《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。
2
4．程序清单 （1）数据和.ASM ORG 0000H LJMP MAIN ORG 1000H MAIN:MOV R2,#06H MOV R3,#00H MOV R4,#00H MOV R0,#50H L1:MOV A,R4 ADD A,@R0 MOV R4,A INC R0 CLR A ADDC A,R3 MOV R3,A DJNZ R2,L1 END （2） 数据排序.ASM ORG 0000H LJMP MAIN
3 ORG 1000H MAIN:MOV R2,#70H MOV R3,#71H L2:ACALL L1 INC R2 INC R3 CJNE R3,#80H,L2 L3:SJMP L3 NOP L1:MOV A,R2 MOV R0,A MOV A,R3 MOV R1,A MOV A,@R0 L5:CLR C SUBB A,@R1 MOV A,@R0 JC L4 XCH A,@R1 MOV @R0,A L4:INC R1 CJNE R1,#80H,L5
4
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） ORG 0000H
5 SJMP MAIN ORG 0003H LJMP INT0 MAIN:MOV SP,#60H mov p1,#0ffh NOP CLR P1.2 NOP NOP MOV C,P1.3 JC LOWER SETB IT0 SJMP CONT LOWER:CLR IT0 CONT:SETB EX0 SETB EA HERE:SJMP HERE INT0:MOV R0,#5 LP:CPL P1.2 DLY:MOV 30H,#5 DEL0:MOV R7,#100 DEL1:MOV R6,#125
6
DEL2:DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 DJNZ 30H,DEL0 DJNZ R0,LP CLR P1.2 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） ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INTT0 MAIN: MOV SP,#60H CLR P1.2 MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH SETB TR0 SETB ET0 SETB EA LP: SETB P1.2 MOV A,#30 MOV 30H,#00 DL1:CJNE A,30H,DL1 CLR P1.2
8
MOV A,#70 MOV 30H,#00 DL2:CJNE A,30H,DL2 SJMP LP INTT0: MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC 30H 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）
U33CLK EQU 0FF90H ORG 0000H MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#05H SETB TR0 MOV DPTR,#U33CLK RDTIMER: MOV A,TH0 MOV R0,TL0 CJNE A,TH0,RDTIMER MOV R1,A MOV A,R0 CPL A MOVX @DPTR,A SJMP RDTIMEr 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） ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INTT0 MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#05H MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#0FFH SETB ET0
SETB EA SETB TR0 CLR P1.2 HERE:SJMP HERE INTT0:MOV R0,#10 LP:CPL P1.2 DLY:MOV 30H,#10 DEL0:MOV R7,#100 DEL1:MOV R6,#125 DEL2:DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 DJNZ 30H,DEL0 DJNZ R0,LP CLR P1.2 MOV TH0,#0FFH MOV TL0,#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）
ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP intt0 MAIN:MOV SP,#60H MOV TMOD,#01H SETB ET0 SETB EA MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H
13 SETB TR0 LLP:MOV 30H,#0 MOV 31H,#0 MOV 32H,#0 MOV 33H,#0 LP:MOV R0,#32H MOV R7,#2 ACALL BINBCD MOV DPTR,#TAB DSPLY: MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR ;cpl a MOV SBUF,A DSP1:JNB TI,DSP1 CLR TI INC R0 DJNZ R7,DSPLY LP1:MOV A,30H CJNE A,#10,LP1 MOV 30H,#00H INC 31H MOV A,31H
