单片机原理与应用课程实验教案.docx
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单片机原理与应用课程实验教案
《单片机原理与应用》实验教案
第一章实验安排
共8个实验,要求8次上机完成。
这8个实验分别为:
实验一利用软件仿真器调试算术运算程序
实验二INT0中断实验
实验三定时器/计数器定时实验
实验四定时器/计数器计数实验
实验五定时器/计数器T0扩展外部中断源实验
实验六串行口扩展实验
实验七DAC0832数模转换实验
实验八8155接口芯片使用实验
其中前六个实验为验证性实验,第七个实验为设计性实验。
最后一个为综合性实验。
每个实验3学时。
第二章实验须知
一、预习要求
1、实验前认真阅读实验要求,明确实验目的和实验任务。
2、拟订实验步骤,编好上机程序。
二、报告要求
共八个实验,每个实验完成后交实验报告,写在实验报告纸上,报告中应包含以下内容:
1、实验名称、实验人姓名、学号、班级
2、实验目的、任务(内容);
3、实验步骤
记录主要实验过程。
4、实验结果
(1)记录实验现象;
(2)要求写出已调试通过的实验程序清单(加适量注
释)
第三章实验项目及内容
实验一利用软件仿真器调试算术运算程序
1.目的要求
(1)熟悉WAVE调试软件的使用。
(2)熟悉算术运算程序编程和调试的方法。
2.实验内容
(1)有6个数据分别放在片内RAM区50H~55H单元中,试求和,并将结果放在片内RAM区03H(高位),04H(低位)单元中。
(2)编程将内部RAM70H~7FH中的16个数据按从小到
大的顺序重新排序。
3.主要仪器设备
PC机一台。
4.程序清单
(1)数据和.ASM
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG1000H
MAIN:
MOVR2,#06H
MOVR3,#00H
MOVR4,#00H
MOVR0,#50H
L1:
MOVA,R4
ADDA,@R0
MOVR4,A
INCR0
CLRA
ADDCA,R3
MOVR3,A
DJNZR2,L1
END
(2)数据排序.ASM
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG1000H
MAIN:
MOVR2,#70H
MOVR3,#71H
L2:
ACALLL1
INCR2
INCR3
CJNER3,#80H,L2
L3:
SJMPL3
NOP
L1:
MOVA,R2
MOVR0,A
MOVA,R3
MOVR1,A
MOVA,@R0
L5:
CLRC
SUBBA,@R1
MOVA,@R0
JCL4
XCHA,@R1
MOV@R0,A
L4:
INCR1
CJNER1,#80H,L5
RET
END
实验二INT0中断实验
(验证性实验3学时,必做)
1.目的要求
(1)掌握MCS-51单片机中断原理以及编程使用方法。
(2)理解下降沿中断和低电平中断的区别。
2.实验内容
(1)编写主程序,读取开关SW1的状态,当其闭合时初始化为下降沿中断,反之,初始化为低电平中断,且发光管灭;编写中断服务程序,使发光管闪烁5次,间隔250ms,即中断服务程序的执行时间为2.5秒。
退出中断程序时,使发光管灭。
(2)用万用表测量C点的电平,按下TR31秒钟,然后松
开,观察C点电平的变化。
3.实验所用仪器
实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块
4.程序清单(EXP7.ASM)
ORG0000H
SJMPMAIN
ORG0003H
LJMPINT0
MAIN:
MOVSP,#60H
movp1,#0ffh
NOP
CLRP1.2
NOP
NOP
MOVC,P1.3
JCLOWER
SETBIT0
SJMPCONT
LOWER:
CLRIT0
CONT:
SETBEX0
SETBEA
HERE:
SJMPHERE
INT0:
MOVR0,#5
LP:
CPLP1.2
DLY:
MOV30H,#5
DEL0:
MOVR7,#100
DEL1:
MOVR6,#125
DEL2:
DJNZR6,DEL2
DJNZR7,DEL1
DJNZ30H,DEL0
DJNZR0,LP
CLRP1.2
RETI
END
实验三定时器/计数器定时实验
(验证性实验3学时,必做)
1.目的和要求
(1)掌握MCS-51单片机定时器/计数器定时功能的使用方法。
