《单片机原理与应用》实验指导书11级

单片机原理与应用实验指导书

中国地质大学长城学院信工系

刘瑞静

第一章 THGMW-1型实验开发系统使用说明书

见文件：THGMW-1型实验系统使用说明书.pdf

第二章 单片机原理与应用实验

一、实验目的

掌握单片机P1口、P3口的使用方法。 二、实验内容

以P1口为输出口，接8位逻辑电平显示，LED显示跑马灯效果。以P3口为输入口，接8位逻辑电平输出，用来控制跑马灯的方向。 三、实验步骤

本实验需要用到CPU模块和8位逻辑电平输出模块和8位逻辑电平显示模块。 实验步骤如下：

1、系统各跳线器处在初始设置状态。

用导线连接八位逻辑电平输出模块的 K0 到 CPU模块的 RXD（P3.0 口） ； 用 8 位数据线连接八位逻辑电平显示模块的 JD4B 到CPU 模块的 JD8(P1 口)。 2、启动PC机，打开 THGMW-51 软件，输入源程序，并编译源程序。编译无误后，下载程序运行。

3、观察发光二极管显示跑马灯效果，拨动 K0 可改变跑马灯的方向。 四、实验报告

1 可否用P3口的其他口地址作为输入口?

2 修改程序，使两个发光二极管同时循环发亮，列出实验程序清单； 3 如何使发光二极管闪亮的时间发生改变？

实验一 I/0口输入、输出实验

实验二 汇编程序设计练习

一、实验目的

1、学习汇编软件的使用。

2、进一步熟悉51单片机指令系统，掌握程序设计方法。

3、熟悉在PC 机上建立、汇编、链接、调试和运行汇编程序的过程。 二、实验内容

1. 编程实现两个十进制数求和

已知两个十进制数分别在内部 RAM 中的 40 H 单元和 50H 单元开始存放 ( 低位在前 ) ，其字节长度存放在内部 RAM 的 30 H 单元中。编程实现两个十进制数求和，求和结果存放在 40 H 开始的单元中。

2. 把长度为10H的字符串从内部RAM的输入缓冲区inbuf向设在外部的输出缓冲区outbuf进行传送，一直进行到遇见回车符CR或整个字符串传送完毕。设inbuf=30H，outbuf=4000H

（1）若（30H）～（35H）=10H～15H，（36H）=0DH，（37H）～（3FH）=17H～1FH ，运行程序检查（4000H）到（400FH）的内容。

（2）若(30H)～(3FH)=10H～1FH ，运行程序 检查（4000H）到（400FH）的内容。 三、实验报告 1 列出源程序；

2 总结循环指令DJNZ与CJNE的用法； 3 总结循环程序设计的一般规律。

实验三 外部中断实验

一、实验目的

学习外部中断技术的基本使用方法。 二、实验内容

INT0 端接单次脉冲发生器。 按一次脉冲产生一次中断， CPU 使P1口状态发生一次反转，P1口接 LED 灯，以查看信号反转。 三、实验要求

根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。 四、实验说明和电路原理图

1）外部中断的初始化设置共有三项内容：中断总允许即 EA=1，外部中断允许即 EXi=1（i=0或1） ，中断方式设置。中断方式设置一般有两种方式：电平方式和脉冲方式，本实验选用后者，其前一次为高电平后一次为低电平时为有效中断请求。因此高电平状态和低电平状态至少维持一个周期，中断请求信号由引脚 INT0(P3.2)和 INT1(P3.3)引入。

2）中断服务的关键： a、保护进入中断时的状态。

b、必须在中断服务程序中设定是否允许中断重入，即设置 EX0 位。 c、用 POP 指令恢复中断时的现场。

3）中断控制原理：中断控制是提供给用户使用的中断控制手段。实际上就是控制一些寄存器，51 系列用于此目的的控制寄存器有四个：TCON 、IE 、SCON 及 IP。

4） 中断响应的过程： 首先中断采样然后中断查询最后中断响应。 采样是中断处理的第一步，对于本实验的脉冲方式的中断请求， 若在两个相邻周期采样先高电平后低电平则中断请求有效，IE0 或 IE1 置“1” ；否则继续为“0” 。所谓查询就是由 CPU 测试 TCON 和 SCON 中各标志位的状态以确定有没有中断请求发生以及是那一个中断请求。中断响应就是对中断请求的接受，是在中断查询之后进行的，当查询到有效的中断请求后就响应一次中断。

