南昌大学单片机实验报告DOC.docx

南昌大学单片机实验报告DOC.docx

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南昌大学单片机实验报告DOC

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

LJMPSTART

ORG0100H

START:

OUTPUT1:

MOVA,#0FEH

MOVR5,#8

LOOP1:

CLRC

MOVC,DIR

JCOUTPUT2

MOVP1,A

RLA

ACALLDELAY

DJNZR5,LOOP1

SJMPOUTPUT1

OUTPUT2:

MOVA,#07FH

MOVR5,#8

LOOP2:

CLRC

MOVC,DIR

JNCOUTPUT1

MOVP1,A

RRA

ACALLDELAY

DJNZR5,LOOP2

SJMPOUTPUT2

DELAY:

MOVR6,#0

DELAYLOOP1:

MOVR7,#0

DELAYLOOP2:

NOP

NOP

DJNZR7,DELAYLOOP2

DJNZR6,DELAYLOOP1

RET

END

6、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。

7、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:

EXintforMCU51

;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

ORG3

INTERRUPT0:

PUSHPSW;保护现场

CPLLEDBUF;取反LED

MOVC,LEDBUF

MOVLED,C

POPPSW;恢复现场

RETI

START:

CLRLEDBUF

CLRLED

MOVTCON,#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:

LJMPOK

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。

7、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。

4、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.

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

TICKEQU10000;10000X100US=1S

T100USEQU156;100US时间常数（6M）

C100USEQU30H;100US记数单元

LEDBUFBIT20H

ORG0

LJMPSTART

ORG000BH

T0INT:

PUSHPSW

MOVA,C100US+1

JNZGOON

DECC100US

GOON:

DECC100US+1

MOVA,C100US

ORLA,C100US+1

JNZEXIT;100US记数器不为0,返回

MOVC100US,#27H;#HIGH（TICK）

MOVC100US+1,#10H;#LOW（TICK）

CPLLEDBUF;100US记数器为0,重置记数器

;取反LED

EXIT:

POPPSW

RETI

START:

MOVTMOD,#02H;方式2,定时器

MOVTH0,#T100US

MOVTL0,#T100US

MOVIE,#10000010B;EA=1,IT0=1

SETBTR0;开始定时

CLRLEDBUF

CLRP1.0

MOVC100US,#27H;#HIGH（TICK）

MOVC100US+1,#10H;#LOW（TICK）

LOOP:

MOVC,LEDBUF

MOVP1.0,C

LJMPLOOP

END

6、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。

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

SECOND1EQU30H;东西秒寄存器

SECOND2EQU31H;南北秒寄存器

DBUFEQU40H;显示缓冲1

TEMPEQU44H;显示缓冲2

LED_G1BITP1.0;东西绿灯

LED_R1BITP1.1;东西红灯

LED_G2BITP1.2;南北绿灯

LED_R2BITP1.3;南北红灯

DINBITP1.6;串行显示数据

CLKBITP1.7;串行显示时钟

ORG0000H

LJMPSTART

ORG0100H

START:

LCALLSTATE0;调用状态0

LCALLDELAY;调用延时

MOVTMOD,#01H;置T0工作方式1

MOVTH0,#3CH;置T0定时初值50MS

MOVTL0,#0B0H

SETBTR0;启动T0CLREA

LOOP:

MOVR2,#20;置1S计数初值50MS*20=1S

MOVR3,#20;红灯20S

MOVSECOND1,#25;东西秒显示初值25S

MOVSECOND2,#25;南北秒显示初值25S

LCALLDISPLAY

LCALLSTATE1;调用状态1

WAIT1:

JNBTF0,WAIT1;查询50MS到否

CLRTF0

MOVTH0,#3CH;恢复T0定时初值50MS

MOVTL0,#0B0H

SETBTR0;启动T0

DJNZR2,WAIT1;判1S到否?