(2)了解定时和计数的本质区别和联系。
2.实验内容
编写程序,初始化定时器/计数器T0工作在定时方式1,使P1.2输出周期为10秒的方波,即使发光管亮3秒,灭7秒。
3.实验所用仪器
实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块
4.程序清单(EXP9.ASM)
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPINTT0
MAIN:
MOVSP,#60H
CLRP1.2
MOVTMOD,#01H
MOVTL0,#0B0H
MOVTH0,#3CH
SETBTR0
SETBET0
SETBEA
LP:
SETBP1.2
MOVA,#30
MOV30H,#00
DL1:
CJNEA,30H,DL1
CLRP1.2
MOVA,#70
MOV30H,#00
DL2:
CJNEA,30H,DL2
SJMPLP
INTT0:
MOVTL0,#0B0H
MOVTH0,#3CH
INC30H
RETI
END
实验四定时器/计数器计数实验
(验证性实验3学时,必做)
1.实验目的和要求
(1)掌握MCS-51单片机定时器/计数器计数功能的使用方法。
(2)了解定时和计数的本质区别和联系。
2.实验内容
编写程序,通过8个发光二极管来显示所计脉冲个数。
3.实验所用仪器
实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块
4.程序清单(EXP10.ASM)
U33CLKEQU0FF90H
ORG0000H
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVTMOD,#05H
SETBTR0
MOVDPTR,#U33CLK
RDTIMER:
MOVA,TH0
MOVR0,TL0
CJNEA,TH0,RDTIMER
MOVR1,A
MOVA,R0
CPLA
MOVX@DPTR,A
SJMPRDTIMEr
END
实验五定时器/计数器T0扩展外部中断源实验
(验证性实验3学时,必做)
1.实验目的和要求
掌握利用定时器/计数器扩展外部中断源使用的方法。
2.实验内容
编写主程序,使发光管灭;编写中断服务程序,当执行中断服务程序时,发光管闪烁5次,间隔500ms,主程序运行后通过按TR3按钮触发中断。
3.实验所用仪器
实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块
3.程序清单(EXP11.ASM)
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPINTT0
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVTMOD,#05H
MOVTH0,#0FFH
MOVTL0,#0FFH
SETBET0
SETBEA
SETBTR0
CLRP1.2
HERE:
SJMPHERE
INTT0:
MOVR0,#10
LP:
CPLP1.2
DLY:
MOV30H,#10
DEL0:
MOVR7,#100
DEL1:
MOVR6,#125
DEL2:
DJNZR6,DEL2
DJNZR7,DEL1
DJNZ30H,DEL0
DJNZR0,LP
CLRP1.2
MOVTH0,#0FFH
MOVTL0,#0FFH
RETI
END
实验六串行口扩展实验
(验证性实验3学时,必做)
1.实验目的和要求
(1)掌握MCS-51单片机串行口方式0的工作原理。
(2)了解方式0的应用,即通过串行口扩展输出口,进行静态显示的方法。
(3)掌握串行移位寄存器芯片74LS164的工作原理。
2.实验内容
编制程序使数码管循环依次显示00到99,每秒加1。
3.实验所用仪器
实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块
4.程序清单(12.ASM)
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPintt0
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVTMOD,#01H
SETBET0
SETBEA
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
