨干课程，它对培养学生的工程思维能力和解决问题的能力具有重要作用。通过本课程的学习 , 可以使学生较系统地掌握汇编语言的编程方法，掌握单片机的基本原理、接口和应用技术。熟悉单片机技术在工业控制中的应用 , 可以培养和锻炼学生动手操作和技术创新的能力，使得学生能紧跟计算机技术的发展脚步，为将来从事工业领域相关工作，尤其是自动控制以及应用电子产品的检测和维修奠定坚实的基础，为将来从事电子电器新产品设计开发，电子产品的检测和维护等工作奠定坚实的基础，是理工信息类大学生一门重要的技术课程。

课程重点是：单片机体系结构、存储器体系结构、指令系统、汇编语言程序设计、中断系统及其应用、定时器及其应用、外围设备与单片机的接口

技术。

实验一循环结构程序设计

实验目的

1、掌握汇编语言设计和调试方法；

2、熟悉键盘操作；

3、熟悉8051指令系统，掌握循环结构程序设计方法。

实验器材

DAILS 80985B+、微机开发系统、PC机

实验原理

利用R0寄存器做为循环次数计数器，利用DPTR寄存器做为外部RAM的地址指针，通过循环赋值实现外部RAM 2000H-20FFH 单元内容的清零。

程序设计的参考流程如下：

图1-1 清零程序流程图

实验内容与步骤

1、把单片机片外数据存储器的2000H-20FFH的内容清零。

2、把单片机片内数据存储器的40H-60H单元的内容依次送到片外数据存储器以2000H 作为首地址的数据块中。

实验注意事项

1、认真预习外部RAM读写操作和循环类指令。

2、认真预习外部RAM读写操作、逻辑与操作和交换类指令。

3、实验中认真记录程序在编译、链接和调试过程中出现的问题以及解决的方法，观察程序执行前后相关寄存器和存储单元内容的变化，并在实验总结中加以分析。

实验与思考

1、如果将内部RAM 20H～3FH单元的内容清零，应该如何做？

2、如果将外部RAM 2000H～20FFH单元的内容赋值为该单元地址值的低8位值，应该如何实现？

3、编写并调试一个排序程序，其功能为用冒泡法将内容RAM中00H—1FH这连续的32个单元字节无符号的正整数，按从小到大的次序重新排列。

图1-2 排序程序流程图

实验二选择结构程序设计

实验目的

1、掌握汇编语言的编程；

2、熟悉8051指令系统，掌握选择结构程序设计方法。

实验器材

DAILS 80985B+ 微机开发系统、PC机

实验原理

利用R0寄存器做为循环次数计数器，利用DPTR寄存器做为外部RAM的地址指针，在单片机的片外数据存储器的2000－200FH地址中查出有几个字节是零，并把个数放在单片机的片外数据存储器的2100H中。程序设计的参考流程如下：

图3-1选择程序流程图

实验内容与步骤

1、在单片机的片外数据存储器的2000H－200FH地址中查出有几个字节是零，并把个数放在单片机的片外数据存储器的2100H中。

2、在单片机的片外数据存储器以2000H作为首地址的数据块送到片内以00H作为首地址的数据区域中，已知片外数据块以出现的第一个0值作为结束标记。假设数据块长度不超过127个字节。

实验注意事项

1、认真预习外部RAM读写操作和循环类指令。

2、认真预习外部RAM读写操作、逻辑与操作和交换类指令。

3、实验中认真记录程序在编译、链接和调试过程中出现的问题以及解决的方法，观察程序执行前后相关寄存器和存储单元内容的变化，并在实验总结中加以分析。

实验与思考

1、如果查找其他数值，程序该如何修改？

2、该程序在数据采集过程中如何应用？

3、利用单片机系统，将R2和（R6R7）中所存储的双字节无符号整数相乘，积送R3R4R5中。

实验三单片机最小系统设计与制作

实验目的

1、掌握单片机的结构及工作方式；

2、掌握单片机外围接口相应扩展方法与技巧。

实验器材

DAILS 80985B+ 微机开发系统、PC机

实验原理

见单片机最小系统设计

实验内容与步骤

设计一个单片机最小系统，该系统可向用户提供4KB程序存储器、2K以上数据存储器、4个并行口、一个串行口、2个定时/计数器、两个外部中断输入，并且实现输入缓冲、输出锁存。完成课题的实验报告，并写出查询相应端口值的程序段。

实验注意事项

1、注意人身安全。通电前，注意电路连接情况。

2、实验中认真记录程序在编译、链接和调试过程中出现的问题以及解决的方法，观察程序执行前后相关寄存器和存储单元内容的变化，并在实验总结中加以分析。

实验与思考

单片机最小系统的用途，以及设计技巧

实验四信号灯控制

实验目的

1、了解P1口的使用；

2、学习汇编语言的编程方法与调试技巧。

实验原理

实验内容及步骤

1、P1作为输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。电路自行设计。

2、P1.0开关接5V，右转弯灯闪亮，P1.1开关接5V时左转弯灯闪亮，P1.0、P1.1开关同时接5V或接地时，转弯灯不闪亮。

实验五脉冲计数实验

实验目的

1、熟悉汇编语言编程；

2、掌握初始化编程显示方法。

实验器材

DAILS80985B+ 微机开发系统、PC机

实验原理

将单脉冲发生器的输出接到T0的输入端（即P3.4口），P3.3～P3.0、P1.7～P1.0接L12～L1共12个LED灯。利用T0的计数功能实现对外部脉冲的计数，用软件循环读取计数值将TH0和TL0的内容并送到12个LED灯上显示出来即可，程序设计的参考流程如下：

图5-1程序流程图

实验内容与步骤

1、把定时器0外部输入的脉冲进行技术，并送显示器显示。

2、观察数码管上计数脉冲的速度及个数。

实验注意事项

1、由于实验系统在进行单步调试时需要使用T0、RD和WR，故软件设计中要避免修改P3.4～P3.7的值，以免程序运行出现错误。

2、实验中认真记录程序在编译、链接和调试过程中出现的问题以及解决的方法，观察程序执行前后相关寄存器和存储单元内容的变化，并在实验总结中加以分析。

实验与思考

如果将脉冲计数值用LED数码管以十进制数显示出来，硬件设计上还应该增加什么