单片机应用技术实验及伟福单片机仿真器使用说明,电子工程学院 2011.9,一、上实验课的几点要求：,1. 提前五分钟进实验室,按指定位置就坐,在上机登记本上签到。 2. 严格执行上机时间，不得随意调整。 3. 遵守机房管理规定，文明上机，安全用电。 4. 实验前要认真预习实验有关内容，写好预习报告并预先编写好程序，课前检查，做为平时成绩的一部分。 5. 不得抄袭或拷贝他人程序. 实验结束后，要整理好所使用的仪器设备，关闭电源，摆好桌椅，保持机房整洁；整理实验数据，书写实验报告.,二、实验进程安排（暂定）,实验一：熟悉掌握单片机仿真机软硬件的使用方法 （内容：调试并验证数据传送（RAMXRAM）实验和跑马灯实验） 实验二：存储器块清零、内存块移动 实验三：二进制到BCD码转换、二进制到ASCII码转换 实验四：程序跳转表 、数据排序 实验五： P1口输入、输出实验 实验六：用74LS245读入数据 、用74LS273输出数据实验 实验七：计数器、定时器实验 实验八：外部中断实验 实验九：D/A、A/D转换实验 希望同学们认真做好课前预习，认真完成实验任务,三、有关实验报告书写要求,实验报告应包括以下内容： 实验目的 实验内容 实验时间、地点、使用设备、器件、实验人、指导教师 实验原理图（接线图） 设计思路（程序设计框图） 实验程序（应适当加以注释） 实验结果说明（描述实验现象、数据、状态等并分析） 实验小结（并回答有关思考题） 要求：实验报告要书写工整、内容完整，描述准确，按时上交。注意保存好实验报告,课程结束后装订成册上交教研室存档备查。,四、实验仪介绍,1、EX51B仿真板,2、仪器外观布局,3、地址译码插孔,4、仪器使用注意事项,集成电路的插拔、通讯电缆的连接、跳线设置、实验线路连接等，都应在断电的情况下进行，否则有可能损坏设备 进行MCS51单片机实验时，应插上EX51B板，将配套的串行通讯电缆的一端与实验仪上的“仿真器串口9芯D形插座相连，另一端与PC的串行口相连，确定无误后，接通仿真机电源。当LED显示8051时，表示仿真系统正常后，再执行WAVE集成调试软件 WAVE集成调试环境下仿真器型号应设置为：伟福Lab6000实验仪，仿真头型号：MCS51实验，CPU为8031/32 实验线路连接完成后，应仔细检查无误后再接通电源，实验结束时应关闭仪器电源。,实验一：单片机仿真实验系统的使用 1、WAVE6000软件界面,常用主菜单操作介绍,2、常用指令按键,仿真器设置按键,编辑按键（F9),复位按键,全速执行按键,暂停按键,跟踪按键（F8),单步按键（F7),忽略断点设置按键,3、WAVE6000仿真系统的使用（演示）,建立源文件 选择菜单文件 | 新建文件功能，出现一个文件名NONAME1的源程序窗口 注：项目的建立、使用等请参阅有关资料,保存文件,选择菜单文件 | 保存文件或文件 | 另存为功能 给出文件所要保存的位置，例如： F:DPJSY 打开DPJSY文件夹 （此文件夹应事先建立，注意本系统不支持长文件名目录） 然后，再给出文件名 MY1.ASM （注意：文件扩展名应为ASM） 保存文件。文件保存后，程序窗口上文件名变成了： F:DPJSYMY1.ASM 表示当前保存文件所在目录、文件名以及文件类型为汇编程序（文件后缀为ASM），同时你会发现你所输入的程序系统保留字（指令、寄存器等）均用不同颜色表示，提示用户减少出错。,请输入下列源程序： （此例功能：循环点亮P1口的发光二极管）,设置仿真器,选择菜单仿真器 | 仿真器设置功能或按“仿真器设置”按 钮 ，在“仿真器”页面中选择仿真器类型（Lab6000通用微控）和配置的仿真头（Mcs51实验）以及所要仿真的单片机CPU（8031/32)。在“语言”页面中，“编译器选择” 选择为“伟福汇编器”。然后按“好”键确定。 