南昌大学单片机实验报告.docx

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南昌大学单片机实验报告

实验一　I/Ｏ口输入输出实验

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，接八位逻辑电平显示,LED　显示跑马灯效果。

以P3口为输入口,接八位逻辑电平输出,用来控制跑马灯的方向。

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、实验步骤

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。

五、实验参考程序

;／／*******＊＊***＊＊*＊*＊************＊***＊＊*＊****＊**＊****＊＊*＊**＊*＊*＊***＊＊　

;文件名:

PｏrｔｆoｒＭＣU51

;功能：

Ｉ/O口输入、输出实验

；接线:

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JD2B到CＰＵ模块的ＪD8（P1口）。

;//***＊**＊*＊**＊*＊＊****＊***＊***＊******＊**＊***＊*＊***＊***＊＊**＊********＊*

DＩＲBIＴＰ3.0

ORＧ000０H　

LJMP　START　

ORG０1０0H

STAＲT:

OUTＰＵT1：

MＯVA,#０ＦＥH　

MＯVＲ5,　#８　

LＯOP1:

　CLRC

MOVＣ，DIR

ＪCOUTPUT２

MOVP1,A

RLＡ

AＣALLＤＥＬAY　

ＤJNZ　R5,LＯOP1

ＳＪMPOUTＰＵT１

ＯUTPUT２:

MOVA,＃0７FH

MOV　R5,#8

LOOP２:

CLR　Ｃ

MOVC，DＩＲ

JNC　OＵＴPUT１　

ＭOVP1,　Ａ

RRA

AＣＡLLDELAＹ　

DJＮZＲ5,LOＯＰ２　

SJMP　OUＴPＵT２

DEＬAＹ:

MOV　R６,#0

DELＡＹLOOP1:

ＭOVＲ7,#０　

ＤＥＬAYLOOＰ2：

NOP

ＮOP

ＤJNZ　R7,DELAYLOＯＰ2

ＤJNZR６,ＤELAＹＬOOP1

REＴ

ENＤ

六、实验结果

当八位逻辑电平的K0拨到上方,即输出高电平时,实验箱B5区的八个LED灯从左至右循环点亮，当Ｋ0拨到下方，即输出低电平时，八个LＥD灯从右至左循环点亮。

七、结果分析

程序通过查询方式不断检测P３．0口的输入状态,当P3.0输入为0时，由P１口通过左移指令RL轮流输出低电平驱动ＬED发光,在左移时通过软件延时控制LEＤ亮的时间;当Ｐ3．0输入为1时，由P1口通过右移指令ＲＲ轮流输出低电平驱动LED发光，在右移时同样通过软件延时控制LＥD亮的时间,如此循环扫描查询,便可实现流水灯的效果。

实验二　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P1.0　状态发生一次反转,P1．０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。

五、实验参考程序

;//******＊＊*＊*******＊*＊***＊*＊*＊***＊*＊*******＊＊＊*＊*＊*

;文件名：

　ＥXｉｎｔfｏｒ　MＣU51

;功能：

外部中断实验

;接线：

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L０灯。

；//**************＊********＊**＊******＊**************＊

LEDBＩTP1.0

LＥDBＵFＢIT20H

OＲG0

LＪMＰSTＡRT　

ORＧ　3

ＩNＴＥＲRＵPT0:

PUSHＰSW;保护现场

CPL　ＬEDBＵF;取反ＬED　

MOV　C,LEDBUF

MOV　LEＤ，C

POＰPＳW；　恢复现场　

RETI

STＡRＴ:

CLRLＥDBUF

CLRLEＤ

ＭOV　TCON，　＃01H;外部中断0下降沿触发

MOＶIE,　#８1H;打开外部中断允许位（EＸ0）及总中断允许位（EA）

ＯK:

LJMP　OＫ

ENＤ　

六、实验结果

每按下E3区的单次脉冲触发按钮时,Ｂ5区的发光二极管状态取反一次,即原来是亮按下时灭，原来是灭则按下时亮。

七、结果分析

程序由外部中断0实现，外部中断0由下降沿触发,外部输入由单次脉冲触发器输入，每次按下按钮时会触发单次脉冲，产生一个下降沿，从而使程序产生中断，在中断服务函数的程序里面对Ｐ1.0取反,由P1．0驱动LED，就可实现本实验的功能。

实验三定时/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。

五、实验参考程序

；//*****＊＊**＊******＊****＊**＊＊**********＊***＊*＊*＊***＊

;文件名:

TＩMEＲＦORMCＵ51

；功能：

　定时/计数器实验

;接线:

　导线连接CPU模块Ｐ１0到八位逻辑电平显示模块的L０.

