微機原理及應用實驗指導書(2013)

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