SETBTR0
LLP:
MOV30H,#0
MOV31H,#0
MOV32H,#0
MOV33H,#0
LP:
MOVR0,#32H
MOVR7,#2
ACALLBINBCD
MOVDPTR,#TAB
DSPLY:
MOVA,@R0
MOVCA,@A+DPTR
;cpla
MOVSBUF,A
DSP1:
JNBTI,DSP1
CLRTI
INCR0
DJNZR7,DSPLY
LP1:
MOVA,30H
CJNEA,#10,LP1
MOV30H,#00H
INC31H
MOVA,31H
CJNEA,#100,LP
SJMPLLP
intt0:
MOVTL0,#0B0H
MOVTH0,#3CH
INC30H
RETI
;tab:
db3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh
tab:
db0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h
BINBCD:
MOVA,31H
MOVB,#10
DIVAB
MOV33H,A
MOVA,B
MOV32H,A
RET
END
实验七DAC0832数模转换实验
(设计性实验3学时,必做)
1.设计目的
(1)掌握DAC0832与MCS51单片机的接口方法。
(2)掌握D/A转换程序的设计方法。
2.设计题与要求
认真复习所学习的DAC0832的工作方式,利用单缓冲
方式使0832输出锯齿波和三角波。
并设计使运放LM741输出0-5V和0--5V的波形。
如果不用示波器,如何测试你所设计的电路和所编写的程序是否正确。
3.实验所用仪器
实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块、
示波器一台。
4.设计原理
D/A转换器的输入为数字量,经转换后输出为模拟量。
DAC0832为一个8位D/A转换器,单电源供电,在+5~+15V范围内均可正常工作。
MCS-51单片机与DAC0832的接口有3种连接方式,即直通方式、单缓冲方式及双缓冲方式。
所谓单缓冲方式就是使DAC0832的两个输入寄存器中有一个处于直通方式,而另一个处于受控的锁存方式,当然也可使两个寄存器同时选通及锁存。
本实验中采用该方式。
要求WR1和WR2连接在一起接在89C51的WR端,CS和XFER连接在一起接在片选端,ILE接+5V。
0832可以产生很多波形,如:
三角波、锯齿波、梯形波等。
5.设计内容
编制程序使运放LM741输出锯齿波和三角波,具体步骤:
断开开关SW1,输出锯齿波;闭和开关SW1,输出三角波。
6.程序清单(DAC0832.asm)
CS0832EQU0FF9FH
ORG0000H
MAIN:
MOVP1,#0FFH
NOP
JNBP1.3,RWAVE
MOVDPTR,#CS0832
MOVA,#00H
LP:
MOVX@DPTR,A
NOP
NOP
INCA
AJMPLP
RWAVE:
MOVDPTR,#CS0832
MOVA,#00H
LP1:
MOVX@DPTR,A
NOP
INCA
CJNEA,#255,LP1
NOP
LP3:
MOVX@DPTR,A
NOP
DECA
CJNEA,#00H,LP3
MOVX@DPTR,A
NOP
SJMPLP1
END
实验88155接口芯片使用实验
(综合性实验3学时,必做)
1.实验目的和要求
(!
)掌握MCS-51单片机系统I/O扩展方法。
(2)掌握并行接口芯片8155的性能以及编程使用方法。
(3)掌握单片机系统动态LED显示和键盘输入程序的设计方法。
2.实验内容
编写程序实现下列功能:
程序运行后数码显示管显示HHMMSS(000000),即时分秒,按键调整其为正确的时间并继续运行。
该实验综合性较强,建议学生分两步走:
第一步完成显示,可以参考实验六;第二步完成键盘扫描。
3.实验所用仪器
实验板一块、直流稳压电源、编程器一台、万用表一块
4.程序清单(EXP152.asm)
CE8155EQU0FF80H
CA8155EQU0FF81H
CB8155EQU0FF82H
CC8155EQU0FF83H
HMSEQU40H
SECONDEQU41H
MINUTEEQU42H
HOUREQU43H
ORG0000H
LJMPMAIN
ORG000BH
LJMPINTT0
MAIN:
MOVSP,#60H
MOVA,#00000011B