；／/＊＊************＊＊**＊**＊************＊＊******＊*＊*＊**

　ＴICＫ　　ＥQU10000;1０00０X100ＵＳ=1S

　　T1０0USEQU　　１５６　　　　　;100ＵＳ时间常数（６M）

　　Ｃ10０UＳEQU3０H　；100US记数单元　　　　　　　

　　LEDBUF　BIT　２0H

　ORG　　０

LJＭＰSTＡＲT

　ORG　00０BH

T0IＮＴ:

　PUSH　PＳW

　　　MOV　Ａ,C100US+１

　　ＪNＺ　ＧOON

　　DEＣ　　　C100US

GOON:

　　DECC100US+1

MOVA,　C100US

　　OＲL　　A,　Ｃ1００UＳ＋1

　JＮZEXIT　　　　；100US　记数器不为0,返回

　　　MOV　　C10０US,　＃27H　　;　#HＩGH（TICK）

　　MＯV　　C100US＋１,#10Ｈ　；＃LOW（TICK）

　ＣPＬ　　LEDBUF　　;10０ＵＳ记数器为０,　重置记数器

　　　　　　　　　　；取反LED

EXIT:

　　　　POP　PＳW

　　ＲＥTＩ

STＡRＴ：

　　MOＶ　　TＭＯD,#02H　;　方式２，定时器

　MOV　TＨ０,#T１０0US

MOＶ　ＴL0,#Ｔ１0０US

　　ＭOV　IＥ,＃10000010B　　;　EA=1,IT0=1

　　SＥＴBＴR0　　　；开始定时

CＬR　ＬEDBＵF

　　　CLR　　Ｐ1.０

　　ＭＯＶ　　C100US,#27Ｈ　　　;#HIＧH（TICＫ）

MOＶ　　Ｃ100US＋1,#10H　　；#LOW（TＩCK）

ＬOＯP:

MOVC,　LEDＢUF

　　　MＯＶ　　P１．0，C

　　　LＪMPLＯＯP

END

六、实验结果

运行程序之后，B5区的发光二极管L0隔一秒点亮一次，每次点亮时间为一秒。

七、结果分析

本实验通过定时器０的方式2实现精确定时,但定时器的最长定时时间达不到一秒，所以通过一个时间变量实现，总的定时时间等于定时器定时时间乘以时间变量初值，这样就可实现一秒的定时，程序通过扫描不断检测时间变量的值,当定时时间一秒到时，对Ｐ1.0的状态取反,实现L0每隔一秒亮一次。

实验四　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。

五、实验参考程序

；/／*****＊*****＊*********＊*＊＊****＊*****＊＊***＊**＊＊*＊*****＊＊********＊*＊**

;文件名:

交通灯程序FORMCＵ５１

；功能：

双色LED模拟交通灯信号,并通过调用静态数码显示状态时间。

;接线:

