《单片机》课程实验教案

《单片机》课程实验教案

实验一 流水灯实验

实验目的：

1、熟悉仿真软件PROTEUS的使用方法。

2、掌握利用PROTEUS软件进行单片机系统设计与仿真的过程。 3、掌握发光二极管的控制方法。 实验原理：

利用P1口的通用I/O口功能，P1口做输出口，通过程序向P1口传送数据，用8只发光二极管分别显示P1.7～P1.0各管脚的电平状态，编写程序实现暗点以1HZ频率由低位到高位循环。

P1口接发光二极管的阴极，P1口的管脚输出低电平时对应的发光二极管点亮，实验电路如图所示。

C130pU1X11918XTAL1XTAL2CRYSTALP0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617C2D1LED-GREEN30pR110k9RSTC322uF293031PSENALEEAD2LED-GREENRN11234567820016151413121110912345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7AT89C51D3LED-GREEND4LED-GREEND5LED-GREEND6LED-GREEND7LED-GREEND8LED-GREEN 1、从PROTEUS库中选取元件。 （1）AT89S51：单片机；

（2）RES、RX8：电阻、8排阻； （3）LED-GREEN:绿色发光二极管；

（4）CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容； （5）CRYSTAL：晶振。 2、放置元器件。 3、放置电源和地。 4、连线。

5、元器件属性设置。 6、电气检测。 实验设备及软件系统：

1、电脑；

2、MATLAB软件。 实验步骤：

1、画流程图。 2、编写汇编程序。

3、通过菜单“source→Add/Remove Source Files…”新建源程序文件：DSJ1.ASM。 4、通过菜单“source→DPJ1.ASM”，打开PROTEUS提供的文本编辑器SRCEDIT，在其中编辑源程序。

5、程序编辑好后，单击按钮

存入文件DSJ1.ASM。

6、源程序编译汇编、生成目标代码文件。 7、通过菜单“source→Build All”编译汇编源程序，生成目标代码文件。若编译失败，可对程序进行修改调试直至汇编成功。

8、加载目标代码文件。

9、全速仿真。 单击按钮，启动仿真。暗点以1HZ频率由低位到高位循环移动。

10、仿真调试。

（1）带断电仿真。

如图所示，当前在“MOVE P1，#8”所在的行设置断点，当前运行到这一行时，仿真暂停。此时状态为断点处前一指令“MOVE P1，#4”的运行结果。在CPU resgisters窗口可看到P1的内容是4，即00000100B，对应于原理图中P1.2引脚控制的发光二极管灭，其余的亮。达到了控制程序代码与被控对象运行过程的协同仿真。

（2）带观察窗口仿真。

设置观察点的条件如图所示，当前“P1”观察点的条件为：P1=10H（Equal 0x10）当运行结果等于这一条件时，仿真暂停。在观察窗口中当前值Value为0x10，上图中光标在观察点的下一行：MOVE P1，#8。当前刚执行完“MOVE P1，#10H”，所以，P1.5引脚上所接的发光二极管不亮。 思考题：

1、程序计数器PC在特殊寄存器区有无地址？

2、位寻址区（单元地址20H～2FH）能否作一般RAM区使用？ 3、寄存器寻址和寄存器间接寻址的区别是什么？ 4、访问外部RAM应该采用什么寻址方式?

5、如何改变发光二极管亮灭的时间间隔，使闪亮速度更快或更慢一些？

课堂评价：

（1）学生到课情况、学生是否按要求自己动手完成实验任务、学生掌握实验操作的能力情况；

（2）指导老师是否按时到课、指导老师是否认真做好了实验准备、指导老师是否亲自演示实验过程；

（3）学生对指导老师的课后评价。

实验二 开关控制数码管实验

实验目的：

1、进一步熟悉PROTEUS软件的使用方法和系统仿真设计的方法。 2、掌握数码管的显示原理与控制方法。 3、掌握I/O口的控制方法。

4、掌熟悉单片机仿真的一般过程。

实验原理：

单片机AT89S51读入4位开关的输入状态（0～F），并将其输出到数码管显示，用PROTEUS设计、仿真基于AT89S51单片机的开关控制LED数码管。 C1C230p30pU11918XTAL1XTAL2P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617R110kX1CRYSTALR210kR310kR410kR510kSW1SW-SPST9RSTC322uF293031PSENALEEASW2SW-SPSTSW3SW-SPST12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7SW4SW-SPST 1、从PROTEUS库中选取元件。 （1）AT89S51：单片机；

（2）RES、RX8：电阻、8排阻；

（3）7SEG-COM-AN-GRN:带公共端的共阳七段绿色数码管； （4）CAP、CAP-ELEC：电容、电解电容； （5）CRYSTAL：晶振；

（6）SW-SPST：带锁存的单刀双掷开关。 2、放置元器件。 3、放置电源和地。 4、连线。

5、元器件属性设置。 6、电气检测。 实验设备及软件系统：

1、电脑；

2、MATLAB软件。 实验步骤：

1、画流程图。 2、编写汇编程序。

3、通过菜单“source→Add/Remove Source Files…”新建源程序文件：DSJ2.ASM。 4、通过菜单“source→DSJ2.ASM”，打开PROTEUS提供的文本编辑器SRCEDIT，在其中编辑源程序。

5、程序编辑好后，单击按钮存入文件DSJ2.ASM。

6、源程序编译汇编、生成目标代码文件。 7、通过菜单“source→Build All”编译汇编源程序，生成目标代码文件。若编译失败，可对程序进行修改调试直至汇编成功。

8、加载目标代码文件。 9、单击按钮，启动仿真。

开关断开，输入引脚电平为高，开关闭合，输入引脚电平为低。 C1C230p30pU11918XTAL1XTAL2P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617R110kX1CRYSTALR210kR310kR410kR510kSW1SW-SPST9RSTC322uF293031PSENALEEASW2SW-SPSTSW3SW-SPST12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7SW4SW-SPST 思考题： 1、LED显示接口按驱动方式分为哪两种？特点是什么？

2、如何测试一个数码管的好坏？共阴极数码管和共阳极数码管控制有什么不同？

课堂评价：

（1）学生到课情况、学生是否按要求自己动手完成实验任务、学生掌握实验操作的能力情况；

（2）指导老师是否按时到课、指导老师是否认真做好了实验准备、指导老师是否亲自演示实验过程；

（3）学生对指导老师的课后评价。

5、程序编辑好后，单击按钮存入文件DSJ2.ASM。

6、源程序编译汇编、生成目标代码文件。 7、通过菜单“source→Build All”编译汇编源程序，生成目标代码文件。若编译失败，可对程序进行修改调试直至汇编成功。

8、加载目标代码文件。 9、单击按钮，启动仿真。

开关断开，输入引脚电平为高，开关闭合，输入引脚电平为低。 C1C230p30pU11918XTAL1XTAL2P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1P3.4/T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD393837363534333221222324252627281011121314151617R110kX1CRYSTALR210kR310kR410kR510kSW1SW-SPST9RSTC322uF293031PSENALEEASW2SW-SPSTSW3SW-SPST12345678P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7SW4SW-SPST 思考题： 1、LED显示接口按驱动方式分为哪两种？特点是什么？

2、如何测试一个数码管的好坏？共阴极数码管和共阳极数码管控制有什么不同？

课堂评价：

（1）学生到课情况、学生是否按要求自己动手完成实验任务、学生掌握实验操作的能力情况；

（2）指导老师是否按时到课、指导老师是否认真做好了实验准备、指导老师是否亲自演示实验过程；

（3）学生对指导老师的课后评价。

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