(18实验学时)微机原理及应用实验指导书

1、微机原理及应用（单片机）实验指导书熊光洁机电教研室北京工商大学机械自动化学院2008-3-28目 录第一部分单片机原理及汇编程序设计概述.312实验一 认识单片机开发系统，学习有关软件的使用 .37实验二 MCS-51汇编程序设计（分支、散转程序练习）.8实验三 查表程序设计. .9实验四 数据排序程序设计. .10实验五 位操作实验 . .11实验六 定时/计数器实验. . .12实验七 中断系统实验.13实验八 静态存储器扩展实验. .14实验九 综合实验特种车优先通过的交通灯控制.15第二部分 TD-NMC+教学实验系统简介 .18302.1 TD-NMC+系统功能及特点.182.2 TD-NMC+系统构成 .192.3 SST89E554RC简介. .19202.4Keil C51 的安装 . .21232.4.1 系统要求. .212.4.2 软件安装 .21232.5 Vision2 集成开发环境.24262.6 仿真调试与脱机运行间的切换方法.26292.6.1 脱机运行. . .26272.6.2 与Keil C51 开发环境联机调试的方法. 272.6.3 从Soft

2、ICE返回IAP引导程序的方法.29第一部分 单片机原理及汇编程序设计实验一 认识单片机开发系统，学习有关软件的使用一、 实验目的1.学习Keil C51 集成开发环境的操作；2.熟悉TD-NMC+教学实验系统板的结构及使用;3.熟悉程序汇编、装入、调试及执行过程。二、实验设备PC机一台，TD-NMC+教学实验系统平台三、 实验内容1.观察TD-NMC+教学实验系统的结构；2.编写实验程序，将00H0FH 共16个数写入单片机内部RAM 的30H3FH 空间。通过本实验，学生需要掌握Keil C51 软件的基本操作，便于后面的学习。3. 练习编辑、调试、汇编、通信的方法和步骤。四、 实验步骤1观察TD-NMC+教学实验系统的结构，了解主机、主要芯片位置，电源连接方法，通信接口位置，复位方法，显示等。2. 创建Keil C51 应用程序在Keil C51 集成开发环境下使用工程的方法来管理文件，所有的源文件、头文件甚至说明性文档都可以放在工程项目文件里统一管理。下面创建一个新的工程文件Asm1.Uv2，以此详细介绍如何创建一个Keil C51 应用程序。（1）运行Keil C51 软件，

3、进入Keil C51 集成开发环境。（2）选择工具栏的Project 选项，如图1-1-1 所示，弹出下拉菜单，选择NewProject 命令，建立一个新的Vision2 工程。这时会弹出如图1-1-2 所示的工程文件保存对话框，选择工程目录并输入文件名Asm1 后，单击保存。图1-1-1 工程下拉菜单图1-1-2 工程保存对话框（3）工程建立完毕后，Vision2 会马上弹出如图1-1-3 所示的器件选择窗口。器件选择的目的是告诉Vision2 使用的80C51 芯片的型号是哪一个公司的哪一个型号，不同型号的51芯片内部资源是不同的。此时选择SST 公司的SST89E554RC。另外，可以选择Project 下拉菜单中的“Select Device for Target Target 1”命令来弹出图1-1-3 所示的对话框。图1-1-3 器件选择对话框（4）到此建立好一个空白工程，现在需要人工为工程添加程序文件，如果还没有程序文件则必须建立它。选择工具栏的File 选项，在弹出的下拉菜单中选择New 目录，如图1-1-4 所示，或点击。此时会在文件窗口出现如图1-1-5 所示的新文

4、件窗口Text1，若多次执行New 命令，则会出现Text2、Text3 等多个新文件窗口。图1-1-4 新建源文件下拉菜单 图1-1-5 源程序编辑窗口（5）输入程序，完毕后点击“保存”命令保存源程序，如图1-1-6 所示，将Text1 保存成Asm1.asm。Keil C51 支持汇编和C 语言，Vision2 会根据文件后缀判断文件的类型，进行自动处理，因此保存时需要输入文件名及扩展名.ASM 或.C。保存后，文件中字体的颜色会发生一定变化，关键字会变为蓝色。图1-1-6 源文件保存对话框（6）程序文件建立后，并没有与Asm1.Uv2 工程建立任何关系。此时，需要将Asm1.asm源程序添加到Asm1.Uv2 工程中，构成一个完整的工程项目。在Project Window 窗口内，选中Source Group1 点击鼠标右键，会弹出如图1-1-7 所示的快捷菜单，选择Add Files to GroupSourceGroup1命令，此时弹出如图2-1-8 所示的添加源程序文件对话框，选择文件Asm1.asm，点击Add 命令按钮即可将源程序文件添加到工程中。图1-1-7 添加源程

