《单片机》课程实验教学导案
《单片机》课程实验教案
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《单片机》课程实验教案
实验一 流水灯实验
实验目的：
1、熟悉仿真软件PROTEUS 的使用方法。
2、掌握利用PROTEUS 软件进行单片机系统设计与仿真的过程。
3、掌握发光二极管的控制方法。 实验原理：
利用P1口的通用I/O 口功能，P1口做输出口，通过程序向P1口传送数据，用8只发光二极管分别显示P1.7～P1.0各管脚的电平状态，编写程序实现暗点以1HZ 频率由低位到高位循环。
P1口接发光二极管的阴极，P1口的管脚输出低电平时对应的发光二极管点亮，实验电路如图所示。
XTAL2
18
XTAL119ALE 30EA
31
PSEN 29RST
9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
AT89C51
X1
CRYSTAL
C1
30p
C2
30p
R1
10k
C3
22uF
12345678
161514131211109
RN1
200
D1
LED-GREEN
D2
LED-GREEN
D3
LED-GREEN
D4
LED-GREEN
D5
LED-GREEN
D6
LED-GREEN
D7
LED-GREEN
D8
LED-GREEN
1、从PROTEUS 库中选取元件。 （1）AT89S51：单片机；
（2）RES 、RX8：电阻、8排阻； （3）LED-GREEN:绿色发光二极管；
（4）CAP 、CAP-ELEC ：电容、电解电容； （5）CRYSTAL ：晶振。 2、放置元器件。 3、放置电源和地。 4、连线。
5、元器件属性设置。
6、电气检测。 实验设备及软件系统：
1、电脑；
2、MA TLAB软件。
实验步骤：
1、画流程图。
2、编写汇编程序。
3、通过菜单“source→Add/Remove Source Files…”新建源程序文件：DSJ1.ASM。
4、通过菜单“source→DPJ1.ASM”，打开PROTEUS提供的文本编辑器SRCEDIT，在其中编辑源程序。
5、程序编辑好后，单击按钮存入文件DSJ1.ASM。
6、源程序编译汇编、生成目标代码文件。
7、通过菜单“source→Build All”编译汇编源程序，生成目标代码文件。若编译失败，可对程序进行修改调试直至汇编成功。
8、加载目标代码文件。
9、全速仿真。
单击按钮，启动仿真。暗点以1HZ频率由低位到高位循环移动。
10、仿真调试。
（1）带断电仿真。
如图所示，当前在“MOVE P1，#8”所在的行设置断点，当前运行到这一行时，仿真暂停。此时状态为断点处前一指令“MOVE P1，#4”的运行结果。在CPU resgisters窗口可看到P1的内容是4，即00000100B，对应于原理图中P1.2引脚控制的发光二极管灭，其余的亮。达到了控制程序代码与被控对象运行过程的协同仿真。
（2）带观察窗口仿真。
设置观察点的条件如图所示，当前“P1”观察点的条件为：P1=10H（Equal 0x10）当运行结果等于这一条件时，仿真暂停。在观察窗口中当前值Value为0x10，上图中光标在观察点的下一行：MOVE P1，#8。当前刚执行完“MOVE P1，#10H”，所以，P1.5引脚上所接的发光二极管不亮。
思考题：
1、程序计数器PC在特殊寄存器区有无地址？
2、位寻址区（单元地址20H～2FH）能否作一般RAM区使用？
3、寄存器寻址和寄存器间接寻址的区别是什么？
4、访问外部RAM应该采用什么寻址方式?
5、如何改变发光二极管亮灭的时间间隔，使闪亮速度更快或更慢一些？
课堂评价：
（1）学生到课情况、学生是否按要求自己动手完成实验任务、学生掌握实验操作的能力情况；
（2）指导老师是否按时到课、指导老师是否认真做好了实验准备、指导老师是否亲自演示实验过程；
（3）学生对指导老师的课后评价。
实验二 开关控制数码管实验
实验目的：
1、进一步熟悉PROTEUS 软件的使用方法和系统仿真设计的方法。
2、掌握数码管的显示原理与控制方法。
3、掌握I/O 口的控制方法。
4、掌熟悉单片机仿真的一般过程。
实验原理：
单片机AT89S51读入4位开关的输入状态（0～F ），并将其输出到数码管显示，用PROTEUS 设计、仿真基于AT89S51单片机的开关控制LED 数码管。
XTAL2
18
XTAL119ALE 30EA
31
PSEN 29RST
9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.7
8
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
X1
CRYSTAL
C130p
C2
30p
R1
10k
C3
22uF
SW1
SW-SPST
SW2
SW-SPST
SW3
SW-SPST
SW4
SW-SPST
R2
10k
R3
10k
R4
10k
R5
10k
1、从PROTEUS 库中选取元件。 （1）AT89S51：单片机；
（2）RES 、RX8：电阻、8排阻；
（3）7SEG-COM-AN-GRN:带公共端的共阳七段绿色数码管； （4）CAP 、CAP-ELEC ：电容、电解电容； （5）CRYSTAL ：晶振；
（6）SW-SPST ：带锁存的单刀双掷开关。 2、放置元器件。 3、放置电源和地。 4、连线。
5、元器件属性设置。
6、电气检测。 实验设备及软件系统：
1、电脑；
2、MA TLAB 软件。 实验步骤：
1、画流程图。
2、编写汇编程序。
3、通过菜单“source →Add/Remove Source Files …”新建源程序文件：DSJ2.ASM 。
4、通过菜单“source →DSJ2.ASM ”，打开PROTEUS 提供的文本编辑器SRCEDIT ，在其中编辑源程序。
5、程序编辑好后，单击按钮存入文件DSJ2.ASM 。
6、源程序编译汇编、生成目标代码文件。
7、通过菜单“source →Build All ”编译汇编源程序，生成目标代码文件。若编译失败，可对程序进行修改调试直至汇编成功。
8、加载目标代码文件。 9、单击按钮，启动仿真。
开关断开，输入引脚电平为高，开关闭合，输入引脚电平为低。
XTAL2
18
XTAL119ALE 30EA
31
PSEN 29RST
9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.7
8
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
X1
CRYSTAL
C130p
C2
30p
R1
10k
C3
22uF
SW1
SW-SPST
SW2
SW-SPST
SW3
SW-SPST
SW4
SW-SPST
R2
10k
R3
10k
R4
10k
R5
10k
思考题：
1、LED 显示接口按驱动方式分为哪两种？特点是什么？
2、如何测试一个数码管的好坏？共阴极数码管和共阳极数码管控制有什么不同？
课堂评价：
（1）学生到课情况、学生是否按要求自己动手完成实验任务、学生掌握实验操作的能力情况；
（2）指导老师是否按时到课、指导老师是否认真做好了实验准备、指导老师是否亲自演示实验过程；
（3）学生对指导老师的课后评价。