MOVDPTR,#CE8155
MOVX@DPTR,A
MOVTMOD,#01H
MOVTH0,#3CH
MOVTL0,#0B0H
SETBET0
SETBEA
SETBTR0
LP2:
MOVHMS,#00H
MOVSECOND,#00H
MOVMINUTE,#00H
MOVHOUR,#00H
LP3:
MOVR0,#30H
MOVR7,#6
ACALLBINBCD
MOVR2,#01H
MOVA,R2
LOOP:
MOVDPTR,#CA8155
MOVX@DPTR,A
INCDPTR
PUSHDPL
PUSHDPH
MOVDPTR,#TAB
MOVA,@R0
MOVCA,@A+DPTR
POPDPH
POPDPL
MOVX@DPTR,A
ACALLDL2MS
INCR0
MOVA,R2
JBACC.5,LP1
RLA
MOVR2,A
AJMPLOOP
lp1:
acallkd1
AJMPLP3
INTT0:
MOVTL0,#0B0H
MOVTH0,#3CH
INCHMS
MOVA,HMS
CJNEA,#0AH,PP
MOVHMS,#00H
INCSECOND
MOVA,SECOND
CJNEA,#60,PP
MOVSECOND,#00H
INCMINUTE
MOVA,MINUTE
CJNEA,#60,PP
MOVMINUTE,#00H
INCHOUR
MOVA,HOUR
CJNEA,#24,PP
MOVHOUR,#00H
PP:
RETI
BINBCD:
MOVA,HOUR
MOVB,#10
DIVAB
MOV30H,A
MOV31H,B
MOVA,MINUTE
MOVB,#10
DIVAB
MOV32H,A
MOV33H,B
MOVA,SECOND
MOVB,#10
DIVAB
MOV34H,A
MOV35H,B
RET
tab:
DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH
DL2MS:
MOVR3,#5
DLT1:
MOVR4,#125
DLT2:
DJNZR4,DLT2
DJNZR3,DLT1
RET
KD1:
ACALLKS1
JNZLK1
ACALLDL2MS
AJMPQQ
LK1:
ACALLDL2MS
ACALLDL2MS
ACALLDL2MS
ACALLDL2MS
ACALLKS1
JZQQ
MOVR5,#0FEH
MOVR4,#00H
MOVDPTR,#CA8155
MOVA,R5
MOVX@DPTR,A
INCDPTR
INCDPTR
MOVXA,@DPTR
JBACC.0,LONE
mm1:
acalldl2ms
acalldl2ms
acallks1
jnzmm1
INCHOUR
MOVA,HOUR
CJNEA,#24,LONE
MOVHOUR,#00H
LONE:
MOVA,R5
RLA
MOVR5,A
MOVDPTR,#CA8155
MOVA,R5
MOVX@DPTR,A
INCDPTR
INCDPTR
MOVXA,@DPTR
JBACC.0,LONE1
mm2:
acalldl2ms
acalldl2ms
acallks1
jnzmm2
INCMINUTE
MOVA,MINUTE
CJNEA,#60,LONE1
MOVMINUTE,#00H
LONE1:
MOVA,R5
RLA
MOVR5,A
MOVDPTR,#CA8155
MOVA,R5
MOVX@DPTR,A
INCDPTR
INCDPTR
MOVXA,@DPTR
JBACC.0,QQ
mm3:
acalldl2ms
acalldl2ms
acallks1
jnzmm3
INCSECOND
MOVA,SECOND
CJNEA,#60,QQ
MOVSECOND,#00H
QQ:
RET
KS1:
MOVDPTR,#CA8155
MOVA,#00H
MOVX@DPTR,A
INCDPTR
INCDPTR
MOVXA,@DPTR
CPLA
ANLA,#03H
RET
END
四、考核办法
每个实验:
预习10%、实验操作60%、实验报告30%。
最后成绩以每次实验课程成绩累加被实验项目个数相除的办法计算。
五、主要参考资料
1、《单片机接口技术开发实验指导书》北京科技大学C31实验室
2、《8051实验指导书》西安唐都科教仪器公司
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 单片机 原理 应用 课程 实验 教案