5、序文件快捷菜单图1-1-8 添加源程序文件对话框2. 编译、链接程序文件（1）设置编译、链接环境，点击命令，会出现如图1-1-9 所示的调试环境设置窗口，在这里可以设置目标系统的时钟。单击Output 标签，在打开的选项卡中选中Create Hex File 选项，在编译时系统将自动生成目标代码*.Hex。点击Debug 标签会出现如图1-1-10 所示的调试模式选择窗口。从图2-1-10 可以看出，Vision2 有两种调试模式：Use Simulator（软件仿真）和Use（硬件仿真）。这里选择硬件仿真，点击Settings 可以设置串口。串口波特率选择 38400。图1-1-9 Keil C51 调试环境设置窗口图1-1-10 调试设置窗口（2）点击或命令编译、链接程序，此时会在Output Window 信息输出窗口输出相关信息，如图2-1-11 所示。图1-1-11 编译、链接输出窗口3. 调试仿真程序（1）打开系统板的电源，给系统复位后点击调试命令（注：每次进入调试状态前确保系统复位正常），将程序下载到单片机的FLASH 中，此时出现如图1-1-12 所示调试界面。（2）点

6、击命令，可以打开存储器观察窗口，在存储器观察窗口的Address:栏中输入D:30H（或0x30）则显示片内RAM30H 后的内容，如图1-1-12 所示。如果输入C:表示显示代码存储器的内容，I:表示显示内部间接寻址RAM 的内容，X:表示显示外部数据存储器中的内容。（3）将光标移到SJMP $语句行，点击命令，在此行设置断点。图1-1-12 调试界面（4）接下来点击命令，运行实验程序，当程序遇到断点后，程序停止运行，观察存储器中的内容，如图1-1-13 所示，验证程序功能。（5）如图1-1-12 所示，在命令行中输入E CHAR D:30H=11H,22H,33H,44H,55H后回车，便可以改变存储器中多个单元的内容，如图1-1-14 所示。图1-1-13 运行程序后存储器窗口 图1-1-14 修改存储器内容（6）修改存储器的内容的方法还有一个，就是在要修改的单元上点击鼠标右键，弹出快捷菜单，如图1-1-15 所示，选择Modify Memory at D:0x35命令来修改0x35 单元的内容，这样每次只能修改一个单元的内容。图1-1-15 存储器修改单元（7）点击命令，可以复

7、位CPU，重新调试运行程序，点击命令，单步跟踪程序。（8）实验结束，按系统的复位按键可以复位系统，点击命令，退出调试。在此以Asm1.Uv2 工程为例简要介绍了Keil C51 的使用，Keil C51 功能强大，关于Keil C51的使用需要通过日后的使用慢慢掌握。硬盘中提供有SoftICE_Tutorial.exe 文件，该文件以动画的形式展示了基于SST 公司的SoftICE 在Keil C51 环境下的调试过程。实验二 MCS-51汇编程序设计（分支、散转程序练习）一、 实验目的1、学习分支程序的设计方法，熟悉51的指令系统；2、学习散转程序的设计方法，熟悉51的指令系统；3、学习设计延时循环程序。二、 实验设备PC机一台，TD-NMC+教学实验系统三、实验内容1.采用比较分支结构设计程序，实现以下温度控制。设某温度检测系统，在控制器的RAM的40H单元存放标准温度，50H单元存放检测温度值。当检测温度大于标准温度时，使P1.0的灯亮报警，当检测温度低于标准温度时启动加热灯（假设P1.7置“1”，接通加热电路）；当检测温度等于标准温度时，关掉加热炉，保持温度，并使P1.2的灯亮。2用散转结构编程实现以下要求当R7等于0、1、2时，分别散转到OPR0、OPR1、OPR2三个程序入口。OPR0入口后P1口8个灯不停的闪烁；OPR1入口后P1.7灯先亮，然后右移，循环不止；OPR1入口后P1口中间两灯先亮，然后向两边散开，循环不止。四、 实验线路图P1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1

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