Ｐ1.０同时接G1、Ｇ３,Ｐ1.1接R１、R3,P1.2接G2、G4，P1.3同时接Ｒ２、Ｒ４，

;P1.6、P１.7接静态数码显示的DIN、CLK。

;／/＊＊****＊***＊*＊＊＊*****＊**＊＊***＊******＊＊*****＊*********************＊**　　　

　　ＳＥCOＮD１ＥQU　30H　;东西秒寄存器

　　SEＣOND２　EＱU　3１H　；南北秒寄存器

　　DBUF　EQＵ　４0H;显示缓冲1

　　TEＭＰEQＵ４4H;显示缓冲2

　　　LED_G1BITＰ1.0；东西绿灯

ＬEＤ_R1　　BIT　P１.1　　;东西红灯

　　　LＥD_Ｇ2BIＴ　P1.2；南北绿灯

LＥＤ_Ｒ2BIT　P1.3　；南北红灯

DＩN　　BIＴ　　P1．６　　;串行显示数据

　CLK　BITP１．7　　;串行显示时钟

　　ＯRＧ00００Ｈ

　　LJMPSTAＲT

　　ＯRG　0１00H

STARＴ：

　ＬCALL　ＳＴATE0　　;调用状态0

　　　LCAＬＬＤELＡY　　　；调用延时　

MOV　　ＴＭOＤ,#0１Ｈ　　；置T0工作方式1

　　MＯVTH０,#３CH　;置T0定时初值５0MS

　MOＶ　TL0，＃０Ｂ0H

　　SETB　ＴR０　;启动T0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　CLR　EA

LＯＯP：

　MＯＶ　　R2,#２0　　;置1S计数初值５０ＭS*20=1S

　　MＯＶ　　R3,＃２0;红灯20Ｓ

　　MOVSＥCOND1,#25　;东西秒显示初值25Ｓ

　MOV　SECOＮD2，＃2５;南北秒显示初值25Ｓ

　　LCALLDIＳPＬAＹ　

　LＣALL　ＳTAＴE1　　；调用状态1

ＷＡＩＴ1:

JNB　　TF0，ＷAIT1；查询5０ＭS到否

　　　　ＣLR　TF0

　　ＭＯVTH0,　#3CH　;恢复T0定时初值50MＳ

MOV　TL0,#0Ｂ0Ｈ

　　SEＴＢ　　ＴＲ0　　　　　；启动T０

　　DJＮZR2,WAIT１　；判1S到否？

未到继续状态1

　ＭＯV　　R２,＃20　;置５０MS计数初值　　　　　　　　　　　　　

　　DＥC　　SECONＤ1　；东西秒显示减一

　　ＤＥCＳECOND2　；南北秒显示减一

　LCALLＤＩSＰＬＡY

　　DJNZＲ3,WＡIT１　　;状态1维持2０S

　　　MＯVR2,#5　　　;置5０MS计数初值　５＊4=20

　ＭＯV　R3,＃3　；绿灯闪３S

　　MOVR４,#４　;闪烁间隔２00MS

　　MOＶSECOND1,#5　;东西秒显示初值５S

　　MＯV　　SEＣＯND2，#5；南北秒显示初值5Ｓ

　LＣＡLLＤＩSPＬAY

WAＩT２：

LCALＬＳTAＴE2　；调用状态2

　　JNＢ　TF０，WAIＴ2　;查询50ＭS到否

　CＬR　　TF0

　ＭOV　　　TＨ0,＃３ＣＨ　　;恢复Ｔ0定时初值50MS

　　　MOＶ　TL0，　#０B0Ｈ

　　ＤJNＺR4，WAIT2　;判2０0ＭＳ到否?

未到继续状态２

CＰＬ　LED_G1　　;东西绿灯闪

　　　MOV　R4，#4　　　;闪烁间隔200MS

　ＤJNZ　R２,ＷAIT２　;判1S到否?

未到继续状态2

　　MOV　Ｒ2,#５　;置50MS计数初值

　　　ＤEＣ　　SECＯND1　　;东西秒显示减一

　　DECSEＣOＮD２　;南北秒显示减一

　　　LＣAＬＬ　DＩＳPＬＡY

　ＤJNZ　R3，ＷAIＴ2　　;状态2维持3S

　MOV　R２,#２0　　　　;置5０MS计数初值

　　MOVR3，#2　　;黄灯2S

　　ＭOV　SECOＮＤ1,＃2　;东西秒显示初值2S

　MＯVＳEＣONＤ2，#２　　;南北秒显示初值2S

LCALL　　ＤＩSPＬＡＹ

WAIT3:

LＣＡLＬSＴATE3　　;调用状态3

　　　ＪＮBTF0，WＡIT3;查询３0MS到否

　CLRTＦ０

　　　MOＶＴＨ0,#３CＨ　　;恢复T0定时初值50MS

　　　　　MOＶ　TL０,#0Ｂ0H

　　ＤJNZR2，WＡIT3　;判１S到否?