CJNE A,#100,LP SJMP LLP intt0:MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC 30H RETI ;tab:db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh tab: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h BINBCD:MOV A,31H MOV B,#10 DIV AB MOV 33H,A MOV A,B MOV 32H,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） CS0832 EQU 0FF9FH ORG 0000H MAIN:MOV P1,#0FFH NOP JNB P1.3,RWAVE MOV DPTR,#CS0832 MOV A,#00H LP:MOVX @DPTR,A NOP NOP INC A AJMP LP RWAVE:MOV DPTR,#CS0832 MOV A,#00H LP1:MOVX @DPTR,A NOP INC A CJNE A,#255,LP1 NOP LP3:MOVX @DPTR,A NOP
DEC A CJNE A,#00H,LP3 MOVX @DPTR,A NOP SJMP LP1 END
实验8 8155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） CE8155 EQU 0FF80H CA8155 EQU 0FF81H CB8155 EQU 0FF82H CC8155 EQU 0FF83H HMS EQU 40H SECOND EQU 41H MINUTE EQU 42H HOUR EQU 43H ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP INTT0 MAIN:MOV SP,#60H MOV A,#00000011B MOV DPTR,#CE8155 MOVX @DPTR,A MOV TMOD,#01H MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB ET0 SETB EA
SETB TR0 LP2:MOV HMS,#00H MOV SECOND,#00H MOV MINUTE,#00H MOV HOUR,#00H LP3:MOV R0,#30H MOV R7,#6 ACALL BINBCD MOV R2,#01H MOV A,R2 LOOP:MOV DPTR,#CA8155 MOVX @DPTR,A INC DPTR PUSH DPL PUSH DPH MOV DPTR,#TAB MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR POP DPH POP DPL MOVX @DPTR,A ACALL DL2MS
20 INC R0 MOV A,R2 JB ACC.5,LP1 RL A MOV R2,A AJMP LOOP lp1:acall kd1 AJMP LP3 INTT0:MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH INC HMS MOV A,HMS CJNE A,#0AH,PP MOV HMS,#00H INC SECOND MOV A,SECOND CJNE A,#60,PP MOV SECOND,#00H INC MINUTE MOV A,MINUTE CJNE A,#60,PP MOV MINUTE,#00H
21
INC HOUR MOV A,HOUR CJNE A,#24,PP MOV HOUR,#00H PP:RETI BINBCD:MOV A,HOUR MOV B,#10 DIV AB MOV 30H,A MOV 31H,B MOV A,MINUTE MOV B,#10 DIV AB MOV 32H,A MOV 33H,B MOV A,SECOND MOV B,#10 DIV AB MOV 34H,A MOV 35H,B RET tab:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH
22 DL2MS:MOV R3,#5 DLT1:MOV R4,#125 DLT2:DJNZ R4,DLT2
DJNZ R3,DLT1
RET KD1:ACALL KS1 JNZ LK1 ACALL DL2MS AJMP QQ LK1:ACALL DL2MS ACALL DL2MS ACALL DL2MS ACALL DL2MS ACALL KS1 JZ QQ MOV R5,#0FEH MOV R4,#00H MOV DPTR,#CA8155 MOV A,R5 MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR
23 MOVX A,@DPTR JB ACC.0,LONE mm1:acall dl2ms acall dl2ms acall ks1 jnz mm1 INC HOUR MOV A,HOUR CJNE A,#24, LONE MOV HOUR,#00H LONE:MOV A,R5 RL A MOV R5,A MOV DPTR,#CA8155 MOV A,R5 MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR JB ACC.0,LONE1 mm2:acall dl2ms acall dl2ms
24 acall ks1 jnz mm2 INC MINUTE MOV A,MINUTE CJNE A,#60,LONE1 MOV MINUTE,#00H LONE1: MOV A,R5 RL A MOV R5,A MOV DPTR,#CA8155 MOV A,R5 MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR JB ACC.0,QQ mm3:acall dl2ms acall dl2ms acall ks1 jnz mm3 INC SECOND MOV A,SECOND
25
CJNE A,#60,QQ MOV SECOND,#00H QQ:RET KS1:MOV DPTR,#CA8155 MOV A,#00H MOVX @DPTR,A INC DPTR INC DPTR MOVX A,@DPTR CPL A ANL A,#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
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2、《8051实验指导书》
西安唐都科教仪器公司
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