未到继续状态1

MOVR2,#20;置50MS计数初值

DECSECOND1;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

MOVR3,#3;绿灯闪3S

MOVR4,#4;闪烁间隔200MS

MOVSECOND1,#5;东西秒显示初值5S

MOVSECOND2,#5;南北秒显示初值5S

LCALLDISPLAY

WAIT2:

LCALLSTATE2;调用状态2

JNBTF0,WAIT2;查询50MS到否

CLRTF0

MOVTH0,#3CH;恢复T0定时初值50MS

MOVTL0,#0B0H

DJNZR4,WAIT2;判200MS到否?

未到继续状态2

CPLLED_G1;东西绿灯闪

MOVR4,#4;闪烁间隔200MS

DJNZR2,WAIT2;判1S到否?

未到继续状态2

MOVR2,#5;置50MS计数初值

DECSECOND1;东西秒显示减一

DECSECOND2;南北秒显示减一

LCALLDISPLAY

DJNZR3,WAIT2;状态2维持3S

MOVR2,#20;置50MS计数初值

MOVR3,#2;黄灯2S

MOVSECOND1,#2;东西秒显示初值2S

MOVSECOND2,#2;南北秒显示初值2S

LCALLDISPLAY

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

MOVTL0,#0B0H

DJNZR2,WAIT3;判1S到否?

未到继续状态3

MOVR2,#20;置50MS计数初值

DECSECOND1;东西秒显示减一

DECSECOND2;南北秒显示减一

LCALLDISPLAY

DJNZR3,WAIT3;状态3维持2S

MOVR2,#20;置50MS计数初值

MOVR3,#20;红灯20S

MOVSECOND1,#25;东西秒显示初值25S

MOVSECOND2,#25;南北秒显示初值25S

LCALLDISPLAY

WAIT4:

LCALLSTATE4;调用状态4

JNBTF0,WAIT4;查询50MS到否

CLRTF0

MOVTH0,#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

DECSECOND1;东西秒显示减一

DECSECOND2;南北秒显示减一

LCALLDISPLAY

DJNZR3,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

MOVR3,#3;绿灯闪3S

MOVSECOND1,#5;东西秒显示初值5S

MOVSECOND2,#5;南北秒显示初值5S

LCALLDISPLAY

WAIT5:

LCALLSTATE5;调用状态5

JNBTF0,WAIT5;查询50MS到否

CLRTF0

MOVTH0,#3CH;恢复T0定时初值100MS

MOVTL0,#0B0H

DJNZR4,WAIT5;判200MS到否?

未到继续状态5

CPLLED_G2;南北绿灯闪

MOVR4,#4;闪烁200MS

DJNZR2,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

DECSECOND2;南北秒显示减一

LCALLDISPLAY

DJNZR3,WAIT5;状态5维持3S

MOVR2,#20;置50MS计数初值

MOVR3,#2;黄灯2S

MOVSECOND1,#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

JNBTF0,WAIT6;查询100MS到否

CLRTF0

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

MOVR2,#20;置100MS计数初值

DECSECOND1;东西秒显示减一

DECSECOND2;南北秒显示减一

LCALLDISPLAY

DJNZR3,WAIT6;状态6维持2S

LJMPLOOP;大循环

STATE0:

;状态0

MOVP1,#0

CLRLED_G1

SETBLED_R1;东西红灯亮

CLRLED_G2

SETBLED_R2;南北红灯亮

RET

STATE1:

;状态1

SETBLED_G1;东西绿灯亮

CLRLED_R1

CLRLED_G2

SETBLED_R2;南北红灯亮

RET

STATE2:

;状态2

CLRLED_R1

CLRLED_G2

SETBLED_R2;南北红灯亮

RET

STATE3:

;状态3

SETBLED_G1

SETBLED_R1;东西黄灯亮

CLRLED_G2

SETBLED_R2;南北红灯亮

RET

STATE4:

;状态4

CLRLED_G1

SETBLED_R1;东西红灯亮

SETBLED_G2;南北绿灯亮

CLRLED_R2

RET

STATE5:

;状态5

CLRLED_G1

SETBLED_R1;东西红灯亮

CLRLED_R2

RET

STATE6:

;状态6

CLRLED_G1

SETBLED_R1;东西红灯亮

SETBLED_G2

SETBLED_R2;南北黄灯亮

RET

DISPLAY:

;数码显示

MOVA,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

MOVA,B

MOVDBUF,A

MOVA,SECOND2;南北秒寄存器

MOVB,#10;16进制数拆成两个10进制数

DIVAB

MOVDBUF+3,A

MOVA,B

MOVDBUF+2,A

MOVR0,#DBUF

MOVR1,#TEMP

MOVR7,#4

DP10:

MOVDPTR,#LEDMAP

MOVA,@R0

MOVCA,@A+DPTR

MOV@R1,A

INCR0

INCR1

DJNZR7,DP10

MOVR0,#TEMP

MOVR1,#4

DP12:

MOVR7,#8

MOVA,@R0

DP13:

RLCA

MOVDIN,C

CLRCLK

SETBCLK

DJNZR7,DP13

INCR0

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:

MOVR5,#5

DLOOP0:

MOVR6,#0

DLOOP1:

MOVR7,#0

DLOOP2:

NOP

NOP

DJNZR7,DLOOP2

DJNZR6,DLOOP1

DJNZR5,DLOOP0

RET

END

六、实验结果

程序开始运行后，B5区模拟的东西红灯亮，南北绿灯亮，同时两个方向的数码管分别从25秒开始倒计时，当倒计时到5秒时，南北绿灯闪亮3秒后变黄，再过2秒，即倒计时到0时，变为东西绿灯亮，南北红灯亮，同时两个方向的数码管分别同时从25秒开始倒计时，但倒计时到5秒时，东西绿灯闪亮3秒后变黄，再过2秒之后又回到初始状态，继续循环运行。

七、结果分析

本实验通过双色的LED模拟交通灯的显示状态，并用静态数码管结合定时器实现定时及显示功能，将交通灯的显示分为六个不同的状态，程序运行之后进行计数显示，当计时时间到达某一个状态之后，跳转进入相应的状态执行，执行完之后继续进入下一个状态，实验通过程序模拟了交通灯的显示。

实验五串转并与并转串实验

一、实验目的

1．掌握使用74LS164扩展输出的方法。

2．掌握使用74LS165扩展输入的方法。

二、实验内容

使用74LS165扩展输入数据，使用74LS164扩展输出数据。

74LS165的并行口接八位逻辑电平输出（开关），CPU使用P1.0、P1.1和P1.2串行读入开关状态；74LS164的并行口接一只数码管，CPU使用P1.3和P1.4串行输出刚读入的开关状态，使之在数码管上显示出来。

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。

用导线对应连接八位逻辑电平输出模块的QH165、CLK165、SH/LD到CPU模块的P10、P11、P12。

用导线对应连接静态数码管显示模块的DIN、CLK到CPU模块的P13、P14。

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（八段码）管的亮灭与拨动开关的状态是否一致。

拨动开关拨下输出为低电平，段码点亮。

五、实验参考程序

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

;//*文件名:

164165串转并，并转串实验程序

;功能：

把开关量通过74**165串行输入到内存，并通过74**164串行输出到数

;码管上显示。

;接线：

P1.0接QH165，P1.1接CLK165，P1.2接SH_LD，

;P1.3、P1.4接静态数码显示的DIN、CLK。

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

QH165BITP1.0

CLK165BITP1.1

SH_LDBITP1.2

DAT164BITP1.3

CLK164BITP1.4

MEMORYEQU30H

ORG0000H

AJMPSTART

ORG00B0H

START:

SETBCLK165

CLRSH_