本实验需要用到 CPU 模块（F3 区）和八位逻辑电平显示模块（B5 区） 、单次脉冲模块（E3区） 。 五、实验步骤

1） 系统各跳线器处在初始设置状态， 用导线连接单次脉冲模块的输出端到 CPU 模块的P32；

CPU 模块的P10 接八位逻辑电平显示模块的灯。

2）启动PC机，打开 THGMW-51 软件，输入源程序，并编译源程序。编译无误后，下载程序运行。

3）连续按动单次脉冲产生电路的按键，发光二极管 L0 每按一次状态取反，即隔一次点亮。 六、实验报告要求

1 写出源程序，并详细注释； 2 总结本次实验的心得与体会。

实验四 定时器/ 计数器实验

一、实验目的

学习 MCS-51内部计数器的使用和编程方法。 二、实验内容

使用 MCS-51 内部定时/计数器，定时一秒钟，CPU 运用定时中断方式，实现每一秒钟输出状态发生一次反转，即发光管每隔一秒钟亮一次。 三、实验要求

根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。 四、实验说明

关于内部计数器的编程主要是定时常数的设置和有关控制寄存器的设置。内部计数器在单片机中主要有定时器和计数器两个功能。本实验使用的是定时器，定时为一秒钟。

定时器有关的寄存器有工作方式寄存器 TMOD 和控制寄存器 TCON。TMOD 用于设置定时器/计数器的工作方式 0-3，并确定用于定时还是用于计数。TCON 主要功能是为定时器在溢出时设定标志位，并控制定时器的运行或停止等。

内部计数器用作定时器时，是对机器周期计数。每个机器周期的长度是 12 个振荡器周期。

本实验需要用到 CPU 模块（F3 区）和八位逻辑电平显示模块（B5 区）。 五、实验步骤

1）系统各跳线器处在初始设置状态，用导线连接 CPU 模块 P10到八位逻辑电平显示模块的L0。

2）启动PC机，打开 THGMW-51 软件，输入源程序，并编译源程序。编译无误后，下载程序运行。

3）运行程序观察发光二极管隔一秒点亮一次，点亮时间为一秒。 六、实验报告要求

1 写出源程序，并详细注释； 2 总结本次实验的心得与体会。

实验五 串行静态数码管显示实验

一、实验目的

1．掌握静态数码显示的电路原理和驱动程序的编写。 2．掌握数字、字符转换成显示段码的软件译码方法。 二、实验内容

使用四只 74LS164 组成四位静态数码管显示电路，在数码管上显示自己学号后四位。 三、实验要求

根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。 四、实验说明和电路原理图

静态数码管显示电路由四只 74LS164、四只共阴极 LED 数码管组成。输入只有两个信号，它们是串行数据线 DIN 和移位信号 CLK。四只 74LS164 首尾相连，每只 74LS164 的并行输出作为 LED 数码管的段码。

本实验需要用到 CPU 模块（F3 区）和静态数码管显示模块（B4 区）。 五、实验步骤

1）系统各跳线器处在初始设置状态。

用导线对应连接静态数码管显示模块的 DIN、CLK 到CPU 模块的 P10、P11。 2）启动 PC 机，打开 THGMW-51 软件，输入源程序，并编译源程序。编译无误后，下载程序运行。 3）观察数码显示结果。 六、实验报告：

1 写出程序清单，并加以注释。

2 总结对本课程的学习体会和并提出修改建议。

实验六 交通灯控制实验

一、实验目的

掌握十字路口交通灯控制方法。 二、实验内容

利用系统提供的双色 LED 显示电路，和四位静态数码管显示电路模拟十字路口交通信号灯。4 位 LED 数码管显示时间，LED 显示红绿灯状态。 三、实验要求

根据实验内容编写一个程序，并在实验仪上调试和验证。 四、实验说明和电路原理图

交通信号灯控制逻辑如下：假设一个十字路口为东西南北走向。开始为四个路口的红灯全部亮之后,东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,东西路口方向通车,延时一段时间后 （20 秒）,东西路口的绿灯,闪烁若干次后（3 秒） ，东西路口的绿灯熄灭，同时东西路口的黄灯亮,延时一段时间后（2 秒）,东西路口的红灯亮,南北路口的绿灯亮,南北路口方向通车,延时一段时间后（20 秒）,南北路口的绿灯闪烁若干次后（3 秒）,南北路口的绿灯熄灭，同时南北路口的黄灯亮，延时一段时间后（2 秒）,再切换到东西路口的绿灯亮,南北路口的红灯亮,之后重复以上过程。

双色 LED 是由一个红色 LED 管芯和一个绿色 LED 管芯封装在一起，共用负极，当红色正端加高电平，绿色正端加低电平时，红灯亮；红色正端加低电平，绿色正端加高电平时，绿灯亮；两端都加高电平时，黄灯亮。

本实验需要用到 CPU 模块（F3 区）、静态数码管/双色 LED 显示模块（B4 区）。双色 LED显示电路原理参见下图

五、实验步骤

1）系统各跳线器处在初始设置状态。

P10 同时接 G1、G3；P11 同时接 R1、R3；P1.2 同时接 G2、G4；P1.3 同时接 R2、R4； P1.6、P1.7 分别接静态数码显示的 DIN、CLK。

2）启动 PC 机，打开 THGMW-51 软件，输入源程序，并编译源程序。编译无误后，下载程序运行。

3）观察十字路口交通灯效果。 六、实验报告：

1 写出程序清单，并绘出各程序的流程图。 2 总结对本课程的学习体会和并提出修改建议。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gywr.html