说明1：这部分工作很重要，关系到该软件是否能正常工作，尤其是你新建或打开一个文件时，最好检查下设置是否正确。 说明2 ：如果你的程序是C语言或 INTEL格式的汇编语言，可根据你安装的Keil 编译器版本选择“Keil C (V4或更低)”还是“Keil C (V5或更高)”。,编译、连接程序,选择菜单项目 | 编译功能或按编译按钮 或F9键，编译你的项目（文件）。 系统采用边编译边查错方式，在编译过程中，发现有错则立刻停下编译，并在信息窗口中显示出错信息，双击出错信息行时，光标会自动定位在源程序中出错所在行。（注意：有时前一行或后一行程序有错，也会造成当前行编译不通过，而将错误定位在本行，所以如果发现了错误，但在本行没有发现错误，可以查查本行上下的程序）纠正错误后，再次编译直到没有错误。在编译之前，软件会自动将项目和程序存盘。在编译没有错误后，就可调试程序了,、调试、运行程序,方法1：选择执行 | 跟踪功能或按跟踪按钮 或按F7键进行跟踪调试程序，跟踪就一条指令一条指令地执行程序，若有子程序调用，会跟踪到子程序内部中去。你可以观察程序每步执行的结果。 方法2：选择执行 | 单步功能或按单步按钮 或按F8键进行单步调试程序，其功能与跟踪相同，但单步执行时不跟踪到子程序内部。 方法3：先在程序中设置光标位置，然后选择执行 | 执行到光标处或按F4，这样程序从当前PC位置，全速执行到光标所在的行。 方法4：选择执行 | 全速执行，运行程序 方法5：自动跟踪/单步，连续单步运行程序,程序调试窗口,断点的设置与取消：单击光标所在行“0”处即可设定断点，如果该行原来已为断点，则取消该断点。,因为程序是对P1端口移位操作，我们可以打开外设的端口来观察P1口。方法是选择主菜单外设 | 端口功能打开端口窗口。,、硬件仿真,上述例子是个跑马灯实验，若 P1口接发光二极管就会循环闪亮。如果想要用仿真器硬件仿真。就要连接上仿真器 连接硬件仿真 按照说明书，将仿真器通过串行电缆连接计算机上，将仿真头接到仿真器 连接实验线路，将P1.0P1.7与L0L7相连，检查接线是否有误，确信没有接错后，接上电源，打开仿真器的电源开关。 进入仿真器设置窗口，取消仿真器设置、通信设置下伟福软件模拟器前面的“”即进入硬件仿真方式 重新编译程序，全速执行，可看见LED轮流亮灭（跑马灯）,4、操作练习：完成片内外数据传送实验 （RAMXRAM),数据传送实验（RAMXRAM) 运行结果,实验二（1） 存储器块清零 实验要求：指定存储器中某块的起始地址和长度，要求能将其内容清零。 实验目的：掌握存储器读写方法，了解存储器的块操作,参考流程,设定：块起始地址为30H，块长度为20H 思考：若程序改为片外数据块清零，应如何修改,实验二（2）： 内存块移动 实验要求：将指定源地址和长度的存储块移到指定目标位置 实验目的：了解内存的移动方法，加深对存储器读写的认识。 参考流程：,设定：片外块的源地址为3000H（数据内容自定），块的目的地址为3040H，移动长度为10H 思考：1：若要检查数据传输是否有错，应如何修改程序？ 2、如是片内外存储器数据移动，应如何修改程序？,实验三: 二进制到BCD转换 实验要求:将给定的一个二进制数，转换成二十进制（BCD）码 实验目的:掌握简单的数值转换算法,基本了解数值的各种表达方法 参考流程:,编程提示:将累加器A中二进制数除以100和10，所得的商即为百位数及十位数，余数为个位数，结果存在指定单元内。 设要转换的二进制数为A8H, 转换为BCD码应为0001 0110 1000 即十进制数168,实验四 ： 二进制到ASCII码转换 实验要求：给出一个BCD数，将其转换成ASCII值。 实验目的：了解BCD值和ASCII值的区别，了解如何将BCD值转换成ASCII值，了解如何查表进行数值转换及快速计算。