未到继续状态3

　　　　ＭOV　Ｒ2,#２0;置50MS计数初值　　　

　　　DECSECOＮD1　;东西秒显示减一

　DEC　SECOND2　;南北秒显示减一

　LCALＬＤＩＳＰLAY

　DＪNZ　R３,WＡIＴ3　;状态3维持２S

　　MOＶ　Ｒ２,＃2０　;置50MS计数初值

　　　MOV　　Ｒ3，#20　　;红灯20Ｓ

　　　MOVSECONＤ1,#25　　;东西秒显示初值2５S

　　MOＶ　SＥCOND２,#25;南北秒显示初值25Ｓ

LＣALL　DＩＳＰLAY

WAIT4：

LCALLSTＡTＥ4　　;调用状态4

JNBTＦ0，WＡIT４　;查询５0ＭS到否

　　　ＣLＲ　　TF0

　MOV　ＴH0,#3CH　　;恢复Ｔ0定时初值5０MS

　　　MOVTL0,　#0B０H

　DJNＺＲ2,WＡＩT4　　；判1S到否?

未到继续状态4

　　　MOVR2,#20　　；置５0MS计数初值

ＤEC　ＳＥCOND１　；东西秒显示减一

　　DEＣSEＣOND2;南北秒显示减一

　　　LCALL　DISＰLＡY

DJNZ　R3,ＷＡIT4　　　;状态4维持20Ｓ

　　MOVR2,＃5　　；置50ＭS计数初值5＊４=20

　　MOVR４,＃４　　；闪烁间隔2０0MS

　ＭOＶ　Ｒ３,＃3;绿灯闪3Ｓ

　ＭOV　SＥCOND１,＃5；东西秒显示初值5Ｓ

　　MOV　SECＯND２,＃5　　;南北秒显示初值5S

　　ＬＣALLDＩSPLAＹ

WAIＴ5：

LCＡLＬ　STATE5　　；调用状态５

　JＮＢ　ＴF0,WAIT5　；查询５０MS到否

CLR　ＴF0

MＯV　TH0,#3CH;恢复T0定时初值100ＭS

　　　MOVＴＬ0,#0B0H

　　　DJNZR4,WＡＩT5　；判2０0MＳ到否?

未到继续状态5

　　　CPL　LED_G2　　　；南北绿灯闪

　　MOVＲ4,#4　;闪烁2０0MS

　　DJＮZ　Ｒ2,ＷＡIT５　；判1S到否?

未到继续状态5

　　MＯVＲ2,＃5　　　　;置１０0MS计数初值　　　　　　　　

　　　DECＳECONＤ1　　　;东西秒显示减一

　　DＥC　SECONＤ2　　　；南北秒显示减一

　LCALLDISPLAY

　　　DＪNZ　Ｒ3，WAIＴ5；状态5维持３S

　　ＭＯV　　R２,#20；置50ＭS计数初值

　　　MＯV　　R3,#2　;黄灯２S

　　　　ＭＯV　ＳECＯＮD1,#２；东西秒显示初值2Ｓ

　MOＶSECＯND２，#2　　;南北秒显示初值２S

LCAＬＬDIＳPＬAY

WＡIT６:

LCAＬLSTATE6　　　;调用状态６

　　JNＢ　TF０,WAIT6;查询10０MS到否

　　CＬR　　TF0

　ＭOVＴＨ0,#３CH;恢复T０定时初值100MS

　MＯVTL０,#0Ｂ0Ｈ

ＤＪNＺR2,WＡＩT6;判1S到否?

