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文檔簡介
1、微機原理及應用實驗指導書中南大學機電工程學院實驗一 單片機仿真開發(fā)機操作和MCS-51指令系統(tǒng)應用一實驗目的1、熟悉MCS-51單片機仿真開發(fā)機和開發(fā)調(diào)試軟件的操作使用和調(diào)整; 2、學會編寫和輸入?yún)R編語言源程序、對輸入的源程序進行匯編; 3、掌握程序的調(diào)試和運行的各種方法。二實驗設備臺式微型計算機MCS-51仿真開發(fā)機THKSCM-2A三實驗步驟(一)、開機(臺式電腦),雙擊桌面上的圖標Keil uVersion2運行Keil uVersion2程序進入Keil開發(fā)環(huán)境。(二)、新建工程項目1、從菜單中選擇 Project 的下拉菜單中 New Project ,新建工程項目,見圖1 圖12、
2、確定后出現(xiàn)的對話框,輸入新建工程的名字,如example,見圖2(請每個同學在D盤上建立自己的文件夾,將建立的項目保持在自己的文件夾內(nèi)) 圖23、在彈出的對話框中選擇CPU 廠商,選中 Atmel 公司,雙擊鼠標確認,見圖3 圖34、雙擊后在彈出的對話框中選擇CPU類型,選中AT89C51后確認,見圖4 圖45、選擇否(N),不添加(三)、設置工程文件參數(shù)1、 在菜單欄中選擇 Project 項的下拉菜單 Options for Target Target1項,或單擊工具欄中 圖62、在出現(xiàn)的對話選項卡中選擇Target項,在中輸入單片機工作的頻率圖、在選項卡中選擇 Debug 調(diào)試項,見圖8
3、圖 (1) 圖8 選中此項keil為純軟件仿真,不需要連接仿真器就可以仿真,軟件實驗就可以選擇這一項(實驗一、實驗二為純軟件仿真)(2) 圖選中此項keil為帶有Monitor-51目標仿真器的仿真,必須要有硬件keil-c51仿真器的支持,否則不能仿真,在我們做硬件實驗時選擇這一項(實驗三、實驗四為硬件仿真,此項)(3)單擊 圖9 后面的 設置,出現(xiàn)圖10對話框,設置Port 串口:一般為COM1,Baudrate 波特率:38400bit/s, 最后 確認 圖10 (4)在選項卡中按確定 (5)設置完成,就可以添加事先編好的 *.asm 文件程序編譯運行(四)、編寫新程序事例 圖11 圖1
4、21、在菜單欄File (文件)選項的下拉菜單中選擇 New (新建文件),見 圖11 ,選擇后出現(xiàn) 圖12 文本編輯框,輸入?yún)R編程序 圖132、在輸入程序標點符號時注意,應在沒有中文輸入法狀態(tài),如圖13輸入程序:ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0030HMAIN: MOV R0,#20H;(R0)= MOV R2,#0FH ;(R2)= MOV A,#00HA1: MOV R0,A; INC R0; (R0)= INC A;(A)= DJNZ R2,A1 MOV R0,#20H MOV DPTR,#7000H MOV R2,#0FHA2: MOV A,R0 MOVX DPTR
5、,A INC R0 INC DPTR DJNZ R2,A2 MOV R0,#0A0H MOV DPTR,#7000H MOV R2,#0FHA3: MOVX A,DPTR MOVX R0,A INC R0 INC DPTR DJNZ R2,A3DO: LJMP DO END3、保存文件圖144保存文件以文件擴展名*.ASM保存,如圖15(請每個同學把程序保存在自己的文件夾) 圖155、運行程序,要把文件程序添加到工程里去執(zhí)行,操作如圖16 圖166、添加程序?qū)υ捒虿僮鲌D17所示(如果已編好程序存在自己的U盤中,可以先復制到D盤上,直接添加即可) 圖177、添加好程序,在庫里把文件打開,操作見圖
6、18 圖188、編譯程序,也可以在工具欄中點擊Project ,操做如圖19后圖20 圖19 圖20在編譯過程中,如果有錯可以在信息窗口中顯示出來,雙擊錯誤信息,可以在源程序中定位所在行。糾錯后,再次編譯直到?jīng)]有錯誤。五)、調(diào)試程序編譯好以后,要切換編程和調(diào)試模式,操作見圖21,或點擊工具欄上的 圖211、單步調(diào)試跟蹤就,若有子程序調(diào)用,也會跟蹤到子程序中去。單步調(diào)試程序,一條指令一條指令地執(zhí)行程序可以全速執(zhí)行子程序(把子程序作為一步執(zhí)行完),而不會跟蹤到子程序中。在單步調(diào)試中,可以查看內(nèi)存地址及外部地址單元內(nèi)容1)、點擊菜單欄選擇View (瀏覽) 的下拉菜單 Memory Windows