,编程提示：1、0-9的ASCII码为30H39H，在BCD码中是用四位二进制数给09这10个数字编码，例十进制数94用BCD码表示即为1001 0100，转为对应ASCII码高四位应为39H，低四位应为34H 2、本题要求用查表法设计程序，常用查表指令有MOVC A,A+PC和MOVC A,A+DPTR, 请同学预习这两条指令的用法以及使用注意事项 3、思考：若不用查表法，应如何修改程序,参考流程：,实验五 程序跳转表 实验要求：在多分支结构的程序中，能够按调用号执行相应的功能，完成指定操作。 实验目的：了解程序的多分支结构，了解多分支结构程序的编程方法,多分支结构是程序中常见的结构，若给出调用号来调用子程序，一般用查表方法，查到子程序的地址，转到相应子程序 。编程提示：根据某标志单元的内容（输入或运算结果）是0，1，2N,分别转向程序1、程序2程序N，针对这种情况，可以先用无条件直接转移指令按序组成一个转移表，再将转移表首地址装入DPTR中，然后将标志单元的内容装入累加器A经运算后做为变址值，最后执行“JMP A+DPTR”实现程序跳转,实验六： 数据排序 实验要求：给出一组随机数，将此组数据排序，使之成为有序数列 实验目的：了解数据排序的简单算法。,参考流程,编程提示：本程序用的是“冒泡排序”法，算法是将一个数与后面的数相比较，如果比后面的数大，则交换，如此将所有的数比较一遍后，最大的数就会在数列的最后面。再进行下一轮比较，找出第二大数据，直到全部数据有序,硬件实验一（1） P1口输出实验 实验要求：P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮,参考连线： P1.0-P1.7引线孔与L0-L7引线孔对应相连,硬件实验一（2）： P1口输入、输出实验 实验要求：P1.0、P1.1作输入口接两个拨动开关，P1.2、P1.3作输出口，接两个发光二极管，编写程序读取开关状态，将此状态，在发光二极管上显示出来。编程时应注意P1.0、P1.1作为输入口时应先置1,才能正确读入值。,参考连线： P1.0、P1.1引线孔分别与开关K0,K1引线孔相连，开关向上拨输出高电平“1”，开关向下拨输出低电平“0”；P1.2,P1.3引线孔分别与L0,L1引线孔相连,硬件实验二（1） 用74LS245读入数据 实验要求： 利用板上的集成电路插座，扩展一片74LS245，来读入开关状态。 实验目的：了解CPU常用的端口连接总线的方法。掌握74LS245进行数据读入或输出。,实验电路及连线详见实验指导书 实验说明： 74LS245是三态总线收发器，利用它既可以输出也可输入数据。本实验74LS245的片选地址为CS0，即8000H，读这个地址，就是从74LS245读回开关的值。可以用单步的方式执行程序，改变开关状态，观察读回的值。,硬件实验二（2) 用74LS273输出数据 一、实验要求:在通用插座上扩展一片74LS273作为输出口，控制八个LED灯。 二、实验目的 1、学习在单片机系统中扩展简单I/O接口的方法。 2、学习数据输出程序的设计方法。 3、了解数据锁存的概念和方法,实验电路及连接 详见实验指导书 实验说明： 因为本实验是用74LS273扩展IO端口。方法是：通过片选信号和写信号将数据总线上的值锁存在273中，同时在273的输出端品输出，当数据总线上的值撤消以后，由于273能够锁存信号，所以273的输出端保持不变，直到下次有新的数据被锁存。本实验中，在数据输出同时输出片选信号和写信号。,74ls273引脚图,74LS273是8位数据/地址锁存器，是一种带清除功能的8D触发器， 1D8D为数据输入端，1Q8Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。,用74LS273输出数据参考流程,硬件实验三(1) 计数器实验 实验要求：8031内部定时计数器T0，按计数器模式和方式1工作，对