未到继续状态6

　　　MＯV　R２，＃2０;置100ＭS计数初值

　　　　DEC　　ＳＥCONＤ１;东西秒显示减一

　　　DEＣ　　SEＣOND2　　　;南北秒显示减一

　　ＬCALLＤISPLＡY

　　　DＪNＺ　　Ｒ3,WＡIT6　;状态6维持２S

　LJＭＰ　ＬOOP　;大循环

ＳTＡTE0：

　　　　　；状态0

　　ＭOＶ　P1,#0

　　　CLRLED_Ｇ１

　　　　　ＳETBLＥD_Ｒ1;东西红灯亮

　　CLRLED_G2

　　SEＴＢＬED_R２　　;南北红灯亮

　RET

STATE１:

　　　;状态１

　ＳEＴB　　　LED_Ｇ1　　;东西绿灯亮

　　ＣＬR　LEＤ_R１

ＣLRLED_G２

　　　　　SETB　LEＤ_R2　　　　;南北红灯亮

　　RＥT

STATE2:

　　　　　　;状态2

　　　ＣLＲ　　　LED_R1

　　CLＲ　LED_Ｇ2　　　　　　　　　　　　　

ＳEＴＢLED_R2　　;南北红灯亮

　　RET

SＴＡTE3:

　　　　　　　;状态３

　SＥTB　　LED_G1

　SETB　ＬED_R1　　；东西黄灯亮

　CLR　LED_G2

SEＴＢＬED_Ｒ2;南北红灯亮

RET

STATE4：

　　　　;状态4

　CLR　LEＤ_Ｇ1

　SEＴＢ　LED_Ｒ1　　;东西红灯亮

　　　SEＴB　LED_G2　;南北绿灯亮

　CＬR　LＥＤ＿R2

RＥT

ＳTATＥ5:

　　　　　　;状态5

　　CLR　ＬED_G1

SETB　LEＤ_Ｒ1　;东西红灯亮

　　　CLRＬED_R2

RET

STATE6:

　　　　　　　;状态6

　　　　CLR　LED_Ｇ1

　　SEＴBＬED＿R１　　　；东西红灯亮

　　SＥTB　LED_G２

　　　　SETBLED_R2　　;南北黄灯亮

　　ＲＥT

ＤＩSPLAY:

　　　　　;数码显示

　　MOＶ　　A，SECOND１　;东西秒寄存器

　　　　MOVB，　#1０　　;１6进制数拆成两个１０进制数

　　　DＩVＡB

　　　MＯＶDＢUF+1,A

　　　　MOV　A，Ｂ

　　　　ＭOV　ＤBUF,A

　　MOＶ　Ａ,　SECOND２　;南北秒寄存器

　　　MOV　B,#10　　　;16进制数拆成两个10进制数

DIV　ＡB

　　ＭOV　　DBUF+3，Ａ

　MOＶ　A,B

　　　MOV　　　ＤBUＦ+２,A　　　　　　　　　　　　　

　　　MＯＶR0，#DBUＦ

　　MOＶﻩ　R1,＃TEMP

ﻩ　ＭＯVﻩR7，#４

DP10：

MOＶDPTＲ,＃ＬEDＭAＰ

　ﻩMOＶﻩ　Ａ，@Ｒ0

MOVCＡ,@A+ＤPＴＲ

　　ﻩＭOVﻩ@R1,A

　ﻩINCR0

ﻩINCﻩ　R1

ﻩDJNZR7，DP10

ﻩMOVR０,#TＥMP

MＯV　R1,#4

DP１２：

ﻩMＯV　R7,#８

　MＯＶﻩ　A,@Ｒ0

DＰ1３：

ＲＬCﻩ　　Ａ

MＯＶ　　DIN,C

　ﻩCLRﻩCLK

　SＥTＢCＬK

ﻩＤＪNＺＲ7，ＤP13

IＮC　Ｒ0

　　DJNZR1,DP１2

　ＲET

LEDMAP:

DB3FH，6,5BH,4FＨ,66H,6DH；0,1，2，3，4,5

　　DB7DH,7,７FH,6FH,77H,７ＣH　;6，7,8,９,Ａ，B

　DB58H,5EH,７BH,71Ｈ,０，40H;C,D,E,Ｆ,,-

ＤELAＹ：

MOV　R５,#5

ＤLOOP0:

ＭＯV　R6,#0

DLOOＰ1:

MOVＲ7,＃0

DＬＯOP2:

　　NOＰ

　　NOP

　DＪNZ　Ｒ7,ＤLOＯP2

　　ＤJＮ