7、(存儲器窗口) 圖26 2、在Keil軟件的右下方出現(xiàn)的對話框,如圖27所示 圖27 3、在對話框中輸入你查看的地址單元,如圖27、圖28所示,例如要查看30H 內(nèi)存地址單元的內(nèi)容,就輸入D:30H 按ENTER(回車鍵),在底下就顯示30H 的內(nèi)容(第一個為30H,后面一個為31H,一個個按順序排);如果要查看外部數(shù)據(jù)存儲器的8000H 的內(nèi)容就輸入X:8000H 地址后按回車,如圖29所示 圖28 圖29單步執(zhí)行下程序,至 DJNZ R2,A1行。觀察并記錄指令運行結果2、利用“執(zhí)行到光標處”功能進行調(diào)試 將光標移到想要暫停的地方,MOV R0,#20H所在行,選擇 “執(zhí)行到光標處”功能,
8、程序快速執(zhí)行到光標所在行。觀察運行情況,并記錄,此時R0R2A20H21H22H23H24H25H26H27H28H29H2AH2BH2CH2DH2EH3、利用斷點進行調(diào)試設置斷點:將鼠標移到源程序窗口相應程序行,雙擊左鍵設置斷點,或擊右鍵選“設置/取消斷點”功能設置斷點。斷點設置好后,此行出現(xiàn)紅色方形標記。用全速執(zhí)行的功能,當程序執(zhí)行到斷點時,會暫停下來,可以觀察程序中各變量的值,判斷程序是否正確。取消斷點:將鼠標移到源程序窗口相應斷點程序行,雙擊左鍵取消斷點?;驌粲益I選“設置/取消斷點”功能取消斷點。斷點取消后,此行的紅色方形標記消失。注意:設置的斷點如果不取消,會一直存在。在MOV R0
9、,#0A0H行設置斷點,全速執(zhí)行,暫停后觀察并記錄以下單元內(nèi)容R0DPL7000H7001H7002H7003H7004H7005H7006H7007H7008H7009H700AH700BH700CH700DH700EH4、運行,見圖22 圖2211、軟件仿真時要停止程序可以點擊工具欄上的快捷鍵Halt(停止)硬件仿真時停止程序不要點擊工具欄上的快捷鍵Halt(停止),見圖23。停止程序要按仿真器上的復位按鈕,見仿真器示意圖24 圖23 圖24停止程序以后,要進行模式切換,見圖21,這時就可以對程序進行修改,編譯運行。如果要想運行其他程序,就要把原來的程序從工程庫里移除,見圖25,然后再添加
10、 圖2綜合運用各種調(diào)試方法對源程序進行調(diào)試。實驗二 程序設計一實驗目的1、掌握MCS-51單片機指令系統(tǒng)及用匯編語言編程技巧; 2、了解和熟悉用MCS-51單片機仿真開發(fā)機調(diào)試程序的方法。二實驗設備臺式微型計算機MCS-51仿真開發(fā)機THKSCM-2A三實驗內(nèi)容1、 編寫排序程序并上機調(diào)試通過。已知8031內(nèi)部RAM60H69H單元中,依次存放了FFH,99H,77H,CCH,33H,DDH,88H,BBH,44H,EEH,它們均為無符號數(shù),編程將它們按遞減次序排序,即最大數(shù)放在60H中,最小數(shù)放在69H中。2、 編寫多字節(jié)加法程序并上機調(diào)試通過。 8031內(nèi)部RAM20H22H單元中,存放了
11、3字節(jié)被加數(shù)(低字節(jié)在前),在2AH2CH單元中存放3字節(jié)加數(shù)(低字節(jié)在前),求兩數(shù)之和,并將結果存入以20H為起始地址的區(qū)域中(低字節(jié)在前)。四實驗要求提交程序流程圖及源程序。五思考題1. 如果題目1改為遞增排序,如何修改程序,為什么?2. 如果題目1改為從30H單元開始的16個單元中無符號數(shù)排序,改哪幾條指令?3. 如果題目2改為從50H開始的4字節(jié)數(shù)與60H開始的四字節(jié)數(shù)相加,如何修改?4. 寫出題目2中你處理最高位進位的相應指令。5. 循環(huán)程序中為何常用間接尋址方式(Ri,DPTR)?實驗三 定時/計數(shù)器實驗一實驗目的1、掌握MCS-51單片機內(nèi)部定時/計數(shù)器的功能與特點,工作方式選擇
12、和編程方法,中斷功能的使用和中斷服務程序的設計;2、 解和熟悉MCS-51單片機實驗板的功能。二實驗設備臺式微型計算機MCS-51仿真開發(fā)機THKSCM-2A三實驗內(nèi)容1、用MCS-51單片機的內(nèi)部定時器定時中斷,通過P1口控制實驗板上八個LED發(fā)光二極管輪流循環(huán)顯示發(fā)光,每個LED發(fā)光二極管顯示時間為0.5秒; 2、用MCS-51單片機的內(nèi)部定時器定時中斷,編寫一段電子秒表程序。(選做)四實驗要求編寫程序上機調(diào)試通過,并提交程序流程圖及源程序。五思考題1. 你采用的是定時器0還是定時器1?如果換用另外一個定時器,需要修改那些語句?為什么?2. 如果將延時時間變?yōu)?秒,如何修改程序,為何?3. 改變發(fā)光二極管循環(huán)點亮方向,如何修改程序?如果間隔閃亮(亮一個,黑一個,亮一個)如何修改程序?你還能做哪些花樣?注意:本實驗要求仿真器設置為硬件仿真實驗四 動態(tài)顯示實驗一實驗目的1、掌握七段LED數(shù)碼管顯示器工作原理,以及用動態(tài)掃描方法編程實現(xiàn)8位LED數(shù)碼管顯示的方法;2、 進一步了解和熟悉MCS-51單片機實驗板的功能。二實驗設備臺式微型計算機MCS-51仿真開發(fā)機THKSCM-2A三實驗內(nèi)容1、 用MCS
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